Обработка бурового раствора и утилизация отходов грунта играют важную роль в процессе строительства тоннелей с использованием щитовой проходки. На данный момент существуют следующие основные сложности:
1. При диаметре тоннеля до 15 м объёмы обработки бурового раствора значительно возрастают, что приводит к сложности координации различных процессов. Это может привести к перегрузке насосов для бурового раствора, недостаточному снабжению раствором в зоне проходки или к чрезмерному объему откачиваемого раствора при недостаточной пропускной способности системы обработки. Поэтому правильный выбор оборудования и рациональная планировка участка для работы с буровым раствором крайне важны. В песчано-гравийных слоях с высокой проницаемостью и большим водонапором формирование бурового экрана затруднено, что предъявляет высокие требования к способности системы бурового раствора к приготовлению раствора, его транспортировке и комплексному управлению системой.
2. В процессе проходки начального участка тоннеля через слои глинистого и илистого грунта с высоким содержанием мелкодисперсных частиц образуется большое количество глинистого бурового раствора. При проходке через такие слои система разделения бурового раствора не справляется с отделением мелких глинистых частиц, что приводит к увеличению плотности и вязкости раствора. Для корректировки свойств бурового раствора приходится утилизировать часть раствора, добавляя в резервуары чистую воду, чтобы соответствовать требованиям строительства. Это приводит к образованию большого количества отходов раствора с высокой плотностью и вязкостью. Неконтролируемый сброс таких отходов не только наносит ущерб окружающей среде и мешает поддержанию порядка на строительной площадке, но и вызывает загрязнение. Стандартный метод утилизации — вывоз отходов на свалку, однако это связано с высокими затратами на транспортировку и обработку, а также с повышенными экологическими требованиями.
3. Большие объёмы отходов грунта, утилизируемые посредством вывоза, приводят к значительным потерям. Если начальная шахта щитовой проходки располагается в глинистых грунтах, образуется большое количество глинистых отходов. При проходке через слои мелкопесчаных грунтов на участке длиной до 1670 м возникает большое количество мелкозернистых песчаных отходов. При проходке через слои гравия, галечника и песчаника возникает значительное количество отходов в виде гравия, галечника и обломков горных пород. Если все эти отходы будут утилизироваться традиционным способом путём вывоза, это приведет к огромным потерям и загрязнению окружающей среды.
>