中继泵技术在泥水盾构施工中的应用.docx

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1、第二届隧道掘机儋构．n田委会一次学研含暨中铁隧道集团城市盾构项目管理，施工技术、设备维保交流会中继泵技术在泥水盾构施工中的应用赵旭，黄平华，叶忠，孙宏伟(中隧道集武地二号越江隧道目部湖北武430062)摘要：从中继泵的原理、理论计算出发，结合武汉地铁二号线越江隧道T程实例，详细阐述了中继泵的自主配置、元器件的选型、结构安装、电气调试等关键技术，总结泥水盾构施工中中继泉技术的应用；同时也论证了中继象自主配首的町行性，促进泥水盾构泥水循环系统的国产化进程。关键词I泥水盾构；中继泵技术；自主配置0前言中是泥水盾构极重要的

2、附属之一，由于需要在盾构主控室内行集中控制，安全性和系性要求高，因此，大多数T程是使用口的成套，在泥水盾构施工中，一直面高成本和技上受制于外企的尬境地。高海旺⋯、春燕比1等网中中的置与性做了研究，勇131中在泥水平衡管中的用做了研究：关于泥水盾构中技的研究很少。施中系自主配置，既可省工程施工成本，又可掌握核心技，不受制于外企，能促和相关的机、材料、感器等的展，具有深的意。1中继泵的自主配置1．1泥水循环系统介绍田1泥水循系Fil．1Theelurryoiroulation在泥水盾构施工中，泥水循系[4](如1所示)

3、通送泥将膨土泥入泥水以支撑开挖面，掘进时刀盘切削下来的渣十在泥水舱中与膨润土泥浆混合，然后通过排泥泵，将混合泥出地面，送泥水分离行渣土与泥的分离，分离后的泥理后重新送至泥水。1．2中继泵的原理泥水循环系统需依靠泥浆泵来实现泥浆的不断循环，但由于受泥浆泵的扬程、流量等性能的限制，靠一个送泥和一个排泥达不到整条隧道的施-T要求。就需要在盾构掘到一定距离，在隧道中增加中站，以确保整个泥水循系的正常运行。中主要由一个泥及其配套的控制系成。中作泥水循系的一部分，由主司机在盾构主控室内程操作，通几个的接力配合，在每个的性能允范

4、内，确保送泥的流茸=和力。1．3中继泵的选型计算为了选择合适的交流电机驱动中继泵，必须计算出泥浆泵的轴功率P。泵装置是泵及其附件、吸入管路、排出管路等的称，的配套功率N是整个装置的功率，工程中需要准确的配套功率[5]。而配套功率N不能直接算出来，它与的功率P的关系：185镕ⅫN=KP／n，¨式tl，：n1为泵传动装置效率：K为功率格村系数。装避】Iz芷泉装置的参数，掉公式山：H．=h+l—二+H，艘r21式中：h几何高度筹，位nt：PI-1'2力芹．位Pa=Hv：整个装置管路系的阻力火，位m：p：泥度，位kg／m3

5、：g：重力加速度．位N／kg。⋯粼☆；H2∑nl／+∑乩2∑^等+∑嗉(3)式中乞”一：蜓科用力失和，化m．厶“r：：局邦阻力火和，竹⋯；d：骨路直，伸m：v2：泥流速，位m／S：x：脖擦m力系数：k：局部阻山系数：1．管K，位m．g：重力加速度．位m／s2。泥流O是另一个影响功率的参数，算公式：g=观／S。C。⋯式中：S：嗣体物料比重。托kg!L；sm：泥比重，位kg／L；Qa：l司体的体流付，m3／h；“：泥的重百分度。泥泉功率P的掉公式：P；0．0038QH：／rl(5)式巾：n：泥裂效率[6】。14中继泵自

6、主配置关键技术除了中继粲的琏型“捭外，巾继泵系统白L配置的关键技术就足电气控制系统设计及通讯。中的气拄制理如幽2所示：^●。：甚：：警嚣篙：：‰，。，泵的参数采粜和处理，过程参数的设定和监视、酲备的联锁控制、报警检I噼控制，与主站进行通讯．井完成主站发出的指令。从站具有远程／本地切换功能，肖切换为近程时，从站受主站控制．当切换为率地控制时，本地具有启、停、调述控制功能。泵所需要的轴封水的压力莆l玲却风机的启停控制也纳^主、从站控制．井与泵具有逻辑联锁控制关系．当轴封水压力不够或风机故障时．泥浆泵会白动跳停。中继泵的

7、控制系统要能实现所要求的全部功能，并能与主站程序进行稳定的数据传输和通讯。从站和主站之问通过一条Profibus—DP总线连接，进行数据传输。2工程实饲2．1工皇II况【刀武汉市轨道交通二号线越扛隧道1程江北起点为让汉路站．江南终点为积玉桥站。全长约3100m。本』．程盾构区间采用2台全新的中铁装备与海瑞克联台制造的泥求盾构舡，隧道总托6183204单线米：其中右线长3084．972米，左线长3098232米。工程剖面豳如图3所示：一_÷下'■a珏■■明?FiR．3hIt■lmIpⅢile“theproM本【程要完

8、成整条隧道的施一，每条线需要安装3个捧泥聚，即P2l泵、P2．2泵、P2．3泵：和2个进泥泵，即PlI泵，PI2泵。该盾构原配了PI．1泵和P2l泵，需要白行配置6台中继囊。本文以P23泵为倒来舟绢武汉地铁一号线越江隧道丁程中继泵的白主配置，右线盾构在掘进至500多米时，加上竖井高度及地面管路．排泥管路总长已返800多米，P21排泥泵的出口压力明显增大，经研