土壓平衡盾構(gòu)渣土環(huán)保再生處理方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壓平衡盾構(gòu)渣土處理方法和設(shè)備，用于渣土的環(huán)保再生利用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在國(guó)內(nèi)地鐵和各種隧道施工中，已廣泛采用土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)。該掘進(jìn)方法具有土層適應(yīng)范圍廣、掘進(jìn)速度快、成本低、施工安全等特點(diǎn)。據(jù)有關(guān)資料介紹，在一線、二線大城市，往往有上百臺(tái)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在同時(shí)進(jìn)行著各種隧道工程施工，全國(guó)約有800臺(tái)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在工作。但是，由于地鐵隧道一般都處于地下二、三十米，甚至幾十米的深度，所以土壓盾構(gòu)排出的渣土(本文中的“渣土”都指土壓盾構(gòu)排出的渣土)都會(huì)含有大量水分，甚至處于半流動(dòng)狀態(tài)。如果不對(duì)渣土進(jìn)行分離處理和脫水，會(huì)給渣土外排運(yùn)輸帶來極大不便，運(yùn)輸成本高，裝運(yùn)效率低，遺灑污染道路，渣土無法堆高，占用場(chǎng)地大。由于地方政府和環(huán)保部門對(duì)渣土的排放進(jìn)行嚴(yán)格限制，施工的正常進(jìn)行受到制約。
[0003]1、以往，土壓平衡盾構(gòu)挖出的渣土基本是采用直接運(yùn)到指定地點(diǎn)堆放或填埋的處理方法。現(xiàn)以某地鐵土壓平衡盾構(gòu)工程(以下稱“某工程”)為例，對(duì)渣土處理成本和可能引起的污染情況進(jìn)行說明。
[0004](I)渣土排放運(yùn)輸成本高昂。在某工程中，其中某個(gè)標(biāo)段總長(zhǎng)度為2.4km、直徑6.28米的雙股隧道，要產(chǎn)生大約9.7萬立方米的松散渣土。按排放每立方渣土運(yùn)費(fèi)75元計(jì)算，把這些渣土運(yùn)走大約需要728萬元運(yùn)費(fèi)。如果是一條24公里長(zhǎng)的地鐵，渣土運(yùn)費(fèi)將達(dá)到7000萬元以上。
[0005](2)排棄渣土需要占用大量堆放場(chǎng)地，代價(jià)巨大。如果將上述9.7萬立方米渣土堆放在I公頃(15畝，I萬平米)的地面上，需要堆高9.7米。同上所述，一條24公里長(zhǎng)的地鐵，廢棄渣土就需要在150畝土地上堆高9.7米。
[0006](3)渣土含水量高。土壓平衡盾構(gòu)挖出的渣土有高達(dá)40%以上的含水量，有時(shí)甚至呈現(xiàn)半流質(zhì)的狀態(tài)。由于渣土中含有粘土成分，這些水分不會(huì)迅速與渣土分離。這樣的高含水量渣土如果用一般的貨車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸途中會(huì)嚴(yán)重遺灑，由于各級(jí)環(huán)保部門幾乎都限制排放這樣的渣土(此類情況已經(jīng)屢見不鮮)，工程進(jìn)度往往被嚴(yán)重影響且工程成本被相應(yīng)提尚。
[0007]2、根據(jù)現(xiàn)有資料顯示，在某工程挖出的渣土中，大約有三分之一的沙石是可回收利用的無機(jī)原料。在2.4公里工程中，約有3.2萬立方米的有用砂石料，價(jià)值可達(dá)320萬元。在24公里地鐵工程中，則蘊(yùn)含著價(jià)值3000萬元以上的有用砂石材料。
[0008]但是，由于渣土的高含水量，通常的篩分難以對(duì)不同粒徑的渣土成分進(jìn)行篩分，尤其是，篩孔極易被高含水的粘土成分(泥漿)堵塞。
[0009]可見，所面臨的問題，既不是單純的不同粒徑成分的分離，也不是單純的脫水，亦不能是“先脫水、再篩分”的過程(因?yàn)閷?duì)既含有20至200mm的大顆粒成分，同時(shí)又含有粘土成分的渣土難以快速脫水。)
[0010]這些問題的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境意義，并不僅限于上述。基建在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中占有很大比重?；ú牧系纳a(chǎn)的資源消耗一直是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)；在一些地方，建材燒制取土，導(dǎo)致大面積的耕地資源的破壞；在另一些地方，時(shí)?？梢砸姷讲缮尺z留的巨坑。與此形成鮮明反差的是，在很多城市的周邊，卻有很多巨大的渣土堆，其中很多的上邊已經(jīng)栽種了樹木，表明這些渣土堆已經(jīng)被作為永久性的堆積。城市周邊的土地，不論作為耕地還是作為建設(shè)用地，都是極其珍貴的，何況，渣土的堆積是不穩(wěn)定的，容易發(fā)生塌方，也是嚴(yán)重的沙塵污染源。若非萬般無奈，是絕不會(huì)把城市周邊的土地用來堆放渣土的。
[0011]一邊是為了獲取沙石、制磚取土而破壞大批耕地和國(guó)土，另一邊則是為了處置基建渣土而占用大量寶貴土地，造成這種情況的主要原因，是渣土本身的分選回收問題，其既表現(xiàn)為技術(shù)上的局限，也體現(xiàn)在效率上的低下。磚瓦廠必然會(huì)選址建在粘土分布地(基本上都是優(yōu)質(zhì)耕地)，以就地取用粘土，既省去了長(zhǎng)途運(yùn)輸粘土的成本，又省去或減小了分選原料(粘土)的成本。同樣，采砂場(chǎng)必然選址在優(yōu)質(zhì)沙石礦的位置，如果一個(gè)沙場(chǎng)的可用沙石含量較低，就沒有商業(yè)挖采價(jià)值。所以，渣土的回收利用，與粘土、沙石的“開采”相比，在經(jīng)濟(jì)效益上遭受劣勢(shì)，這種劣勢(shì)是影響渣土回收利用的制約因素。
[0012]目前，一些施工方的實(shí)際處理方法，是把這些渣土堆放，在其脫水之后，再對(duì)其進(jìn)行篩分等分離；一些地方的確對(duì)城市周邊的渣土堆積進(jìn)行分離再處理，通過篩分其中的粘土和不同粒徑的沙石，進(jìn)行渣土的回收利用，并相應(yīng)地減少堆積占地。但這樣的做法是有嚴(yán)重問題的，包括:
[0013]I)首先，要把渣土(可能是半流質(zhì)的)從工地運(yùn)到堆積地，運(yùn)輸技術(shù)上的難度、遺撒都是冋題和制約；
[0014]2)堆積需要占用場(chǎng)地；
[0015]3)因?yàn)檎惩脸煞值拿撍俣群苈?，所以需要很大的堆放面積才能滿足脫水要求；
[0016]4)渣土中的水分含有盾構(gòu)劑等成分，堆放脫水會(huì)使這些含有盾構(gòu)劑的水分滲入自然水體，對(duì)后者造成相應(yīng)的污染；
[0017]5)由于澄土中粘土成分與砂石成分混合在一起，一些粘土微粒會(huì)粘結(jié)在砂石顆粒上；這些粘結(jié)在砂石顆粒上的粘土成分不能通過篩分與砂石顆粒相分離，所以篩分獲得的砂石中含有粘結(jié)在砂石顆粒上的粘土成分；這樣的砂石品質(zhì)差，甚至無法滿足建筑施工的要求。例如，若把這樣的砂石用于混凝土中，則混凝土的強(qiáng)度會(huì)嚴(yán)重降低，甚至無法滿足設(shè)計(jì)要求。
[0018]6)這樣的處理要經(jīng)過“運(yùn)輸一堆積一(脫水)一篩分一裝車一運(yùn)輸”等步驟，環(huán)節(jié)過多。
[0019]這些問題導(dǎo)致了 “堆積一再處理”的成本過高，回收利用經(jīng)濟(jì)效益差，并有相關(guān)的自然水體污染問題。很多地方寧可把堆積永久化也不愿對(duì)堆積的渣土做后續(xù)處理，就是這種“堆積一再處理”經(jīng)濟(jì)效益太差的直接體現(xiàn)。
[0020]對(duì)國(guó)土、環(huán)境資源的這些直接傷害或浪費(fèi)，突出反映了建設(shè)與發(fā)展的矛盾沖突，也表明了回收渣土的社會(huì)效益:每多回收利用一方渣土，就等于少一方耕地取土、少一方河道挖沙、少一方堆積占地。
[0021]因此，急需一種有效的解決方案，以對(duì)上述渣土進(jìn)行有效、快速的現(xiàn)場(chǎng)處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種土壓平衡盾構(gòu)渣土處理方法，所述渣土是土壓盾構(gòu)機(jī)排出的渣土，其特征在于包括:
[0023]用坐落在具有底部開口的分料倉下部的刮板輸送機(jī)，連續(xù)地將從所述分料倉落下的渣土送入一級(jí)振動(dòng)篩，并通過刮板輸送機(jī)加水裝置向刮板輸送機(jī)噴淋水，通過一級(jí)振動(dòng)篩加水裝置向一級(jí)振動(dòng)篩上噴淋水，以對(duì)渣土進(jìn)行稀釋；
[0024]把一級(jí)振動(dòng)篩的篩下物經(jīng)第一儲(chǔ)漿槽送入第一攪拌桶；
[0025]把經(jīng)第一攪拌桶攪拌后的泥漿用第一渣漿泵送到二級(jí)振動(dòng)篩；
[0026]通過二級(jí)振動(dòng)篩加水裝置向二級(jí)振動(dòng)篩上噴淋水，對(duì)二級(jí)振動(dòng)篩上的渣土進(jìn)行稀釋；
[0027]把二級(jí)振動(dòng)篩的篩上物落至渣場(chǎng)；
[0028]把二級(jí)振動(dòng)篩的篩下漿液送入第二儲(chǔ)漿槽；
[0029]把第二儲(chǔ)漿槽的漿液用第二渣漿泵加壓泵入一級(jí)旋流器；
[0030]把經(jīng)一級(jí)旋流器分級(jí)后的漿液的溢流部分送入第二攪拌