浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用

1、14010angle of internal friction phi内摩擦力角度600cohesionkPa粘聚力Clay黏土Silt淤泥Gravel砾石workingChamber土仓soil conditioning and soil mechanics渣土改良和土体机理浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第1页2EPB projectsin soft ground软土地层中地质条件决定方案Lyon (F) 96NFM EPB,=10.98m1.5-3 bar waterFoam + Polymer + FillerBotlek (NL) 99HK EPB, =9,76m3.6 bar

2、waterFoam + PolymerAviles (ESP)99Lovat EPB, =3.4m2.5 bar seawaterFoam + PolymerToulouse (F) HK EPB, =7.72mmainly under water tableFoam + Anti-ClayTorino (I) Lovat EPB, =7.7m mainly above water tableFoam + PolymerBARCELONA Herrenknecht EPB=12.06m2.0 bar water pressurefoam + polymer + filler suspensio

3、nChengdu (PRC) 07HK EPB, 浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第2页3actual range of EPB use 使用EPB土质范围 weak ground under groundwater pressure 地下水压下软弱地层0.001 0.010 0.100 1 10 100TonSchluffSandKies1009080706050403020100Particle size粒径 mmvery coarse, frictioned soil砾石，高摩擦力土体use Foam & special Polymers+ fine filler 泡沫+特殊聚合物+

4、细填料silty sands粉沙层use Foams用泡沫coarse, frictioned soil粗砂，高摩擦力土体use Foam & Polymers用泡沫加聚合物clay adhesion & clogging粘性土，糊刀盘use foam and anti-clay-additives采取泡沫加分散剂浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第3页4Soil conditioning agents用来做土壤改良外加剂Decrease clogging, adhesion, transport problems降低堵塞、粘性、输送问题等风险Increase the TBM speed增加

5、TBM掘进速度Allow filling of the working chamber提升土仓充填Increase the TBM speed增加TBM掘进速度Decrease abrasion, torque降低磨损、扭距Increase soil adhesion, impermeability增加土壤粘性，抗渗透性Decrease liquid soil consistency降低湿渣土稠度Decrease settlements降低沉降3. Polymers聚合物2. anti-clay-additives粘土分散剂Foams泡沫剂浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第4页5Soil

6、Conditioning I渣土改良Foam泡沫剂MEYCO SLF 30universal, bad water, clay适用各种土质，粘土MEYCO SLF 33universal适用各种土质MEYCO SLF 41soil with water, clay含水土壤，粘土浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第5页6what is foam?什么是泡沫？technical detail技术点in use应用浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第6页7Surfactant Types表面活化剂类型Ionic Classes离子Structures结构-Anionic阴离子0Non-Ionic

7、无离子+Cationic阳离子Linear Alkyl线状烷基Branched Alkyl支烷基Dual hydrophilic Groups双性亲水团Amphoteric两性浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第7页8Tunnel Foam Appearance泡沫状态MEYCO Fix SLF Group系列浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第8页99Highest Foam Quality不一样FER下发泡质量FER = 8FER = 10FER = 20FER=V压缩空气/V泡沫剂水溶液浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第9页10Why use different foams? 选

8、取不一样泡沫剂原因 air incorporation properties 与空气混合性能 half life time稳定时间 anti-clay behaviour 抗粘性能力 ion-sensibility (Ca, Na, .) 与离子敏感度 rheological behaviour 流变能力 soil draining behaviour 渣土排干能力foams have different properties:不一样泡沫含有不一样特征labtests have to be carried out prior to site use.现场使用前须做室内试验以选取适当型号浅谈泡沫

9、剂及分散剂在盾构施工中的应用第10页11Soil Conditioning II渣土改良anti-clay additives粘土分散剂Rheosoil 211standard anti-clay-polymer标准型聚合物Rheosoil 212improved version of 211211改进型Rheosoil 143foaming anti-clay-polymer发泡型聚合物浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第11页12clogging & adhesion on the cutterhead刀盘堵塞与粘附浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第12页13Anti-clay ad

10、ditives 粘土分散剂use in clay and clayey soils 用于粘土或粘性土体- adhesion on metal surfaces 粘附于金属表面- agglomeration (cohesion) of soil chips to big blocks 土块结团Problem 问题- clogging of the cutterhead 刀头堵塞- clogging in the working chamber 土仓堵塞Consequence 结果Result 造成- low TBM speed 掘进速率低- high maintenance & revision

11、 costs 保养、维护成本高浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第13页14Change of soil behaviour 使用粘土分散剂 with Rheosoil anti-clay additives 效果浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第14页15Madrid MetroLam project belt view马德里地铁输送带效果Foam泡沫foam + Rheosoil 211泡沫 Rheosoil 211浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第15页16Soil Conditioning III渣土改良Polymers聚合物MEYCO Fix SLF P1medium li

12、quid soils中度含水土壤MEYCO Fix SLF P2water binding, increasing soil adhesion, stabiliser富含水，增加土壤粘性，增加土壤稳定性浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第16页17Hardrock chips, Bodio TBM, CHreduced fine contentexcess of waterHow do polymers work ?聚合物作用Polymer SLF P1Polymer SLF P2浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第17页18Characteristics of MEYCO SLF P1&

13、P2MEYCO SLF P1和P2机理触变性提升土体颗粒聚合物链聚合物长链结构： 提升泡沫稳定性 提升土体流变性 增强土体触变性 预防土体离析 提升土体抗渗性出土顺畅浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第18页19Using polymers here?聚合物会起作用吗 浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第19页20Singapore Metro - Polymer P1新加坡地铁使用P1聚合物浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施工中的应用第20页21Guangzhou Metro Line 3Use of MEYCO SLF P1中交隧道广州地铁三号线使用MEYCO SLF P1地质情况：在以7 12为主连续地层中掘进，以细砂、中砂、粗砂和砾砂为主，且含水量高问题：扭矩升高 土仓压力建立困难 出土不能成形，呈流砂状处理方法：MEYCO SLF 30 +10% SLF P1结果：扭矩降低 建立稳定土仓压力 渣土展现良好流塑性 排土顺畅浅谈泡沫剂及分散剂在盾构施