盾构机专用泡沫剂介绍
盾构泡沫剂产品参数标准
泡沫剂产品介绍
产品介绍：
本产品由起泡剂、稳泡剂等多种表面活性剂和其他润滑材料调制而成。
是专门针对盾构机在隧道施工中的一种辅助材料，对不同土壤的适应性强。
能使砂岩类土体得到良好的止水性和润滑作用，并具有一定的支撑作用；对粘性土发挥良好的润滑作用，减少壳体与刀盘上的粘土附着力，有效降低扭矩，改善盾构作业参数，为盾构机的正常掘进提供有力的保障。
产品性能：
1、改良土壤塑性，以提供均匀可控的支撑压力使工作面稳定；
2、增加泥土的流动性，减小摩擦系数，降低能耗；
3、使泥土均质化，调整土仓压力，有效降低扭矩，防止堵塞发生；
4、减少渗透，加强工作面的密封性。
技术指标：。
盾构机泡沫系统原理与应用总结归纳
精心整理盾构机泡沫系统原理与应用0 引言泡沫是一种调节介质，由发泡剂与水的混合液和压缩空气相混合，经泡沫发生器发泡成30～400um微细乳状泡沫，注入到掘削面和土仓，确保渣土顺利排出，保不可少的添加剂。
1 泡沫系统的组成与原理1.1成，如图???点?1个水泵，流量为133l/min?1个泡沫泵流量为5l/min?混合液控制装置?压缩空气控制装置图1 ?4个泡沫发生器?测量装置及其控制?用水冲洗时的切换装置1.2泡沫系统的原理水和发泡剂的混合是在混合液的控制装置完成。
发泡剂装在可更换的罐中，发泡剂通过定量泡沫泵供给，水通过定量水泵供给，二者混合后再通过流量控制装置供给到相关管路。
量是通过SPC22图3图2是泡沫系统参数的输入面板，其中管路1-4为泡沫系统四条管路的流量（l/min）；FER为发泡率=单条管路泡沫流量/单条管路液体流量；FIR为注入率=注入泡沫总量/开挖渣土的容积；流量为自动模式下每条管路泡沫量占总泡沫量的百分比；泡沫浓度为发泡剂在水溶液中的浓度；工作仓最大土压为泡沫系统自动停止工作时的最大土仓压力。
图3是泡沫系统参数的显示面板，泡沫系统工作状态有四种：停止、自动、半自动和手动。
泥土压力为1号土仓压力与3号土仓压力的平均值，该值如果超过工作仓最大土压，泡沫系统就停止。
混合液流量显示了混合液的流速与总流量，每环更新；压力显示泡沫管路当前压力值；空气实际值显示管路空气流量实际值；空气目标值显示管路空气流量目标值；混合液体实际值显示管路混合液体流量实际值；混合液体目标值显示管路混合液体流量目标值=每条管路流量/FER。
泡沫系统的操作方式有三种，分别是手动模式、半自动模式和自动模式。
在启用泡沫系统前，过SPC设置范围为和FIR，对注入的泡沫进行控制。
3半自动模式和自动模式为主，现在就以两个工程实例来说明泡沫系统的使用。
3.1采用半自动模式适应基岩隆起地层的推进深圳滕创瑞科技有限公司经营的泡沫所在深圳地铁三号线3102标工程刚刚通过38米长的，基岩高度最大为 3.8米的基岩隆起区。
浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用
2. anti-clay-additives 粘土分散剂
Decrease clogging, adhesion, transport problems 降低堵塞、粘性、输送问题等风险 Increase the TBM speed 增加TBM掘进速度
Increase soil adhesion, impermeability 增加土壤粘性，抗渗透性 Decrease liquid soil consistency 降低湿渣土的稠度 Decrease settlements 减少沉降
Chengdu (PRC) ‘07 HK EPB,
2
actual range of EPB use 使用EPB的土质范围
weak ground under groundwater pressure 地下水压下的软弱地层
Ton
Schluff
70 coarse, frictioned soil 粗砂，高摩擦力土体 use Foam & Polymers 用泡沫加聚合物 silty sands粉沙层 use Foams用泡沫 clay adhesion & clogging 粘性土，糊刀盘 use foam and anti-clay-additives 采用泡沫加分散剂 very coarse, frictioned soil 砾石，高摩擦力土体 use Foam & special Polymers + fine filler 泡沫+特殊聚合物+细填料
epbprojectssoftground软土地层中地质条件决定方案lyon96nfmepb1098m153barwaterfoamfillerbotleknl99hkepb976m36barwaterfoampolymeravilesesp99lovatepb34m25barseawaterfoampolymertoulouse2003hkepb772mmainlyunderwatertablefoamanticlaytorino2004lovatepb77mmainlyabovewatertablefoampolymerbarcelona2003herrenknechtepb1206m20barwaterpressurefoamfillersuspensionchengduprc07hkepbactualrangeepbuse使用epb的土质范围weakgroundundergroundwaterpressure地下水压下的软弱地层00010010010010100tonschluffsandkies100908070605040302010particlesize粒径mmverycoarsefrictionedsoil砾石高摩擦力土体usefoamspecialpolymersfinefiller泡沫特殊聚合物细填料siltysands粉沙层usefoams用泡沫coarsefrictionedsoil粗砂高摩擦力土体usefoampolymers用泡沫加聚合物clayadhesionclogging粘性土糊刀盘usefoamanticlayadditives采用泡沫加分散剂soilconditioningagents用来做土壤改良的外加剂decreasecloggingadhesiontransportproblems降低堵塞粘性输送问题等风险increasetbmspeed增加tbm掘进速度allowfillingworkingchamber提高土仓充填increasetbmspeed增加tbm掘进速度decreaseabrasiontorque降低磨损扭距increasesoiladhesionimpermeability增加土壤粘性抗渗透性decreaseliquidsoilconsistency降低湿渣土的稠度decreasesettlements减少沉降polymers聚合物anticlayad
土压平衡盾构用泡沫剂研究
０ 概述
风 化 花 岗 岩地 层 、砂 砾 也 层 、 卯
石 等地 层 的 土 体 不具 备 流 性 和 抗
土压 平 衡 盾 构 机 在 砂 层 、砾 石 渗 透 性 ，所 以 盾 构 用 泡 沭 剂 应 具 有 层 等 颗 粒 粒 径 较大 的 地 层 施 工 中 ， 由 于 土 的 摩 擦 力 大 、 透 水 性 高 、切
粘 土的粘 着 力 ，有 利于排 土机 出土 ，
开 挖 面 维 持 较 好 的 支护 力 ， 而且
页利 进 行 。 存 孵 构 掘 进 所需 的驱 动功 率就 可减 少。泡 沫剂 对 保 证 排 士 Ⅲ
土 体 的 改 良作 用 是 通 过 大 量 的气 泡 巾 ，由 于 地 层 的 变 化 ， 未 经 处 理 进
以下功 能 。
（ １ ）减少盾构机 机械的磨 损。
削 土 的 流 动 性 差 ，不 能 很 好 地 传 递 土压 平 衡 式 盾 构 机 在 摩 擦 性 较 大 的 ＿ ｆ Ｊ 的 压 力 ，保 持开 挖面 稳定难 度很 大 ，这 七体 中 掘进 时 ，与 土 体 发 生 作 』 就 限制 ｒ土压 平衡盾 构的 适应 范围 。 了 Ｊ 具 极 易 磨 损 ，通 过 在 ， Ｊ 僦 Ｉ 注 入
曹 宪洲 ：广 州 泰 成 生 化科 技 有 限 公 司 ，高 级 工程 师 ，广 东广 州
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土压平衡盾 构用泡沫 剂研 究 曾宪洲等
剂 溶 液 中９ ０ ％～９ ９ ％ 为 水 。 本 文根 据 影 响 掘 进 效 率 ， 泡沭 的 沣 人 可 以有
浅议盾构机施工过程中泡沫剂的使用及配比
浅议盾构机施工过程中泡沫剂的使用及配比摘要：目前，国内外盾构工程市场非常活跃，前景相当广阔，也形成了较成熟的结构设计计算理论和工程实践体系，但地铁盾构隧道施工的质量缺陷仍存在一些尚未得到很好解决的问题，如管片的渗漏、裂纹、错台、崩角、扭转等。
本文在对盾构隧道质量缺陷的影响因素作简单分析基础上，提出了泡沫剂的作用及使用，以期在设计与施工过程中对上述缺陷加以弥补。
关键词：盾构机；泡沫剂；指标目前，国内的地铁建设方兴未艾。
在北京、上海、广州等大城市的地铁建设中已经较多使用盾构法施工，其中又以使用复合式土压平衡盾构机为多。
在以土压平衡模式掘进时，如在砂层、砾石层，尤其是颗粒粒径较大的土层掘进施工中，由于土体粘性大、摩擦力大、透水性高和切削土的流动性差等原因，进入土仓内的土体和进入螺旋输送系统的土渣易被压实，而难于排出。
为解决上述问题，在目前地铁施工现场中多使用一定浓度、压力和流量的泡沫剂加注到工作区域，在开挖过程中注入水、膨润土泥浆或泡沫剂，通过充分搅拌后，可以使土体的性能得到改良，保证土体的流动性，并减少土体的透水性，同时使得开挖面保持稳定。
同时加注泡沫还可减少刀盘与土体的摩擦，降低扭矩，减少壳体与刀盘上粘土的粘着力，有利于排土机构出土，所需的驱动功率就可减少。
一．泡沫剂的使用原理泡沫剂的作用主要来自于其中的活性剂成分。
活性剂是指添加量很少就可以大大降低溶剂表面张力的物质。
活性剂具有渗透、乳化、发泡、减摩等作用，这些作用都源于活性剂分子在气—液界面和液—固界面上的吸附。
在气—液界面和液—固界面上，泡沫剂中的活性剂分子会形成定向排列。
这种定向吸附作用，形成了定向的吸附膜，可明显降低界面间的表面张力，同时也可增加界面膜的机械强度，于是形成了泡沫并使泡沫能比较稳定地存在。
活性剂的润滑和减摩作用也是来自于摩擦界面上形成的这层吸附膜，它降低了固体表面的自由能，使得摩擦系数下降。
活性剂分子不仅可以自动吸附在液体和固体颗粒的表面，而且还可以渗入到表面细微裂缝中，并在水力携压的作用下加速裂纹扩展，起到渗透作用。
盾构机泡沫系统原理与应用总结归纳
精心整理盾构机泡沫系统原理与应用0 引言泡沫是一种调节介质，由发泡剂与水的混合液和压缩空气相混合，经泡沫发生器发泡成30～400um微细乳状泡沫，注入到掘削面和土仓，确保渣土顺利排出，保不可少的添加剂。
1 泡沫系统的组成与原理1.1成，如图???点?1个水泵，流量为133l/min?1个泡沫泵流量为5l/min?混合液控制装置?压缩空气控制装置图1 ?4个泡沫发生器?测量装置及其控制?用水冲洗时的切换装置1.2泡沫系统的原理水和发泡剂的混合是在混合液的控制装置完成。
发泡剂装在可更换的罐中，发泡剂通过定量泡沫泵供给，水通过定量水泵供给，二者混合后再通过流量控制装置供给到相关管路。
量是通过SPC22图3图2是泡沫系统参数的输入面板，其中管路1-4为泡沫系统四条管路的流量（l/min）；FER为发泡率=单条管路泡沫流量/单条管路液体流量；FIR为注入率=注入泡沫总量/开挖渣土的容积；流量为自动模式下每条管路泡沫量占总泡沫量的百分比；泡沫浓度为发泡剂在水溶液中的浓度；工作仓最大土压为泡沫系统自动停止工作时的最大土仓压力。
图3是泡沫系统参数的显示面板，泡沫系统工作状态有四种：停止、自动、半自动和手动。
泥土压力为1号土仓压力与3号土仓压力的平均值，该值如果超过工作仓最大土压，泡沫系统就停止。
混合液流量显示了混合液的流速与总流量，每环更新；压力显示泡沫管路当前压力值；空气实际值显示管路空气流量实际值；空气目标值显示管路空气流量目标值；混合液体实际值显示管路混合液体流量实际值；混合液体目标值显示管路混合液体流量目标值=每条管路流量/FER。
泡沫系统的操作方式有三种，分别是手动模式、半自动模式和自动模式。
在启用泡沫系统前，过SPC设置范围为和FIR，对注入的泡沫进行控制。
3半自动模式和自动模式为主，现在就以两个工程实例来说明泡沫系统的使用。
3.1采用半自动模式适应基岩隆起地层的推进深圳滕创瑞科技有限公司经营的泡沫所在深圳地铁三号线3102标工程刚刚通过38米长的，基岩高度最大为 3.8米的基岩隆起区。
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盾构机专用泡沫剂介绍标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
盾构机专用泡沫剂介绍“盾之构”盾构机专用泡沫剂是由多种表面活性剂、稳定剂、强化剂和渗透剂等复配而成，载体为水。
在工作过程中，泡沫剂与水混合，在盾构机刀盘、压力舱和排土器的发泡装置内，经压缩空气的作用，发出无数直径为30－400微米的气泡，同时被注入到盾构机内与开挖土混合，对开挖土进行改良，使开挖土呈“塑性流动状态”，保证盾构的顺利进行。
泡沫本身具有一定的强度，产生一定的支承作用，使开挖土的流动性提高，压力舱内土体不易堵塞，同时能降低刀盘和排土器的扭矩，利于稳定掘进。
由于微细气泡的润滑作用，可以防止开挖土粘附刀盘面板和压力舱内壁，利于正常开挖。
同时，气泡可以置换开挖土颗粒间隙中的水，提高开挖土的止水性，防止地下水位高的砂地层中“喷涌”现象的发生。
此外，由于气泡具有压缩性，可以提高改良后的开挖土的压缩性，从而抑制“结饼”问题的发生，并使开挖土压变动小，利于开挖面的稳定。
经泡沫剂改良后的开挖土，因为具有良好的流动性，使出土变得更容易。
由于泡沫从盾构压力舱排出时有一个减压过程，会自行破泡，因此不要加入消泡剂。
1.盾构机专用泡沫剂的作用
盾构机专用泡沫剂可对开挖土进行改良，其具体作用如下：
（1）泡沫有良好的润滑作用和一定的强度，可降低压力舱内土体的内摩擦角，提高开挖土的流动性，防止“闭塞”现象发生，同时降低了刀盘和排土器的扭矩，利于稳定掘进。
(2)泡沫具有压缩性，可提高改良后的开挖土的压缩性，抑制“结饼”问题的发生。
同时开挖土压变动小，利于开挖面的稳定。
(3)泡沫有一定的弹性和润滑作用，能降低土体的黏度，防止开挖土粘附于盾构机刀盘面板和压力舱内壁，有利于松散出土。
（4）泡沫能置换土颗粒间隙中的水，提高开挖土的止水性，防止地下水位高的砂地层中“喷涌”现象的发生。
（5）改良后的开挖土，出土容易，可用于回填，无残留、无毒害，泡沫喷射装置操作简单，泡沫对机器无腐蚀。