土壓平衡盾構(gòu)機(jī)碴土改良技術(shù)及脫困處理

主講：蘇東中鐵隧道股份有限公司土壓平衡盾構(gòu)機(jī)碴土改良技術(shù)

及脫困處理盾構(gòu)機(jī)簡介盾構(gòu)機(jī)碴土改良之一泡沫系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)碴土改良之二膨潤土系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)施工被困案例及對策2023/2/172內(nèi)容提要目前，在國內(nèi)外地下工程的施工中，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用已經(jīng)占了很大的比例，尤其是在城市地下交通運(yùn)輸工程的建設(shè)中更為明顯，其中土壓平衡盾構(gòu)最為常見。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)是一種用于軟土隧道暗挖施工的隧道施工機(jī)械，能使隧道一次成形。其具有金屬外殼，主機(jī)殼內(nèi)裝有主要掘進(jìn)設(shè)備并配套幫助設(shè)備，在金屬殼的掩護(hù)下進(jìn)行土體開挖、土碴排運(yùn)、整機(jī)推動和管片安裝等作業(yè)。與傳統(tǒng)的鉆爆法相比，其具有對地質(zhì)擾動小，施工沉降易限制，施工平安系統(tǒng)數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是：適應(yīng)性有確定的局現(xiàn)性，特殊是在不良地質(zhì)施工中，易發(fā)生堵倉、困刀盤，盾體等，處理時間較長，要求的技術(shù)施工人員具有較高的技術(shù)及管理水平。

2023/2/173土壓平衡盾構(gòu)機(jī)簡介土壓平衡盾構(gòu)機(jī)二維圖在土壓平衡盾構(gòu)的施工中，開挖的渣土不僅須要支撐掌子面的穩(wěn)定，同時要便于傳送，所以，渣土必需具有塑性變形，軟稠度良好，內(nèi)摩擦角及滲透率小的特性。一般土壤不具備這些特性，要進(jìn)行改良。添加泡沫是一種很好的渣土改良手段，依據(jù)渣土狀況、壓力要求，通過一些元器件去實(shí)現(xiàn)加入量調(diào)整限制，再通過布設(shè)的管路輸送到盾構(gòu)機(jī)的刀盤、泥倉和螺旋輸送機(jī)等工作部位對碴土進(jìn)行改良。泡沫系統(tǒng)是土壓平衡盾構(gòu)機(jī)設(shè)備眾多系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，在刀盤、泥倉和螺旋輸送機(jī)三個位置向盾構(gòu)機(jī)開挖的渣土中噴入泡沫，從而達(dá)到改良渣土狀態(tài)、便于渣土輸送、改善盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)、提高盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)功效的目的。泡沫系統(tǒng)主要由泡沫箱、泡沫泵站、泡沫發(fā)生器、限制元件（電動調(diào)整閥、球閥等）、檢測元件（流量計(jì)、傳感器）、輸送管路、噴頭和限制系統(tǒng)（操作面板等）組成。泡沫系統(tǒng)在土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)施工中的主要作用如下：2023/2/175泡沫系統(tǒng)簡介1.削減盾構(gòu)機(jī)機(jī)械的磨損。土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)在摩擦性較大土體中掘進(jìn)時，與土體發(fā)生作用的刀具極易磨損，通過在刀盤上注入泡沫材料，可以降低土體的摩擦性，減小刀具的磨損程度。2.調(diào)整土倉內(nèi)土體塑性流淌性。土壓平衡盾構(gòu)法掘進(jìn)過程中，土倉內(nèi)土體性質(zhì)如何，將干脆影響盾構(gòu)的順當(dāng)掘進(jìn)，切削后的渣土具有良好的塑性流淌性，不但能夠使開挖面維持較好的支護(hù)壓力，而且能保證排土順當(dāng)進(jìn)行。2023/2/176泡沫系統(tǒng)簡介在盾構(gòu)掘進(jìn)中，由于地層的變更，未經(jīng)處理進(jìn)入土倉土體通常難以獲得希望的塑性流淌性，因此土倉內(nèi)簡潔發(fā)生“泥餅”、“堵塞”等問題，嚴(yán)峻影響掘進(jìn)效率。泡沫的注入可以有效解決上述問題。3.降低渣土的透水性。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在強(qiáng)透水層施工時，刀盤開挖面上部地層水，由于底部受到破壞會經(jīng)過螺旋輸送機(jī)輸出口大量流出，嚴(yán)峻時會發(fā)生噴涌，影響掘進(jìn)的順當(dāng)進(jìn)行，注入泡沫可以有效降低渣土的滲透性，有效防止掘進(jìn)中噴涌的發(fā)生。4.有效降低刀盤扭矩，防止機(jī)器能耗過高發(fā)熱而發(fā)生故障。泡沫系統(tǒng)簡介盾構(gòu)機(jī)刀盤噴出的泡沫泡沫系統(tǒng)簡介國內(nèi)、外探討現(xiàn)狀國外對土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)用比較早，對泡沫系統(tǒng)在改良渣土、提高盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)效率方面的作用已經(jīng)有特殊深化的相識，國外在這方面的探討已經(jīng)特殊成熟，并且已成功地運(yùn)用到盾構(gòu)機(jī)的配套系統(tǒng)中。目前，只要用戶依據(jù)工程具體地質(zhì)狀況向盾構(gòu)機(jī)廠家提出要求，廠家都可以依據(jù)要求進(jìn)行泡沫系統(tǒng)的生產(chǎn)并配套于盾構(gòu)機(jī)制造中。國內(nèi)90年頭末，我國逐步引進(jìn)國外盾構(gòu)機(jī)時，由于國內(nèi)對泡沫系統(tǒng)的探討和制造還處在初級階段，一些盾構(gòu)機(jī)制造廠家對泡沫系統(tǒng)的認(rèn)知和理解不夠深化，認(rèn)為泡沫系統(tǒng)只是盾構(gòu)機(jī)的一個幫助系統(tǒng)，可有可無，有些泡沫系統(tǒng)作為盾構(gòu)機(jī)一個標(biāo)準(zhǔn)配置進(jìn)口到國內(nèi)，被閑置起來；其次，國內(nèi)一些施工單位單方面認(rèn)為加注泡沫會增加工程成本，不配置泡沫系統(tǒng)，或者配置后也很少運(yùn)用。近幾年，隨著國內(nèi)修建地鐵的城市漸漸增多，盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)用也日趨普遍，因?yàn)闆]有很好的運(yùn)用泡沫系統(tǒng)，在一些地層條件下，盾構(gòu)機(jī)頻繁出現(xiàn)堵倉、刀盤被卡、刀具異樣損壞、噴涌、地表沉降、掘進(jìn)效率降低等問題。眾多問題的出現(xiàn)使得人們重新相識到泡沫系統(tǒng)和渣土改良的重要性?，F(xiàn)在，盾構(gòu)機(jī)配置、運(yùn)用泡沫系統(tǒng)日益普遍。國內(nèi)外盾構(gòu)機(jī)泡沫系統(tǒng)的運(yùn)用對比表序號盾構(gòu)名稱注水加泥注入泡沫使用時間1德國海瑞克公司-S195有有有，泡沫泵5～300

L/min,0.75KW，水泵133L/min1997.62上海地鐵盾構(gòu)設(shè)備有限公司1～9＃盾構(gòu)有，30KW，15m3/min有有2002.43上海地鐵盾構(gòu)設(shè)備有限公司11～14＃盾構(gòu)有有，11KW,0.2m3/min無，加泥系統(tǒng)可用于注入泡沫，但不包括泡沫發(fā)生裝置2002.44上海地鐵盾構(gòu)設(shè)備有限公司-ERP有，30KW，15m3/min有有2003.115日本小松盾構(gòu)（TM634PSX）有，170L/min，15kW有，泵流量170L/min,功率15KW,數(shù)量2套，容量6.8m3有，泡沫泵5L/min,0.75KW，水泵133L/min,1.5kW2006.6國內(nèi)、外探討現(xiàn)狀二、泡沫劑的應(yīng)用探討泡沫的形成原理土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泡沫劑運(yùn)用狀況效用分析泡沫劑與其它土質(zhì)改良劑對比 泡沫劑添加位置運(yùn)用泡沫劑的優(yōu)缺點(diǎn)

泡沫的形成原理形成原理：當(dāng)氣體通過篩板上流淌的液層時，一般可以視察到由“氣”與“液”兩相所形成的分散系統(tǒng)。當(dāng)氣體速度在足夠大的范圍內(nèi)變動時，這種分散系統(tǒng)可分為三個組成部分，如圖2-1所示：A為鼓泡層，B為泡沫層，C為濺沫層。最下一層主要由單個氣泡分散在液相中形成，即在該層中所含氣體不多，而以液體為主，一般稱它為鼓泡層。隨著上升氣體速度增加，這一層的厚度就漸漸降低。在某些狀況下，當(dāng)氣體速度達(dá)到相當(dāng)大時，這一層幾乎會消逝。鼓泡層上面的一層為泡沫層，它是一種膜狀的分散系統(tǒng)，是由通過液層的氣流，以液膜相互分開的氣泡所組成。當(dāng)上升氣流停止時，這一泡沫層幾乎很快地消逝，因此一般稱它為運(yùn)動狀的泡沫層。在泡沫層的上部有大量的液滴懸浮在氣流中，這一層稱之為濺沫層。它在氣體流速較大或液層較薄時尤為顯著。

當(dāng)氣體流速小到確定值時，氣液分散系統(tǒng)中以鼓泡層為主。隨著氣體流速的增大，該層的厚度就相應(yīng)地減小，而泡沫層的厚度卻隨之增如，此時形成一種運(yùn)動很小的蜂巢狀結(jié)構(gòu)的泡沫。若“氣”與“液”流速再增加，泡沫中的氣泡將變小，而它的運(yùn)動性卻增加。當(dāng)氣體流速再接著增加時，泡沫層的厚度又隨著氣體流速的增加而增高，同時運(yùn)動很小的蜂巢狀結(jié)構(gòu)的泡沫層亦漸漸變成為擾動狀較大的氣泡的泡沫層，即我們所須要的泡沫。若氣體流速再增加，泡沫層就被破壞而轉(zhuǎn)變成以大量的濺沫層為主。泡沫的形成原理泡沫混合土的特性：泡沫應(yīng)用于盾構(gòu)掘進(jìn)工程中時，其作用的發(fā)揮是通過與土體結(jié)合而體現(xiàn)出來的，所以對泡沫的分析側(cè)重于其與開挖面切削土體混合后的性質(zhì)，即泡沫混合土性質(zhì)，主要分為：1.泡沫混合土滲透性2.泡沫用于增加土體塑性流淌性3.泡沫用于降低土體的黏附性土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泡沫劑運(yùn)用狀況效用分析泡沫劑與其它土質(zhì)改良劑對比粘土、膨潤土泡沫劑高吸水性樹脂增粘劑概要利用添加的膠質(zhì)減摩效果，使開挖土塑性流動。將粘土、膨潤土稀漿和開挖土拌和，以減少滲透系數(shù)，達(dá)到止水效果。利用微細(xì)泡沫的潤滑效果使開挖土塑性流動。通過將泡沫均勻混合來止水。將球狀高吸水性樹脂的水溶液與開挖土混合，使開挖土流動。利用高吸水性樹脂的吸水能力和供水產(chǎn)生的膨脹壓力間隙,達(dá)到止水目的。注入粘稠、保水性好的增粘材料使開挖土流動使用材料粘土膨潤土特殊氣泡劑泡沫外加劑特殊滅泡劑滅泡外加劑粘土系列外加劑高吸水性樹脂增粘劑特性pH：7.5~10.0相對密度：1.2~1.45粘度：2000~10000CPpH：7.3~8.0相對密度：1.0粘度：3~200CPpH：8.0相對密度：1.0粘度：700~2000CPpH：

6.5~8.0相對密度：1.0粘度：500~15000CP適用地層砂～砂礫粘土～粉細(xì)砂固結(jié)粘土～砂礫粗土～粗砂特征使用最普通的添加材料，便宜，應(yīng)用實(shí)例也多，但制泥和輸送設(shè)備必須有大的空間在砂礫層大多同時使用粘土和膨潤土在粘性軟土層有時會因粘土變硬而出現(xiàn)堵賽，若地下水中有大量陽離子，吸水性可能發(fā)生變化停止開挖時，有時會因增粘劑的粘性降低而發(fā)生堵塞泡沫劑添加位置泡沫的添加位置如圖2-2所示。泥倉刀盤螺旋輸送機(jī)運(yùn)用泡沫劑的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：科學(xué)應(yīng)用泡沫劑做到適時、適量的注入泡沫劑，能有效的改善土壓平衡式盾構(gòu)土倉內(nèi)土體的狀態(tài)，使“結(jié)泥餅”、“堵塞”、“噴涌”等問題少發(fā)生或不發(fā)生；土體不易固結(jié)排水；土體處于較志向塑性流淌狀態(tài)；土體具有較低的透水性缺點(diǎn)：泡沫應(yīng)用于盾構(gòu)施工中有著不同的目的，所以對泡沫劑優(yōu)劣性判定不易駕馭，需結(jié)合工程運(yùn)用泡沫的目的而言。同時泡沫性能的發(fā)揮是與原狀土體的性質(zhì)親密相關(guān)的，所以推斷泡沫效果應(yīng)當(dāng)考慮所應(yīng)用的土質(zhì)參數(shù)，同樣的泡沫對不同的土質(zhì)會產(chǎn)生不同的泡沫混合土特性，但地質(zhì)參數(shù)由于千變?nèi)f化不能一一對應(yīng)，運(yùn)用量不易把控。三、泡沫系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖總體設(shè)計(jì) 動力單元 管路單元 限制單元 原理圖總體設(shè)計(jì)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泡沫系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路主要是：把泡沫原液與水混合，加上確定壓力與流量的空氣，在泡沫發(fā)生器中混合最終形成泡沫（見圖3-1），通過管路輸送到刀盤、泥倉、螺旋輸送機(jī)內(nèi)進(jìn)行碴土改良（見圖2-2），依據(jù)渣土狀況、壓力要求調(diào)整限制加入量。泡沫系統(tǒng)主要由動力原件、管路元件、限制單元組成，原理圖總體設(shè)計(jì)。圖3-1泡沫系統(tǒng)原理簡圖原理圖總體設(shè)計(jì)原理（見如上圖）：水泵303經(jīng)過由盾構(gòu)機(jī)水系統(tǒng)供應(yīng)的水源，經(jīng)過減壓閥304向主管路供水，另一路由泡沫泵311將泡沫罐里的泡沫劑通過單向閥7向主管路泵送泡沫劑，由于水與泡沫劑輸出為同一根管路，二者按確定的比例混合后分四路通過單向閥12，向四個主管路輸送，同時由隧道內(nèi)空壓機(jī)供應(yīng)的空氣經(jīng)濾清器16進(jìn)入到四個主管路上，此時由水、氣、泡沫劑組成的三路不同物質(zhì)通過管路在泡沫發(fā)生器7內(nèi)混合，經(jīng)過精密限制比例后，達(dá)到最佳的發(fā)泡效果向刀盤（d1～d8）、土倉內(nèi)(q1～q4)、螺旋輸送機(jī)內(nèi)供送泡沫,以改良盾構(gòu)機(jī)內(nèi)的土質(zhì)，由螺旋輸送機(jī)輸入，經(jīng)皮帶機(jī)、碴車運(yùn)輸?shù)蕉赐膺M(jìn)行二次處理。原理圖總體設(shè)計(jì)動力單元

泡沫供應(yīng)（見圖3-2）：在這個單元泡沫原液通過球閥311到泡沫泵，從泵出來后：一路通過溢流閥312回到泡沫原液罐用來疼惜泡沫泵和系統(tǒng)平安；一路進(jìn)入主回路；用水供應(yīng)（見圖3-2）：由水系統(tǒng)供應(yīng)水源，通過球閥302和壓力開關(guān)301進(jìn)入水泵303。其中當(dāng)壓力開關(guān)301壓力低于0.5bar是說明水泵進(jìn)水不足，水泵停止運(yùn)行。從水泵出來后通過減壓閥304分成兩路：一路通過電磁換向閥305、節(jié)流口306、單向閥307到膨潤土罐，這一路有兩個作用，一是調(diào)整泡沫的水量，二是調(diào)整膨潤土的濃度；一路通過單向閥313與泡沫主回路混合，在單向閥與混合之前裝有流量傳感器308和壓力表317，流量傳感器在這里起到很重要的作用，由它測出水的流量反饋到PLC,再由PLC限制泡沫泵的流量，使泡沫原液與水的比例保持在3：97左右。圖3-2動力單元原理圖管路單元

泡沫主管路與供水系統(tǒng)混合后分成四路形成泡沫混合液通過管道輸送出去，分成四路供到注入點(diǎn)（見圖3-3），每路在與壓縮空氣混合前分別安裝了單向閥12、球閥11、電動調(diào)整閥10、流量傳感器9、壓力表8然后與壓縮空氣混合后通過泡沫發(fā)生器，再通過單向閥1，在管路上面安裝了壓力傳感器6，然后泡沫通過管路到各個注射點(diǎn)。泡沫注入點(diǎn)數(shù)量：8個（刀盤）+4個（土倉）+6個（螺旋輸送機(jī)）=18個，泡沫發(fā)生器數(shù)量：4個。圖3-3管路單元原理圖限制單元泡沫混合液和壓縮空氣的流量，由流量傳感器進(jìn)行檢測，PLC限制電控閥門的開度，得到最佳的混合比例（見附錄泡沫系統(tǒng)原理圖）。泡沫發(fā)生器出來的泡沫壓力由壓力傳感器進(jìn)行檢測，反饋到PLC，使泡沫的注入壓力低于設(shè)定的土壓力。注入量的限制是通過電動球閥的開度實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際的流量是通過流量計(jì)檢測反饋到PLC，這樣可以調(diào)整到須要的流量；假如不須要注入泡沫，而僅須要注入水，可以有兩種方式：一是限制室干脆操作，但須要將泡沫的添加量設(shè)定為“0”；二是在盾構(gòu)內(nèi)打開閥門24，通過氣動球閥4向泥倉、螺旋輸送機(jī)和刀盤供水。泡沫泵站的限制:為了達(dá)到確定的泡沫原液與水的混合比例，須要水泵與泡沫泵建立關(guān)系，如圖：3-4。圖3-4水泵與泡沫泵關(guān)系圖限制單元不同地層中泡沫劑的用量No土層用量(泡沫用量/開挖土體)1砂性土30~50%2砂和礫石性土25~35%3砂、黏土混合物25~30%4硬黏土20~35%5軟黏土20%6巖石90~100%工程應(yīng)用案例

工程應(yīng)用試驗(yàn)案例我公司曾在北京地鐵10號線12標(biāo)項(xiàng)目施工時，分別對泡沫添加前后作了試驗(yàn)性對比，該項(xiàng)目地層主要以粉細(xì)砂層、卵石為主，且地下水豐富。盾構(gòu)機(jī)在富水粉細(xì)砂層中掘進(jìn)，假如不進(jìn)行有效的渣土改良，很簡潔造成噴涌。如下圖所示為本項(xiàng)目在沒有運(yùn)用泡沫系統(tǒng)進(jìn)行渣土改良的狀況下，在盾構(gòu)機(jī)下部發(fā)生噴涌的狀況。工程應(yīng)用試驗(yàn)沒有運(yùn)用泡沫系統(tǒng)進(jìn)行渣土改良的狀況工程應(yīng)用試驗(yàn)運(yùn)用泡沫系統(tǒng)進(jìn)行渣土改良后為運(yùn)用泡沫系統(tǒng)進(jìn)行渣土改良后，在拖車尾部皮帶機(jī)卸渣口處渣子的狀態(tài)。圖5-23所示為未加入泡沫和加入泡沫后渣土在自由狀態(tài)下的對比照片。從泡沫系統(tǒng)運(yùn)用前后盾構(gòu)機(jī)的出渣狀態(tài)以及渣子在自由狀態(tài)下對比，可以充分說明泡沫對渣土的改良效果是特殊明顯的，加入泡沫改善了渣土的塑性狀態(tài)和粘稠度，使得切削后的渣土具有良好的塑性流淌性，同時，泡沫可以有效降低渣土的滲透性，有效防止掘進(jìn)中噴涌的發(fā)生，削減地表沉降運(yùn)用泡沫系統(tǒng)進(jìn)行渣土改良后工程應(yīng)用試驗(yàn)地質(zhì)狀況及泡沫消耗量環(huán)號地質(zhì)情況每環(huán)消耗量（Kg）578粉細(xì)砂層28.5579粉細(xì)砂層26560粉細(xì)砂層27561粉細(xì)砂層29562粉細(xì)砂層28563粉細(xì)砂層30564粉細(xì)砂層31.5565粉細(xì)砂層28566粉細(xì)砂層29.3567粉細(xì)砂層30.2工程應(yīng)用試驗(yàn)泡沫運(yùn)用前后掘進(jìn)參數(shù)的對比掘進(jìn)參數(shù)加泡沫前加泡沫后刀盤扭矩mm土倉壓力0.23bar0.19bar刀盤轉(zhuǎn)速0.6rpm0.8rpm渣土溫度57℃36℃掘進(jìn)速度11mm/min28mm/min總推力2632t2145t地質(zhì)情況粉細(xì)砂層粉細(xì)砂層工程應(yīng)用試驗(yàn)從表可以看出，盾構(gòu)機(jī)在泡沫系統(tǒng)運(yùn)用前后掘進(jìn)參數(shù)發(fā)生了明顯變更：刀盤扭矩和渣土溫度明顯降低，接受較低的刀盤轉(zhuǎn)速便可以獲得較高的掘進(jìn)速度，而且所需的總推力更小，說明在運(yùn)用泡沫系統(tǒng)后，有效降低了切削渣土的內(nèi)摩擦力，改善了渣土狀態(tài)；土倉壓力降低說明同等地質(zhì)條件下，降低了堵倉風(fēng)險(xiǎn)；總推力減小、掘進(jìn)速度提高說明渣土改良后，盾構(gòu)機(jī)可掘性提高，效率提高。工程最終應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果從工程應(yīng)用結(jié)果看，泡沫系統(tǒng)運(yùn)用后首先是渣土改良方面效果明顯，有效降低了噴涌的發(fā)生；其次在于盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)的改善，在同樣的地質(zhì)條件下，加入泡沫后只須要較小的推力和較低的刀盤轉(zhuǎn)速，就獲得了更高的掘進(jìn)速度，刀盤扭矩的降低使得盾構(gòu)機(jī)投入的功率更小，有效降低了堵倉和卡刀盤狀況的發(fā)生，碴土溫度降低說明減小了渣土和刀盤刀具、螺旋輸送機(jī)的摩擦，延長了刀具和螺旋輸送機(jī)的運(yùn)用壽命。對工程總體限制而言，有效的保持了土倉的壓力，提高了盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)功效，在防止工程地表沉降方面達(dá)到了很好的效果，實(shí)現(xiàn)了泡沫系統(tǒng)的作用。所以從以上運(yùn)用狀況看，研制的泡沫系統(tǒng)在盾構(gòu)機(jī)上的運(yùn)用是成功的，達(dá)到了泡沫系統(tǒng)應(yīng)有的改良渣土的效果，提高了盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)功效。碴土改良之二膨潤土膨潤土(Bentonite)按譯音,是以蒙脫石為主的含水粘土礦,蒙脫石的化學(xué)成分為:（Al2,Mg3）[Si4O10][OH]2?nH2O,由于它具有特殊的性質(zhì)。如:膨潤性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性等等,所以廣泛用于各個工業(yè)領(lǐng)域。國外已在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)24領(lǐng)域100多個部門中應(yīng)用,有300多個產(chǎn)品,因而人們稱之為“萬能土”。膨潤土的用途蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能，可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的凈化、廢水處理；由于有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性，因此用于鉆井泥漿、阻燃（懸浮滅火）；還可在造紙工業(yè)中做填料，可優(yōu)化涂料的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等；由于有很好的粘結(jié)力，可代替淀粉用于紡織工業(yè)中的紗線上漿既節(jié)糧，又不起毛，槳后還不發(fā)出異味等等。膨潤土的分類膨潤土的分類：膨潤土的層間陽離子種類確定膨潤土的類型，層間陽離子為Na+時稱鈉基膨潤土;層間陽離子為Ca+時稱鈣基膨潤土;層間陽離子為H+時稱氫基膨潤土(活性白土);層間陽離子為有機(jī)陽離子時稱有機(jī)膨潤土膨潤土的特性膨潤土的性質(zhì)：膨潤土具有很強(qiáng)的吸濕性，能吸附相當(dāng)于自身體積8一20倍的水而膨脹至30倍;在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液，并具有確定的粘滯性、觸變性和潤滑性，它和泥沙等的摻和物具有可塑性和粘結(jié)性，有較強(qiáng)的陽離子交換實(shí)力和吸附實(shí)力。添加膨潤土的緣由（1）可變更渣土流淌性增加，粘稠度降低，滲透性降低；（2）降低刀盤和土倉粘住和堵塞的風(fēng)險(xiǎn)；（3）增加盾構(gòu)機(jī)在EPB模式下的壓力穩(wěn)定性；（4）降低刀盤和螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動力矩，更經(jīng)濟(jì)；（5）降低刀盤和螺旋輸送機(jī)的功率損耗。

添加的膨潤土添加膨潤土的目的在盾構(gòu)施工中，由于地質(zhì)緣由在掘進(jìn)時隨著含砂量的增加，加水就顯得不夠，因?yàn)樗荒軠p小內(nèi)摩擦。增大的滲透性必需解決好螺旋輸送機(jī)的密封問題。細(xì)土粒含量的缺乏可以通過加入粘土和膨潤土懸浮液來補(bǔ)償。這樣孔隙里的水就可以通過膨脹的懸浮液限制，挖出的土料便可變成流淌性很好、滲透性降低的可塑性土漿。

膨潤土注入系統(tǒng)原理圖在添加膨潤土?xí)r要視察泵出口壓力，壓力過高有可能管路堵塞，壓力過低，有可能需能更換耐磨管。添加膨潤土?xí)r閱歷

1.軟管泵在軟管上定期涂抹白油；

2.檢查膨潤土管路，清理管路的彎道和閥門部位，防止堵塞。3.檢查流量計(jì)和壓力傳感器。4.定期清理膨潤土箱和液位傳感器。保養(yǎng)方法盾構(gòu)機(jī)常見被困的案例分析刀盤被困盾體被困盾尾被困類型表現(xiàn)