用于泥水盾构隧道的聚合物正电胶泥浆研究

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第１Ｏ卷第１期２００７年２月
建
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料
学
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Ｖｏ１Ｏ。ＮＯ．１．１
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＢＬＤＩＵＩＮＧＡＴＥＡＬＳＭＲＩ
Ｆｅ．，０７ｂ２０
文章编号：０７６９２Ｏ）１０６０１０ —９２（０７Ｏ —０６ — ５
目前国内外泥水盾构隧道大多采用由自然粘土、润土、、加剂（ＭＣ）组成的分散泥膨水外Ｃ所浆引该泥浆存在许多不足的地方，出表现在废弃泥浆排放量大、液指标难控制、．突浆泥浆处理占地大、新浆材料用量大等方面，造成了严重的环境污染．外，另当面对复杂地质情况及盾构推进速度
ｔｏｕｈｔａｅｉｌｃｈｒｇｈｅｍｔｒａｈｏｉｅｔｓ，ｍａｅｓｕｒｂｌｔｅｔａｉｐｌｔｏｅｔａｄｄｉｐｒｉｅｄｉｌｃｅｔｋ — ｌｒｙａｉｉｙｔｓ，ｎｔ－ｏｌｕｉｎｔｓｎｓｅｓｖｒｌ—
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用结果表明：ＭＳ能生成孔隙小、密性高且厚度大的泥膜，有良好的实用性及应用前Ｐ致具
景．
关键词：泥水盾构隧道；开挖面稳定；聚合物正电胶泥浆；泥膜
中图分类号：１Ｕ４４
Hale Waihona Puke 文献标识码：ＡＲｅｅｒｈｏｆＰｏｙｓａｃｌｍｅ－ＭＨｌｒｙＵｓｄｉｌｒｙＳｅｄＴｕｅｒＭＳｕｒｅｎＳｕｒｈｉｌｎｎｌ
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Ａｂｔａｔ：Ｉｓｆｕｎｈａｈｅｐｙｅｎｄｔｘｄｍｅａｄｒｉｅ（ＭＨ）ｃｌｅｅｓｔｓｒｃｔｗａｏｄｔｔｔｏｌｍｒａｈｅｍｉｅｔｌｈｙｏｘｄＭｏｕｄｄｐｒｓｈｅｄｓｅｓｂｌｔｌｙ，ｒｉｏｒｅｔｔｂｌｔｆｓｎｄａｄｉｐｏｅｔｈａａｔｒｆｓｕｒｙ．Ｔｈｎ，ｉｐｒｉｉｉｙｏｆｃａｅｎｆｃｈｅｓａｉｉｙｏａｎｍｒｖｈｅｃｒｃｅｓｏｌｒｅ
用于泥水盾构隧道的聚合物正电胶泥浆研究
韦良文张庆贺，邓忠义孙统立吴敏慧，，，
（．同济大学地下建筑与工程系，１上海２０９；００２
２．上海宝维士联盛建筑工程有限公司，海２０３）上００１
摘要：通过试验发现聚合物和正电胶（ＭＭＨ）为处理剂具有抑制粘土分散、定砂土和作稳
改善泥浆特性等效果，此经主要原材料优选试验、浆率试验、污染试验及分散岩屑据造抗回收率试验研发了聚合物正电胶泥浆（ＭＳ．上海复兴东路泥水盾构隧道工程中的应Ｐ）在

盾构法隧道管片用软木橡胶衬垫的研究

第 2 期刘冠瑜等．盾构法隧道管片用软木橡胶衬垫的研究199盾构法隧道管片用软木橡胶衬垫的研究刘冠瑜，李　波，庄　澎，贡　健（江阴海达橡塑股份有限公司，江苏江阴　214424）摘要：软木橡胶衬垫是橡胶与软木复合材料，既具有软木的可压缩性，又具有橡胶的高弹性和柔软性，保护盾构法隧道管片免受损伤。

本研究介绍软木橡胶衬垫的配方、工艺设计以及标准。

配方研究结果表明：选用中高丙烯腈含量、中等门尼粘度丁腈橡胶与粒径为0.3～0.5 mm的软木粉效果最佳，添加二烷基硫脲促进剂可以提高硫化速率和交联程度且不喷霜，采用受阻酚防老剂WL效果优于常用的浅色防老剂；优选配方胶料性能达标，成本较低，工艺可行。

生产工艺采用创新的密炼工艺。

本研究提出了新的试验方法——《恒定形变下的压缩可恢复性和压缩应力试验方法》，并依据本研究试验结果制订了国家标准（GB/T 31061—2014）。

关键词：软木橡胶；衬垫；丁腈橡胶；盾构法隧道；管片；压缩可恢复性；压缩应力中图分类号：TQ336.4＋6 文献标志码：A 文章编号：1000-890X（2018）02-0199-06构筑公路、铁路、地铁等的隧道的主要施工方法是盾构法，盾构管片是盾构法的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。

盾构管片由高强度抗渗混凝土制造，是盾构法隧道的永久衬砌结构，其质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。

为防止拼装时破损，管片的环面和纵向面上需粘贴传力衬垫。

近年来，我国在隧道工程中越来越多地使用软木橡胶作为传力衬垫。

由于没有国外标准可以参照，相关设计或投标文件经常提出一些不合理甚至存在较大错误的技术指标，并互相引用，对施工质量造成不良影响。

为此，国家标准化管理委员会下达2012年度质检公益性行业科研专项标准化项目《防腐、减震用橡胶新材料重要标准研究》，其中减震用橡胶新材料（包括“声屏障橡胶件”和“盾构法隧道管片用软木橡胶衬垫”）的研究和标准起草、编制由江阴海达橡塑股份有限公司承担。

泥水盾构泥浆处理及循环系统的设计与应用

泥水盾构泥浆处理及循环系统的设计与应用摘要：泥水盾构是通过加压泥水来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水仓，里面充满了泥浆，开挖土渣与泥浆混合由排浆泵输送至地面的泥水分离站，经分离后进入泥浆调整池进行泥水形状调整后，由送泥泵将泥水送往盾构的泥水仓重复使用。

本文将根据广佛线施工四标区间盾构开挖的工程实践，阐述泥浆处理系统的设计与应用。

关键词：泥水盾构循环系统设计应用工程概述广佛线施工4标地铁土建工程为珠江三角洲城际快速轨道交通线的组成部分，该项目共三个区间，全长2489延长米（双线），施工采用2台海瑞克泥水平衡式盾构机掘进。

根据现场施工工况特有条件及提供的施工现场地质资料: 粉细砂占整个地层约为40.6％，主要分布在③1层。

中粗砂，主要分布在③2层。

占整个地层约为22.5％，砾砂占整个地层约为13.0％，主要分布在③3层。

粉土占整个地层约为6.5％，主要分布在④1层。

强风化泥质粉砂岩约为7.0％，主要分布在⑦层。

余下为少量的淤泥质土、粉质奶头、全风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩，分别占地层的4.3％、0.5％、4.3％和1.3％，分别分布在④2、⑤2、⑥和⑧层。

盾构穿越地层主要粉细砂层、中粗砂层和砾砂层，并有少量的淤泥质土、粉质粘土、全风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩等。

Φ6250泥水平衡盾构掘进机主要技术参数盾构机外径：Φ6.25m掘进最大速度v: 5 cm/min每天最高掘进环数：12环进浆流量：800 m3/h出浆流量：1000 m3/h进浆比重：1.1～1.2出浆比重：1.3 ～1.45送排浆管通经：30cm分离粒径：30μm泥水分离系统的技术设计经过多方比较与考察，项目部确定采用台湾伯元公司的泥水分离设备。

规划参考根据现场的实际情况以及海瑞克盾构设备的技术参数，确定泥水分离系统的规划参数即机械设备的机型参考如下：泥浆最大处理量为: 1000m3/h泥浆分离前比重:平均1.3最大1.4泥浆分离后比重:平均1.1最大1.2出碴能力150 m3/h流程规划第一阶段: 先以层式震动筛选机，将浆液中大于4mm的颗粒筛选出,并以输送机堆置。

强透水性地质条件下泥水盾构泥浆成膜技术

②在开挖面上形成不透水的泥膜，让泥浆压力有效地发挥作用；
③泥浆从开挖面渗透到一定范围的地层中，使开挖面附近地层增加粘聚力；
其中在开挖面上形成不透水的泥膜是核心因素，只有保证了这一条，泥水舱才能够封闭，泥浆压力才能够保持，开挖面才有稳定的前提。
泥浆的成膜试验运用自制的泥水成膜装置实现，如图2-8所示。成膜装置由①土槽、②泥浆槽、③活塞、④加压砝码以及⑤排水管等组成。
泥浆的成膜质量能综合地评价泥浆的各项特性以及泥浆与地层的适应性，是泥浆各指标中的核心指标，也是确定其他指标参数的依据。
2泥膜的定义、作用、分类及质量评价方法
2.1泥膜的定义及作用
泥浆在泥浆压力和地下水压间压力差的作用下向地层中渗透，渗透过程中泥浆颗粒淤堵地层孔隙或淤堵在地层表面形成微透水或不透水的地层，这种微透水或不透水的地层即称为泥膜。
3.1NSHS-1型制浆剂
NSHS-1型制浆剂由大、中分子量的聚丙烯酸盐类、纤维素盐类、抗钙剂、改性土、增效添加剂等组成。其2%水溶液的基本性质如表2-1所示。
表2-1NSHS-1(2%水溶液)性质
Φ600
(mPa·s)
Φ300
(mPa·s)
塑性粘度
(mPa·s)
胶体率
(%)
NSHS-1(2%水溶液)
图2-3ZNN—D6型电动六速旋转粘度计
3) 级配
泥浆的固相物质的级配可有两种方法测得：＞0.25mm的颗粒的级配可由筛分获得，见图2-4；＜0.25mm的颗粒的级配可由激光颗分仪获得，见图2-5。
以上方法得到的泥浆级配精确，但比较慢，不便捷，工程中使用另外一种方法来间接地反映泥浆的级配，即通过测定泥浆的含砂量，来反映泥浆中粗颗粒的含量，进而在某种程度上反映泥浆的级配。泥浆含砂量可用泥浆含砂量计测得，见图2-5。

大型泥水盾构泥水材料体系及其调控技术

过程中发现，聚合物与特定土层之间存在适应性问题，特别是粉砂性土中，如图１ｂ。ａ段土层是以⑦ 砂质粉
土为主，土层中粘性颗粒较少，导致尽管密度较高（性粒子砂
２１携带掘削渣土．．２泥水与掘削下来的渣土在泥水舱内混和、搅拌之后，泥水悬浮裹挟渣土并保持一定的流动性，由排泥管泵送至地面
【收稿日期】０００ — ２２１— ３１
・
３２・８
５２１，０Ｏ
陈卫平：大型泥水盾构泥水材料体系及其调控技术
第５期
环数
图１聚合物典型作用效果图
中心自主开发的两个系列的聚合物和市场上使用的聚合物（代号Ｘ在清水中的性能对比。）
调配法、补充工程废浆（黏土粉）法、黏土粉新浆匹配法。
【关键词】泥水盾构掘进土层泥水材料调控【中图分类号】４５３Ｕ５．４／文献标识码Ｂ
【文章编号】０４１０（０００— ３２０１０—０１２１）０８—２５
１工程概况
表１泥水材料性能对比分析（溶剂：Ｏ０水）ｌ０ｍｌ对比项材料成分组成粘度／粘度增加值／粘度提升幅度ｓｓ
水Ｈ２Ｏ１．５４ｆ｝
图２两线隧道浆液调配法
Ｘ聚合物
１（５Ｏ曲＋３１ｇ．．５
２泥水材料开发及应用工艺研究
２１泥水材料的作用机理．
传统泥水体系也存在诸多缺点：１ＣＣ溶解办法较落后；（）Ｍ
（）润土预水化时间长３占用场地面积大；４）２膨（）（现场新

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盾构法隧道管片用软木橡胶衬垫的研究

泥水盾构泥浆处理及循环系统的设计与应用

强透水性地质条件下泥水盾构泥浆成膜技术

大型泥水盾构泥水材料体系及其调控技术

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