1个月前
土压平衡盾构液压系统中水循环系统是最简单的，根据现场需求也需要进行优化。现介绍下成都地铁第一台土压平衡盾构S365的水循环系统设计，与其他盾构设计还是有不同之处，供参考。
海瑞克S365水循环系统图如下，主要包括外循环水系统、内循环水系统和污水系统。
外循环水系统主要作用是冷却内循环系统水、供各台车使用用水、泡沫系统用水、膨润土系统用水等。内外循环水热交换如下图。
笔者下盾构在台车尾的第一件事就是检查内循环水压力，海瑞克公司要求内循环水水压力在5bar左右，随着使用内循环水要有稍许损耗，需及时补水。笔者是通过1V124球阀与外循环水相通，打开球阀对内循环补水，使其运行时水压达到5bar(1S060水压表值）。
外循环水管卷筒是有限位预警的，当水管基本放完时要预警，提醒需更换硬质水管，回收软水管；当水管全部放完时红色预警，盾构无法再推进。
内循环水系统主要作用是冷却液压油、冷却空压机、冷却主驱动减速机、冷却主驱动齿轮油等。
其中1S001监测水流量，当水流量达不到预设值时，刀盘不允许转动。
下图是污水系统图，与其他盾构不同之处是本盾构采用双螺旋设计，第二螺旋输送机底部有渗水通道，此通道的污水经泵泵送至污水箱，再经污水泵泵送到工作井。此设计是当时认为成都富水砂卵石盾构掘进水大会产生喷涌，通过此设计希望能控制盾构掘进喷涌。最终此设计是未使用上的，成都富水砂卵石当时认为最难解决的是砂卵石富水喷涌问题，经成都地铁1号线的艰难施工，才发现最大的问题是刀盘、刀具及螺旋螺旋机的高磨损和超方、滞后沉降问题，盾构掘进喷涌并不是难题（不仅不喷涌，还需加水掘进）。
从图1盾构水循环系统可以看出，为确保每条管路都有设计的通水流量，设计最多的截流阀，在需冷却的后部增加截流阀。
此系统图在设计中与设计后笔者主要有两处优化：一是液压油冷却采用内循环水。设计初期液压油冷却是采用外循环水的，设计过程中优化为内循环水冷却，避免了外循环水水垢在冷却器中生成，提高了液压油冷却器的寿命；二是泡沫用水等外部用水使用外循环水的低温进水。泡沫用水、土仓加水和台车冲洗用水图1设计是使用外循环水的经热交换后的回水（高温水），但冲洗用水也好，土仓内加水也罢，应希望是低温水，这样才能解决隧道内和土仓内温度高的难题。这个优化是在盾构现场组装过程中优化的，所以系统图中使用的还是回水，不是最终实际使用的进水。当然，盾构掘进加水用量较大，现最优方案还是使用进水，但需在台车上备用水箱，在管片拼装过程中加满，以备掘进中使用，以防止盾构掘进外循环水供水量不足。
S365水循环系统的两点优化笔者是2006年实施的，但到2018年时发现还有盾构不是这样设计的，说明一味相信盾构厂家设计也是不可取的，应根据现场实际加以改进。
