專利名稱：泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種泥漿調(diào)制設備，特別涉及一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，屬于 隧道工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二十世紀90年代，泥漿調(diào)制工藝及其使用裝置先后用于淤泥處理、廢水回收和水 電、城建等正反循環(huán)成孔(槽)等領(lǐng)域，該階段面臨的工程條件簡單、工程地點相對固定、泥 漿成分和消耗量都較少。隨著二十一世紀地鐵行業(yè)的興起，泥漿調(diào)制技術(shù)開始廣泛應用于地鐵盾構(gòu)施工。 由于地鐵隧道工程里程較長、工程條件復雜、地質(zhì)變化迅速且復雜，地鐵施工一股都在城市 的繁華地段，對泥漿調(diào)制工藝及其使用裝置還要求結(jié)構(gòu)緊湊、性能環(huán)保。泥水盾構(gòu)是隧道掘進的專用工程機械，集機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有 開挖切削巖土、測量導向、輸送土碴、拼裝襯砌砼管片等功能，目前已廣泛用于鐵路、公路、 地鐵、市政、水利水電隧道工程。泥水盾構(gòu)利用循環(huán)懸浮液的體積對泥漿壓力進行調(diào)節(jié)和控 制，采用膨潤土懸浮液(俗稱泥漿)作為支護材料。開挖面的穩(wěn)定是將泥漿送入泥水倉內(nèi)， 在開挖面上用泥漿形成不透水的泥膜，通過該泥膜的張力保持水壓力，以平衡作用于開挖 面的土壓力和水壓力。開挖的土砂以泥漿形式輸送到地面，通過泥水處理設備進行分離，分 離后的泥水進行質(zhì)量調(diào)整，再輸送到盾構(gòu)的開挖面。泥水處理設備分離后的泥漿經(jīng)過沉淀后進入調(diào)整槽，在調(diào)整槽內(nèi)對泥漿進行調(diào) 配，確保輸送到盾構(gòu)的泥漿性能滿足使用要求。泥漿調(diào)制時，使用黏土提高密度，添加膨潤 土(制漿劑)來增加黏度。黏性大的泥漿在砂礫層可是防止泥漿損失、砂層剝落，使開挖面 保持穩(wěn)定。目前現(xiàn)有泥水盾構(gòu)泥漿處理方式主要存在的問題有(1)、目前泥水盾構(gòu)施工所產(chǎn) 生的廢漿一股采用外排的形式，項目成本增高、對環(huán)境污染大；(2)、主要是利用鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)、化學材料和攪拌機等技術(shù)，工序復雜。在盾構(gòu)施工中尚不能滿足快速、大量的制漿，也 無法滿足城市場地狹小和節(jié)能減排的要求。(3)、(3)、電氣設備普遍采用分散控制，不利于 操作、維修，使用也很不便。因此，有必要設計一種能夠克服上述缺點的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，以解決上述 問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其目的在于解決現(xiàn)有泥水 盾構(gòu)泥漿處理設備中存在的項目成本過高、工序復雜以及對環(huán)境污染大的缺點，而提供一 種構(gòu)造簡單、工序簡單、環(huán)保節(jié)能的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其特征在于，其主 要包括新漿池、調(diào)整池、過度沉淀池、壓濾沉淀池、壓濾設備、清水池、多個泵及電器控制系統(tǒng)，清水池連通至新漿池，新漿池制備好的漿液由泵送至調(diào)整池，調(diào)整池負責調(diào)整漿液的濃 度，經(jīng)調(diào)整后的漿液被泵送至盾構(gòu)機，盾構(gòu)機排出的漿液連通至泥水分離設備，泥水分離設 備連通至過度沉淀池，其中過度沉淀池包括刮泥機，負責對漿液進行自然沉淀配合刮泥機 進行漿液濃縮；所述新漿池、調(diào)整池、過度沉淀池、壓濾沉淀池及清水池均采用鋼結(jié)構(gòu)。由此 帶來的技術(shù)效果至少是本發(fā)明在盾構(gòu)施工領(lǐng)域首次采用了刮泥機配合沉淀池棄漿至壓濾 機處理廢漿，達到零排放，降低項目成本，促進環(huán)境保護，其次，泥漿池采用鋼結(jié)構(gòu)，增加了 抵抗地表沉降引起結(jié)構(gòu)變形的適應能力，充分利用了地表空間、結(jié)構(gòu)緊湊，克服了城市繁華 地段場地不足的難題；由于鋼結(jié)構(gòu)可以回收或再度利用，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，從而達到 了性能環(huán)保、節(jié)能減排的功效。如上所述的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其特征在于刮泥機主要由攪拌電機、提升電 機、減速箱、攪拌軸、攪拌葉片構(gòu)成，攪拌葉片通過在錐形的罐體內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)攪拌漿液，使自 然沉淀的漿液濃縮至罐底。由此帶來的技術(shù)效果至少是通過刮泥機配合過度沉淀池，棄漿 至壓濾機處理廢漿，可以使泥漿重復使用，減少廢漿排污量，環(huán)保節(jié)能。如上所述的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其特征在于所有的電氣設備采用集中控制， 集中控制可以將啟動柜以及電器開關(guān)集中在一起，有利于防護美觀。由此帶來的技術(shù)效果 至少是便于操作，使用簡便、快捷，不易出錯。如上所述的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其特征在于電器控制系統(tǒng)采用接觸器、繼電 器和操作按鈕，實現(xiàn)本地集中控制、手動操作的完整功能，無論是加工制造還是操作維修都 節(jié)省了費用，同時最大限度的確保了控制系統(tǒng)的可靠性。由此帶來的技術(shù)效果至少是對于 設備的使用便捷性及可靠性有極大提高。本實用新型的有益效果是本實用新型的主要優(yōu)點至少體現(xiàn)在以下方面(1)、盾構(gòu)施工領(lǐng)域首次采用了刮泥機配合沉淀池棄漿至壓濾機處理廢漿，達到零 排放，降低項目成本，促進環(huán)境保護，壓濾機配合泥水盾構(gòu)是未來泥水盾構(gòu)施工必不可少的
一項重要環(huán)節(jié)。(2)、泥漿池采用鋼結(jié)構(gòu)，增加了抵抗地表沉降引起結(jié)構(gòu)變形的適應能力；充分利 用了地表空間、結(jié)構(gòu)緊湊，克服了城市繁華地段場地不足的難題；由于鋼結(jié)構(gòu)可以回收或再 度利用，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，從而達到了性能環(huán)保、節(jié)能減排的功效。(3)、所有的電氣設備采用集中控制，集中控制可以很好的將啟動柜以及電器開關(guān) 集中在一起，有利于防護美觀。電器、操作控制方面取消了 PLC控制模式的遠程監(jiān)控功能， 充分發(fā)揮配套裝置的選型和功能，控制系統(tǒng)采用了簡單的幾個接觸器、繼電器和操作按鈕， 就實現(xiàn)了本地集中控制、手動操作的完整功能，無論是加工制造還是操作維修都節(jié)省了費 用，同時最大限度的確保了控制系統(tǒng)的可靠性。

圖1是本實用新型實施例泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備的單套調(diào)制漿布置圖。圖2是本實用新型實施例泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備的過度沉淀池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型實施例泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備的調(diào)制工藝流程圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。圖2中的標記說明攪拌電機11、提升電機12、減速箱13、攪拌軸14、攪拌葉片15。如圖1及圖2所示，本實用新型實施例提供的一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其主 要包括新漿池、調(diào)整池、過度沉淀池、壓濾沉淀池、壓濾設備、清水池、多個泵及電器控制系 統(tǒng)，清水池連通至新漿池，新漿池制備好的漿液由泵送至調(diào)整池，調(diào)整池負責調(diào)整漿液的濃 度，經(jīng)調(diào)整后的漿液被泵送至盾構(gòu)機，盾構(gòu)機排出的漿液連通至泥水分離設備，泥水分離設 備連通至過度沉淀池，其中過度沉淀池包括刮泥機，負責對漿液進行自然沉淀配合刮泥機 進行漿液濃縮；所述新漿池、調(diào)整池、過度沉淀池、壓濾沉淀池及清水池均采用鋼結(jié)構(gòu)。圖1中，1#、2#、3#、4#、5#、6#是單臺盾構(gòu)的泥漿調(diào)制系統(tǒng)。泥水處理設備分離后的 泥漿經(jīng)過1#和2#池兩級沉淀后，進入3#調(diào)整池，在3#調(diào)整池內(nèi)加入6#池的新漿或5#池 的清水對泥漿進行調(diào)配，性能合格后輸送到盾構(gòu)的。當1#、2#池的泥漿比重較大、需要棄漿 時，利用1#、2#池的渣漿泵排出底部較濃泥漿至4#壓濾沉淀池進行壓濾處理。當盾構(gòu)在淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土地層施工時，利用5#清水池的水泵向各個泥漿池增 加清水來調(diào)整泥漿的比重，不需要6#調(diào)制新漿。當盾構(gòu)在粉細砂、含礫中粗砂等土層施工時，利用6#新漿池的泥漿泵向3#池增加 新漿來調(diào)整泥漿的比重。所述泥漿調(diào)制使用裝置主要部分功能是過度沉淀池功能主要是對分離處理后的漿液進行自然沉淀配合刮泥機進行的一 種漿液濃縮，從而使高比重漿液泵送至壓濾沉淀池進行處理，合格漿液自流到新漿池。調(diào)整池功能主要是對漿液指標的一個改進，漿液比重高低通過增加清水或者新 漿來調(diào)整的，調(diào)整好的漿液泵送到的形式到盾構(gòu)機上。清水池功能清水池主要是整個系統(tǒng)調(diào)制漿需要的的清水，含過度沉淀池、調(diào)整 池、新漿池的清水使用。新漿池功能新漿池主要是制拌盾構(gòu)機所需要的漿液，泵送到調(diào)整池。刮泥機刮泥機主要由攪拌電機、提升電機、減速箱、攪拌軸、攪拌葉片構(gòu)成。工作 原理刮泥機主要是在錐形的罐體內(nèi)攪拌葉片和罐體很小的間隙進行慢速的旋轉(zhuǎn)，使自然 沉淀的漿液濃縮的錐低，如沉淀的顆粒太多，刮泥機可以向上提升一定的高度。使用效果從配合工程使用效果來看，刮泥機在盾構(gòu)施工中很好的解決了漿液沉 淀處理。刮泥機主要由攪拌電機11、提升電機12、減速箱13、攪拌軸14、攪拌葉片15構(gòu)成， 攪拌葉片15通過在錐形的罐體內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)攪拌漿液，使自然沉淀的漿液濃縮至罐底。所有的電氣設備采用集中控制，集中控制可以將啟動柜以及電器開關(guān)集中在一 起，有利于防護美觀。電器控制系統(tǒng)采用接觸器、繼電器和操作按鈕，實現(xiàn)本地集中控制、手動操作的完 整功能，無論是加工制造還是操作維修都節(jié)省了費用，同時最大限度的確保了控制系統(tǒng)的
可靠性。參見圖3，此泥漿調(diào)制設備的工作流程主要是新漿池一調(diào)整池一盾構(gòu)機一泥水 分離設備一過度沉淀池1—過度沉淀池2—壓濾沉淀池一壓濾設備一渣場/清水池。[0037]從盾構(gòu)機排出的漿液采用逐級自流的方式，其主要流程是泥水分離設備一過度 沉淀池1—過度沉淀池2 —調(diào)整池/壓濾沉淀池一P泵一盾構(gòu)機。施工清水都是泵送的方式，其主要流程是清水池一新漿池/過度沉淀池1、過度 沉淀池2 —調(diào)整池一盾構(gòu)機一泥水分離設備。新漿池主要采用清水和盾構(gòu)制漿劑來調(diào)制盾構(gòu)所需的泥漿。過度沉淀池的刮泥機對漿液進行自然沉淀后刮泥使高比重的漿液通過泵送的形 式打入壓濾沉淀池，壓濾沉淀池進行漿液的絮凝處理，絮凝處理好的漿液通過隔膜泵泵入 壓濾設備上進行壓濾，壓濾后一部分是渣土，另外一部分是清水，清水可以重復使用。本實用新型在實際使用中，采用兩臺Φ6. 52米的泥水盾構(gòu)，單臺盾構(gòu)日掘進環(huán)數(shù) 最高為10環(huán)，其中掘進時間為60分鐘/環(huán)，管片拼裝及其它工序時間為30分鐘/環(huán)，盾構(gòu) 穿越的地層主要為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、粉細砂及含礫中粗砂等土層。本實用新型的有益效果是本實用新型的主要優(yōu)點至少體現(xiàn)在以下方面(1)、盾構(gòu)施工領(lǐng)域首次采用了刮泥機配合沉淀池棄漿至壓濾機處理廢漿，達到零 排放，降低項目成本，促進環(huán)境保護，壓濾機配合泥水盾構(gòu)是未來泥水盾構(gòu)施工必不可少的 一項重要環(huán)節(jié)。(2)、泥漿池采用鋼結(jié)構(gòu)，增加了抵抗地表沉降引起結(jié)構(gòu)變形的適應能力；充分利 用了地表空間、結(jié)構(gòu)緊湊，克服了城市繁華地段場地不足的難題；由于鋼結(jié)構(gòu)可以回收或再 度利用，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，從而達到了性能環(huán)保、節(jié)能減排的功效。(3)、所有的電氣設備采用集中控制，集中控制可以很好的將啟動柜以及電器開關(guān) 集中在一起，有利于防護美觀。電器、操作控制方面取消了 PLC控制模式的遠程監(jiān)控功能， 充分發(fā)揮配套裝置的選型和功能，控制系統(tǒng)采用了簡單的幾個接觸器、繼電器和操作按鈕， 就實現(xiàn)了本地集中控制、手動操作的完整功能，無論是加工制造還是操作維修都節(jié)省了費 用，同時最大限度的確保了控制系統(tǒng)的可靠性。
權(quán)利要求一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其特征在于，其主要包括新漿池、調(diào)整池、過度沉淀池、壓濾沉淀池、壓濾設備、清水池、多個泵及電器控制系統(tǒng)，清水池連通至新漿池，新漿池制備好的漿液由泵送至調(diào)整池，調(diào)整池負責調(diào)整漿液的濃度，經(jīng)調(diào)整后的漿液被泵送至盾構(gòu)機，盾構(gòu)機排出的漿液連通至泥水分離設備，泥水分離設備連通至過度沉淀池，其中過度沉淀池包括刮泥機，負責對漿液進行自然沉淀配合刮泥機進行漿液濃縮；所述新漿池、調(diào)整池、過度沉淀池、壓濾沉淀池及清水池均采用鋼結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其特征在于刮泥機主要由攪拌電 機、提升電機、減速箱、攪拌軸、攪拌葉片構(gòu)成，攪拌葉片通過在錐形的罐體內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)攪拌 漿液，使自然沉淀的漿液濃縮至罐底。
專利摘要本實用新型公開了一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備，其特征在于，其主要包括新漿池、調(diào)整池、過度沉淀池、壓濾沉淀池、壓濾設備、清水池、多個泵及電器控制系統(tǒng)，清水池連通至新漿池，新漿池制備好的漿液由泵送至調(diào)整池，調(diào)整池負責調(diào)整漿液的濃度，經(jīng)調(diào)整后的漿液被泵送至盾構(gòu)機，盾構(gòu)機排出的漿液連通至泥水分離設備，泥水分離設備連通至過度沉淀池，其中過度沉淀池包括刮泥機，負責對漿液進行自然沉淀配合刮泥機進行漿液濃縮；所述新漿池、調(diào)整池、過度沉淀池、壓濾沉淀池及清水池均采用鋼結(jié)構(gòu)。所述泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設備具有構(gòu)造簡單、工序簡單、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點。
文檔編號C02F11/12GK201722263SQ20102021122
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者侯建軍, 劉文祥, 葉忠, 孫宏偉, 李勇軍, 石小政, 趙生榮, 黃平華 申請人:中鐵隧道股份有限公司