土压平衡盾构渣土膏体制备与管输特性试验研究

土压平衡盾构掘进效率高、地层适用性强,在城市隧道建设中应用广泛。传统土压平衡盾构一般采用皮带机+电瓶车+门式起重机的出渣方式,容易造成泥水飞溅,工作环境恶劣。稀相管输功耗巨大、后处理繁琐,盾构渣土膏状管输可以实现盾构渣土全过程全封闭输送,并可以简化后期处理程序。分析了典型盾构渣土的基本物性和改良特性,搭建了膏体泵送管输试验装置,进行了环管试验。试验研究发现,盾构渣土试样坍落度在15~25.2cm时呈现膏体状态,坍落度19~25cm的膏体可以泵送,坍落度越大管输阻力损失越小,进一步测得了管输阻力经验模型,并证实了泡沫剂的改良效果。固化试验表明,微风化渣土膏体23h不固结,强风化渣土膏体超过33h不固结,泵送管输系统工程维护时间较充裕。