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盾構(gòu)技術(shù)

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強制剝除泥餅技術(shù)

　　盾構(gòu)機刀盤在粘性土壤或泥質(zhì)沉積巖中掘進，土壤受刀盤碾壓附著在刀盤上，再通過刀盤與土壤摩擦生熱使土壤很快硬化，在刀盤面和土倉內(nèi)壁上形成堅硬的泥餅。堅硬的泥餅會堵塞刀盤開口，嚴重阻礙盾構(gòu)機掘進速度；同時沉重的泥餅會增加盾構(gòu)機自身負荷，使參數(shù)突變，影響工作效率，甚至會使盾構(gòu)機深陷在松軟土體中，造成盾構(gòu)機無法正常掘進；另外，盾構(gòu)機回轉(zhuǎn)中心是由橡膠材料密封的，如果刀盤在地層中長時間摩擦產(chǎn)生大量熱量，會嚴重影響橡膠密封件的工作性能。因而對于盾構(gòu)施工來說是一個巨大的威脅。

　　強制剝除劑是快T、六偏磷酸鈉、檸檬酸與其他多種材料混合而成的淡黃色液體，對土體無污染。剝除劑是利用微觀電荷作用力，剝除劑分子會吸附于黏土表面，通過滲透作用，分子會迅速進入土體內(nèi)部，將刀盤黏附的土體進行剝除、分離，屏蔽土體上所帶的負電荷。

　　目前，傳統(tǒng)的分散劑，是以檸檬酸為主要原料的液體或粉劑，對于土體表面有一定的分散效果，不過滲透性差，所以，泡倉時間長，并且在盾構(gòu)掘進過程中，不能有效的預防泥餅產(chǎn)生。

　　盾構(gòu)機刀盤和土倉結(jié)泥餅時，通過保壓泡倉，首先確定合理停機位置檢查土倉氣密性，通過土倉內(nèi)渣土與氣置換方法，降低土倉內(nèi)實土含量和建立土倉半氣壓平衡模式穩(wěn)定刀盤掌子面，向土倉和刀盤注入剝除劑進行浸泡。將大塊的土體進行剝除、分離，屏蔽土體上所帶的負電荷，降低黏土對盾構(gòu)刀具和其它機械的黏附力，并伴隨轉(zhuǎn)動刀盤攪動，使土倉內(nèi)的泥餅充分均勻浸泡和攪拌擾動脫落，從而達到改善土倉渣土結(jié)構(gòu)以及解決刀盤結(jié)泥餅的目的。

　　泡倉雖然能達到剝除刀盤泥餅的效果，但是，泡倉不可避免的對掌子面有一定的傷害，容易造成掌子面的失穩(wěn)。為了避免泡倉，在盾構(gòu)機還未結(jié)泥餅時，可將剝除劑與泡沫劑混合注入改良渣土，可起到預防結(jié)泥餅的效果，摻入比例為泡沫的注入量的5%-10%，也可以根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整。

剝除劑與水1：4配比分散粘土5分鐘的效果

使用方法

　　一．停機位置的選定

　　1.應根據(jù)前方地勘揭露情況盡量選擇圍巖穩(wěn)定且上方地面無建、構(gòu)筑物，地下管線、管道、隧道。

　　2.盡量選擇斷面氣密性較好地層，以便后續(xù)保壓作業(yè)順利開展。停機保壓一小時后，壓力損失不超過0.2bar可視為氣密性較好。

　　二．停機保壓的壓力設定（保壓操作不涉及剝除效果，但涉及施工安全，實際保壓操作根據(jù)現(xiàn)場情況與技術(shù)自行調(diào)整，以下僅為建議方式）

　　1.如盾構(gòu)機有自動保壓系統(tǒng)，應優(yōu)先使用自動保壓系統(tǒng)進行倉壓建立、維持。

　　2.如盾構(gòu)機無自動保壓系統(tǒng)或保壓系統(tǒng)故障，應單獨留出泡沫管路進行氣保。

　　3.設定倉壓應大于計算土壓力0.2bar。

　　4.螺機保持低速出渣，整個進氣排渣過程中，壓力波動不應超過±0.1bar。

　　5.倉位降至2/3處時，應觀察壓力波動，確保壓力維持。

　　6.倉位降至1/2處時，觀察壓力波動，分別依次打開檢查土倉隔板預留球閥并關閉（2、10、3、9點位），3、9點位有氣體排出說明已達到置換倉位。

　　7.置換過程中若螺機排土困難，可低速轉(zhuǎn)動刀盤并降螺機關閉，此過程應謹防注意土倉泄氣、倉壓驟降。

　　三．剝除劑的混合攪拌

　　1.將泡沫混合液箱和膨潤土箱排空并清水沖洗，確保管路暢通。

　　2.箱體內(nèi)注入剝除劑與清水，比例為1：5。

　　四.剝除劑的注入

　　1.待土倉中渣土與空氣置換至1/2處，壓力保持穩(wěn)定，剝除劑混合液攪拌均勻，可將剝除劑混合液分別注入到刀盤前方和土倉隔板，同時左右交替低速旋轉(zhuǎn)刀盤，注入完畢后刀盤停止轉(zhuǎn)動。

　　2.浸泡2小時后，重復上一工序。

　　五.恢復掘進

　　1.土倉內(nèi)液體含量較高，掘進時注意應對短暫螺機噴涌。

　　2.試掘進時，觀察對比扭矩、推力變化，確定泥餅剝離。

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強制剝除泥餅技術(shù)

使用方法

一．停機位置的選定

二．停機保壓的壓力設定（保壓操作不涉及剝除效果，但涉及施工安全，實際保壓操作根據(jù)現(xiàn)場情況與技術(shù)自行調(diào)整，以下僅為建議方式）

三．剝除劑的混合攪拌

四.剝除劑的注入

五.恢復掘進

　　一．停機位置的選定

　　二．停機保壓的壓力設定（保壓操作不涉及剝除效果，但涉及施工安全，實際保壓操作根據(jù)現(xiàn)場情況與技術(shù)自行調(diào)整，以下僅為建議方式）

　　三．剝除劑的混合攪拌

　　四.剝除劑的注入

　　五.恢復掘進