盾構渣土處理技術是指將盾構渣土作為資源進行再利用的技術。盾構渣土與其他建筑垃圾一樣,是一種資源。而盾構渣土處理技術就是將其作為資源進行回收再利用,為我國城市軌道交通建設提供支持,也是促進城市綠色發(fā)展的重要途徑。
隨著我國城市化進程的不斷加快,對地下空間開發(fā)利用需求的日益增加,城市軌道交通建設也在快速發(fā)展。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快,我國對基礎設施建設需求也日益增加。地下空間開發(fā)利用項目也不斷涌現(xiàn),盾構技術也逐漸成熟。目前,隨著城市地鐵項目規(guī)模的不斷擴大,盾構掘進產(chǎn)生的大量渣土成為一種巨大資源。為了將這一資源最大化利用,必須將盾構渣土作為資源進行再利用。
一、 城市軌道交通渣土來源
城市軌道交通工程的渣土來源主要有三種:一是盾構掘進過程中產(chǎn)生的渣土,這部分渣土量很大;二是在地鐵建設過程中,由于各種原因施工單位未及時對基坑內(nèi)的垃圾進行清理,這部分渣土量也很大;三是施工單位在基坑開挖后未及時進行處理,留下了大量渣土。此外,還有一些大型工程項目也會產(chǎn)生大量渣土,這些都屬于城市軌道交通工程中產(chǎn)生的渣土。與一般的建筑垃圾不同,盾構土具有一定黏性,在施工過程中需要采用一些特殊措施對其進行處理。為節(jié)約成本、提高效率,施工單位會根據(jù)地質(zhì)條件等因素選擇適宜的處理方法。不同的處理方法會產(chǎn)生不同類型的渣土。如果不對其進行有效處理,就會造成環(huán)境污染,影響施工人員身體健康。
二、 渣土分類及特點
盾構渣土主要包括兩種類型,即碎石類和淤泥類。其中,碎石類渣土主要由砂、粘土和碎石組成,其特點是流動性大,可直接壓入基坑;淤泥類渣土主要由淤泥、泥質(zhì)粉土和粘土組成,其特點是可壓縮性強,直接壓入基坑將導致地基變形,不利于基坑穩(wěn)定。因此,在利用盾構渣土進行填筑時,必須嚴格控制渣土的含水量和密度。
對于盾構渣土的利用方式來說,既可以作為建筑材料使用,也可以通過加工成各種產(chǎn)品用于工程建設。因此,在利用盾構渣土時需要根據(jù)工程建設的實際情況確定渣土類型及其所處位置。例如:如果工程的地質(zhì)條件較差,且屬于軟土地層時,就必須考慮將盾構渣土作為填料使用;如果工程地質(zhì)條件較好,且屬于硬土地層時,就可以將其直接壓入基坑。
三、 渣土處理技術方案
目前,國內(nèi)部分城市對盾構渣土處理的方法和技術尚未統(tǒng)一規(guī)范。不同地區(qū)的盾構渣土處理方法和技術也存在一定差異,在實際的施工過程中,應根據(jù)實際情況采用合理、先進的技術和方案。
在盾構渣土處理方面,需要重點關注以下幾個方面:一是要合理確定盾構渣土處理方式,包括土倉壓力控制、渣土攪拌、泡沫注入、密封處理等;二是要將盾構渣土作為建筑材料使用,如將其用于道路基層材料、道路瀝青混凝土等;三是要將盾構渣土作為工程建筑材料使用,如利用其回填基坑或回填到盾構始發(fā)井頂部等;四是要對盾構渣土進行環(huán)保再利用,如將其用于建筑垃圾再生骨料生產(chǎn)等;五是要將盾構機產(chǎn)生的渣土進行回收利用,如對土倉壓力控制和土倉內(nèi)噴漿系統(tǒng)進行優(yōu)化設計和改造。針對不同地區(qū)、不同項目的實際情況,應采用相應的技術方案,以確保工程質(zhì)量和施工安全。
四、 設備選擇
(一)攪拌機選擇攪拌車,要求攪拌車在運輸過程中不發(fā)生劇烈搖晃,穩(wěn)定性好,并且可以360°無死角旋轉(zhuǎn)。
(二)破碎機:破碎機選擇破碎錘,要求破碎錘質(zhì)量好,磨損率低。破碎機的工作原理是通過對原料的物理加工使其成為細小顆粒。
(三)篩分系統(tǒng)主要由篩網(wǎng)、篩分斗、振動電機等組成。篩分系統(tǒng)的作用是將原料進行初步分類。篩分斗通過振動電機帶動篩網(wǎng)進行振動,使篩網(wǎng)上的物料與篩網(wǎng)分離。
(四)破碎機:破碎機主要由刀片、機體、刀盤、減速機等組成,刀片采用耐磨鋼,機體采用不銹鋼材質(zhì);破碎機工作原理是通過刀盤產(chǎn)生的強大的動力和破碎力,將原料粉碎成細小顆粒。
五、 資源化利用優(yōu)勢
1、盾構渣土資源化利用技術可以對盾構機掘進過程中產(chǎn)生的渣土進行回收再利用,有效節(jié)約建筑垃圾的處理成本,提升資源再利用價值,對我國城市建設工作起到一定的促進作用。
2、盾構渣土資源化利用技術可以有效減少施工中的揚塵污染。盾構渣土資源化利用技術通過將渣土進行處理,實現(xiàn)了對其充分循環(huán)利用,也能降低施工過程中產(chǎn)生的揚塵污染,為施工人員創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境。
3、盾構渣土資源化利用技術可以有效改善土壤土質(zhì),提升土壤質(zhì)量。盾構渣土資源化利用技術中通過對渣土進行處理,對其中含有的建筑垃圾進行資源化再利用,使其在資源化過程中發(fā)生二次反應,產(chǎn)生大量有利于土壤和植物生長的微量元素,起到改良土壤的作用。而盾構渣土資源化利用技術主要通過對渣土進行再循環(huán)、再處理之后作為原料用于建筑材料中,使建筑垃圾在資源循環(huán)利用中得到了最大化。
六、 案例分析
廣州東莞盾構區(qū)間段采用了廣州中天環(huán)境工程有限公司的洗砂生產(chǎn)設備,這條生產(chǎn)線具有一套完善的渣土處理設備,能夠?qū)Χ軜嬀蜻M產(chǎn)生的大量盾構渣土進行處理,實現(xiàn)了城市地鐵建設中的垃圾回收再利用。這套設備由盾構機主機、運輸系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)污水處理系統(tǒng)等組成。其中,主機主要是對盾構機開挖出的渣土進行破碎處理。其次,將破碎后的渣土利用皮帶輸送至破碎機進行進一步處理。而在破碎機之后則是通過螺旋輸送機對破碎后的渣土輸送至篩分系統(tǒng)。通過篩分系統(tǒng)將渣土篩分為沙子,石子,泥漿。將沙子和石子運輸至堆場進行堆放和出售,然后將分離后的泥漿輸送至污水處理系統(tǒng)中,經(jīng)過處理變成泥餅和清水,清水可以在場內(nèi)循環(huán)使用,泥餅通過運輸車送至有需要的地方。實現(xiàn)了盾構工程產(chǎn)生的垃圾回收再利用。廣州中天環(huán)境有限公司的洗砂生產(chǎn)設備是一種綠色、環(huán)保的新型施工設備。
由廣州中天環(huán)境工程有限公司研發(fā)生產(chǎn)的洗砂設備其具有的技術優(yōu)勢主要有:
1、破碎效率高,占地面積小,節(jié)省成本,符合國家綠色環(huán)保的要求;
2、生產(chǎn)效率高,能耗低,有效節(jié)省成本;
3、可實現(xiàn)多種再生骨料的生產(chǎn),具有較高的靈活性;
4、使用壽命長,故障率低;
5、環(huán)保性能好,無粉塵污染。
七、 結語
盾構渣土是城市軌道交通建設的主要資源,要想提高盾構渣土的利用效率,必須通過加強技術研究,結合我國城市軌道交通建設實際情況,對盾構機產(chǎn)生的盾構渣土進行分類處置,并針對不同類型的盾構機對其進行性能改進。同時還需要加強對盾構渣土處置過程中產(chǎn)生的二次污染防治和新技術、新材料的研發(fā)力度,推進盾構渣土無害化、減量化、資源化的進程。只有這樣,才能提高盾構機應用效率和延長使用壽命,為我國城市軌道交通建設提供支持。