【摘要】：盾構(gòu)同步注漿是盾構(gòu)施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的注漿工藝主要分為三個相互獨(dú)立的過程:攪拌、輸送和注漿。相對于集成的一體設(shè)備,分離式注漿機(jī)械具有占地面積大、設(shè)備工作繁雜、工作效率低等缺陷。目前國內(nèi)外注漿漿液的攪拌環(huán)節(jié)主要在露天環(huán)境下進(jìn)行,在具體施工過程中易產(chǎn)生揚(yáng)塵污染環(huán)境。與當(dāng)前國家倡導(dǎo)的綠色施工不符。且地面攪拌站設(shè)立會占用寶貴的土地資源,加劇城市盾構(gòu)施工時的交通壓力。本文以此為背景,研究智能化一體注漿設(shè)備。本課題的研究內(nèi)容主要包括:配料過程的精度和自動化問題、漿液的輸送和存儲、注漿泵的控制以及注漿過程的監(jiān)控與記錄。注漿液制備時,通過可編程控制器對電磁閥、氣缸、變頻器等設(shè)備進(jìn)行控制,實現(xiàn)原料的精確配比和在生產(chǎn)線上按設(shè)定重量準(zhǔn)確落料。漿液輸送和存儲階段,依據(jù)儲漿罐的實時液位信號來開關(guān)輸漿閥,同時控制儲漿電機(jī)開閉實現(xiàn)動態(tài)儲漿。注漿泵的控制,以整機(jī)的液壓系統(tǒng)為動力源,采用PWM方法控制電磁換向閥,實現(xiàn)對驅(qū)動油缸速度的控制。并將注漿過程的流量計反饋信號及活塞往返次數(shù)綜合為注漿流量,對流量值進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄與管理。通過將同步注漿各環(huán)節(jié)集成結(jié)果表明,一體化注漿設(shè)備在解決盾構(gòu)過程中對環(huán)境的影響效果顯著。
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U455.43
【圖文】：

漿液存儲器才能使所儲漿液既能滿足注漿需求，送完畢，防止?jié){液在儲漿罐中凝結(jié)。注漿的同時，向管片外圍和泥土層之間注入事先制成是盾構(gòu)工法最后的也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通過壁后注維持洞體穩(wěn)定。同步注漿前先要進(jìn)行兩個環(huán)節(jié)首盾構(gòu)推進(jìn)與襯砌拼裝，最后在盾尾脫落的同時向壁挖與排土前推進(jìn)的同時打開刀盤液壓馬達(dá)，驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)刀盤持續(xù)高速旋轉(zhuǎn)，刀盤與洞體前方摩擦，將土在泥土倉，經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送至皮帶輸送機(jī)上傳送地面。土體開挖橫截面如圖 2-1 所示。

2.1.4.2 盾構(gòu)推進(jìn)與襯砌拼裝在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下，盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)。液壓系統(tǒng)所提供的總推力要大盾構(gòu)機(jī)所遭受所有阻力之和，并留有一定裕量。在盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)過程中，盾構(gòu)機(jī)外圍與土體之間安裝襯砌。2.1.4.3 盾尾脫落與壁后注漿壁后注漿是在盾尾脫落后，用具有早期及最終強(qiáng)度的材料來填充管片外與土層之間的空隙，來確保洞體穩(wěn)定，應(yīng)根據(jù)實際工程需求以及一次注漿效來確定是否進(jìn)行二次注漿。注漿從隧道兩腰開始，注完頂部再注底部，條件許時應(yīng)同時進(jìn)行。注漿系數(shù)應(yīng)根據(jù)計算求得。注漿后應(yīng)立即封閉注漿壁孔。步注漿在盾尾脫落襯砌完成后立即進(jìn)行，以達(dá)成防水和防止隧道結(jié)構(gòu)及地面降的目的。同步注漿原理圖如圖 2-2 所示。

1 注漿壓力漿壓力是同步注漿中的主要參數(shù)之一，施工過程中可在控制室設(shè)定[11]。應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況、隧道埋深、管片強(qiáng)度、注漿液成分、液壓掘金方式等情況綜合考慮。施工開始之后，連接在盾構(gòu)機(jī)尾部注漿管入壓力傳感器負(fù)責(zé)采集注漿時的注漿壓力，并實時傳回控制室�；究刂飘�(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定的最大值時則注漿泵停止，低于設(shè)定的最小值時注次啟動。因此施工中務(wù)必要確保壓力傳感器的正常工作，不能在沒有壓器的情況下工作，否則很難達(dá)到預(yù)期的注漿效果。漿壓力過大和過小都不能保證預(yù)期的注漿效果。注漿壓力過大會損壞管面隆起[12]；壓力過小會導(dǎo)致注漿液的填充速度過慢，填充不充分，產(chǎn)生隙，地表變形增大等不良后果。為確保注漿效果，注漿工作過程中應(yīng)盡注漿壓力基本恒定。除特殊地質(zhì)條件外，根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計，注漿壓力值一控制在0.1-0.3MPa的范圍內(nèi)，具體數(shù)值的確定需要根據(jù)實際的施工情況，漿壓力與時間關(guān)系如圖 2-3 所示。

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