中铁五局集团电务城通工程分公司 湖南省长沙市 410000
摘要：本文以该系统在广州地铁13号线鱼珠段项目的应用为例，介绍盾构机掘进使用连续皮带机出渣后对盾构渣土进行筛分、压滤从而使渣土中的石子、砂、水以及干土分离的设备及实施过程中遇到的重难点和解决办法，供大家参考和借鉴，对以盾构渣土的泥浆固化、石子分离等技术在城市轨道交通工程中有一定的实际指导意义。
关键词：盾构渣土；泥浆固化；石子分离；
1、引言
因盾构井场地狭小，采用大分体始发工艺。本项目始发井为一期结构预留井，与一期结构正在运营的折返线相连。井下长度为13m，折返线可利用长度为6.8m，井下可利用长度不足20m，盾构采用暗挖导洞内分体始发工艺，每台盾构机及后配套公分四次下井。同时，由于井口无法采用常规电瓶车编组出渣（只能采用6m³小土斗）和材料运输，须采用洞内水平皮带运输及井口垂直提升系统方能满足区间盾构施工需求。为了发挥皮带机出渣系统优势更好的进行推广应用，以及解决本项目盾构渣土稀、外运难度大等难点，项目通过寻求新的方式来解决盾构渣土外运问题，即泥浆固化系统。
2、工程简介
珠村站～鱼珠站区间简介
珠村站～鱼珠站区间左线长度为1810.236m，右线长度为1788.800m。设置3座联络通道及一座废水泵房。最小平面半径为600m，最大坡度为22.385‰。
地形地貌
区间主要穿越地层为<7-1>强风化含砾砂岩、中粗砂岩、<7-3>强风化泥质粉砂岩、<8-1>中风化含砾砂岩、中粗砂岩、<8-3>中风化泥质粉砂岩、<9-1>微风化中粗砂岩、含砾砂岩、<9-3>微风化泥质粉砂岩，盾构穿越主要地层分布比列见下图：
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盾构穿越主要地层分布比列
3、泥浆固化系统的组成及工作原理
本项目部于2020年5月1日引进筛分压滤设备，该系统主要由粗颗粒滚筒筛分系统、细颗粒震动筛分系统和泥浆压滤系统组成。
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泥浆固化系统组成示意图
3.1滚筒筛分系统
滚筒筛分系统采用离心原理，在辅助冲水的作用下，将细颗粒及泥浆过滤，从而筛分出盾构渣土中的石子。如下图所示：
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图3.1滚筒筛分系统（石子筛分）
3.2震动筛分系统
震动筛分系统主要由大功率泥浆泵和震动筛组成。泥浆泵将渣土池中泥浆输送至震动筛，震动筛安装0.2mm筛网，通过高频震荡，过滤掉含黏粒的泥浆水（排至泥浆箱），筛分出盾构泥浆中的砂，并排至设定的干渣池中。如下图所示：
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图3.2震动筛分系统（砂筛分）
3.3泥浆压滤系统
盾构渣土经过两道筛分已将砂、石等粗颗粒筛分出来。泥浆箱中的泥浆通过柱塞泵输送至压滤系统中制作成泥饼，同时排放出可以重复利用的清水。
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图3.3泥浆压滤系统（泥饼）
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图3.4压滤后的干土和水
4、泥浆固化系统的功效与成本对比
本盾构区间5月初开始安装泥浆固化系统，5月6日投入使用，下表为使用前、后的工效与出渣量（石子、干土）统计表：
泥浆固化系统使用前后工效对比统计表
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泥浆固化系统安装后造成场地正常施工成本增加，但渣土外运成本大幅度减少。
5、结语
泥浆固化系统的使用，较好的将盾构渣土中的石子和砂分离出来，并将剩余泥浆压滤成泥饼。其主要优点如下：
（1）分离出的砂、石子和泥饼均为固体状态，提高了装车效率，降低了运输过程中撒漏的风险，解决了路面污染等问题。
（2）大大减少了渣土外运量，原盾构每环渣土稀泥约为75方，根据出渣情况及工程部取样试验得知：压滤处理后，<7-1>地层筛分出细砂跟石子含量约50％，<8-1>地层筛分出细砂跟石子含量约60％，<9-1>地层筛分出细砂跟石子含量约70％～75％。分离出的石子、细砂等可以作为建筑材料用于回填二次利用。泥饼含水量低，效果明显，有效保证了现场渣土外运，减少了因渣土外运问题造成的停机。
（3）压滤系统将盾构渣土及施工现场产生的泥浆集中处理，压滤后的清水可重复利用，供应搅拌站及滚筒筛循环冲洗，节约了水资源。