一种双模式盾构渣土处理系统技术方案

本发明专利技术属于盾构渣土处理技术领域，具体涉及一种双模式盾构渣土处理系统，解决了现有技术中的盾构渣土处理系统无法跟随土压‑泥水盾构的模式切换渣土处理工艺的问题。本发明专利技术包括：泥水分离系统：用于将盾构机排出的渣土进行泥水分离；砂处理系统：用于对泥水分离系统分离出的砂进行清洗脱水；调浆系统：用于将泥水分离系统分离出的水调制成盾构机泥水盾构模式需要的泥浆；尾浆处理系统：用于对泥水分离系统、砂处理系统和调浆系统产生的废液进行处理；所述调浆系统通过管路分别与泥水分离系统和盾构机相连。本发明专利技术可以同时满足两种盾构模式产生的渣土的处理，减少了设备成本，降低了成本，适用于盾构渣土的处理。

【技术实现步骤摘要】
一种双模式盾构渣土处理系统
本专利技术属于盾构渣土处理
，具体涉及一种双模式盾构渣土处理系统。
技术介绍
目前中国的地下空间建设如火如荼，盾构工法因其施工安全性好、掘进效率高、掘进成本低、适用地层广、对地面交通和设施影响小、施工不受气候条件影响等诸多优势被广泛采用。在土压盾构掘进过程中，由于地层含水、掘进过程中渣土改良等原因，导致输出的渣土含水量较多，甚至处于半流动状态。目前，对盾构渣土的处理方式多为直接外运进行堆场处理，盾构渣土的高含水特性导致直接外运方式运输效率低、运输过程极易发生洒漏、产生扬尘和噪音等不利情况，对城市环境影响较大；大量高含水盾构渣土堆放将会浪费大量的国土资源，占用大规模的耕地，含水渣土堆积不稳定，易造成滑坡和塌方等地质灾害，也是沙尘污染和地表及地下水污染的主要源头之一。所以，地方政府和环保部门对渣土排放具有严格的限制政策，正常的盾构施工也受到严重制约。盾构渣土中还含有大量可用于盾构注浆、基础建设的无机原料，可以转化产生巨额的经济价值，当前直接外运堆填处理是对国土资源的巨大浪费。在泥水盾构掘进中，渣土中部分泥浆被处理后重新注回盾构机做循环使用，但不能被循环使用的泥浆面临和土压平衡盾构一样的环保运输问题，同时也未考虑到泥水盾构渣土中可被利用的无机原料。同时目前使用的盾构中很多为土压-泥水盾构双模式，在同一区间内，可能存在多次盾构掘进模式切换的需要，当盾构机切换模式时，单一的土压或泥水盾构渣土处理设备难以满足使用需求，需重复投入设备，增加设备成本，重新布置场地，场地紧张的项目部也面临难题。泥水盾构要求首先保证循环泥浆的质量，主要参数为泥浆的比重和粘度，用以保证循环泥水能够容易将掘削下来的土砂输送到地面；能抑制地下水(油、气体等)喷出；对刀盘、刀头等掘削设备有冷却和润滑作用等。上述要求，导致了流程内对原始泥浆不能进行大规模喷淋，否则导致泥浆不能够保证循环使用。土压平衡盾构不需要将泥浆循环使用，其难题在于井下出土较干、易粘结成团、含泥率高如何将粗砂、细砂、泥饼完成分级固液分离。这要求流程配置强大的喷淋系统和水处理能力。因此，亟需一种有效的工艺流程，能够跟随土压-泥水盾构的模式切换渣土处理工艺，满足双模式下盾构掘进的要求，同时对渣土进行有效、快速处理，实现盾构渣土的减量化运输、分级资源化利用和环保化处理，减少施工单位渣土运输成本，变废为宝，回收可利用的无机原料和稀缺水资源，实现盾构渣土污染物的低排放，甚至零排放。
技术实现思路
针对现有技术中的盾构渣土处理系统无法跟随土压-泥水盾构的模式切换渣土处理工艺的问题，本专利技术提供一种双模式盾构渣土处理系统及方法，其目的在于：同时满足土压和泥水盾构两种模式下盾构掘进的要求，减少设备投入，减少对施工场地的占用，降低成本。本专利技术采用的技术方案如下：一种双模式盾构渣土处理系统，包括：泥水分离系统：用于将盾构机排出的渣土进行泥水分离；砂处理系统：用于对泥水分离系统分离出的砂进行清洗脱水；调浆系统：用于将泥水分离系统分离出的水调制成盾构机泥水盾构模式需要的泥浆；尾浆处理系统：用于对泥水分离系统、砂处理系统和调浆系统产生的废液进行处理；所述调浆系统通过管路分别与泥水分离系统和盾构机相连。采用该技术方案后，当采用泥水盾构模式时，调浆系统可以利用泥水分离系统分离出的泥浆制备泥水盾构掘进需要的浆液，当采用土压平衡盾构模式时，将断开调浆系统与泥水分离系统之间的管路以及调浆系统与盾构机之间的管路即可，只需要一套设备就可以满足两种盾构模式产生的渣土的处理，减少了设备成本，而且可以快速切换，减少了停机时间，降低了成本，并且砂处理系统和尾浆处理系统可以对砂和水进行处理，回收可利用的无机原料和稀缺水资源，减少污染物的排放。作为优选，所述泥水分离系统包括第一泥水分离模块和第二泥水分离模块，所述第一泥水分离模块包括一级振动筛、粗筛锥罐、一级中间罐和粗砂输送机，所述粗砂输送机位于一级振动筛的出料口下方，粗筛锥罐位于一级振动筛下方，所述第二泥水分离模块包括一级旋流器、二级旋流器、二级振动筛、输送机、细砂锥罐和二级中间罐，所述一级旋流器的进料口与粗筛锥罐连通，所述一级旋流器的排砂口与二级振动筛连接，所述二级振动筛的出料口位于输送机的上方，所述细砂锥罐位于二级振动筛的下方，所述一级旋流器的溢流口与一级中间罐的进料口连通，所述一级中间罐分别与粗筛锥罐和细砂锥罐连接，所述细砂锥罐与二级旋流器连接，所述二级旋流器的溢流口与二级中间罐的进料口连接，所述输送机和粗砂输送机与砂处理系统连接，所述二级中间罐分别与细砂锥罐和调浆系统连接。采用该优选方案后，通过两级筛分，能够得到不同粒径的砂石，通过两级旋流，能够将泥浆与细砂分离的更加彻底，提高对无机原料的回收率。作为优选，所述一级中间罐的下端设置有第一排水口和第二排水口，所述第一排水口位于一级中间罐的进料口的下方，所述一级中间罐内部设置有上部开口的隔板，所述第一排水口和第二排水口分别位于隔板的两侧，所述粗筛锥罐中设置有第一浮球开关，所述第一浮球开关与第一排水口的下端配合，所述第二排水口与细砂锥罐连通。当粗筛锥罐中的水位过低时，第一浮球开关与第一排水口的缝隙变大，使得一级旋流器中的溢流液全部进入粗筛锥罐中，使粗筛锥罐中的水位上升，防止粗筛锥罐中的水位过低导致泵空吸，避免泵的损坏；当粗筛锥罐中水位过高时，第一浮球开关与第一排水口之间的缝隙完全关闭，使得一级旋流器中的溢流液全部从第二排水口中流入到细砂锥罐中，防止粗筛锥罐中的水溢出。采用该优选方案，可以保证粗筛锥罐中的水位始终处于合理的范围。作为优选，所述二级中间罐的下端设置有第三排水口和第四排水口，所述第三排水口位于二级中间罐的进料口的下方，所述二级中间罐内部设置有上部开口的隔板，所述第三排水口和第四排水口分别位于隔板的两侧，所述细砂锥罐中设置有第二浮球开关，所述第二浮球开关与第三排水口的下端配合，所述第四排水口与调浆系统和尾浆处理系统连通。当细砂锥罐中的水位过低时，第二浮球开关与第三排水口的缝隙变大，使得二级旋流器中的溢流液全部进入细砂锥罐中，使细砂锥罐中的水位上升，防止细砂锥罐中的水位过低导致泵空吸，避免泵的损坏；当细砂锥罐中水位过高时，第二浮球开关与第三排水口之间的缝隙完全关闭，使得二级旋流器中的溢流液全部从第四排水口中流入到多级沉淀池中，防止细砂锥罐中的水溢出。采用该优选方案，可以保证细砂锥罐中的水位始终处于合理的范围。作为优选，所述一级振动筛和二级振动筛的上方设置有喷淋系统，所述喷淋系统与尾浆处理系统连接。由于采用土压平衡盾构模式产生的渣土含水量较低，易粘结成团，采用该优选方案后，喷淋系统可以对一级振动筛和二级振动筛上的渣土进行喷淋，从而提高泥水分离的效率，防止渣土堵住筛网。作为优选，所述第二泥水分离模块的数量为数个，且数个第二泥水分离模块并联连接。采用该优选方案后，可以提高泥水分离的处理效率，并根据渣土的处理量调整第二泥水分离模块的数量。作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模式盾构渣土处理系统，其特征在于，包括：/n泥水分离系统：用于将盾构机排出的渣土进行泥水分离；/n砂处理系统：用于对泥水分离系统分离出的砂进行清洗脱水；/n调浆系统：用于将泥水分离系统分离出的水调制成盾构机泥水盾构模式需要的泥浆；/n尾浆处理系统：用于对泥水分离系统、砂处理系统和调浆系统产生的废液进行处理；/n所述调浆系统通过管路分别与泥水分离系统和盾构机相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种双模式盾构渣土处理系统，其特征在于，包括：
泥水分离系统：用于将盾构机排出的渣土进行泥水分离；
砂处理系统：用于对泥水分离系统分离出的砂进行清洗脱水；
调浆系统：用于将泥水分离系统分离出的水调制成盾构机泥水盾构模式需要的泥浆；
尾浆处理系统：用于对泥水分离系统、砂处理系统和调浆系统产生的废液进行处理；
所述调浆系统通过管路分别与泥水分离系统和盾构机相连。


2.根据权利要求1所述的一种双模式盾构渣土处理系统，其特征在于：所述泥水分离系统包括第一泥水分离模块和第二泥水分离模块，所述第一泥水分离模块包括一级振动筛(1)、粗筛锥罐(2)、一级中间罐(4)和粗砂输送机(9)，所述粗砂输送机(9)位于一级振动筛(1)的出料口下方，粗筛锥罐(2)位于一级振动筛(1)下方，所述第二泥水分离模块包括一级旋流器(3)、二级旋流器(6)、二级振动筛(7)、输送机(16)、细砂锥罐(5)和二级中间罐(8)，所述一级旋流器(3)的进料口与粗筛锥罐(2)连通，所述一级旋流器(3)的排砂口与二级振动筛(7)连接，所述二级振动筛(7)的出料口位于输送机(16)的上方，所述细砂锥罐(5)位于二级振动筛(7)的下方，所述一级旋流器(3)的溢流口与一级中间罐(4)的进料口连通，所述一级中间罐(4)分别与粗筛锥罐(2)和细砂锥罐(5)连接，所述细砂锥罐(5)与二级旋流器(6)连接，所述二级旋流器(6)的溢流口与二级中间罐(8)的进料口连接，所述输送机(16)和粗砂输送机(9)与砂处理系统连接，所述二级中间罐(8)分别与细砂锥罐(5)和调浆系统连接。


3.根据权利要求2所述的一种双模式盾构渣土处理系统，其特征在于：所述一级中间罐(4)的下端设置有第一排水口(401)和第二排水口(402)，所述第一排水口(401)位于一级中间罐(4)的进料口的下方，所述一级中间罐(4)内部设置有上部开口的隔板，所述第一排水口(401)和第二排水口(402)分别位于隔板的两侧，所述粗筛锥罐(2)中设置有第一浮球开关(403)，所述第一浮球开关(403)与第一排水口(401)的下端配合，所述第二排水口(402)与细砂锥罐(5)连通。


4.根据权利要求2所述的一种双模式盾构渣土处理系统，其特征在于：所述二级中间罐(8)的下端设置有第三排水口(801)和第四排水口(802)，所述第三排水口(801)位于二级中间罐(8)的进料口的下方，所述二级中间罐(8)内部设置有上部开口的隔板，所述第三排水口(801)和第四排水口(802)分别位于隔板的两侧，所述细砂锥罐(5)中设置有第二浮球开关(803)，所述第二浮球开关(803)与第三排水口(801)的下端配合，所述第四排水口(802)与调浆系统和尾浆处理系统连通。


5.根据权利要求2所述的一种双模式盾构渣土处理系统，其特征在于：所述一级振动筛(1)和二级振动筛(7)的上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓涛，郭涛，杜涛，刘光鑫，郑军，高旭东，杨鹏，王钰辰，
申请(专利权)人：中铁工程服务有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51