城市盾构渣土处理系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及盾构泥浆处理技术领域，尤其是涉及城市盾构渣土处理系统及其处理方法。

背景技术

泥水平衡式盾构法施工在泥质粉砂岩地层掘进时，会产生大量泥浆，由于市政隧道施工受到城市交通、建筑物、环保等各方面因素的制约，施工场地一般都极为紧凑，因此掘进过程中产生的废弃浆液必须及时、有效进行处理，同时盾构废浆具有比重大、细颗粒多、粘性强、难沉降等特点，直接排放会阻塞排污管道、污染水体、影响自然环境。

传统的盾构泥浆处理是在有限的处理措施范围内，选择一种或多种方式进行处理，相对应较多的是直接采用泥水分离设备进行筛分，高浓度溢流浆液直接弃置，或进入沉淀池后投加石灰、絮凝剂等药剂沉淀分离，或采用压滤机设备对溢流浆液进行再分离。

例如，中国发明专利申请号为CN201911281072.7的专利申请文献公开了一种盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法，包括设置在盾构系统之后的台车架，台车架上设有固液分离系统；所述的固液分离系统的结构为，预筛的筛下与旋流器的入口连接，旋流器的重相出口与脱水筛连接，脱水筛的筛下与储浆槽连接；储浆槽与旋流器的入口连接；旋流器的上清液出口与溢流箱连接，溢流箱的溢流口与净浆槽连接，净浆槽设有第二污水泵，以将净浆返回至盾构系统；预筛和脱水筛的筛上物输送至渣斗车，分离方法在排泥泵的附近管路

设有在线粘度传感器，以切换机拖挂式固液分离系统和地面泥水处理系统，本发明能够跟随盾构系统的掘进，随时进行泥浆固液分离处理，减少砂石外排输送量。

上述现有技术公开了一种盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法，在实际的应用过程中，上述现有技术存在固液分离不彻底，分离出来的液相不能直接进入盾构机进行再次应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出城市盾构渣土处理系统及其处理方法，从而解决现有技术的不足，解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提出的本技术方案是：城市盾构渣土处理系统，该系统包括：

重力式反滤池1，用于减少盾构渣土中的含水量，处理后得到大颗粒渣土、粘土颗粒渣土和底流渣土；

三通分料阀2，用于将大颗粒渣土、粘土颗粒渣土和底流渣土安排到相应的处理系统中；

脱水筛3，用于对大颗粒渣土进行脱水处理；

重力式挤压固液分离设备4，用于对粘土颗粒渣土进行固液分离处理；

澄清池5，用于对重力式反滤池1、重力式挤压固液分离设备4和脱水筛3处理得到的底流渣土进行固液澄清分离；

离心脱水机6，用于将澄清池5得到的底流渣土进行固液分离；

净水设备7，用于将离心脱水机6中的产生的水体进行净水处理，并通过清水泵8将水体净化排出或者用于设备用水。

进一步的，该系统还包括：

螺旋上料机构9，用于将运送粘土颗粒渣土；

渣土料仓10，用于贮存螺旋上料机构9运送上来的粘土颗粒渣土；

皮带输送机11，用于将渣土料仓10内的粘土颗粒渣土逐步运送到重力式挤压固液分离设备4中。

进一步的，澄清池5与离心脱水机6之间还有设有干粉絮凝制备单元12，该干粉絮凝制备单元12用于加快底流渣土在离心脱水机6中的固液分离处理。

进一步的，干粉絮凝制备单元12通过管道混合器13将絮凝剂与底流渣土混合后一并进入到离心脱水机6中。

进一步的，澄清池5和干粉絮凝制备单元12的出液口出均设有螺杆泵14和流量计15。

进一步的，当清水泵8将水体泵到用于设备用水时，其水体通过输送管16运输到离心脱水机6和/或干粉絮凝制备单元12中。

实现上述目的，本发明提出的另一个技术方案是：城市盾构渣土处理方法，该方法应用于上述的城市盾构渣土处理系统中，该方法包括：

S1、通过挖机17将城市盾构渣土放入到重力式反滤池1内进行含水量处理，处理后得到大颗粒渣土、粘土颗粒渣土和底流渣土；

S2、通过三通分料阀2将大颗粒渣土、粘土颗粒渣土和底流渣土安排到相应的处理系统中；

S3、大颗粒渣土在脱水筛3中进行脱水处理；

S4、粘土颗粒渣土在重力式挤压固液分离设备4中进行固液分离处理；

S5、将重力式反滤池1、重力式挤压固液分离设备4和脱水筛3处理得到的底流渣土在澄清池5中进行固液澄清分离；

S6、将澄清池5得到的底流渣土在离心脱水机6中进行固液分离；

S7、将离心脱水机6中的产生的水体在净水设备7中进行净水处理，并通过清水泵8将水体净化排出或者用于设备用水。

进一步的，干粉絮凝制备单元12通过管道混合器13将絮凝剂与底流渣土混合后一并进入到离心脱水机6中，加快底流渣土在离心脱水机6中的固液分离处理。

进一步的，当清水泵8将水体泵到用于设备用水时，其水体通过输送管16运输到离心脱水机6和/或干粉絮凝制备单元12中。

进一步的，澄清池5上清液通过管道外排或者回用。

本发明的有益效果是：

可有效实现盾构渣土的减量化、处理盾构渣土中泡沫剂等有害化合物的处理，并能实现盾构渣土资源化利用，具有适用范围广、降低盾构渣土的运输及处理处置成本、运行成本低、工作效率高、无二次污染的特点，对地铁隧道施工、公路交通隧道施工、铁路交通隧道施工等隧道工程，及其他地下工程施工中产生的盾构渣土及其他渣土均适用；预处理罐可实现盾构渣土的制浆、除砂减量，获得可资源化利用的砂石骨料和体量较小的细颗粒浆料，可减少后续处理量并方便后续处理。

附图说明

图1是本发明中实施例1中的城市盾构渣土处理系统的结构示意图；

图1中，附图标记包括：

1、重力式反滤池；2、三通分料阀；3、脱水筛；4、重力式挤压固液分离设备；5、澄清池；6、离心脱水机；7、净水设备；8、清水泵；9、螺旋上料机构；10、渣土料仓；11、皮带输送机；12、干粉絮凝制备单元；13、管道混合器；14、螺杆泵；15、流量计；16、输送管；17、挖机；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明提供的衬垫内对口机构、对口器系统及其管道焊接方法的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1所示，城市盾构渣土处理系统，该系统包括：

重力式反滤池1，用于减少盾构渣土中的含水量，处理后得到大颗粒渣土、粘土颗粒渣土和底流渣土；

三通分料阀2，用于将大颗粒渣土、粘土颗粒渣土和底流渣土安排到相应的处理系统中；

脱水筛3，用于对大颗粒渣土进行脱水处理；

重力式挤压固液分离设备4，用于对粘土颗粒渣土进行固液分离处理；

澄清池5，用于对重力式反滤池1、重力式挤压固液分离设备4和脱水筛3处理得到的底流渣土进行固液澄清分离；

离心脱水机6，用于将澄清池5得到的底流渣土进行固液分离；

净水设备7，用于将离心脱水机6中的产生的水体进行净水处理，并通过清水泵8将水体净化排出或者用于设备用水。

进一步的，该系统还包括：

螺旋上料机构9，用于将运送粘土颗粒渣土；

渣土料仓10，用于贮存螺旋上料机构9运送上来的粘土颗粒渣土；

皮带输送机11，用于将渣土料仓10内的粘土颗粒渣土逐步运送到重力式挤压固液分离设备4中。

进一步的，澄清池5与离心脱水机6之间还有设有干粉絮凝制备单元12，该干粉絮凝制备单元12用于加快底流渣土在离心脱水机6中的固液分离处理。

进一步的，干粉絮凝制备单元12通过管道混合器13将絮凝剂与底流渣土混合后一并进入到离心脱水机6中。

进一步的，澄清池5和干粉絮凝制备单元12的出液口出均设有螺杆泵14和流量计15。

进一步的，当清水泵8将水体泵到用于设备用水时，其水体通过输送管16运输到离心脱水机6和/或干粉絮凝制备单元12中。

可有效实现盾构渣土的减量化、处理盾构渣土中泡沫剂等有害化合物的处理，并能实现盾构渣土资源化利用，具有适用范围广、降低盾构渣土的运输及处理处置成本、运行成本低、工作效率高、无二次污染的特点，对地铁隧道施工、公路交通隧道施工、铁路交通隧道施工等隧道工程，及其他地下工程施工中产生的盾构渣土及其他渣土均适用；预处理罐可实现盾构渣土的制浆、除砂减量，获得可资源化利用的砂石骨料和体量较小的细颗粒浆料，可减少后续处理量并方便后续处理。

实施例2

城市盾构渣土处理系统方法，该方法应用于上述实施例1所记载的城市盾构渣土处理系统中，该方法包括：

S1、通过挖机17将城市盾构渣土放入到重力式反滤池1内进行含水量处理，处理后得到大颗粒渣土、粘土颗粒渣土和底流渣土；

S2、通过三通分料阀2将大颗粒渣土、粘土颗粒渣土和底流渣土安排到相应的处理系统中；

S3、大颗粒渣土在脱水筛3中进行脱水处理；

S4、粘土颗粒渣土在重力式挤压固液分离设备4中进行固液分离处理；

S5、将重力式反滤池1、重力式挤压固液分离设备4和脱水筛3处理得到的底流渣土在澄清池5中进行固液澄清分离；

S6、将澄清池5得到的底流渣土在离心脱水机6中进行固液分离；

S7、将离心脱水机6中的产生的水体在净水设备7中进行净水处理，并通过清水泵8将水体净化排出或者用于设备用水。

进一步的，干粉絮凝制备单元12通过管道混合器13将絮凝剂与底流渣土混合后一并进入到离心脱水机6中，加快底流渣土在离心脱水机6中的固液分离处理。

进一步的，当清水泵8将水体泵到用于设备用水时，其水体通过输送管16运输到离心脱水机6和/或干粉絮凝制备单元12中。

进一步的，澄清池5上清液通过管道外排或者回用。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。