申请日2018.08.03
公开(公告)日2018.12.21
IPC分类号E21D9/12; C02F9/02
摘要
一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，以将土压平衡盾构施工过程中所产生的渣土和污水进行有效分离，对渣土和污水进行再利用，从而降低盾构施工成本。该系统包括设置于盾构工作井渣坑附近的泥水分离系统、调浆及浆液泵送系统、压滤系统和搅拌站;渣土、污水进入泥水分离系统，经粗筛、分离设备进行分离脱水，从泥浆分离出多种颗粒物;从泥水分离系统出来后的泥浆中的一部分泵送进入调浆及浆液泵送系统，调制后作为渣土改良剂再次利用，另一部分送入搅拌站与添加物搅拌成同步浆液再次利用，剩余泥浆泵送至压滤系统，得到极细颗粒泥饼、压滤水，压滤水回收用于本系统和盾构施工。
权利要求书
1.一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，其特征是：该系统包括设置于盾构工作井渣坑附近的泥水分离系统、调浆及浆液泵送系统、压滤系统和搅拌站(15);渣土、污水进入泥水分离系统，经粗筛(3)、分离设备进行分离脱水，从泥浆分离出多种颗粒物;从泥水分离系统出来后的泥浆中的一部分泵送进入调浆及浆液泵送系统，调制后作为渣土改良剂再次利用，另一部分送入搅拌站(15)与添加物搅拌成同步浆液再次利用，剩余泥浆泵送至压滤系统，得到极细颗粒泥饼、压滤水，压滤水回收用于本系统和盾构施工。
2.如权利要求1所述的一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，其特征是：该系统还包括由过滤设备(13)、外循环水池(14)构成的水过滤系统，水过滤系统将压滤水过滤为清水，泵送外循环水池(14)用于本系统和盾构施工，多余清水排入市政雨水管网。
3.如权利要求2所述的一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，其特征是：该系统还包括洗砂系统，泥水分离系统分离出的含泥经来自外循环水池(14)的清水冲洗后分离出干净砂。
4.如权利要求1所述的一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，其特征是：该系统还包括卵石破碎系统，在渣土进入粗筛(3)前将渣土中的大粒径卵石直接破碎为所需碎石粒径，经粗选后直接用于拌制混凝土所需碎石。
5.如权利要求1至4任意一项所述的一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，其特征是：所述泥水分离系统包括渣土池(1)、粗筛(3)、污水泵(4)和由一级旋流器(5)、一级脱水筛(6)、二级旋流器(7)、二级脱水筛(8)构成的分离设备。所述调浆及浆液泵送系统包括调浆池(10)、储浆罐(11)，所述压滤系统包括压滤机(12)。
6.如权利要求5所述的一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，其特征是：所述洗砂系统采用洗砂机(9)，一级脱水筛(6)分离出的含泥砂送入洗砂机(9)，经来自外循环水池(14)的清水冲洗后分离出干净砂。
7.如权利要求5所述的一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，其特征是：所述卵石破碎系统采用碎石机(2)。
说明书
一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统
技术领域
本发明涉及土压平衡盾构施工，特别涉及一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，主要解决了土压平衡盾构渣土和污水环境污染的难题，同时通过对渣土和污水的再利用降低盾构施工成本，提高经济效益。
背景技术
为确保土压平衡盾构施工的正常进行，刀盘切削下来的渣土经过充分的渣土改良(渣土改良剂一般为泡沫、膨润土浆液、细颗粒浆液、聚合物水溶液、水等)，将渣土改良为内摩擦角较小，具有良好的流塑性(一般坍落度为14～20cm)和低的渗透率，经螺旋输送机、皮带机输出至渣车内，经电瓶车水平运输、龙门吊垂直运输倒入地面始发井附近渣坑，最后挖掘机装车，自卸车运输至弃渣场。由于一部分渣土改良剂具有一定的毒性(里面含泡沫剂、聚合物等低毒产品);渣土流塑性好，含水率高，运输困难，渣土无可用之处，弃渣堆放过高安全风险大等原因，导致土压平衡盾构渣土环保不达标、弃放成本较高，进而严重影响盾构施工进度。盾构施工过程中隧道内由于皮带、运输渣车落渣，盾构施工区域经常清洗等原因，导致盾构隧道内污水较多，一般采用污水泵泵送至地表三级沉降池，污水经沉淀后排放至市政污水排放系统内，对城市污水处理能力要求较高。土压平衡盾构施工渣土弃放和污水排放给城市发展带来诸多问题，但土压平衡盾构以其安全、快速、经济等多种优势又在全国城市地铁施工中大力推广，如何解决这一难题迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，以将土压平衡盾构施工过程中所产生的渣土和污水进行有效分离，对渣土和污水进行再利用，从而降低盾构施工成本。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种用于土压平衡盾构渣土和污水综合再利用系统，其特征是：该系统包括设置于盾构工作井渣坑附近的泥水分离系统、调浆及浆液泵送系统、压滤系统和搅拌站;渣土、污水进入泥水分离系统，经粗筛、分离设备进行分离脱水，从泥浆分离出多种颗粒物;从泥水分离系统出来后的泥浆中的一部分泵送进入调浆及浆液泵送系统，调制后作为渣土改良剂再次利用，另一部分送入搅拌站与添加物搅拌成同步浆液再次利用，剩余泥浆泵送至压滤系统，得到极细颗粒泥饼、压滤水，压滤水回收用于本系统和盾构施工。
该系统还包括由过滤设备、外循环水池构成的水过滤系统，水过滤系统将压滤水过滤为清水，泵送外循环水池用于本系统和盾构施工，多余清水排入市政雨水管网。
该系统还包括洗砂系统，泥水分离系统分离出的含泥砂经来自外循环水池的清水冲洗后分离出干净砂。
该系统还包括卵石破碎系统，在渣土进入粗筛前将渣土中的大粒径卵石直接破碎为所需碎石粒径，经粗选后直接用于拌制混凝土所需碎石。
本发明的有益效果是，通过泥水分离系统、碎石系统、调浆和浆液泵送系统、压滤系统、水过滤系统、洗砂系统等多系统组合，将土压平衡盾构渣土和污水成份有效分离，碎石、砂、泥浆和水再利用，有效解决了渣土和污水对城市的环境污染问题，同时解决了渣土弃放带来的安全风险，而且可有效降低盾构施工成本。