摘要：为了解决土压平衡盾构用泡沫发生器产泡效果差、泡沫浪费严重等问题,设计复合式泡沫发生器。通过泡沫流量、发泡倍率和析液半衰期试验,确定滚珠填充率、粒径、多孔板孔径是泡沫发生器主要影响因素,测试泡沫析液质量与时间的关系,对泡沫平均直径随时间的变化关系进行了研究。研究结果表明:玻璃滚珠粒径为4~5 mm,体积填充率为50%,多孔板板孔径为3 mm时,泡沫流量为80~133 L/min,发泡倍率为26.0~31.6,析液半衰期为758~845 s,泡沫发生器产泡量较大、发泡倍率较大、泡沫稳定性好。泡沫从产生至半衰期,泡沫携液量大,析液快,0~8 min泡沫平均直径为10μm,8 min至半衰期平均直径增加到40μm,泡沫改良渣土和排土器排土多集中在此时间段;半衰期后,析液量小、持继时间长。整个过程中,泡沫平均直径处于动态变化过程中。利用含聚合物的泡沫剂对高含石量的砂卵石地层进行改良,塑流性随泡沫掺量增加而升高,渗透系数、剪切强度和内摩擦角随泡沫掺量增加而降低。泡沫掺入量40%~50%时,塑流性和渗透系数能达到要求。

摘要：为解决土压平衡盾构压缩空气泡沫系统发泡过程中气液混合参数选择盲目、泡沫浪费严重等问题,结合网式和介质填充式泡沫发生器的特点,设计了复合式泡沫发生器,研制了一种压缩空气泡沫系统,并对其发泡性能进行研究。通过开展泡沫流量、发泡倍率及析液半衰期等试验,确定出影响泡沫发生器发泡性能的主要因素,得出气体流量、液体流量、气体压力等是影响泡沫发生系统发泡的主要因素,确定在进气管道气体压力为0.3 MPa、气体流量约为230 L·min-1、气液比在50条件下时,该压缩空气泡沫系统发泡性能达到最佳。通过泡沫对红黏土进行改良,得出当含水率为26%~29%、泡沫掺入量为10%~45%、气液比为40~75时,适当调整含水率、泡沫掺量、气液比,该红黏土能达到塑性流动状态,并能满足盾构施工要求。