《泥水盾构工法》PPT课件

《《泥水盾构工法》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、如前如述，全敞开式盾构工法较适于掘削能自立的地层，挤压盾构易引起地层隆沉，且仅适于软土地层。而泥水盾构则克服了以上弊病。泥水（加压）盾构主要用于软土隧道施工，是应用封闭型平衡原理进行开挖的新型盾构：用泥浆代替气压支护开挖面土层，施工质量好、效率高、技术先进、安全可靠，应用较广。1概述它靠盾构机的推进力使泥水（水、粘土及添加剂的混合物）充满封闭式盾构的密封舱（也称泥水舱），并对掘削面上的土体施加一定的压力，称为泥水压力。通常该压力大于地层的地下水压+土压，所以尽管盾构刀盘掘削地层，但地层不会坍落，处于稳定状态。刀盘掘削下来的土砂进入泥水舱，经设置在舱内的搅拌装置拌和后成为含掘削土砂的

2、高浓度泥水，再经泥浆泵将其泵送到地表的泥水分离系统，待土、水分离后，再把滤除掘削土砂的泥水重新压送回泥水舱。如此不断循环实现掘削、排土、推进。因靠泥水压力使掘削面稳定，故得名泥水加压盾构。应当指出，除加压泥水是确保泥水盾构掘削面稳定的主要因素外，盾构刀盘面板对掘削面上的土体的支承作用也是稳定掘削面的重要因素。泥水加压盾构需要一套较复杂的泥水处理设备，投资较大，施工占地面积较大，在城市市区施工，有一定困难，故大多数工程都选用土压平衡盾构施工。然而在某些特定条件下的工程，如在大量含水砂砾层，无粘聚力、极不稳定土层和覆土浅的工程，以及超大直径盾构和对地面变形要求特别高的地区施工，泥水加压

3、盾构就能显示其优越性。另外对某些施工场地较宽敞，有丰富的水源和较好泥浆排放条件或泥浆仅需进行沉淀处理排放的工程，可大幅度降低施工费用。掘进面通过泥水及泥水压保持稳定，能够将对地面的影响控制在最小程度。对于掘进面水压可用泥水压抗衡，在高水压地层（横贯海底/河川工程及大深度施工等）工程中发挥威力。该系统是以流体输送方式进行排土，可保持坑内作业环境良好，便于利用长距离施工的系统实现长距离施工。盾构通过前后初期沉降和后期沉降等不同时期的沉降及比率采用泥水式盾构机进行施工的隧洞工程都说明它是一种低沉降及安全的施工方法，在稳定的地层中其优点更加明显。泥水式盾构机适用于各种松散地层、软土层，

4、有无地下水（高水压地层）均可。从挖掘到排土的过程中，由于掘进面和机内及坑内均被完全隔离，因此坑内的作业环境良好，且挖掘和排土系统化，是适应自动化操作的结构。此外，通过装备滚刀钻头及砂砾处理装置等，可广泛用于各类土质。2.1基本构造2基本构造与工作原理泥水加压盾构的基本构造简图1.刀盘2.盾壳3.盾构千斤顶4.刀盘传动液压马达5.盾尾密封6.密封隔板7.中心轴密封8.密封泥水舱9.搅拌机10.管片拚装机主要由盾壳、刀盘、密封泥水舱、盾构干斤顶、管片拚装机以及盾尾密封装置等组成。概括地说，泥水加压盾构是在盾构前部增设一道密封隔舱板，把盾构开挖面与盾构后面和隧道空间截然分开，使密封隔舱板

5、与开挖面土层之间形成密封泥水舱在泥水舱内充以压力泥浆，刀盘浸没在泥水舱中工作，由刀盘开挖下的泥土进入泥水舱后，经刀盘切削搅拌和搅拌机搅拌后形成稠泥浆稠泥浆通过管道排送到地面，排出的泥浆作分离处理，排除土碴，对余下的浆液进行粘度、比重调整，重新送入盾构密封泥水舱循环使用。泥水盾构设有掘进管理、泥水输送、泥水分离和同步注浆系统。掘进管理和姿态自动计测系统能及时反映盾构开挖面水压、送泥流量、排泥流量、送泥密度、排泥密度、千斤顶顶力和行程、刀盘扭矩、盾构姿态、注浆量和压力等参数，便于准确设定和调整各类参数。泥水输送系统和泥水处理系统。2.2工作原理泥水加压盾构是利用向密封泥水舱中输入压力泥

6、浆，利用掘进面泥水压和外水压力及土压抗衡，从而支护开挖面土层，使掘进面因泥水（弱透水性泥膜）的被膜效果而稳定使盾构施工在开挖面土层十分稳定的条件下向前掘进，从而大大地提高了隧道施工质量和施工效率。同时，控制开挖面变形和地基沉降开挖面泥水压力支撑示意图泥浆的主要功用有以下三点。（1）利用泥浆静压力平衡开挖面土层水土压力；（2）在开挖面土层表面，形成一层不透水泥膜，使泥浆压力发挥有效的支护作用；（3）泥浆中细微粘粒在极短时间内渗入土层一定深度，进一步改善土层承压能力。输入盾构的泥浆必须具有适当的粘度和比重，泥浆压力要保持高于土层地下水压0.02MPa左右。泥水式盾构工作原理在开挖面上，

7、随着加压后的泥水不断渗入土体，泥水中的砂土颗粒填入土体孔隙中，可形成渗透系数非常小的泥膜（膨润土悬浮液支撑时形成一滤饼层）。而且，由于泥膜形成后减小了开挖面的压力损失，泥水压力可有效地作用于开挖面，从而可防止开挖面的变形和崩塌，并确保开挖面的稳定。因此，在泥水式盾构机施工中，控制泥水压力和控制泥水质量是两个重要的课题。为了保持开挖面稳定，必须可靠而迅速地形成泥膜，以使压力有效地作用于开挖面。为此，泥水应具有以下特性：（1）泥水的密度为保持开挖面的稳定，即把开挖面的变形