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1、培 训 资 料天津直径线盾构配套泥水处理系统一、工程概况一、工程概况 这次我们学习的地方是天津地下直径线工程，直径线工程属于单洞双线铁路隧道，线路自天津西站引出，经过互通立交桥、快速路立交桥，又穿越永乐桥、金刚桥、天津地铁四号线、狮子林桥，后穿越海河，最后引入天津站。天津地下直径线全长约5公里，其中，盾构隧道部分约2.14公里。由于地下地质结构复杂他们采用的是沈阳重型机械盾构机分公司生产的直径11.97m加压式泥水平衡盾构机和黑旋风的泥水分离系统。二、二、泥水处理系统：泥水处理系统：天津地下直径线工程所采用的泥水处理系统包括一套ZX-1500E泥水分离系统、一套1500m3/h的调浆系统、一套
2、40m3/h的制浆系统及两台压滤配套废浆系统等。（一）、泥浆分离设备整个泥水分离系统用了三台预筛器YSC-600、三台一级泥浆处理装置ZX-500DB和三台二级泥浆处理装置ZX-500DD 。 1 1、YSC-600YSC-600预筛器预筛器 YSC-600主要是把泥浆中的大主要是把泥浆中的大于于3mm的固体颗粒或泥团直接用筛的固体颗粒或泥团直接用筛分的方式分离出来。分的方式分离出来。 上层筛为张拉式结构，主要是为上层筛为张拉式结构，主要是为了对付泥浆中的大石块和粘土团，使了对付泥浆中的大石块和粘土团，使其尽快与泥浆分离，由于其相对含水其尽快与泥浆分离，由于其相对含水率低，所以为负筛角。率低，
3、所以为负筛角。 激振频率、激振力的大小和筛机激振频率、激振力的大小和筛机的重量决定筛机的振动幅度，振幅是的重量决定筛机的振动幅度，振幅是衡量筛机筛分能力的重要指标。振动衡量筛机筛分能力的重要指标。振动电机是激振源，所以在安装和调整时电机是激振源，所以在安装和调整时要非常注意。要非常注意。2、 ZX-500（30）和）和ZX-500（10）单元）单元 每一台每一台ZX-500（30）和）和ZX-500（10）都是可以自成一体的泥浆净化）都是可以自成一体的泥浆净化单元。基本处理量为单元。基本处理量为500方方/小时，分离精度为小时，分离精度为28mm（ ZX-500（10）为为11m11m），主要
4、的工作部件有），主要的工作部件有3 3个：渣浆泵、旋流器和脱水振动筛。个：渣浆泵、旋流器和脱水振动筛。 a、渣浆泵、渣浆泵 渣浆泵是旋流器工作的动力元件，其工作压力和流量直接影响旋流器的渣浆泵是旋流器工作的动力元件，其工作压力和流量直接影响旋流器的工作性能，所以在使用中应确保其可靠性。工作性能，所以在使用中应确保其可靠性。 b、旋流器、旋流器 旋流器是泥浆颗粒分离的核心元件，主要靠离心旋流原理进行分离，根旋流器是泥浆颗粒分离的核心元件，主要靠离心旋流原理进行分离，根据其原理，保证其内壁形状的均匀及规则性是非常重要的。旋流器的分离效据其原理，保证其内壁形状的均匀及规则性是非常重要的。旋流器的分离
5、效率主要取决于以下几个因素：率主要取决于以下几个因素： .泥浆粘度和含砂量；泥浆粘度和含砂量； .旋流器的进浆压力及流通量；旋流器的进浆压力及流通量； .旋流器的溢流管与沉砂嘴的直径比值。旋流器的溢流管与沉砂嘴的直径比值。ZX-500(30)单元ZX-500(10)单元 处理能力：泥水分离设备的处理能力为1500m3/h，泥浆处理平均流量1250m3/h；要经过预筛和两级旋流分离处理。预筛能筛分出大于3mm的颗粒，一级旋流器加压分离精度D50=28m，45m以上的分离效率大于90%。二级旋流器加压分离精度D50=11m，17m以上的分离效率大于90%，并安装二级底流脱水装置，二级脱水筛能够把二
6、级底流85%以上的泥浆脱水。泥水分离设备处理能力（二）调浆系统（二）调浆系统 调浆系统主要有供浆泵、清理泵、补浆泵、排污泵等组成。由于地质原因，整条隧道土质均为粘土，经过泥水分离后的泥浆比重还比较高，整个调浆过程基本都是向泥浆中加水来降低泥浆比重。（三）制浆系统：（三）制浆系统： 制浆系统分为ZDJ-40膨润土制浆和化学制浆。 1、制膨润土泥浆、制膨润土泥浆 系统的泥浆绝大部分需要的是膨润土泥浆，由于制备量大，所以系统采系统的泥浆绝大部分需要的是膨润土泥浆，由于制备量大，所以系统采用全自动工作模式，操作人员只需要给定制浆比重和总制浆量，其余的泥浆用全自动工作模式，操作人员只需要给定制浆比重和总
7、制浆量，其余的泥浆配比计算、制浆过程的动作控制和检测都是自动完成，直到完成给定的制浆配比计算、制浆过程的动作控制和检测都是自动完成，直到完成给定的制浆量。量。、化学制浆、化学制浆由于所用的高分子材料在水化过程中需要的水量比较大，因此可能会对泥由于所用的高分子材料在水化过程中需要的水量比较大，因此可能会对泥浆的比重产生影响，所以在某些时候需要用膨润土泥浆进行水化。浆的比重产生影响，所以在某些时候需要用膨润土泥浆进行水化。由于地质原因，整条隧道土质均为粘土，经过泥水分离后的泥浆比重还比较高，只有在盾构机始发的时候制过浆，后来也就基本没用过。（四）余浆废浆处理系统四）余浆废浆处理系统 由于盾构施工地
8、段处于天津市中心位置无法弃浆，整个废浆处理系统主要是通过压滤机和离心机来实现。压滤机的泥浆是从浓密池中将泥浆比重大于1.5t/m3的泥浆抽到压滤机的压榨缝内，进行挤压，将泥浆分成泥饼和清水。泥饼丢弃，清水送回清水池用于调浆。压滤机可以24 小时/天连续工作。单机处理能力 13.5m3/h 干滤饼,密度在1.833t/m3情况下，重量为24.75t。压滤机 。2、离心机 离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒，称为转鼓，通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后，被迅速带动与转鼓同速旋转，在离心力作用下各组分分离，并分别排出。通常，转鼓转速越高，分离效果也越好。三、地面泥水系统工作流程泥水系统
9、泥水系统存在的问题和故障存在的问题和故障泥水系统存在的问题：由于地质为粘土层，泥水分离困难，现在盾构机每天推进速度3-4环，推进一环大概3.5小时，拼装一环大概2.5小时左右。在推进过程中会因为泥水分离跟不上而停止推进，泥水循环10分钟带出开挖仓内的粘土。影响整个工程进度的就是泥水处理系统跟不上，由于地质层为粘土层，泥水分离困难，泥浆比重降不下来。该工程地段处于天津市中心位置，无法弃浆，从而导致工程进度大大下降。泥水设备在运行中经常的故障：主要是筛板及旋流器上的弯头和旋流器下端的沉沙嘴由于磨损严重经常损坏，需要及时更换。由于是粘土地层分离困难，如果筛板不及时清理，筛板上面粘土过重，分离设备振动弹簧容易断。我们的地质主要是沙土和砾石，再加上我们是野外施工，随时都可以弃浆和调制新浆使泥水比重达到合适。我们设备磨损会比他们严重，主要就是筛板及旋流器上的弯头和旋流器下端的沉沙嘴，也可以适当配置一些振动弹簧。振动弹簧 漩流器
