泥水平衡盾构施工技术概论(章龙管)

泥水平衡盾构法区间工程主要施工方法和施工工艺8.3.6.1 工程概况穿越面存在渗透系数50-150m/d的卵石层，且场地地下水与海水连通，区间设计为单洞单线隧道，采用标准直径泥水平衡盾构法施工。

跨海段隧道穿越岩体主要为中风化钙质板岩和中风化白云质灰岩，以软岩、较硬岩为主，RQD值约60~90%，局部存在较破碎强风化岩体，隧道所穿岩体均呈中强透水性，地下水与海水呈连通状态，单洞双线隧道，采用大直径泥水平衡盾构法施工。

8.3.6.2 端头加固泥水盾构区间均采用旋喷桩工法进行端头加固。

8.3.6.3 盾构始发1）盾构井始发（1）施工工艺流程盾构始发施工工艺流程见图8.3.6-1。

图8.3.6-1泥水盾构始发施工流程（2）施工要点及方法泥水盾构始发施工要点及方法见表8.3.6-1。

表8.3.6-1泥水盾构始发施工要点及方法）在掘进前必须组装好泥水处理设备，安装好泥水输送泵，调试的内容主要是各个系统的机械设备方面是够正常，且各个系统根据始发端头的地质及水文情况对帘幕板的密封情况进行检查，并以此为依据对泥浆的比重和缓冲气压室内的气体压泥水流量、密度计的校正以及筛分系统各个振动电机、各台泵、各旋流筛板是否能适预埋一定数量的依据盾构始发隧道设计轴线确定盾构始发姿应由专业测量工程师按照设计高程和水平位经再次复核在误差范围内后对始发基座根进行固定，在工字钢上放置枕木和应由专业测量工程师按照盾构机移至始发基座拟定）吊装下井时，在盾构机部件上设置牵引绳，缓慢起钩、下盾构机主机吊装可以采用一台履带吊主副钩或两台汽车吊即可进行空载调试。

主要调试内容为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负荷调试。

负荷调试的主要目的是检查各种管线及密封的负洞口后浇环梁及反力架自身尺由测量给出轴线位置及高程，进行安装加固。

安装完毕后要对反力架的垂直度且必须与结构钢筋牢固连接；检查橡胶帘布的整体性、硬度、老化程度及洞门钢环上的螺栓孔是否完好并清理干净，然后按照橡胶帘布安装→螺栓安装→折页压板安装→螺帽安装的顺序自上而下进行施工，并确保折页压板螺可盾构机在始发施工前应进行盾构始发前的条件验收工作，始发条件经自检，检查结果全部达到要求，报监理初审，再组盾体与洞门外圈有一定的空隙，确定负拼装精度要求较严4使管片背部与盾尾内壁之间形成均匀的盾尾间隙，保证管片与盾尾同心，同时，可保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进，并防止管片破坏盾尾刷。

泥水加压盾构和土压平衡盾构工作原理
泥水加压盾构和土压平衡盾构工作原理
泥水加压盾构法施工，指在盾构开挖面的密封隔仓内注入泥水，通过泥水加压和外部压力平衡，以保证开挖面土体的稳定。

盾构推进时开挖下来的土进入盾构前部的泥水室，经搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用泥水泵送到地面，泥水在地面经过分离，然后进入地下盾构的泥水室，不断地排渣净化使用。

土压平衡盾构属封闭式盾构。

盾构推进时，其前端刀盘旋转掘削地层土体，切削下来的土体进入土舱。

当土体充满土舱时，其被动土压与掘削面上的土、水压基本相同，故掘削面实现平衡(即稳定)。

示意图如图所示。

由图可知，这类盾构靠螺旋输送机将碴土(即掘削弃土)排送至土箱，运至地表。

由装在螺旋输送机排土口处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量，确保掘削面稳定。

泥水平衡盾构机施工原理介绍泥水平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的先进设备。

它采用泥浆平衡法进行施工，能够在地下进行高效、安全的隧道开挖。

本文将详细介绍泥水平衡盾构机的施工原理。

1. 泥水平衡盾构机的基本原理泥水平衡盾构机是在隧道掘进过程中，通过注入泥浆控制地下水位，保持隧道工作面正常工作环境的一种盾构机。

它采用了泥浆平衡法，即通过在隧道工作面注入泥浆，使泥浆的密度与地下水的压力平衡，从而达到控制地下水位的目的。

2. 泥水平衡盾构机的工作原理泥水平衡盾构机主要由刀盘、前后密封、螺旋输送机和泥浆系统等部分组成。

在施工过程中，首先将泥浆通过泥浆系统供给到刀盘前部的刀具上。

刀盘旋转时，刀具将地层土壤切削下来，同时将泥浆与土壤混合成泥浆浆体。

泥浆浆体通过螺旋输送机送出隧道，同时通过密封系统保持隧道工作面的压力平衡。

泥浆与地下水的压力平衡可以有效控制地下水位，防止水和土壤的涌入，保护工作面的稳定性。

3. 泥水平衡盾构机的施工过程泥水平衡盾构机的施工过程可以分为以下几个步骤：(1) 预处理：在施工前，需要对隧道工作面进行预处理，包括地下水的降低和土层的加固等。

(2) 开挖：泥水平衡盾构机开始工作后，刀盘旋转切削土壤，并通过螺旋输送机将土壤与泥浆混合成泥浆浆体。

(3) 输送：泥浆浆体通过螺旋输送机将土壤从隧道中输送出去，同时保持隧道工作面的压力平衡。

(4) 支护：在土壤被切削后，需要进行隧道工程的支护，以确保隧道的稳定和安全。

(5) 后续处理：隧道开挖完成后，需要进行后续的清理工作，包括清理刀盘和螺旋输送机等设备。

4. 泥水平衡盾构机的优势和应用泥水平衡盾构机具有以下优势：(1) 施工速度快：泥水平衡盾构机可以实现连续作业，施工速度较快。

(2) 施工安全：泥水平衡盾构机采用了泥浆平衡法，能够有效控制地下水位，减少地层涌水和塌陷的风险。

(3) 对环境的影响小：泥水平衡盾构机在施工过程中，通过注入泥浆控制地下水位，减少对周围环境的影响。

泥水平衡工作原理
泥水平衡工具管的基本原理是泥水护壁，在泥水式顶管施工中，要使挖掘面保持稳定，必须向泥水舱注入一定压力的泥水。

泥水在压力作用下向土体内部渗透，在开挖面形成一层泥皮。

泥皮的作用，一方面阻止泥水继续向土体内部渗漏，另一方面，泥水的压力通过泥皮作用在开挖面防止坍塌。

要求泥水密度必须大于1.03。

施工过程须注意的问题：
1.当掘进机停止工作时，一定要防止泥水从土层中或洞口及其他
地方流失。

不然挖掘面就会失稳，尤其是在出洞这一段时间内更应防止洞口止水圈漏水。

2.在掘进工程中，应注意观察地下水压力的变化，并及时采取相
应的措施和对策，只有这样，才能保持挖掘面的稳定。

3.在顶进过程中，随时要注意挖掘面是否稳定，要不是检查泥水
的浓度和相对密度是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常。

应防止排泥泵的排量过小而造成排泥管的淤积和堵塞现象。

总的来说，泥水平衡工具管的工作原理是通过一定的技术手段，使挖掘面保持稳定，并防止土体失稳、坍塌等问题。

在施工过程中，
需要注意各种问题，以确保施工的安全和质量。

如需了解更多相关信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。

第一章盾构掘进泥水管理1.1泥水平衡原理当今世界泥水平衡盾构分为直接控制型（日本），间接控制型（德国）两大流派，标志当今国际泥水盾构技术制造和施工的发展水平。

直接控制型盾构是直接通过控制泥水仓内泥水压力来平衡地层水土压力，这种控制方式在掘进过程中泥水压力的波动要大一些，对于地面沉降的控制难度要大一些。

间接控制型盾构是通过隔板后部的气压仓来将压力传递到泥水仓内泥水，通过调节气压仓的压力来控制泥水仓压力，由于气压调节更容易实现，泥水压力的波动远小于直接控制型盾构，有关资料中显示，间接控制型泥水压力波动幅度是直接控制型泥水压力波动幅度的1/10左右。

因此，泥水压力平衡控制更精确，因此，间接控制型泥水平衡盾构掘进对周边环境的影响更小一些。

泥水加压式盾构工作面土体是依靠泥水压力对地层的水土压力发挥平衡作用以求得稳定。

泥水加压盾构泥水平衡原理见图1-1。

当盾构底部处于地下水位以下的深度为H时，其水压力为r水×H，而在盾构正面密封舱（即泥水压力室）底部的泥水压力为r泥×（H+△h），由此可见地下水压力小于泥水压力。

因此在盾构正面密封舱内通入高于地下水位△h的泥水，则在工作面任何一点y处的地下水压力为r水×H，泥水压力为r泥×（y+△h）。

一般情况下△h 取2米，而r泥大于r水，工作面任何一点的泥水压力总是大于地下水压力，从而形成了一个向外的水力梯度，这是保持工作面稳定的基本条件。

此外，由于泥水中的粘粒受到上述压力差作用在工作面形成一层泥膜。

在泥水平衡的理论中，泥膜的形成是至关重要的，当泥水压力大于地下水压力时，具有一定比重和粘度的泥水积聚在土壤与泥水的接触表面，泥膜就此形成。

随着时间的推移，泥膜的厚度不断增加，渗透抵抗力逐渐增强。

特别是在砂性土及砂卵石地层，泥膜的作用是很大的。

在砂性土层中，泥膜在刀盘切削土体的过程中不断的破坏和形成，起到稳定地层的作用，为盾构快速掘进提供条件。