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泥水盾构施工介绍及泥水分离系统的作用
发布者:管理员   |   发布时间:2024-01-30   |   阅读次数:273

泥水加压平衡盾构(slurry pressure balance shield),简称SPB盾构或泥水盾构。是在机械式盾构的前部设置隔板,与刀盘之间形成泥水仓,开挖面的稳定是将泥浆送入泥水仓内,在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜,通过该泥膜的张力保持水压力,以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。开挖的土砂以泥浆形式输送到地面,通过泥水处理设备进行分离,分离后的泥水进行质量调整,再输送到开挖面。



泥水盾构根据泥水舱构造形式和对泥浆压力的控制方式的不同,泥水盾构可分为:直接控制型和间接控制型。


直接控制型泥水盾构工作原理为:送泥泵从地面泥浆池将新鲜泥浆输入盾构泥水舱,与开挖泥土进行混合,形成稠泥浆,然后由排泥泵输送到地面泥水分离处理站,经分离后排除土碴,而稀泥浆流向调浆池,再对泥浆密度和浓度进行调整后,重新输入盾构循环使用。


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间接控制型泥水盾构的控制原理为:其泥水系统由泥浆和空气双重回路组成。在盾构的泥水舱内插装一道半隔板,在半隔板前充以压力泥浆,在半隔板后面盾构轴心线以上部分充以压缩空气,形成空气缓冲层,气压作用在半隔板后面与泥浆的接触面上,由于接触面上气、液具有相同压力,因此只要调节空气压力,就可以确定和保持在开挖面上相应的泥浆支护压力。


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泥水系统的作用

1、向开挖面密闭舱提供掘进施工需求的泥浆,用优质膨润土配制的泥浆的比重、粘度等技术指标必须满足在高透水砂层中形成泥膜和稳定开挖面的要求。

2、及时把切削土砂形成的混合泥浆输送到地面进行分离和处理,再将回收的泥浆调整利用。

3、泥水系统与盾构机的选型、掘进速度、地质条件等紧密联系在一起的,不同的地质工况条件取决了不同的泥水系统模式。


造浆系统

包括泥水拌制系统和浆液调整系统

1、盾构在掘进过程中,需要进行新旧泥浆交替补充到盾构开挖面,形成一定厚度的泥膜便于刀盘切削。

2、当旧浆液浆量不足,需要及时补充新鲜浆液,造浆系统根据浆液的粘度、比重等技术指标进行调整。以便及时向盾构泥水舱补充浆液,使开挖面快速形成泥膜,便于开挖面稳定和盾构顺利掘进。

3、拌制泥浆的主要材料是膨润土、CMS等


泥水拌制系统

1、泥水拌制系统由新浆槽、新浆泵、新浆搅拌器、新浆贮备槽、CMS搅拌槽、CMS搅拌器、CMS泵、分配阀和加水设备组成。

2、CMS搅拌槽贮存化学浆糊、新浆槽贮存膨润土等材料,将搅拌后的CMS化学浆糊送入新浆槽进行混合搅拌制成新鲜浆液。


盾构泥水分离系统

泥水处理分系统的作用是将刀盘切削土砂形成的泥水进行颗粒分离。选择泥水处理设备时,必须考虑两个方面:1、必须能有效地分离所排泥浆中的泥土和水分;2、必须具有与推进速度相适应的处理能力。


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泥水处理分系统


采用振动筛作为首道初级分离,振动筛的作用是对泥水作预处理,去除团状和块状等粗大颗粒。经粗筛分离后把2~4mm以上的颗粒分离出去堆放在渣场,其含水率小于25%,可直接汽车运输;二级旋流器分级浓缩后底流经沉砂嘴进入二级脱水筛,经二级脱水筛处理后的渣土含水率小于25%,可直接汽车运输;可配置2台离心机,基本上满足盾构施工需求,考虑到地质条件的变化及掘进效率的提高,可备用一台离心机。


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