泥水平衡（slurry pressure balance）盾构或泥水加压盾构，简称SPB盾构。它是应用封闭型平衡原理进行开挖的新型盾构，用泥浆代替气压支护开挖面土层，施工质量好、效率高、技术先进、安全可靠。

但由于泥水平衡盾构需要一套较复杂的泥水处理设备，因此投资较大（费用大约占了整个泥水盾构系统的三分之一），同时盾构施工占地面积较大，在城市市区施工有一定困难。然而在某些特定条件下的工程，如存在大量含水砂砾层，存在无黏聚力、极不稳定土层和覆土浅的工程，以及使用超大直径盾构和对地面变形要求特别高的工程，泥水平衡盾构就能显示其优越性。另外，对某些施工场地较宽敞，有丰富的水源和较好的泥浆排放条件或泥浆仅需进行沉淀处理的工程，使用泥水平衡盾构施工可大幅度降低施工费用。

1）泥水平衡盾构机的工作原理和基本组成

①泥水平衡盾构的工作原理。

泥水平衡盾构利用向密封泥水舱中注入压力泥浆来支护开挖面土层（图2-4），使盾构在保持开挖面地层稳定的条件下向前掘进，从而大大提高了隧道施工质量和施工效率。泥浆的主要功用为：

a.利用泥浆静压力平衡开挖面土层水土压。

b.在开挖面土层表面，形成一层不透水泥膜，使泥浆压力发挥有效的支护作用。

c.泥浆中细微黏粒在极短时间内渗入土层一定深度，进一步改善土层承压能力。

输入盾构的泥浆必须具有适当的黏度和比重，泥浆压力要保持高于土层地下水压0.02 MPa左右。

图2-4　泥水平衡原理

②泥水平衡盾构机的基本组成。

泥水平衡盾构的基本构造如图2-5所示，主要由盾壳、刀盘、密封泥水舱、推进油缸、管片拼装机以及盾尾密封等结构组成。概括而言，泥水加压盾构是在盾构前部增设一道密封隔板，把盾构开挖面与盾构后面和隧道空间截然分开，使密封隔板与开挖面土层之间形成密封泥水舱。在泥水舱内充以压力泥浆，刀盘浸没在泥水舱中工作，刀盘开挖下的泥土进入泥水舱后，经刀盘和搅拌机搅拌后形成稠泥浆，通过管道排送到地面。排出的泥浆作分离处理，排除土渣后，对余下的浆液进行黏度、比重调整，重新送入盾构密封泥水舱循环使用。

2）泥水平衡盾构的优缺点(www.daowen.com)

泥水平衡盾构的优点是：

①对地层的扰动小。

②适用于特殊的高地下水压，如江底、河底和海底隧道的施工。

③适用于大直径化施工。

图2-5　泥水平衡盾构的组成

1—切削刀盘；2—泥水舱；3—刀盘驱动系统；4—推进系统；5—泥水输送系统；6—管片拼装机；
7—管片；8—后配套台车；9—盾尾密封；10—盾尾；11—人舱；
12—气垫室；13—隔板；14—切削刀具

④由于泥水的冷却和润滑作用，刀具磨损小，有利于长距离施工。

⑤适用地层广泛。

泥水平衡盾构的缺陷是：

①需要设置泥水管理和处理设备，使得设备复杂，成本高。

②施工场地大，且影响交通。

③对周围环境的污染较为严重。