盾构技术是现代掘进工程中的核心技术,是衡量一个国家工程机械装备发展水平的重要标志之一。近几年来,我国各大城市大规模地发展城市轨道交通,需要用到越来越多的盾构掘进机。目前,在地铁建设中所使用的盾构机多为土压平衡式,泡沫系统是土压平衡式盾构的“关键要素”,几乎所有出厂的土压式盾构机上均装备了泡沫系统,泡沫的应用已同渐广泛。但是对于泡沫系统工作参数的应用仍然依赖于工程经验,本文从室内模型试验出发,结合一定的理论基础上,作了以下几个方面的工作:(1)建立了模拟EPB盾构泡沫系统的试验装置。该系统配置了气体、液体流量计以及压力表。通过调节流量和压力的大小,就可以方便快捷的取得不同的气液比以及压力下的试验数据,并进行多组参数的对比试验,采集的数据准确可靠。另外,系统还设置了一段观察管,能方便的观察气液的混合效果,气液两相流的流型以及泡沫的生成过程。(2)设计发明了两个不同的混合器,通过对比试验对气液的混合效果进行了研究,并研制了泡沫调节器,实现了泡沫均匀、微细且稳定性强。(3)通过改变气液混合参数,对不同的泡沫流型进行了观察和描述。研究表明,在不同的流型下,两相流具有不同的流动特征,在工程上,通过控制流动参数可以避免出现有害流型的出现,以保证设备的安全运行。(4)通过试验研究了盾构泡沫系统各工作参数之间的内在联系及其匹配性研究,并对工作参数的优化操作关系做了初步探讨。气液混合参数配比的试验研究是本论文的创新之处。最后对全文所做的研究结果进行了简要总结,并且对今后的工作进行了展望。