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1、第二屆隧道掘進(jìn)機(jī)儋構(gòu)．n田專業(yè)委員會(huì)籠一次學(xué)術(shù)研討含暨中鐵隧道集團(tuán)城市盾構(gòu)項(xiàng)目管理，施工技術(shù)、設(shè)備維保交流會(huì)中繼泵技術(shù)在泥水盾構(gòu)施工中的應(yīng)用趙旭，黃平華，葉忠，孫宏偉(中鐵隧道集團(tuán)武漢地鐵二號(hào)線越江隧道項(xiàng)目部湖北武漢430062)摘要：從中繼泵的原理、理論計(jì)算出發(fā)，結(jié)合武漢地鐵二號(hào)線越江隧道T程實(shí)例，詳細(xì)闡述了中繼泵的自主配置、元器件的選型、結(jié)構(gòu)安裝、電氣調(diào)試等關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)泥水盾構(gòu)施工中中繼泉技術(shù)的應(yīng)用；同時(shí)也論證了中繼象自主配首的町行性，促進(jìn)泥水盾構(gòu)泥水循環(huán)系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。關(guān)鍵詞I泥水盾構(gòu)；中繼泵技術(shù)；自主配置0前言中繼泵是
2、泥水盾構(gòu)極為重要的附屬設(shè)備之一，由于需要在盾構(gòu)主控室內(nèi)進(jìn)行集中控制，對(duì)安全性和系統(tǒng)性要求較高，因此，大多數(shù)T程還是選擇使用進(jìn)口的成套設(shè)備，在泥水盾構(gòu)施工中，一直面臨高額成本和技術(shù)上受制于外企的尷尬境地。高海旺?、孫春燕比1等對(duì)熱網(wǎng)中中繼泵的設(shè)置與經(jīng)濟(jì)性做了研究，應(yīng)勇131對(duì)中繼泵在泥水平衡頂管中的應(yīng)用做了研究：關(guān)于泥水盾構(gòu)中繼泵技術(shù)的研究還很少。實(shí)施中繼泵系統(tǒng)自主配置，既可節(jié)省工程施工成本，又可掌握核心技術(shù)，不受制于外企，還能促進(jìn)和帶動(dòng)相關(guān)的機(jī)電、材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有深遠(yuǎn)的意義。1中繼泵的自主配置1．1泥水循環(huán)系統(tǒng)介紹田
3、1泥水循環(huán)系統(tǒng)Fil．1Theelurryoiroulation在泥水盾構(gòu)施工中，泥水循環(huán)系統(tǒng)[4](如圖1所示)通過(guò)送泥泵將膨潤(rùn)土泥漿壓入泥水艙以支撐開(kāi)挖面，掘進(jìn)時(shí)刀盤(pán)切削下來(lái)的渣十在泥水艙中與膨潤(rùn)土泥漿混合，然后通過(guò)排泥泵，將混合泥漿帶出地面，送劍泥水分離設(shè)備進(jìn)行渣土與泥漿的分離，分離后的泥漿經(jīng)過(guò)處理后重新泵送至泥水艙。1．2中繼泵的原理泥水循環(huán)系統(tǒng)需依靠泥漿泵來(lái)實(shí)現(xiàn)泥漿的不斷循環(huán)，但由于受泥漿泵的揚(yáng)程、流量等性能的限制，單靠一個(gè)送泥泵和一個(gè)排泥泵遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到整條隧道的施-T要求。這就需要在盾構(gòu)掘進(jìn)到一定距離時(shí)，在隧道中間增加中
4、繼泵站，以確保整個(gè)泥水循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。中繼泵主要由一個(gè)泥漿泵及其配套的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)組成。中繼泵作為泥水循環(huán)系統(tǒng)的一部分，由主司機(jī)在盾構(gòu)主控室內(nèi)遠(yuǎn)程操作，通過(guò)幾個(gè)泵的接力配合，在每個(gè)泵的性能允許范圍內(nèi)，確保泵送泥漿的流茸=和壓力。1．3中繼泵的選型計(jì)算為了選擇合適的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)中繼泵，必須計(jì)算出泥漿泵的軸功率P。泵裝置是泵及其附件、吸入管路、排出管路等的總稱，泵的配套功率N是整個(gè)泵裝置的功率，實(shí)際工程中需要準(zhǔn)確的配套功率[5]。而配套功率N不能直接計(jì)算出來(lái)，它與泵的軸功率P的關(guān)系為：185镕ⅫN=KP／n，¨式tl，：n1為泵傳
5、動(dòng)裝置效率：K為功率格村系數(shù)。裝避揚(yáng)樣】Iz芷泉裝置的嫗籃參數(shù)，訓(xùn)掉公式山：H．=h+l—二+H，艘r21式中：h幾何高度籌，單位nt：PI-1'2壓力芹．單位Pa=Hv：整個(gè)裝置管路系統(tǒng)的阻力損火，單位m：p：泥漿醬度，單位kg／m3：g：重力加速度．單位N／kg。?粼☆；H2∑nl／+∑乩2∑^等+∑嗉(3)式中乞”一：蜓科用力損失和，單化m．厶“r：：局邦阻力損火和，單竹?；d：骨路直釋，單伸m：v2：泥漿流速，單位m／S：x：脖擦m力系數(shù)：k：局部阻山系數(shù)：1．管K，單位m．g：重力加速度．幣位m／s2。泥漿流塒O是另一個(gè)
6、影響功率的參數(shù)，計(jì)算公式為：g=觀／S。C。?式中：S：嗣體物料比重。單托kg!L；sm：泥漿比重，單位kg／L；Qa：l司體的體積流付，m3／h；“：泥漿的重帶百分濃度。泥漿泉軸功率P的計(jì)掉公式為：P；0．0038QH：／rl(5)式巾：n：泥漿裂效率[6】。14中繼泵自主配置關(guān)鍵技術(shù)除了中繼粲的璉型“捭外，巾繼泵系統(tǒng)白L配置的關(guān)鍵技術(shù)就足電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通訊。中繼泵的電氣拄制婭理如幽2所示：^●。：甚：：警囂篙：：‰，。，泵的參數(shù)采糶和處理，過(guò)程參數(shù)的設(shè)定和監(jiān)視、酲備的聯(lián)鎖控制、報(bào)警檢I噼控制，與主站進(jìn)行通訊．井完成主站發(fā)出
7、的指令。從站具有遠(yuǎn)程／本地切換功能，肖切換為近程時(shí)，從站受主站控制．當(dāng)切換為率地控制時(shí)，本地具有啟、停、調(diào)述控制功能。泵所需要的軸封水的壓力莆l玲卻風(fēng)機(jī)的啟?？刂埔布{^主、從站控制．井與泵具有邏輯聯(lián)鎖控制關(guān)系．當(dāng)軸封水壓力不夠或風(fēng)機(jī)故障時(shí)．泥漿泵會(huì)白動(dòng)跳停。中繼泵的控制系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)所要求的全部功能，并能與主站程序進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸和通訊。從站和主站之問(wèn)通過(guò)一條Profibus—DP總線連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。2工程實(shí)飼2．1工皇II況【刀武漢市軌道交通二號(hào)線越扛隧道1程江北起點(diǎn)為讓漢路站．江南終點(diǎn)為積玉橋站。全長(zhǎng)約3100m。本』．程
8、盾構(gòu)區(qū)間采用2臺(tái)全新的中鐵裝備與海瑞克聯(lián)臺(tái)制造的泥求盾構(gòu)舡，隧道總托6183204單線米：其中右線長(zhǎng)3084．972米，左線長(zhǎng)3098232米。工程剖面豳如圖3所示：一_÷下'■a玨■■明FiR．3hIt■lmIpⅢile“theproM本【程要完
