盾构渣土处理技术是指将盾构渣土作为资源进行再利用的技术。盾构渣土与其他建筑垃圾一样,是一种资源。而盾构渣土处理技术就是将其作为资源进行回收再利用,为我国城市轨道交通建设提供支持,也是促进城市绿色发展的重要途径。
随着我国城市化进程的不断加快,对地下空间开发利用需求的日益增加,城市轨道交通建设也在快速发展。随着经济的发展和城市化进程的加快,我国对基础设施建设需求也日益增加。地下空间开发利用项目也不断涌现,盾构技术也逐渐成熟。目前,随着城市地铁项目规模的不断扩大,盾构掘进产生的大量渣土成为一种巨大资源。为了将这一资源最大化利用,必须将盾构渣土作为资源进行再利用。

一、 城市轨道交通渣土来源
城市轨道交通工程的渣土来源主要有三种:一是盾构掘进过程中产生的渣土,这部分渣土量很大;二是在地铁建设过程中,由于各种原因施工单位未及时对基坑内的垃圾进行清理,这部分渣土量也很大;三是施工单位在基坑开挖后未及时进行处理,留下了大量渣土。此外,还有一些大型工程项目也会产生大量渣土,这些都属于城市轨道交通工程中产生的渣土。与一般的建筑垃圾不同,盾构土具有一定黏性,在施工过程中需要采用一些特殊措施对其进行处理。为节约成本、提高效率,施工单位会根据地质条件等因素选择适宜的处理方法。不同的处理方法会产生不同类型的渣土。如果不对其进行有效处理,就会造成环境污染,影响施工人员身体健康。
二、 渣土分类及特点
盾构渣土主要包括两种类型,即碎石类和淤泥类。其中,碎石类渣土主要由砂、粘土和碎石组成,其特点是流动性大,可直接压入基坑;淤泥类渣土主要由淤泥、泥质粉土和粘土组成,其特点是可压缩性强,直接压入基坑将导致地基变形,不利于基坑稳定。因此,在利用盾构渣土进行填筑时,必须严格控制渣土的含水量和密度。
对于盾构渣土的利用方式来说,既可以作为建筑材料使用,也可以通过加工成各种产品用于工程建设。因此,在利用盾构渣土时需要根据工程建设的实际情况确定渣土类型及其所处位置。例如:如果工程的地质条件较差,且属于软土地层时,就必须考虑将盾构渣土作为填料使用;如果工程地质条件较好,且属于硬土地层时,就可以将其直接压入基坑。

三、 渣土处理技术方案
目前,国内部分城市对盾构渣土处理的方法和技术尚未统一规范。不同地区的盾构渣土处理方法和技术也存在一定差异,在实际的施工过程中,应根据实际情况采用合理、先进的技术和方案。
在盾构渣土处理方面,需要重点关注以下几个方面:一是要合理确定盾构渣土处理方式,包括土仓压力控制、渣土搅拌、泡沫注入、密封处理等;二是要将盾构渣土作为建筑材料使用,如将其用于道路基层材料、道路沥青混凝土等;三是要将盾构渣土作为工程建筑材料使用,如利用其回填基坑或回填到盾构始发井顶部等;四是要对盾构渣土进行环保再利用,如将其用于建筑垃圾再生骨料生产等;五是要将盾构机产生的渣土进行回收利用,如对土仓压力控制和土仓内喷浆系统进行优化设计和改造。针对不同地区、不同项目的实际情况,应采用相应的技术方案,以确保工程质量和施工安全。
四、 设备选择
(一)搅拌机选择搅拌车,要求搅拌车在运输过程中不发生剧烈摇晃,稳定性好,并且可以360°无死角旋转。
(二)破碎机:破碎机选择破碎锤,要求破碎锤质量好,磨损率低。破碎机的工作原理是通过对原料的物理加工使其成为细小颗粒。
(三)筛分系统主要由筛网、筛分斗、振动电机等组成。筛分系统的作用是将原料进行初步分类。筛分斗通过振动电机带动筛网进行振动,使筛网上的物料与筛网分离。
(四)破碎机:破碎机主要由刀片、机体、刀盘、减速机等组成,刀片采用耐磨钢,机体采用不锈钢材质;破碎机工作原理是通过刀盘产生的强大的动力和破碎力,将原料粉碎成细小颗粒。

五、 资源化利用优势
1、盾构渣土资源化利用技术可以对盾构机掘进过程中产生的渣土进行回收再利用,有效节约建筑垃圾的处理成本,提升资源再利用价值,对我国城市建设工作起到一定的促进作用。
2、盾构渣土资源化利用技术可以有效减少施工中的扬尘污染。盾构渣土资源化利用技术通过将渣土进行处理,实现了对其充分循环利用,也能降低施工过程中产生的扬尘污染,为施工人员创造良好的作业环境。
3、盾构渣土资源化利用技术可以有效改善土壤土质,提升土壤质量。盾构渣土资源化利用技术中通过对渣土进行处理,对其中含有的建筑垃圾进行资源化再利用,使其在资源化过程中发生二次反应,产生大量有利于土壤和植物生长的微量元素,起到改良土壤的作用。而盾构渣土资源化利用技术主要通过对渣土进行再循环、再处理之后作为原料用于建筑材料中,使建筑垃圾在资源循环利用中得到了最大化。

六、 案例分析
广州东莞盾构区间段采用了广州中天环境工程有限公司的洗砂生产设备,这条生产线具有一套完善的渣土处理设备,能够对盾构掘进产生的大量盾构渣土进行处理,实现了城市地铁建设中的垃圾回收再利用。这套设备由盾构机主机、运输系统、筛分系统污水处理系统等组成。其中,主机主要是对盾构机开挖出的渣土进行破碎处理。其次,将破碎后的渣土利用皮带输送至破碎机进行进一步处理。而在破碎机之后则是通过螺旋输送机对破碎后的渣土输送至筛分系统。通过筛分系统将渣土筛分为沙子,石子,泥浆。将沙子和石子运输至堆场进行堆放和出售,然后将分离后的泥浆输送至污水处理系统中,经过处理变成泥饼和清水,清水可以在场内循环使用,泥饼通过运输车送至有需要的地方。实现了盾构工程产生的垃圾回收再利用。广州中天环境有限公司的洗砂生产设备是一种绿色、环保的新型施工设备。

由广州中天环境工程有限公司研发生产的洗砂设备其具有的技术优势主要有:
1、破碎效率高,占地面积小,节省成本,符合国家绿色环保的要求;
2、生产效率高,能耗低,有效节省成本;
3、可实现多种再生骨料的生产,具有较高的灵活性;
4、使用寿命长,故障率低;
5、环保性能好,无粉尘污染。
七、 结语
盾构渣土是城市轨道交通建设的主要资源,要想提高盾构渣土的利用效率,必须通过加强技术研究,结合我国城市轨道交通建设实际情况,对盾构机产生的盾构渣土进行分类处置,并针对不同类型的盾构机对其进行性能改进。同时还需要加强对盾构渣土处置过程中产生的二次污染防治和新技术、新材料的研发力度,推进盾构渣土无害化、减量化、资源化的进程。只有这样,才能提高盾构机应用效率和延长使用寿命,为我国城市轨道交通建设提供支持。