盾构流体知识培训
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2、同时因施工土体自立性差，造成开挖面土舱压力波动大， 较难建立平衡，开挖面稳定性差，容易造成坍塌； 3、施工土体粘性大土体较多时，土体流塑性差，容易粘附 于刀盘和土舱壁，产生堵舱现象，形成泥饼；
4、施工选址在经过开挖湖泊，或腹水丰富地层时，因土壤 止水型差，经常出现涌舱现象；
加注泡沫和膨润土的作用
1、水循环系统
作用：水循环系统主要用于带走盾构机各个系统
正常工作时产生的热量，保证各系统在正常的温 度范围内工作；并给盾构机工作时土仓加水和泡 沫、冲洗盾构机机身、隧道内消防、打扫隧道内 卫生等提供水源。
a、原理简图
内循环水泵
内循环出 水罐
过滤器
外循环水
内循环水 主驱动减速机、螺旋机减 速机、主驱动齿轮油冷却 器、空压机、配电柜 内循环水 内外循环 水冷却器
1）润滑作用，气泡包围土体，减小土体与土仓面板的摩擦力，降低刀盘扭 矩。 （2）稳定土舱压力。因泡沫中的气泡具有可压缩性，能减 少土舱压力的 波动性。 （3）改善土体流塑性，可降低或增大土体粘性，增加土体流动性。
（4）阻水性，因气泡填充了土体颗粒间隙，使其渗透性减小，止水性增强 。
使用泡沫和膨润土后，土压平衡式盾构对土质的适应范围得以扩 大，其设备造价降低、控制操作容易、使用场地减小、弃土处理方便等 优点有了更大的发挥余地。
S1/S3:DN50； S2/S4:DN50；
污水泵：渣浆泵（也是离心
泵） 扬程：48m 流量：20m³/h； 进口:DN50； 出口:DN40； 最大允许通过粒径:10mm;
密封水加 注口
注意：渣浆泵开启时需要通密 封水（3-5bar），否则可能 会导致轴封损坏。
d、操作流程
1、参照原理图，确认所有工作管路球阀打开，预留球
阀关闭； 2、启动外循环水泵；
3、启动内循环水泵；从电机尾端观察，叶片顺时针转
动；
4、当土仓泡沫注入量不够，渣土较干时，可启动增压
水泵往土仓注水；从电机尾端观察，叶片顺时针转动； 5、可从预留口接出水管，以清洗隧道管片、台车；
e、注意事项
1、外循环水池必须保持干净，以保证外循环水的清洁； 2、外循环水过滤器进口前压力达到10bar时，应停机更换更换 滤网，清洗金属滤芯； 3、内循环用水应严格控制清洁度，用量1m3左右；
4、北方施工，如遇天冷情况，应往内循环按配比加注一定量的
防冻液，以免冻坏相关元器件；
5、掘进一段时间后，由于外循环水泵扬程有限，需在掘进途中
电 可变频控制流量。
膨润土泵： 一、挤压软管泵 流量：10m³/h 压力：8bar 电机功率：7.5KW 可变频控制
二、螺杆泵 流量：10m³/h 压力：8bar 电机功率：7.5KW 可变频控制
泡沫混合液，膨胀率，注入率是泡沫使用的3个主要参数： 1、膨胀率E=泡沫量/混合液量，0-25之间，一般取8-15；
a、原理简图
膨润土 压 缩 空 气 气动球 阀
膨润土 泵
膨润土 罐
刀盘、 土仓、 螺旋 输送 机
泡沫发 生器 泡沫发 生器 泡沫发 生器 泡沫发 生器 泡沫发 生器
高压水泵 高压水泵 高压水泵 高压水泵 高压水泵
混合液
混合液
混合液 混合液 混合液 泡沫 过渡 罐
泡沫 剂罐
泡沫泵（变 频调节） 外循环水
皮带冲洗
泡沫、膨润土、 注浆系统
桥架、盾 体、土仓 用水
液压站冷 却器
外循环水
增压 水泵
污 水 罐 污 水 泵 去洞外
污水
隔膜泵
污水
b、关键部件
内循环水泵： 卧式离心泵 流量：50m3/h； 扬程：50m； 功率：15KW； 进口：DN65/PN16: 出口：DN50/PN16； 电机旋转方向：顺时针
b、关键部件
泡沫原液泵：单螺杆泵 流量：Qmax=300L/h； 压力：Pmax=8bar； 电机功率：0.37KW； 变频控制，频率使用范
围：13-50Hz；
混合液泵：高压柱塞
泵 最大流量：20L/min
工作压力：8bar 电机功率：1.5KW 工作电压：380V交流
增设水泵，以保证盾构进水压力达至3-5bar；排污泵亦需增设 中继泵，保证污水顺利排出洞外；
6、管路延长时，应保证外循环进水管、回水管对接的正确性； 7、停机检修时，应拍下急停按钮，待修复正常后，将急停复位。
பைடு நூலகம்
2、泡沫系统和膨润土系统
1、早期土压平衡盾构机适宜开挖的土壤范围较窄，开挖土 层环境恶劣，含砂量较高时，土体与土舱面板的摩擦力较 大，造成刀盘扭矩增大，刀具磨损较严重，螺旋输送机排 土困难,扭矩大；
三、流体系统： 1、概述； 2、原理简图； 3、关键部件； 4、操作流程；
5、注意事项；
三、流体系统
其中，流体系统在盾构正常工作中起着非常重要的作用，包括： 1、水循环系统； 2、压缩空气系统； 3、集中润滑系统； 4、HBW密封系统； 5、盾尾油脂密封系统； 6、主驱动润滑系统； 7、泡沫系统和膨润土系统； 8、保压系统； 9、自动保压系统
内外循环水散热器：板
式换热器 散热功率：310KW； 散热面积：26.84m2； 额定压力：16bar 片数：63； 热交换系数3668W/m2℃； S1/S3:DN100； S2/S4:DN100；
齿轮油冷却器：钎焊
式换热器
额定压力：31bar
片数：100；
（从电机尾端看）；
增压水泵：多级立式离心
泵 流量：15m3/h； 扬程：85m； 功率：7.5KW； 进口：DN50/PN25: 出口：DN50/PN25； 电机方向：尾端观察顺时 针；
液压油散热器：板式换
热器 散热功率：373.2kW； 散热面积：37.53m2； 额定压力：16bar 片数：141； 热交换系数655W/m2℃； S3/M3:DN100； M2/S2:DN100；
2、注入率I=泡沫注入量/开挖土方量，一般取5%-65%；
3、所需混合液流量为： Ql=AVI/E，
A-开挖面积，
4、施工选址在经过开挖湖泊，或腹水丰富地层时，因土壤 止水型差，经常出现涌舱现象；
加注泡沫和膨润土的作用
1、水循环系统
作用：水循环系统主要用于带走盾构机各个系统
正常工作时产生的热量，保证各系统在正常的温 度范围内工作；并给盾构机工作时土仓加水和泡 沫、冲洗盾构机机身、隧道内消防、打扫隧道内 卫生等提供水源。
a、原理简图
内循环水泵
内循环出 水罐
过滤器
外循环水
内循环水 主驱动减速机、螺旋机减 速机、主驱动齿轮油冷却 器、空压机、配电柜 内循环水 内外循环 水冷却器
1）润滑作用，气泡包围土体，减小土体与土仓面板的摩擦力，降低刀盘扭 矩。 （2）稳定土舱压力。因泡沫中的气泡具有可压缩性，能减 少土舱压力的 波动性。 （3）改善土体流塑性，可降低或增大土体粘性，增加土体流动性。
（4）阻水性，因气泡填充了土体颗粒间隙，使其渗透性减小，止水性增强 。
使用泡沫和膨润土后，土压平衡式盾构对土质的适应范围得以扩 大，其设备造价降低、控制操作容易、使用场地减小、弃土处理方便等 优点有了更大的发挥余地。
S1/S3:DN50； S2/S4:DN50；
污水泵：渣浆泵（也是离心
泵） 扬程：48m 流量：20m³/h； 进口:DN50； 出口:DN40； 最大允许通过粒径:10mm;
密封水加 注口
注意：渣浆泵开启时需要通密 封水（3-5bar），否则可能 会导致轴封损坏。
d、操作流程
1、参照原理图，确认所有工作管路球阀打开，预留球
阀关闭； 2、启动外循环水泵；
3、启动内循环水泵；从电机尾端观察，叶片顺时针转
动；
4、当土仓泡沫注入量不够，渣土较干时，可启动增压
水泵往土仓注水；从电机尾端观察，叶片顺时针转动； 5、可从预留口接出水管，以清洗隧道管片、台车；
e、注意事项
1、外循环水池必须保持干净，以保证外循环水的清洁； 2、外循环水过滤器进口前压力达到10bar时，应停机更换更换 滤网，清洗金属滤芯； 3、内循环用水应严格控制清洁度，用量1m3左右；
4、北方施工，如遇天冷情况，应往内循环按配比加注一定量的
防冻液，以免冻坏相关元器件；
5、掘进一段时间后，由于外循环水泵扬程有限，需在掘进途中
电 可变频控制流量。
膨润土泵： 一、挤压软管泵 流量：10m³/h 压力：8bar 电机功率：7.5KW 可变频控制
二、螺杆泵 流量：10m³/h 压力：8bar 电机功率：7.5KW 可变频控制
泡沫混合液，膨胀率，注入率是泡沫使用的3个主要参数： 1、膨胀率E=泡沫量/混合液量，0-25之间，一般取8-15；
a、原理简图
膨润土 压 缩 空 气 气动球 阀
膨润土 泵
膨润土 罐
刀盘、 土仓、 螺旋 输送 机
泡沫发 生器 泡沫发 生器 泡沫发 生器 泡沫发 生器 泡沫发 生器
高压水泵 高压水泵 高压水泵 高压水泵 高压水泵
混合液
混合液
混合液 混合液 混合液 泡沫 过渡 罐
泡沫 剂罐
泡沫泵（变 频调节） 外循环水
皮带冲洗
泡沫、膨润土、 注浆系统
桥架、盾 体、土仓 用水
液压站冷 却器
外循环水
增压 水泵
污 水 罐 污 水 泵 去洞外
污水
隔膜泵
污水
b、关键部件
内循环水泵： 卧式离心泵 流量：50m3/h； 扬程：50m； 功率：15KW； 进口：DN65/PN16: 出口：DN50/PN16； 电机旋转方向：顺时针
b、关键部件
泡沫原液泵：单螺杆泵 流量：Qmax=300L/h； 压力：Pmax=8bar； 电机功率：0.37KW； 变频控制，频率使用范
围：13-50Hz；
混合液泵：高压柱塞
泵 最大流量：20L/min
工作压力：8bar 电机功率：1.5KW 工作电压：380V交流
增设水泵，以保证盾构进水压力达至3-5bar；排污泵亦需增设 中继泵，保证污水顺利排出洞外；
6、管路延长时，应保证外循环进水管、回水管对接的正确性； 7、停机检修时，应拍下急停按钮，待修复正常后，将急停复位。
பைடு நூலகம்
2、泡沫系统和膨润土系统
1、早期土压平衡盾构机适宜开挖的土壤范围较窄，开挖土 层环境恶劣，含砂量较高时，土体与土舱面板的摩擦力较 大，造成刀盘扭矩增大，刀具磨损较严重，螺旋输送机排 土困难,扭矩大；
三、流体系统： 1、概述； 2、原理简图； 3、关键部件； 4、操作流程；
5、注意事项；
三、流体系统
其中，流体系统在盾构正常工作中起着非常重要的作用，包括： 1、水循环系统； 2、压缩空气系统； 3、集中润滑系统； 4、HBW密封系统； 5、盾尾油脂密封系统； 6、主驱动润滑系统； 7、泡沫系统和膨润土系统； 8、保压系统； 9、自动保压系统
内外循环水散热器：板
式换热器 散热功率：310KW； 散热面积：26.84m2； 额定压力：16bar 片数：63； 热交换系数3668W/m2℃； S1/S3:DN100； S2/S4:DN100；
齿轮油冷却器：钎焊
式换热器
额定压力：31bar
片数：100；
（从电机尾端看）；
增压水泵：多级立式离心
泵 流量：15m3/h； 扬程：85m； 功率：7.5KW； 进口：DN50/PN25: 出口：DN50/PN25； 电机方向：尾端观察顺时 针；
液压油散热器：板式换
热器 散热功率：373.2kW； 散热面积：37.53m2； 额定压力：16bar 片数：141； 热交换系数655W/m2℃； S3/M3:DN100； M2/S2:DN100；
2、注入率I=泡沫注入量/开挖土方量，一般取5%-65%；
3、所需混合液流量为： Ql=AVI/E，
A-开挖面积，