泥水盾构泥水系统技术

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1、WORD文档下载可编辑泥水盾构泥水系统技术傅德明上海申通地铁集团公司2010.31泥水盾构简介n1818年，英国的布鲁诺从蛀虫钻孔得到启示，提出盾构掘进隧道设想。n1825--1843年，布鲁诺在伦敦泰吾士河下用盾构法修建458m长的矩形隧（11.4m×6.8m）。n1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧道涌水。专业技术资料分享WORD文档下载可编辑1874年Greathead提出泥浆盾构专利1896年，开始应用刀盘式盾构掘进机不n20世纪60年代初，穿越不稳定和含水地层的隧道工程辅助技术

2、有：降水法、气压法、地层加固法和冻结法。n气压法最经济有效，由于安全和健康等原因，希望有一种能不干扰地面和使工人不在气压下施工的隧道掘进机，欧洲国家提出“局部气压方法”，但这种对工作面不能提供不变的和有规则的支护。n英国隧道专家建议在隔舱板前用喷水“水力盾构”，但水不能支护开挖面，无法阻止开挖面不停地流动。这种情况与充满水的挖槽相类拟，从而提出在开挖面用类同槽壁法的支护，这样就诞生了泥水加压盾构掘进机。n1967年，英国开发成功首台泥水加压平衡盾构。n1974年，日本开发成功首台土压平衡盾构。n1

3、987--1991年，英国、法国采用11台盾构掘进深50km长的英法海峡隧道，创造单台盾构连续掘进21km的记录。n1989--1996年，日本采用8台世界最大直径14.14m泥水加压盾构，掘进东京湾海峡隧道，2条隧道各长9.4km。英国体系泥水盾构n1964年英国Mott,Hay和Anderson的JohnBartlett申请了泥水加压平衡盾构掘进机原理专利(英国专利号1083322)。n1971年开挖直径4.1m、长140m专业技术资料分享WORD文档下载可编辑的试验段。英国体系泥水加压平衡盾

4、构掘进机与同类德国体系相对照，其研制的特征是有长槽的鼓轮状的切削头、提取来自压力室的泥浆，有粗和细两套分离装置，以及以控制弃土出口压力(阀或泵)的方法保持开挖面的压力。当时，英国由于缺乏能适合促进这种技术的隧道工程，这种技术的发展受到了限制。日本体系泥水盾构n日本工程师相信液体支护隧道开挖面的原理、他们称为“泥水加压平衡盾构”(即泥水加压平衡盾构)。n1970年日本铁建公司在京叶线森崎运河下，羽田隧道工程中采用了直径7.29m的泥水加压盾构施工，土质为冲积粉砂土层和洪积砂层，N值为2-50，施工长

5、度为865×2条=1712延米，见图1。n直径7.29m泥水加压盾构掘进机，在隧道施工中获得了极大的成功，它是当代时最大直径的泥水加压平衡盾构。n纵观日本在近30年的泥水盾构发展，自日本泥水盾构问世以来，泥水盾构一直持续发展。n在20世纪70年代，还不到十年的时间里，日本就用直径的泥水盾构施工了20km隧道。n专业技术资料分享WORD文档下载可编辑就当时技术发展水平来说，认为日本对于一切的细颗粒土地层较丰富的经验，日本泥水盾构常利用开挖出来的泥土作为开挖泥浆，并只要加上膨润土或其它材料就可调制成用

6、于泥水盾构的泥浆性能、而当时英国的经验仅仅局限于膨润土这一种泥浆材料。n1986年日本研制世界上第一台双圆泥水加压式盾构，由日立造船株式会社为日本熊谷组承包商制造。n这台双圆泥水加压式盾构是由两个直径为7.42m的盾构组合而成，盾构横向总宽度为12.19m，刀盘呈半重叠状。n1988年用于日本新建京叶线的京桥双线隧道施工，长度约620m，这是日本首次使用MFMulti-pleFacc)盾构修建隧道。n90年代中，日本又研制成世界上第一个三圆泥水盾构，并成功地作大阪市地铁7号线“商街公园”车站工程施

7、工。n商街公园地铁车站(BsakaBusinessPark)是大阪地铁7号线工程中施工难度最大的一个车站，深约32m，长155m。位于IMP摩天大楼及盾构施工大断面下水道隧道的正下方，处在深度大、水压高易塌方地层中。全用球墨铸铁管片，共计105环(105m),日掘进2~3环，于1994年1月~4月就完成了约107m在完成一次衬砌，立柱的托换亦于同年10~11月顺利完工。专业技术资料分享WORD文档下载可编辑法国NFM公司FramatomeØ14.87名泥水气平衡盾构,n泥水盾构，带有泡沫空气n主要

8、参数:n盾构1900tons直径=14,87mn后挂系统1420tons,总计3320tons,长度120mn盾构功率3,500kW,扭矩=136000KNmn总顶进压力184,000tonn泥水流率2,500m³/hr2泥水系统的作用和组成2.1泥水系统的作用n一是及时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；n二是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