泥水盾构机在复合地层中掘进参数的控制.pdf

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1、2014年第6期西部探矿工程183泥水盾构机在复合地层中掘进参数的控制温兴泉(中铁隧道集团二处有限公司，河北三河065201)摘要：根据海瑞克$367泥水盾构机在南昌赣江穿越隧道掘进的实际操作，总结出泥水盾构机在上软下硬的复合地层中的掘进参数控制。关键词：泥水盾构机；复合地层；参数控制中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：1004—5716(2014)06—0183—04南昌轨道交通1号线一期土建工程四标项目工程1700~2300kN-m；马达压力80~160Bar；推力1100-穿越赣江下行线采用德国海瑞克公司生产的$367泥1500t。水盾构机。

2、该盾构机在加气控制泥水平衡模式下对周(2)进、排泥泵泵送能力：进泥泵250kW，最高转速围砂、砾石、风化岩的上软下硬复合地层适应较好，并995r／min，口径300mm，耐压6Bar；排泥泵315kW，最高在地下水含量及压力较高的赣江地下顺利掘进。转速995r／rain，口径300mm，耐压9Bar。1概述(3)保压为Samson系统，峰值为4Bar(特殊情况可在南昌穿越赣江隧道施工中，根据开挖面地质情将8Bar压缩空气直接联通到气垫仓)。空压机工作压况我们使用了适应复合地层掘进较强的泥水平衡盾构力8Bar，气罐储量3m。。机。它在泥水平衡模式下对沉陷和隆

3、起等极其敏感地3掘进参数控制层的控制较强，因为这种技术能够精确地控制泥水压泥水盾构机在掘进中，泥膜的形成是至关重要的，力在~5kPa。当土仓泥水压力大于地下水压力时，泥水会渗入砂、砾在掘进时，操作人员应根据当前地质条件合理地石层中，形成掺有一定悬浮颗粒的土质，被捕获并积聚选择掘进参数，时刻注意各种掘进参数的变化，迅速分于开挖面与泥水的接触表面，泥膜就此形成。随着时析、判断并对变化的参数进行合理的调整。一般来说，间的推移，泥的厚度不断增加，渗透抵抗力逐渐增掘进时应对以下项目参数进行选择和控制：强。当泥膜抵抗力远大于正面土压力时，产生泥水平·气垫仓泥渣液位高度

4、衡效果。·气体保压(Samson)压力值3．1泥水平衡压力控制·土仓(开挖仓)泥渣压力值作用在开挖面上的泥水压力一般设定为：泥水压·刀盘扭矩(驱动压力)的控制力：土压+水压+附加压。·盾构总推力的控制附加压的一般标准为0．02MPa。·掘进方向的控制在盾构的泥水室内装有1道半隔板，如图l所示，·进排浆压力、流量及泥浆泵电流的控制将泥水室分割成2部分，半隔板的前面称为泥水仓，半·注浆量及注脂量的控制隔板的后面称为气垫仓(调压仓)；在泥水仓内充满压2S367盾构机相关配置力泥水，在气垫仓上部分加人压缩空气，形成气压缓冲(1)刀盘直径6．28m，开口率28％，中

5、心双联滚刀6层，气压作用在气垫仓内的泥水液面上；南于在接触面把，双刃滚刀l3把，切刀64把，圆弧刮刀8+8。刀盘一上的气、液具有相同的压力，因此只要调节空压的压挡最高转速1．72r／rain，二挡最高转速4．02r／rain；扭矩力，就可以确定开挖面上的相应支护压力。收稿日期：2013—08—29修回日期：2013—08—30作者简介：温兴泉(1982一)，男(汉族)，吉林长春人，助理工程师，现从事盾构机掘进技术一1：作。184西部探矿工程2014年第6期气垫仓渣土仓重新平衡。此时需注意：因为气垫仓液位突破过气液面最高进气值，在液位恢复正常后需为Samso

6、n反馈系统释放泥排气浆，确保新的泥水平衡压力值的准确性。进泥管地下水3．2泥水控制泥水密度和泥水流量分别由安装在每条管路上的伽马密度仪和电磁流量仪来测定；进泥流量由进泥泵静止土来控制，排泥流量由排浆泵来控制。送泥泵P1．1将调制好的泥水通过送泥管输送到泥水仓，而排泥泵P2．1变动土则将携带渣土的泥水排出，通过排泥管输送到地面的排泥管‘一泥水处理设备进行分离。图1泥水室结构当盾构推进时，由于泥水的流失或盾构推进速度的变化，进出泥水量将会失去平衡，气垫仓内的泥水液面就回出现上下波动，为维持设定的压力值(与设定的气压值发生偏差，由Samson调节器根据在泥水仓内

7、的气压传感器测得值与设定的气压值比较得出)，通过进气或排气改变气压值，当盾构正面土压值增大时，气垫仓内泥水液位升高，由于气垫仓内气体体积减少，压力升高，排气阀打开，降低气垫仓内气体压力，当气体压力达到设定的土压值时，关闭进气阀。通过液位传感数据转换器，可根据液位的变化控制进泥泵或排泥泵的转速，在图2伽马密度测量仪保持压力设定值不变的状态下(由Samson调节器差分在泥水循环系统中安装有2个伽马密度测量仪，如控制系统控制)，使气垫仓内泥水液位恢复到盾构轴线图2所示，用以测定送排泥管内的“即时”值。密度值在位置。显示屏上显示。如果送泥管或排泥管内的密度超过理本

8、工程在始发段砂、砾石层中，地下水压力施工中论数值，则驾驶员应改变掘