泥水循环系统及设备
东北地区冬期泥水盾构施工泥水循环系统处理技术
［收稿日期］ 201203 09 ［作者简介］ 朱东志， E-mail ： zhudongzhi@ cnpc． com． cn 工程师，
温处理直接决定了泥水盾构的施工效率 。 2 2. 1 泥水循环处理工艺 泥水循环系统概述 运转控制 泥水循环系统 大 致 由 泥 浆 输 送 设 备， 排泥水管 设备及泥浆处理 设 备 组 成 。 主 要 包 括 进 、 路及泵 、 泥水初级 处 理 设 备 、 二 级 渣 土 处 理 设 备、 阀 门类 、 流量 计 、 密 度 计 等。 在 地 层 中 含 有 细 颗 粒 的 情况下， 同时需要配 以 多 级 渣 土 处 理 系 统 或 化 学 处 理等 。 泥水处理能力 的 选 择 一 般 根 据 盾 构 设 备 外 径 、 地质条件 、 掘进速 度 来 决 定 。 为 保 持 开 挖 面 的 泥 浆 压力 、 流体 输 送 及 开 挖 土 量 的 管 理， 配套有观测装 置 。 泥水掘进保压 方 式 有 泥 水 平 衡 、 气压平衡和复 合式平衡方式， 各有其长处 。 2. 2 低温环境泥水循环系统 本工程掘 进 地 层 主 要 为 强 风 化 花 岗 岩 和 断 层 破碎带 。 强 风 化 花 岗 岩 原 岩 为 粗 粒 结 构 、 块状构 造， 可见矿 物 成 分 为 长 石 、 石 英 和 角 闪 石。 断 层 破 碎带基本为 3 种岩 性 构 成， 且各种透镜体展布极不
100
施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012 年 7 月上 第 41 卷 第 368 期
东北地区冬期泥水盾构施工泥水循环系统处理技术
朱东志 ， 曹会清 ， 谢虎辉 ， 何 新， 刘 志
（ 中国石油天然气管道局， 河北 廊坊 065000 ）
泥水盾构泥浆循环系统泵站距离计算
6.2.18泥浆循环系统（1）泥水循环原理设计泥水平衡盾构工法的基本原理是：经过合理调整比重、压力和流量的泥浆被送入盾构机的压力仓，与切削后的泥土混合后被排出，经流体输送设备输送至泥水处理站，分离出泥土，并调整泥浆比重后再次循环使用。
本区间进、排浆管路的直径设计为DN300mm，设计的进浆排量为860m³/h，排浆排量为970m³/h。
泥浆循环原理图如下：图5-30：泥浆循环原理图泥水循环工作模式主要分为旁通模式、推进模式、保压模式和换管模式等。
图5-31：模式转换顺序（2）泥浆循环系统设计计算书1）送排泥流量计算➢出渣量V=60π*D2*ν/4/100≈112m3/h ➢排浆流量V排=V*（ρ-ρ1）/（ρ2-ρ1）≈970m3/h➢进浆流量V进=（V排*ρ2- V*ρ）/ρ1≈858m3/h2）送排泥管道直径计算对应设计流量,设计充满度的管道内的水流平均速度叫做设计流速。
为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，最好在最大和最小设计流速范围之内。
最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的控制流速。
含有大颗粒的管道，其最小设计流速宜适当加大，其值要根据试验或调查研究决定。
此流速由临界流速计算可得。
最大设计流速与管材相关，是保证管道不因长期剧烈冲刷而缩短运行寿命的控制流速。
通常，金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5 m/s。
而通常此流速取值范围为2＜V＜4 m/s，更大的流速不仅没有必要，甚至是有害的，因为管道中的阻力将随速度的平方而增大。
并且管道的磨损也将随速度的提高而显著地加剧起来。
管道阻力的增大，就要提高输送泵的功率，从而增高能源费用。
管道磨损的加剧也将导致折旧费的提高，而且有时造成管道在施工中损坏，以致不得不停止推进，以便更换管道。
根据液体的流量和流速的大小，可按下式计算管路的直径d ≥ • 式中 Q------------流量（L/min ）； • V------------流速（m/s ）。
浅谈泥水平衡顶管施工泥水循环系统的应用
浅谈泥水平衡顶管施工泥水循环系统的应用摘要：泥水系统作为泥水平衡顶管掘进技术核心，关键是通过加压泥水来稳定开挖面，持续有效将开挖土渣与泥浆混合物输送地面，再经泥浆处理后形成泥水循环，从而解决顶管掘进中挖掘面上的水压力和土压力的平衡。
关键词：泥水平衡；泥水分离；循环系统；应用1工程概况本工程施工场地位于深圳市滨河大道辅道及泰然九路、泰然八路段，目的是将沿线污水通过地下管道引入福田污水处理厂进行统一处理排放。
污水管道工程采用III级钢筋混凝土管顶管施工，顶管工程管道直径为DN2200，顶管隧道穿越的地层主要为粉质粘土层、全风化泥质粉砂岩、强风化砂岩、中风化砂岩，地下水位高，顶管施工精度要求高，容易出现顶偏现象，刀盘磨损较为厉害，后座顶力大。
所以本工程采用泥水平衡顶管机。
2顶管工艺2.1泥水平衡顶管施工工作原理：利用顶管掘进机大刀盘切削开挖面的泥土，切削的泥土在泥土仓内形成平衡土压力的塑形体，以平衡土压力。
另外，通过进浆管将泥浆液输送至泥水仓内，以此形成高于地下水压力10-20Kpa的泥水压力，以平衡地下水压力。
实现开挖面和泥水室内充满加压的泥水。
使之在开挖面上形成一层不透水的泥水膜，既阻止了该泥水向挖掘面里面渗透，又平衡了挖掘面上的水压力和土压力。
当掘进机正常工作时，进排泥阀均打开，泥水从泥管经进泥阀进入顶管挖掘面泥水仓内，挖掘的泥砂经同泥水搅拌后，通过排泥管及排泥泵送至地面泥水分离装置，泥水分离装置将泥水与水有效分离后，泥渣分离外运，泥浆留在泥浆池内，经沉淀后泥水再次送入泥水仓内，形成了泥水循环系统。
泥水系统是泥水平衡顶管的关键部分，由泥水处理系统与泥水输送系统组成，是泥水加压顶管施工中确保工作面稳定及排渣的手段。
泥水处理系统设于地面，由泥水分离设备和泥浆制备设备两部分组成。
主要包括旋流器、振动筛、沉淀池、清水池、粘土（膨润土）溶解池、密度计及取水口、排泥口等；泥水输送系统由进浆泵、排浆管、流量计、控制闸阀及进排浆管线等组成。
泥水平衡顶管施工规范文件
泥水平衡顶管施工规范文件一、施工前准备规范。
1. 工程勘察。
这就好比打仗前先侦察地形一样重要。
得把施工场地的地质情况摸得透透的。
土壤类型啊，是黏土、砂土还是啥混合土，得搞清楚。
地下水位多高也得知道，不然到时候泥水比例都调不好。
还有地下有没有啥障碍物，像以前的老管道、大石头之类的，要是不搞清楚，顶管机顶着顶着就“撞墙”了。
2. 设备选型。
顶管机得选对喽。
根据工程勘察的结果来选，要是土壤比较软，就不能选那种大功率、重型的顶管机，不然就像用大炮打蚊子，浪费资源还不好控制。
泥水循环系统的设备也得匹配，泵的功率得能满足泥水的输送要求。
就像人的心脏，得有足够的动力把血液（泥水）送到全身（整个顶管系统）。
3. 工作井和接收井设置。
工作井是顶管施工的“起点”，接收井是“终点”。
这俩井的位置要定得准，大小也要合适。
工作井得有足够的空间来放置顶管机和其他设备，就像给工人和机器一个舒适的“小窝”。
井壁得加固好，不然在顶管过程中，周围的土压力可能会把井壁挤垮，那就成了“豆腐渣工程”了。
接收井也不能马虎，要保证顶管机能够顺利到达，并且要考虑到顶管结束后对井的后续处理。
二、施工过程规范。
1. 泥水调制。
泥水可是这个施工方法的关键。
泥和水的比例要恰到好处，就像调鸡尾酒一样。
如果泥太多，泥水就太稠了，输送起来困难，还可能堵塞管道；要是水太多，那泥水的支撑力就不够，容易造成地面塌陷。
一般来说，要根据地质情况来调整，比如在砂土地质，可能需要稍微稠一点的泥水来防止砂土流入管道。
而且泥水里的添加剂也得选对，有时候需要加一些膨润土之类的东西来改善泥水的性能。
2. 顶进操作。
顶管机顶进的时候得稳稳当当的。
速度不能太快，太快了就容易出问题。
就像人走路，走太快容易摔跤。
要根据顶管机的压力反馈来调整顶进速度，如果压力突然增大，可能是遇到硬石头或者前面的土压力太大了，这时候就得放慢速度，甚至暂停一下，看看是咋回事。
同时，顶进的方向也要控制好，不能让顶管机跑偏了。
泥水盾构环流系统工作模式及其应用分析
建筑技术开发Building Technology Development施工技术Construction Technology第47卷第15期2020年8月泥水盾构环流系统工作模式及其应用分析曹希文(中交天和机械设备制造有限公司，南京211899)［摘要］以中交天和泥水平衡盾构机为例，介绍了泥水盾构机环流系统的组成部分以及其4种工作模式，并以实际经验详细描述每种工作模式的应用场景，为泥水盾构施工提供参考依据。
［关键词］泥水盾构；环流系统；泥浆［中图分类号］TU69；U455.3［文献标志码］B ［文章编号］1001-523X(2020)15-0057-02Analysis on Working Mode and Application of SlurryShield Circulating SystemCao Xi-wen[Abstract]Taking zhongjiaotian and slurry balance shield machine as examples,this paper introduces the components of the circulation system of slurry shield machine and its four working modes,and describes the application scenarios of each working mode in detail based on practical experience,so as to provide reference for slurry shield construction.[Keywords]slurry shield；circulation system；slurry泥水盾构机是通过一定压力的泥浆来支撑稳固开挖面,以泥浆压力来抵抗开挖面的水土压力［1］,与其他类型盾构相比,有施工质量好、效率高、安全可靠的优点，可适用于软弱土层、易坍塌的含水砂层和混有卵石的砂砾层。
盾构机泥水循环系统改造分析
盾构机泥水循环系统改造分析摘要：在碎石夹黏土层、粉质黏土层推进过程中出现严重的滞排情况。
通过破碎机、格栅在气垫仓排渣的方式滞排情况非常严重，已影响盾构机正常掘进，将排渣方式切换为直排时，滞排问题能够缓解，但不能彻底解决滞排问题。
同时直排法在实际施工存在缺点。
关键词：泥水盾构机；泥水循环系统改造引言目前，大盾构施工技术已经广泛应用于各个隧道的施工建设中。
这种施工方式优点众多，不但破坏性小，还不易对周围环境造成影响，应对其施工控制要点进行科学合理的分析，使大盾构隧道工程施工更加顺利。
1泥水循环系统原理及设计参数根据本标段盾构区间地质情况、区间长度等参数，泥水循环系统配置1台进浆泵、2台排浆泵。
泥浆泵采用重型渣浆泵，充分考虑泵的耐磨等性能。
进浆泵和所有中继泥浆泵均可实现本地和主控室分别单独控制。
（1）大流量泥水循环系统①进浆泵和所有中继泥浆泵均可实现本地和主控室分别单独控制。
②主进/排浆泵电机采用水冷变频电机。
中继泵图（2）刀盘底部搅拌棒可对泥水仓底部渣土进行搅拌，避免渣土沉积导致滞排问题。
（3）泥水仓和气垫仓底部设置多道冲刷喷口，可根据地层情况增压冲刷（降低底部滞排概率）。
①五道冲刷：泥浆门前冲刷、泥浆门后冲刷、破碎机冲刷、格栅前冲刷、格栅后冲刷。
②泥浆门前冲刷（P0.2泵增压冲刷）、泥浆门后冲刷（P0.1泵增压冲刷）。
P0.2增压泵取浆可来自排浆管路，增加主机段循环冲刷流量900m³/h，增加后的进仓流量为3000m³/h、主机排浆流量为3400m³/h，对增加冲刷效果降低泥饼概率，减小渣土滞排都有较好效果。
2泥水循环系统改造原因（1）在碎石夹黏土层、粉质黏土层推进过程中出现严重的滞排情况。
通过破碎机、格栅在气垫仓排渣的方式滞排情况非常严重，已影响盾构机正常掘进。
将排渣方式切换为直排模式时，滞排问题有所缓解，但不能彻底解决问题。
同时直排法在实际施工存在两方面缺点：一是频繁堵泵，平均一环一次，拆装2-4小时不等；二是直排管吸口布置位置在刀盘右下角距离土仓底部1米以上，刀盘反转掘进时能够将土仓内渣料带至吸口位置排出，但刀盘正转时基本无排渣，且在底部形成较厚的积渣。
盾构机泥浆环流系统设计分析
总737期第三期2021年1月河南科技Henan Science and Technology盾构机泥浆环流系统设计分析陈黄腾（中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司，广东广州510000）摘要：本文以广州地铁十八号线工程为依托，根据盾构机的泥浆环流设计参数，结合现场实际的使用情况和使用效果，指出了泥浆环流系统存在的问题，并提出了改进措施及要求，对泥浆环流系统进行改进。
其间结合现场施工情况，分析了泥水环流系统使用过程中泥浆冲刷管路流量设计以及功能设计存在的问题，给出了改进措施。
关键词：泥浆环流系统；管路；流量设计；功能设计中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）03-0084-04 Analysis on the Design of Mud Circulation System of Shield MachineCHEN Huangteng（Urban Rail Transit Engineering Co.,Ltd.,of China Railway15th Bureau Group，Guangzhou Guangdong510000）Abstract:Based on the Guangzhou Metro Line18project,according to the mud circulation design parameters of the shield machine,combined with the actual use situation and use effect on site,this paper pointed out the problems of the mud circulation system,proposed improvement measures and requirements,and improved the mud circulation system.In the meantime,combined with the on-site construction situation,the problems existing in the flow design and functional design of the mud scouring pipeline during the use of the mud water circulation system were analyzed, and improvement measures were given.Keywords:mud circulation system；pipeline；flow design；function design在城市地铁隧道施工中，盾构法的使用越来越广泛［1-2］，随着盾构法的广泛使用，盾构机的发展也越来越迅速，盾构施工技术越来成熟。
泥水盾构工作原理
气压调节系统
目前是使用的一般是SAMSON公司产品。其原理为，当压力降低或升高，与设定值有偏差时，通过压力的反馈，调整进气阀或者排气阀，对气仓内进行补气或排气，使压力逐渐升高或降低到设定压力值，直至与设定值平衡。因为掘进时液位总是存在一定的波动，其压力有一定变化，SAMSON系统能根据压力的反馈，及时对气压进行调整。
压力调节器
进排气阀
一般气仓压力一经设定，一个掘进循环内不再进行调整，所以掘进循环内，刀盘压力稳定在某个恒定值。只有当掘进条件发生变化，需要调整掘进压力时，再对压力调节器重新进行压力设定。 气压调节系统功能是保证泥水仓的压力，泥浆循环系统的功能是出渣。
.
四、泥水处理系统
泥水盾构掘进，其泥浆质量是控制盾构掘进质量的重要基础，对于盾构掘进循环回来的污浆，其性能不能满足循环使用要求，为能够保证掘进质量，需要对泥浆的比重、粘度、颗粒等进行处理，其中泥水分离设备是对泥浆性能有最直接影响的设备
.
两种泥水盾构的主要区别如下
日本体系泥水盾构的泥浆压力，在循环掘进时，通过调整进浆泵的转速或者调整进浆泵出口节流阀的开口比值来实现压力控制的。因此掘进速度、地层变化、掘进深度及其掘进长度对压力均有影响。调节泵的压力是通过中心控制室的自动调节完成。
.
德国体系的空气室的压力是根据开挖面需要的支护泥浆压力设定的，空气压力可通过空气控制阀使压力保持恒定。同时由于空气缓冲层的弹性作用，即使液位波动或出现突然的泄漏，对土仓压力也无明显影响。
.
长时间停机模式
这个模式是自动控制的。此时所有泵都停止运转。开挖面压力由压缩气回路来控制。当气垫室泥浆液位低于预定的低限时，便进行校正。
.
3.2泥浆循环参数控制
泥浆循环参数包括泥浆流量和液位、压力、比重等，循环部件包括进出泥浆泵、流量计、比重计、各种泥浆阀门等。对于不同厂家的盾构的，其泥浆循环略有区别。 泥浆循环的控制包括： 流量和液位的控制 泥浆压力的控制 比重的控制等。
盾构配套泥水分离系统
盾构配套泥水分离系统应用领域：盾构泥水分离适用物料：泥水处理、泥浆分离WNX-3000泥水分离设备由三套WNX-1000泥水分离设备组。
WNX-1000主要由粗筛单元、一级循环单元和二级循环单元组成，总计泥浆的处理量能达到3000m3/h。
整体采用模块化设计，可根据工程具体要求进行系统拆分组合，具有较强的工程适用性。
泥水循环系统示意图如下：WNX-3000泥水处理系统主要由泥水分离系统和调制浆系统两部分组成。
主要功能是将隧道掘进过程中排出的含有砂石和泥土的浆液进行逐级分离工作，分离出的沙砾和泥土含有少量的水分，可以直接进行外运：而泥浆部分经过调整直接可以作为隧道掘进施工设备的原料，保证隧道掘进施工设备的正常运转。
WNX-3000泥水分离设备功能泥水平衡盾构机开始掘进时，经排泥泵排出的泥浆经WNX-3000泥浆分离设备，然后排入沉淀池进行溢流沉淀，经过一级循环单元和二级循环单元脱水筛筛选出来的渣土颗粒可由载运车辆经环保监测后运送到指定弃渣场。
若泥浆密度太大就加清水进行稀释，若泥浆密度太低，则用高速制浆机进行调节，加大泥浆密度后泵送到盾构机。
WNX-3000泥水分离设备可靠性保证泥浆处理系统是盾构机正常掘进的重要保障，处理系统需要在盾构机施工中万无一失。
WNX-3000泥水分离设备是由三台WNX-1000泥水分离设备组成，即同时运行时有三台WNX-1000泥水分离设备工作，由于三台设备同时发生故障的几率非常小，况且调浆池存有大量的满足盾构机要求的泥浆，在经过沉淀槽溢流沉淀后也可以输送出大量符合送浆要求的泥浆，即使在较为不利的情况下三台WNX-1000泥水分离设备都不能运行时也可以保证盾构机正常掘进1-2环，给设备抢修留出充裕的时间，威猛股份承诺两小时内完成维修。
所以WNX-3000泥水分离设备能够保证施工的正常进行，不会耽误工期。
泥水系统采用模块化设计，整体结构简单合理、占地面积小、除渣集中、设备操作简单、质量稳定可靠和故障率低等优点，系统处理能力的设计富余量较大，一级、二级系统间可实现串、并联互换；WNX-3000泥水分离设备可靠性主要表现在几个方面：1、整体设计的可靠性，即对渣浆处理的及时性、浆液质量的适应性；2、处理能力的富裕配置，包括设备整机和零配件的备用；3、设备本身的性能、质量、使用寿命等的可靠性；4、通过管路系统及阀组对各组设备进行切换，互为备用。
泥水平衡机械顶管施工方案
泥水平衡机械顶管施工方案泥水平衡机械顶管施工方案一、工程概况本项目是某城市的地铁隧道工程，其中包括泥水平衡机械顶管施工工程。
工程路线长度为x千米，施工区域地质条件复杂，存在地下水位较高的情况。
二、施工原理及组成泥水平衡机械顶管法是一种应用于地铁施工的管道隧道施工技术。
其原理是利用推进机械，将管道不断推进到地下，并通过施工期间注入泥浆来平衡地下水压力，保证施工安全。
机械顶管施工主要包括以下组成部分：1. 推进机械：包括推进盾构机、安装作业车和清理车等。
2. 推进管道：采用钢管或预制混凝土管道进行推进。
3. 泥浆循环系统：包括泥浆搅拌车、泥浆泵和泥浆处理设备等。
4. 控制系统：用于操作推进机械和控制整个施工过程。
三、施工步骤1. 软土开挖：在施工区域进行土方开挖，保证施工场地平整，并设置支护结构。
2. 推进准备：安装推进机械，并根据设计要求设置推进管道的起点。
3. 推进施工：启动推进机械，将推进盾构机推进到地下，同时注入泥浆来平衡地下水压力。
4. 停机作业：在推进过程中，遇到困难地层或其他问题时，可停机进行修复和调整。
5. 管道安装：推进机械推进到目标位置后，对管道进行安装和连接，确保质量。
6. 终点处理：推进到终点后，进行管道的密封和防水处理，并修复地表。
四、施工安全措施1. 施工前必须对地质情况进行详细勘探，并制定相应的施工方案。
2. 确保机械设备的正常运行，并定期进行维护和检查。
3. 加强泥浆循环系统的管理，确保泥浆调配和清理的效果。
4. 安装监测设备，对地下水位、土压力等参数进行实时监测，并及时调整施工方案。
5. 加强工人的安全教育培训，提高其安全意识和操作技能。
6. 严格遵守相关规范和标准，确保施工过程符合要求。
五、施工效果及经济效益泥水平衡机械顶管施工具备施工速度快、质量好、环境影响小等优点，能够有效解决隧道工程中土层较软、地下水较多等问题。
通过合理的施工方案和严格的施工措施，能够保证施工质量，提高工程效率，同时减少环境污染和工人伤亡事故，具有较好的经济效益。
泥水系统简介
泥水系统是泥水加压盾构的关键组成部分，由泥水处理系统与泥水输送系统组成，是泥水加压盾构施工中确保工作面稳定及排碴的手段。
泥水处理系统设于地面，主要由旋流器、压力筛、调整槽、剩余泥水槽、清水槽、粘土溶解槽及取水口、排泥口等组成；泥水输送系统由送排泥泵、送排泥管、密度计、流量计及破碎机等组成。
1 泥水处理泥水处理设备由泥浆制备和泥水分离两部分组成。
为满足开挖速度最大3.6ｍ／ｈ时泥浆输送的要求和三江口盾构法隧道的地质条件，泥水处理设备最大处理能力是6m3/min。
1.1 泥浆制备（1）作泥量作泥量在考虑了以下因素的基础上，从物资平衡的角度进行推断。
① 混入泥水中的粉砂、粘土使泥水成分增加（砂质土几乎全部，硬质粘土有10-15%左右的细粒混入）。
② 在作业面的损失量。
③ 泥水处理时的损失量。
④ 在加长配管时的损失量。
⑤ 从配管、泵向洞内泄漏的损失量，其它。
根据最大推进速度为6cm/min，出碴量约为0.7m3/min，泥水需要量为（3～4倍的碴量）3.00m3/min，考虑各种损失量及设计余量，本盾构机的作泥设备的能力为6m3/min。
1.2 作泥设备泥水的比重和粘度是泥水主要控制指标。
在充分把握开挖前后泥水成分的增减和查明对于不同地质的泥水损失量及泵的规格的基础上，设置能应付预想的泥水性能变化的设备容量为6m3/min。
作泥设备主要包含1个剩余泥水槽、1个粘土溶解槽、1个清水槽、1个调整槽、1个CMC（增粘剂）贮备槽、搅拌装置等。
1.3 泥水制作流程调整槽内泥水不足时，粘土或膨润土被送入粘土溶解槽，经过搅拌装置充分搅拌后，送入调整槽；剩余泥水槽内的粘稠泥浆与来自清水槽的水混合，经过搅拌后，送入调整槽。
泥水粘度不足时，向泥水中添加CMC增加泥水粘度。
调整槽内的泥水经搅拌后由送泥泵送入送泥管道。
1.4 泥浆制作要求（1）作泥质量送泥时的泥水比重控制在1.1～1.3之间；使用粘土、膨润土（粉末粘土）提高比重；添加CMC来增大粘度。
泥水盾构施工及其问题处理1(1)
铰接泄露：
几种铰接密封形式
案例：天津、南京、南宁（击穿、损坏、变形） 原因：偶尔击穿、姿态调整、壳体变形（天津）、设计或材料缺陷等 预防：安装的间隙检查、充气试验、设计优化（注脂和管路）、姿态等 处理方法：充气应急密封、姿态的再调整、盾尾油脂注入、注聚氨酯、局部 间隙调整
管片泄露：
一个案例：武汉 预案：准备及时封堵 的封堵板
几张照片：
盾尾泄露
特点：发生次数最多、风险最大的，正常使用的尾刷寿命 案例：沈阳、武汉 原因：尾刷质量和设计（寿命）、管片外弧面、初次涂抹油脂腔道质量、 油脂的注入质量、注入方式（压力）、油脂的质量、姿态和注浆的匹配、 盾尾变形等等 预防：盾构的设计优化、姿态的调整、注脂控制、管片质量 应急处理：注盾尾脂、注聚氨酯、充气密封、应急降压（武汉沈阳未损坏） 等
岩块过大：
始发和到达渣块的滞排 对应措施：稳定地层的掘进技巧、刀盘开口、破碎 岩层的掘进控制、盾构设计需要提升
粘性堆积：
产生原因： 表现症状：压差大、扭矩升高、渣土输送不出来 对应措施：环流的设计、环流的操作技巧
进出浆通道堵塞问题：
部分管路堵塞会导致环流不充分，导致携渣不畅，也可能造 成爆管等现象，后果极其严重，堵塞部位分为堵泥浆门、堵 管路、堵泵等 堵泥浆门：切削工作面的坍塌、刀盘和环流设计、司机的操 作习惯、粘性堆积、掘进渣土残积、高比重浆液沉淀等 堵管路：操作习惯、泥浆门拥堵、底部渣土堆积等 堵泵：大尺寸块状渣土、粘性集成团状等
5、带压进仓应注意的问题
安全重点：掌子面的稳定和减压病
掌子面稳定的重点： 气体泄露量(指标） 掌子面泥膜的质量 泥膜破坏的影响
气压的波动处理特性
6、盾构进出洞技巧
掘进重点： 速度控制：洞门和加固体 压力的建立
大直径泥水气平衡盾构机的泥水环流处理应用分析
别形成土砂和泥水，再经过沉淀池沉淀后，将大颗粒的土砂 排弃，回收含有微小颗粒的泥水，然后，将处理后泥水重新 进入调整池并按施工要求加入新浆进行调整，再输送回盾构 工作面，实现泥水循环。
上海隧道市域铁路 ST14050 盾构机 D234 泥水气平衡盾 构在施工过程中，泥浆和空气充满泥水仓和气垫仓，通过调 节气垫仓上部压力，在顶部充满压力，形成空气缓冲层，就 可以调整开挖面的支撑压力，使泥水压力波动变小，支撑压 力更加稳定，对地表控制更为有利。当盾构机正常推进时， 操作人员控制送泥泵和排泥泵转速，使送泥流量与排泥流量 基本相同，维持开挖面压力与地层的动态平衡。
艺 [J]. 电焊机 ,2013,43(3):6-12. [4] 李港志 , 祁凯 , 朱永飞等 .2507 超级双相不锈钢激光焊接接头
组织和力学性能研究 [J]. 江苏科技大学学报 ( 自然科学版 )， 2017,31(2):148-152. [5] 程巨强 , 李杰 , 弥国华等 .2507 超级双相不锈钢的组织、性能 及其焊接工艺 [J]. 焊接技术 ,2014,43(3):24-28.
（2）掘进模式。掘进模式，用于盾构推进开挖时使用， 泥浆可通过气垫舱进入泥水舱。在正常推进状态下，新浆液 通过送泥泵由地面输送进泥水仓，以确保与开挖仓中刀盘切 削下来的渣土混合，再通过排泥泵浆开仓内的混合泥浆输送 到地面的泥水分离设备。
盾构机掘进时所使用的模式，不可在停机情况下直接切 换，其切换顺序为：停机→旁路模式→掘进模式→盾构推进 →旁路模式→停机。
参考文献： [1] 朱相乾，钟志全 . 海瑞克和三菱泥水盾构环流系统之比较 [J].
建筑机械化，2013（2）：55. [2] 王小军，孙建敏．泥水盾构施工的环流管理 [J]．施工技术，
盾构泥水处理系统施工方案
盾构泥水处理系统施工方案1. 引言盾构工程中，泥水处理系统是非常重要的一部分。
它能够对盾构的泥浆进行处理，确保施工过程中的安全性和环境保护，减小对周围环境的影响。
本文档将介绍盾构泥水处理系统的施工方案，包括系统构成、工艺流程、设备选型等内容。
2. 系统构成盾构泥水处理系统主要包括以下几个部分：2.1 隧道内泥浆处理设备隧道内泥浆处理设备是盾构泥水处理系统的核心部分。
它主要由泥浆分离器、刮泥机、清洗机等设备组成。
泥浆分离器用于将泥浆中的固体颗粒与液体分离，刮泥机用于清除管片上的泥浆，清洗机用于清洗分离出来的固体颗粒。
2.2 外部泥浆处理设备外部泥浆处理设备主要用于对隧道外的泥浆进行处理。
它包括泥浆调配装置、泥浆混合器、泥浆干燥机等设备。
泥浆调配装置用于将原始泥浆调配成所需的工艺泥浆，泥浆混合器用于将原始泥浆与添加剂进行混合，泥浆干燥机用于将泥浆中的水分蒸发并将泥浆固化。
2.3 辅助设备盾构泥水处理系统还包括一些辅助设备，如输送带、泥浆储存罐等。
输送带用于将隧道内的泥浆输送到外部处理设备，泥浆储存罐用于存储处理后的泥浆。
3. 工艺流程盾构泥水处理系统的工艺流程如下：3.1 泥浆处理原始泥浆经过泥浆分离器分离成固体颗粒和液体两部分。
固体颗粒经过刮泥机清除后，再经过清洗机进行清洗，得到干净的固体颗粒。
液体部分经过过滤处理后可再次循环使用。
3.2 泥浆调配原始泥浆经过泥浆调配装置调配成所需的工艺泥浆，根据工程要求添加相应的添加剂，如改性剂、消泡剂等。
3.3 泥浆混合原始泥浆与添加剂在泥浆混合器中进行混合，确保添加剂均匀分布在泥浆中，提高处理效果。
3.4 泥浆干燥混合后的泥浆通过泥浆干燥机进行干燥处理，蒸发掉泥浆中的水分并将泥浆固化，以便后续处理和处置。
4. 设备选型盾构泥水处理系统的设备选型需要考虑到以下几个因素：4.1 处理能力根据实际施工需要确定泥浆处理设备和外部处理设备的处理能力，确保能够满足工程要求。
泥水盾构环流系统及排泥管携碴能力分析与应用
泥水盾构环流系统及排泥管携碴能力分析与应用
孔玉清
【期刊名称】《现代隧道技术》
【年(卷),期】2018(055)003
【摘要】泥水盾构环流系统由泥浆输送系统和泥浆处理系统两部分组成,泥水盾构环流系统的正确选用直接关系到盾构施工的速度.文章以南京长江隧道工程为例,针对不同地层进行了泥浆循环系统物质平衡计算、筛分效果分析、排泥管携碴能力的计算及分析.现场实际结果表明,该计算分析方法对泥水盾构泥水分离系统及排泥管的合理选用具有较强的指导意义,可供类似工程参考借鉴.
【总页数】9页(P205-213)
【作者】孔玉清
【作者单位】中铁十四局集团有限公司,济南250014
【正文语种】中文
【中图分类】U455.43
【相关文献】
1.泥水平衡盾构泥水环流系统设计计算研究 [J], 陈文远
2.泥水盾构环流系统工作模式及其应用分析 [J], 曹希文
3.全断面卵石地层泥水盾构环流系统针对性优化设计及应用 [J], 叶忠
4.大直径泥水气平衡盾构机的泥水环流处理应用分析 [J], 薛黄炜
5.穿江泥水盾构环流系统及泥浆携渣计算研究 [J], 郭小龙;耿大新;廖煜祺;蒋亚龙;陈强
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
P LF V01
V03
V02
V04
V05
V06
P HMT6,6 5
P
V07
V09
V08
V10
V11
V12
P
V14 P
V16 V15
V13
V17
P P.2.1 P
M
FD
F
D
Depuis l'usine de production de boue From the bentonite plant
掘削面的稳定机理
泥膜的形成机理： 在泥水平衡理论中，泥膜的形成是至关重要
的，当泥水压力大于地下水压力时，泥水渗入土 壤，形成与土壤间隙成一定比例的悬浮颗粒，被 捕获并集聚与泥水的接触表面，泥膜就此形成。 随着时间的推移，泥膜的厚度不断增加，渗透抵 抗力逐渐增强。当泥膜抵抗力远大于正面土压时， 产生泥水平衡效果。
• 调整P2.2泵的转速，用以校正排渣流量达到所要求的排渣
模式的值，同时确保沿程的下一个泵的超载压力要大于所 要求的净吸压头。P2.2泵的转速必须能确保排渣的流体能 被泵送到地面的分离厂。调整P2.2泵的转速以便在泥浆分 离厂入口处达到必要的压力。
反循环模式
• 这个模式使开挖室里的泥浆逆向流动。仅用于一 些特别的情况，特别是在开挖室内发生阻塞，或 用于清理盾构内的排渣管道。为了不让泥浆充满 开挖室，气垫压力与泥浆\气垫界面液位的控制仍 需维持。
隔离模式
• 这个模式使隧道里的泥浆管道系统与地面系统处于完全隔 离的状态，但此时设在地面的分离厂和制备厂之间的回路 仍保持连通。特别是，这种模式是用于隧道泥浆管道延伸 时的情况。
• 各排渣泵（P2.1，P2.2）停止运转。而P1.1仍保持运行， 以保持制备厂和分离厂之间回路的循环。始发井中的旁通 阀V18控制着这个回路。
• 由于此时开挖室没有泥浆的供给，因此理论上并不需要控 制泥浆\气垫界面液位。然而泥浆\气垫界面的液位可能由 于水从界面上流失或进入而发生变动。在这些情况下，可 能需要补充泥浆（只要注入管道压力许可的话）或排出泥 浆以调整这个液位。
开挖模式：
Vers usine de traitement de boue To slurry treatment
泥浆的压力控制：
• 泥浆的压力调整是个被动参数，为能够保证足够 的流量，调整泥浆泵的转速，其泥浆泵的进出口 的压力均因之而变化。对于系统压力，根据泵的 工作能力，一般只限制最高值。泵的压力随着管 路的延长，延程损失的增加而增加。
泥浆比重的调整：
• 泥浆的进浆比重，由泥水处理厂控制，对于盾构 掘进而言，对既有的进浆比重，只能通过掘进速 度的改变来调整出浆的比重。如果出浆比重很高， 可以通过降低推进速度来降低泥浆比重。一般进 浆比重在1.05～1.25之间，出浆比重在1.1～1.4之 间。
泥水循环系统
2.配管设备： 送泥管 排泥管 伸缩管装置 测量装置
泥水循环系统
泥水循环模式：旁通模式、开挖模 式、反循环模式、隔离模式、长时 间停机模式。
旁通模式
• 这个模式是待机模式，用于盾构不进行开挖时执行其它功 能。这个模式也用于当盾构从一种功能切换到另一种功能 时。特别是，旁通功能是用于安装管片衬砌环的情况。它 使开挖室被隔离。在旁通模式，各泥浆泵都根据泵的超载 压力和所要求的排渣流量所控制的转速保持旋转。
泥水循环系统
概述： 泥水输送系统是将新浆和调整浆通过泵与
管道输送至盾构开挖面。刀盘切削下来的渣土 和水混合成的泥浆通过泵与管道将泥水送往地 面的处理系统进行调整。泥水输送系统主要由 泵、阀、管道及配套部件等组成，通过泥水监 控系统进行自动化操作。
泥水循 送泥泵 排泥泵 中继泵 井下泵
掘削面的稳定机理
泥水的功用： 1.形成泥膜及稳定掘削面； 2.运送排放掘削土砂； 3.对刀盘，到头等掘削设备有冷却和润滑作用； 4.在泥水分离阶段，掘削的土砂能按规定的要
求分离
掘削面的稳定机理
掘进速度与泥膜的关系： 泥水盾构处于正常掘进状态时，刀头并不
直接切削土体，而是对刀盘正面已形成的泥膜 进行切削。在切削后的一瞬间，又形成了下一 层泥膜。由于盾构刀盘转速是一定值而且盾构 推进速度最大能力又受到一定限制，因此掘进 速度只和切入土体的深度有关，而和泥膜无关。 但是当泥水盾构在不正常掘进状态时，特别当 泥水质量和切口水压达不到设计要求时，泥膜 需经过较长时间才能形成，这样就约束了掘进 速度。高质量泥水形成泥膜的时间为1~2s。
PM P P.1.1
P P.1.i P
M
M
P P.2.i P
V22
V20
V19
V18
V21
PM P
V24
P.3
V23
• 这个模式于开挖时使用。根据气垫室里泥浆的液位以及所 要求的排渣流量，对伺服的泵P1.1和P2.1的转速分别进行 调整。调整P1.1泵的转速用以校正泥浆\气垫界面液位达到
所要求的值，同时确保它沿程的下一个泵的超载压力要大 于所要求的净吸压头。
长时间停机模式
• 这个模式是自动控制的。此时所有泵都停止运转。 开挖面压力由压缩气回路来控制。当气垫室泥浆 液位低于预定的低限时，便进行校正。
泥水循环控制
流量和液位的控制：
• 对于掘进循环，泥浆的循环流量的目的是携带渣土。为能 够携带渣土避免沉淀，必须具备一定的流速，对于不同的 地质，其要求的流速是不同的，与渣土的比重、泥浆的粘 度有关。对于泥浆的液位，为避免泥水仓压力波动太大， 需要保证泥浆液位的相对稳定，液位的稳定通过调节进浆 和出浆的流量差值来实现。流量的调节，通过增大进浆泵 和出浆泵的转速来实现。由于携带渣土的原因，进浆流量 和出浆流量存在一定的差值，操作时，其流量调节的基准 是调节出浆泵的转速，确保最低的出浆流量（根据理论计 算和实践证实相结合确定），此时根据根据液位变化，调 节进浆流量，使气垫仓液位保持在某一个中间的稳定位置。
掘削面的稳定机理
对泥水特性的基本要求 1.物理稳定性 2.化学稳定性