1、土压平衡盾构土压平衡盾构vs. vs. 泥水盾构泥水盾构 土压平衡盾构与泥水盾构之间的选择 对于刀盘扭矩的需求 地面沉降控制 粒径尺寸表粒径尺寸表 粘土 淤泥 砂质 砾石 卵石 土压平衡盾构不含添加剂 土压平衡盾构含添加剂 泥水盾构含添加剂 泥水盾构不含添加剂 土压平衡和泥水盾构适应性图表土压平衡和泥水盾构适应性图表 粒径大小 (mm) 通过率 (%) 泥水盾构 EPB EPB 土压平衡盾构土压平衡盾构 vs. vs. 泥水盾构泥水盾构 土压平衡盾构 整体构造简洁，有利于学习 ，操作及维护 适用地质范围更广 对渣土改良材料需求量更少 对于掌停面的塌陷量可以控 制 泥水盾构 整体构造复杂（相对于
2、学习 ，操作及维护） 对地质要求更严格 需要额外的添加剂 掌停面一旦塌陷，塌陷量相 当大 土压平衡盾构土压平衡盾构 vs. vs. 泥水盾构泥水盾构 土压平衡盾构 出渣及时 围岩比较稳定的情况下 能够掘进 总装和始发需求空间较 小 对环境的影响更小 泥水盾构 需要一个泥水分离厂 围岩比较稳定的情况下 不能掘进（有一定的局 限性） 需要的工地规模更大 土压平衡盾构土压平衡盾构 vs. vs. 泥水盾构泥水盾构 土压平衡盾构 运营成本更低 土仓压力需在隧道推进 前进行计算并设定 对刀盘扭矩需求较大 对刀盘动力需求较大 渣土直接暴露在隧道中 ，会对隧道产生污染 能够应付较大直径的漂 石 泥水盾构 对
3、于环境的影响较大，并 且运营成本偏高 土仓压力在掘进过程中直 接探测并由系统进行控制 对刀盘扭矩需求较小 对刀盘动力需求较小 渣土在运至地表前不会暴 露 在土仓压力控制方面具有 更高的准确性 掌停面支撑的种类掌停面支撑的种类 土压平衡或泥水？土压平衡或泥水？ 标准EPBEPBSLURRY 刀盘动力/扭矩高低 成本低高 工地规模中等大 出渣方式简单复杂 掘进速度快中等 隧道清洁度低好 工地整体耗电量 中等高 对添加剂的需求需要需要 土仓压力计算预定自动 土压平衡盾构和泥水盾构的选择土压平衡盾构和泥水盾构的选择 选择标准: 地质条件 -粒度分布 -水压 -隧道沿线的漂石及其他阻碍 渣土改良添加剂和
4、/或膨润土 工地处理车间的可行性及空间 渣土最终处理方式 最终用户的经验及信心 成本 T T EPBEPB = D = D 3 3 2 2 T = T = 刀盘扭矩刀盘扭矩 ( (吨吨 米米) ) D = D = 掘进机直径（米）掘进机直径（米） ( ( 理论扭矩理论扭矩 ) ) 扭矩计算经验公式扭矩计算经验公式 土压平衡盾构土压平衡盾构 刀盘扭矩刀盘扭矩 泥水盾构泥水盾构 T T EPBEPB 1.471.47 T T SLURRY SLURRY = = 高扭矩传动简表高扭矩传动简表 Torque Increase in 10 YearsTorque Increase in 10 Years
5、 压力为何加大压力为何加大 ? ? 地表沉降控制 进水控制 地表沉降控制地表沉降控制 土压平衡 在掘进过程中对刀盘土仓内土压进行控制. 对掘进过程中的恶劣地层进行控制以避免超挖. 土压平衡盾构通过渣土改良系统对土体进行改造以适应不同地质 . 地表沉降控制地表沉降控制 泥水盾构 在掘进过程中使用压缩空气对刀盘土仓内的泥水压力进行控制. 在掘进过程中可以对泥浆流量和密度进行控制以避免超挖. 地表沉降控制地表沉降控制 总结 在管片安装和换步时刀盘土仓内压力的控制 在极紧密的测中连续掘进 -保持刀盘土仓内渣土的流动和压力 -推进油缸自动伸出 -土体改良注射弥补损失 掘进时盾尾同步注浆 在护盾沿线控制压力 -在护盾环面注射泥浆来填充空隙 掘进时出渣量的控制掘进时出渣量的控制 矿车计数 即时称重系统 体积测定仪 利用伽马射线进行密度探测 膨润土发泡系统膨润土发泡系统 快速膨润土注射系统快速膨润土注射系统 带压膨润土箱 从PLC接受信号并将膨润土注射到 刀盘土仓内 EPB 传感器 监测刀盘土仓内压力 PLC 控制系统 从EPB传感器读取数据并向膨润土箱发 送命令
