專利名稱：泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種泥漿調(diào)制設(shè)備，特別涉及一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設(shè)備，屬于 隧道工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二十世紀(jì)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(jiǎn)單、工程地點(diǎn)相對(duì)固定、泥 漿成分和消耗量都較少。隨著二十一世紀(jì)地鐵行業(yè)的興起，泥漿調(diào)制技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于地鐵盾構(gòu)施工。 由于地鐵隧道工程里程較長(zhǎng)、工程條件復(fù)雜、地質(zhì)變化迅速且復(fù)雜，地鐵施工一股都在城市 的繁華地段，對(duì)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(jìn)的專用工程機(jī)械，集機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有 開(kāi)挖切削巖土、測(cè)量導(dǎo)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(duì)泥漿壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和控 制，采用膨潤(rùn)土懸浮液(俗稱泥漿)作為支護(hù)材料。開(kāi)挖面的穩(wěn)定是將泥漿送入泥水倉(cāng)內(nèi)， 在開(kāi)挖面上用泥漿形成不透水的泥膜，通過(guò)該泥膜的張力保持水壓力，以平衡作用于開(kāi)挖 面的土壓力和水壓力。開(kāi)挖的土砂以泥漿形式輸送到地面，通過(guò)泥水處理設(shè)備進(jìn)行分離，分 離后的泥水進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整，再輸送到盾構(gòu)的開(kāi)挖面。泥水處理設(shè)備分離后的泥漿經(jīng)過(guò)沉淀后進(jìn)入調(diào)整槽，在調(diào)整槽內(nèi)對(duì)泥漿進(jìn)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(shí)，使用黏土提高密度，添加膨潤(rùn) 土(制漿劑)來(lái)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(kāi)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(wèn)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(xiàng)目成本增高、對(duì)環(huán)境污染大；(2)、主要是利用鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)、化學(xué)材料和攪拌機(jī)等技術(shù)，工序復(fù)雜。在盾構(gòu)施工中尚不能滿足快速、大量的制漿，也 無(wú)法滿足城市場(chǎng)地狹小和節(jié)能減排的要求。(3)、(3)、電氣設(shè)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(shè)計(jì)一種能夠克服上述缺點(diǎn)的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設(shè)備，以解決上述 問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設(shè)備，其目的在于解決現(xiàn)有泥水 盾構(gòu)泥漿處理設(shè)備中存在的項(xiàng)目成本過(guò)高、工序復(fù)雜以及對(duì)環(huán)境污染大的缺點(diǎn)，而提供一 種構(gòu)造簡(jiǎn)單、工序簡(jiǎn)單、環(huán)保節(jié)能的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設(shè)備。本實(shí)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(shè)備，其特征在于，其主 要包括新漿池、調(diào)整池、過(guò)度沉淀池、壓濾沉淀池、壓濾設(shè)備、清水池、多個(gè)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(fù)責(zé)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(jī)，盾構(gòu)機(jī)排出的漿液連通至泥水分離設(shè)備，泥水分離設(shè) 備連通至過(guò)度沉淀池，其中過(guò)度沉淀池包括刮泥機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)漿液進(jìn)行自然沉淀配合刮泥機(jī) 進(jìn)行漿液濃縮；所述新漿池、調(diào)整池、過(guò)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(lái)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(jī)配合沉淀池棄漿至壓濾 機(jī)處理廢漿，達(dá)到零排放，降低項(xiàng)目成本，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，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(yīng)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(chǎng)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(dá)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(shè)備，其特征在于刮泥機(jī)主要由攪拌電機(jī)、提升電 機(jī)、減速箱、攪拌軸、攪拌葉片構(gòu)成，攪拌葉片通過(guò)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(lái)的技術(shù)效果至少是通過(guò)刮泥機(jī)配合過(guò)度沉淀池，棄漿 至壓濾機(jī)處理廢漿，可以使泥漿重復(fù)使用，減少?gòu)U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(shè)備，其特征在于所有的電氣設(shè)備采用集中控制， 集中控制可以將啟動(dòng)柜以及電器開(kāi)關(guān)集中在一起，有利于防護(hù)美觀。由此帶來(lái)的技術(shù)效果 至少是便于操作，使用簡(jiǎn)便、快捷，不易出錯(cuò)。如上所述的泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設(shè)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(shí)現(xiàn)本地集中控制、手動(dòng)操作的完整功能，無(wú)論是加工制造還是操作維修都 節(jié)省了費(fèi)用，同時(shí)最大限度的確保了控制系統(tǒng)的可靠性。由此帶來(lái)的技術(shù)效果至少是對(duì)于 設(shè)備的使用便捷性及可靠性有極大提高。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)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(jī)配合沉淀池棄漿至壓濾機(jī)處理廢漿，達(dá)到零 排放，降低項(xiàng)目成本，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，壓濾機(jī)配合泥水盾構(gòu)是未來(lái)泥水盾構(gòu)施工必不可少的
一項(xiàng)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(yīng)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(chǎng)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(dá)到了性能環(huán)保、節(jié)能減排的功效。(3)、所有的電氣設(shè)備采用集中控制，集中控制可以很好的將啟動(dòng)柜以及電器開(kāi)關(guān) 集中在一起，有利于防護(hù)美觀。電器、操作控制方面取消了 PLC控制模式的遠(yuǎn)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(jiǎn)單的幾個(gè)接觸器、繼電器和操作按鈕， 就實(shí)現(xiàn)了本地集中控制、手動(dòng)操作的完整功能，無(wú)論是加工制造還是操作維修都節(jié)省了費(fèi) 用，同時(shí)最大限度的確保了控制系統(tǒng)的可靠性。

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

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖2中的標(biāo)記說(shuō)明攪拌電機(jī)11、提升電機(jī)12、減速箱13、攪拌軸14、攪拌葉片15。如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設(shè)備，其主 要包括新漿池、調(diào)整池、過(guò)度沉淀池、壓濾沉淀池、壓濾設(shè)備、清水池、多個(gè)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(fù)責(zé)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(jī)，盾構(gòu)機(jī)排出的漿液連通至泥水分離設(shè)備，泥水分離設(shè) 備連通至過(guò)度沉淀池，其中過(guò)度沉淀池包括刮泥機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)漿液進(jìn)行自然沉淀配合刮泥機(jī) 進(jìn)行漿液濃縮；所述新漿池、調(diào)整池、過(guò)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(tái)盾構(gòu)的泥漿調(diào)制系統(tǒng)。泥水處理設(shè)備分離后的 泥漿經(jīng)過(guò)1#和2#池兩級(jí)沉淀后，進(jìn)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(duì)泥漿進(jìn)行調(diào)配，性能合格后輸送到盾構(gòu)的。當(dāng)1#、2#池的泥漿比重較大、需要棄漿 時(shí)，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(jìn)行壓濾處理。當(dāng)盾構(gòu)在淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土地層施工時(shí)，利用5#清水池的水泵向各個(gè)泥漿池增 加清水來(lái)調(diào)整泥漿的比重，不需要6#調(diào)制新漿。當(dāng)盾構(gòu)在粉細(xì)砂、含礫中粗砂等土層施工時(shí)，利用6#新漿池的泥漿泵向3#池增加 新漿來(lái)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(guò)度沉淀池功能主要是對(duì)分離處理后的漿液進(jìn)行自然沉淀配合刮泥機(jī)進(jìn)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(jìn)行處理，合格漿液自流到新漿池。調(diào)整池功能主要是對(duì)漿液指標(biāo)的一個(gè)改進(jìn)，漿液比重高低通過(guò)增加清水或者新 漿來(lái)調(diào)整的，調(diào)整好的漿液泵送到的形式到盾構(gòu)機(jī)上。清水池功能清水池主要是整個(gè)系統(tǒng)調(diào)制漿需要的的清水，含過(guò)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(jī)所需要的漿液，泵送到調(diào)整池。刮泥機(jī)刮泥機(jī)主要由攪拌電機(jī)、提升電機(jī)、減速箱、攪拌軸、攪拌葉片構(gòu)成。工作 原理刮泥機(jī)主要是在錐形的罐體內(nèi)攪拌葉片和罐體很小的間隙進(jìn)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(jī)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(lái)看，刮泥機(jī)在盾構(gòu)施工中很好的解決了漿液沉 淀處理。刮泥機(jī)主要由攪拌電機(jī)11、提升電機(jī)12、減速箱13、攪拌軸14、攪拌葉片15構(gòu)成， 攪拌葉片15通過(guò)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(shè)備采用集中控制，集中控制可以將啟動(dòng)柜以及電器開(kāi)關(guān)集中在一 起，有利于防護(hù)美觀。電器控制系統(tǒng)采用接觸器、繼電器和操作按鈕，實(shí)現(xiàn)本地集中控制、手動(dòng)操作的完 整功能，無(wú)論是加工制造還是操作維修都節(jié)省了費(fèi)用，同時(shí)最大限度的確保了控制系統(tǒng)的
可靠性。參見(jiàn)圖3，此泥漿調(diào)制設(shè)備的工作流程主要是新漿池一調(diào)整池一盾構(gòu)機(jī)一泥水 分離設(shè)備一過(guò)度沉淀池1—過(guò)度沉淀池2—壓濾沉淀池一壓濾設(shè)備一渣場(chǎng)/清水池。[0037]從盾構(gòu)機(jī)排出的漿液采用逐級(jí)自流的方式，其主要流程是泥水分離設(shè)備一過(guò)度 沉淀池1—過(guò)度沉淀池2 —調(diào)整池/壓濾沉淀池一P泵一盾構(gòu)機(jī)。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(guò)度沉淀池1、過(guò)度 沉淀池2 —調(diào)整池一盾構(gòu)機(jī)一泥水分離設(shè)備。新漿池主要采用清水和盾構(gòu)制漿劑來(lái)調(diào)制盾構(gòu)所需的泥漿。過(guò)度沉淀池的刮泥機(jī)對(duì)漿液進(jìn)行自然沉淀后刮泥使高比重的漿液通過(guò)泵送的形 式打入壓濾沉淀池，壓濾沉淀池進(jìn)行漿液的絮凝處理，絮凝處理好的漿液通過(guò)隔膜泵泵入 壓濾設(shè)備上進(jìn)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(fù)使用。本實(shí)用新型在實(shí)際使用中，采用兩臺(tái)Φ6. 52米的泥水盾構(gòu)，單臺(tái)盾構(gòu)日掘進(jìn)環(huán)數(shù) 最高為10環(huán)，其中掘進(jìn)時(shí)間為60分鐘/環(huán)，管片拼裝及其它工序時(shí)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(xì)砂及含礫中粗砂等土層。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)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(jī)配合沉淀池棄漿至壓濾機(jī)處理廢漿，達(dá)到零 排放，降低項(xiàng)目成本，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，壓濾機(jī)配合泥水盾構(gòu)是未來(lái)泥水盾構(gòu)施工必不可少的 一項(xiàng)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(yīng)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(chǎng)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(dá)到了性能環(huán)保、節(jié)能減排的功效。(3)、所有的電氣設(shè)備采用集中控制，集中控制可以很好的將啟動(dòng)柜以及電器開(kāi)關(guān) 集中在一起，有利于防護(hù)美觀。電器、操作控制方面取消了 PLC控制模式的遠(yuǎn)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(jiǎn)單的幾個(gè)接觸器、繼電器和操作按鈕， 就實(shí)現(xiàn)了本地集中控制、手動(dòng)操作的完整功能，無(wú)論是加工制造還是操作維修都節(jié)省了費(fèi) 用，同時(shí)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(shè)備，其特征在于，其主要包括新漿池、調(diào)整池、過(guò)度沉淀池、壓濾沉淀池、壓濾設(shè)備、清水池、多個(gè)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(fù)責(zé)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(jī)，盾構(gòu)機(jī)排出的漿液連通至泥水分離設(shè)備，泥水分離設(shè)備連通至過(guò)度沉淀池，其中過(guò)度沉淀池包括刮泥機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)漿液進(jìn)行自然沉淀配合刮泥機(jī)進(jìn)行漿液濃縮；所述新漿池、調(diào)整池、過(guò)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(shè)備，其特征在于刮泥機(jī)主要由攪拌電 機(jī)、提升電機(jī)、減速箱、攪拌軸、攪拌葉片構(gòu)成，攪拌葉片通過(guò)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(shí)用新型公開(kāi)了一種泥水盾構(gòu)泥漿調(diào)制設(shè)備，其特征在于，其主要包括新漿池、調(diào)整池、過(guò)度沉淀池、壓濾沉淀池、壓濾設(shè)備、清水池、多個(gè)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(fù)責(zé)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(jī)，盾構(gòu)機(jī)排出的漿液連通至泥水分離設(shè)備，泥水分離設(shè)備連通至過(guò)度沉淀池，其中過(guò)度沉淀池包括刮泥機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)漿液進(jìn)行自然沉淀配合刮泥機(jī)進(jìn)行漿液濃縮；所述新漿池、調(diào)整池、過(guò)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(shè)備具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、工序簡(jiǎn)單、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/12GK201722263SQ20102021122
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中鐵隧道股份有限公司