泥水盾構(gòu)泥漿循環(huán)系統(tǒng)泵站距離計(jì)算

6.2.18泥漿循環(huán)系統(tǒng)（1）泥水循環(huán)原理設(shè)計(jì)泥水平衡盾構(gòu)工法的基本原理是：經(jīng)過(guò)合理調(diào)整比重、壓力和流量的泥漿被送入盾構(gòu)機(jī)的壓力倉(cāng)，與切削后的泥土混合后被排出，經(jīng)流體輸送設(shè)備輸送至泥水處理站，分離出泥土，并調(diào)整泥漿比重后再次循環(huán)使用。本區(qū)間進(jìn)、排漿管路的直徑設(shè)計(jì)為DN300mm，設(shè)計(jì)的進(jìn)漿排量為860m3/h，排漿排量為970m3/ho泥漿循環(huán)原理圖如下：kjc/L圖5-30：泥漿循環(huán)原理圖1K母kjc/L圖5-30：泥漿循環(huán)原理圖1K母■百殆if井4JES-nr|323|IL/aln.電力捉強(qiáng)參璉衆(zhòng)H|泥水循環(huán)工作模式主要分為旁通模式、推進(jìn)模式、保壓模式和換管模式等。圖5-31：模式轉(zhuǎn)換順序2）泥漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1)送排泥流量計(jì)算南昌市軌道交通4號(hào)線02標(biāo)一工區(qū)泥水盾構(gòu)隧道基本信息隧道長(zhǎng)度L(m)3054管片外徑D(m)16盾構(gòu)使用推進(jìn)速度v(cm/min)6管片內(nèi)徑D(m)25.4原狀土比重p(kg/l)02.45管片寬度(m)1.5刀盤(pán)直徑D(m)6.30進(jìn)漿比重p(kg/l)11.15排漿比重p(kg/l)21.3分離站到進(jìn)口的距離(m)220分離設(shè)備到隧道中心的高度(m)16.8+13.5+13泥水倉(cāng)最咼工作壓力bar6＞出渣量V=60n*D2*v/4/100~112m3/h＞排漿流量=V*(P-p)/(P-p)~970m3/h排 0 1 2 1＞進(jìn)漿流量=(V*p—V*p)/p~858m3/h進(jìn) 排2 0 12)送排泥管道直徑計(jì)算對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)流量,設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度的管道內(nèi)的水流平均速度叫做設(shè)計(jì)流速。為了防止管道中產(chǎn)生淤積或沖刷，設(shè)計(jì)流速不宜過(guò)小或過(guò)大，最好在最大和最小設(shè)計(jì)流速范圍之內(nèi)。最小設(shè)計(jì)流速是保證管道內(nèi)不致發(fā)生淤積的控制流速。含有大顆粒的管道，其最小設(shè)計(jì)流速宜適當(dāng)加大，其值要根據(jù)試驗(yàn)或調(diào)查研究決定。此流速由臨界流速計(jì)算可得。最大設(shè)計(jì)流速與管材相關(guān)，是保證管道不因長(zhǎng)期劇烈沖刷而縮短運(yùn)行壽命的控制流速。通常，金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為10m/s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5m/s。而通常此流速取值范圍為2VVV4m/s，更大的流速不僅沒(méi)有必要，甚至是有害的，因?yàn)楣艿乐械淖枇㈦S速度的平方而增大。并且管道的磨損也將隨速度的提高而顯著地加劇起來(lái)。管道阻力的增大，就要提高輸送泵的功率，從而增高能源費(fèi)用。管道磨損的加劇也將導(dǎo)致折舊費(fèi)的提高，而且有時(shí)造成管道在施工中損壞，以致不得不停止推進(jìn)，以便更換管道。根據(jù)液體的流量和流速的大小，可按下式計(jì)算管路的直徑d＞4.6-―V式中Q 流量(L/min)；V 流速(m/s)。按V=4m/s，經(jīng)計(jì)算d±292mm，因此取d=300mm＞進(jìn)漿的臨界流速v二FJ2gdPP-1)進(jìn) L 0 1王1.94m/s(實(shí)際配置泵最大流速為3.38m/s)F-流速系數(shù)(根據(jù)顆粒直徑和泥水濃度而定)，在此取0.8Lg-9.8(m/s2)d-管路內(nèi)徑(m),在此取0.3進(jìn)漿最低流速：V=n*d2*v/4*3600=493m3/h＞排漿的臨界流速v二F 12gdP/P-1)排 L 0 2~2.55m/s(實(shí)際配置泵最大流速為3.82m/s)

F-流速系數(shù)(根據(jù)顆粒直徑和泥水濃度而定)，在此取1.2Lg-9.8(m/s2)d-管子內(nèi)直徑(m),在此取0.3排漿最低流速：V=n*d2*v/4*3600=648m3/h進(jìn)排漿揚(yáng)程計(jì)算＞進(jìn)漿揚(yáng)程計(jì)算幾何高度為：ha=-23m進(jìn)漿管路的阻力損失揚(yáng)程H1

、LV2H=入xix1=86^miiD2gig （86改成114.7）985丄入二仝X——-——xp二0.01641 C1.85D6XV0.15 16式中:g重力加速度9.8m/s2；C由管路種類(lèi)而定的系數(shù)120；P進(jìn)漿比重1.15；1L進(jìn)漿管最大當(dāng)量長(zhǎng)度3600m(隧道長(zhǎng)度+豎井高度+豎井到處理站距離+局部損失當(dāng)量長(zhǎng)度(10%));泥水倉(cāng)壓力損失揚(yáng)程：Hw=30m進(jìn)漿需要總揚(yáng)程為：H二ha+H+Hw=-23+114.7+30=121.7m進(jìn) 1排漿揚(yáng)程計(jì)算(1)幾何咼度為：ha=32m排漿管路的阻力損失揚(yáng)程H2TT 、LV2…H二入*^2x2-122m（122改成162.2）2 2D2g（122改成162.2）2g重力加速度g重力加速度9.8m/s2；C由管路種類(lèi)而定的系數(shù)120；P排漿比重1.3；2L送泥管最大當(dāng)量長(zhǎng)度3600m(隧道長(zhǎng)度+豎井高度+豎井到處理站距離+局部損失當(dāng)量長(zhǎng)度(10%))；P2.1泵進(jìn)口壓力：P=2bar；排漿需要總揚(yáng)程為：H二ha+H-P/p=32+162.2-20/1.3=178.8m

4）泥漿泵的功率及數(shù)量計(jì)算＞進(jìn)漿泵的數(shù)量：進(jìn)漿泵根據(jù)計(jì)算流量V=858m3/h,選用AH10/8泥漿泵，該泵的揚(yáng)程為73m,進(jìn)漿泵的數(shù)量為2臺(tái)。＞進(jìn)漿泵的功率P進(jìn)二P*g*Q*H/1000/n=181KW式中H――泵的揚(yáng)程，mP——介質(zhì)密度，1150kg/m3g 重力加速度，9.8m/s2n——泵的效率（70%）Q——泵的流量，m3/sP=1.25（n/n）XP=1.25（1000/760）X181=298KW故進(jìn)漿泵選擇AH10/8泥漿泵，配置315KW電機(jī)。WARMAN*L't^iilrifi.^MSlnr*y-'.nrpcHorizontalPump10/8AHCURVESHOWS/PFRO?#LrePERFC3fiM*U4CEIFOHCLEW?WATB?(ttiefn^araiTstSteilsdEO99C6:1WS-Grade2untesoliawtespecfted].FWmedsotheriw^et,ofrectlonsmiBftbematte-tr[femfiy,MscosttyarlkrDtiweftecteEssikfe.WEH.KxERALSreseriesihertoht!□dimoepvnppertHmaxearl'ardetetetnpda^ihflfisulnotice.FrameMJaMHymm3bechedcclfafeachdiutyand<>*?■aranpementNttallItaneatematitfaarerrrrMflrijyawaiattettcnieachmanjactirtiocertre.EwceliefitMi-rsrals$oluEion$1251DO75VFDischargeSudian2O3nwn254mmImpelHerVanes5Vane068￡fnmTypedosed]PartNoWaterialG8147LP1RKM8147LP1Frame(Rating-?CW)PumpFlow=800.Dm5/hrH[SL)=61.0mH(W)=62.9'mSpeed=838Eff=733%rrsa-=5.2mP=224kWFFX 4252GG 900SeIGlandSealedPumpLiner(NbrmMaxMmiri)Polymer 715Metal 00MinPassageSizea3mmCurve —Reviaon 1ReviaonNotesP阿Reference TEST911203(5)Isjed Mar93Aixtr^a{FTCfAUR^jtrtsRcswBdTtVKM.WPA108A06/1圖5-32：AH10/8泥漿泵性能曲線圖＞排漿泵的數(shù)量:該泵的揚(yáng)程為排漿泵根據(jù)計(jì)算流量V=970m3/h，選用GH10/8泥漿泵，該泵的揚(yáng)程為70m（泥漿揚(yáng)程52m），排漿泵的數(shù)量為4臺(tái)。

泵的功率P二p*g*Q*H/1000/n/B=302KV排式中H――單泵的揚(yáng)程，■P 介質(zhì)密度，1300kg/m3g 重力加速度，9.8m/s2n 泵的效率（70%）Q 泵的流量m3/sB 排漿揚(yáng)程比（0.75）pSBIHn/|BHiPIH950/87HH02l396B故排漿泵選擇GH10/8泥漿泵，配置400KW電機(jī)。10/8GHEvc^ll^ritMinsralsSolutionsWA口MAN6 HorizontalPump10/8GHEvc^ll^ritMinsralsSolutionsIHiil.rifi.^MSliir'j'-'nnp^CURVESHOWS/PFROJWWrePERFORMNSICEFORCLEWSWATER TestStewardEC3B9CG:19SS-Qrade2unlessotrawtespedned).ForrnedartferOvrywder,cofifficflonsmutibematte-1trtfertsfiy,itecasttyaflkrotherefltoctaofsdkfc.WER.h*￡RNjSreseritstherightlaidTmae-pimpperltwrnaTcearrlhrdeteieknpda?.wfltixilnoUce.FrameMJtaHltymuribechedePforeach<UyandctfaearranpementMatframealEmJheaareneceMarfflywaiiaMeftamtachmanUtachrtipcerire.BX€sx-4008DQ12001000IDisdiaingeSuctjan2D3mm254fnmImpelte『Vanes3Vane0686nwnTypedbsedPartINoMaterialFGH8137MdalFiraime(Rating-KW)PumpFFX 425L 齧Sea]GlandSeatedPumpLiner(NormMax"minjUhlined