CN110252778A - 盾构岩屑回收再利用***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构岩屑回收再利用***及方法，包括分筛装置，配合分筛装置分别安装有第一泥浆管路和冲击破碎装置；第一泥浆管路连通有输送储浆罐；配合冲击破碎装置安装有研磨破碎装置，配合研磨破碎装置安装有砂粒喷淋搅拌装置；砂粒喷淋搅拌装置通过砂粒浆管路连通有旋流除砂器；旋流除砂器底部的泥浆出口通过第二泥浆管路连通储浆罐；配合旋流除砂器的出砂口安装有混料装置；第一泥浆管路和第二泥浆管路上均安装有泥浆泵。本发明将盾构过程中产生的岩屑和泥浆快速充分分离，并且将其中的不适宜制作砾石的岩屑制做成成砂粒，并粉碎溶解排除泥页岩颗粒，从而使得岩屑不需要再进行填埋，节省了运输成本，降低了环境污染并且提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明属于涉及废料回收领域，尤其涉及一种盾构岩屑回收再利用***及方法。
背景技术
随着城市建设的急速发展，地面交通日益拥堵，占用人类正常生活土地等问题突出，人们对地下空间的开发利用的需求越来越多。我国的经济实力进一步増强，各地轨道交通建设纷纷上马，近年来国家***批复全国多个城市的轨道交通建设规划。在现有的盾构设备中，泥水平衡盾构机以其适用地质范围广，控制先进是目前最先进的盾构设备，在泥水平衡盾构施工过程中由泥浆来控制掌子面的压力，运送挖掘过程中产生的渣土，高质量的盾构泥浆是保证工程顺利进行的前提，泥浆的处理至关重要。
但盾构施工产生大量泥浆，筛分出来的渣土含泥率高、含水量大，结构松散，并伴随产生大量的弃浆。仅仅筛分而且这种处理方法分离后的渣土颗粒物分级不清，使得无法对渣土中有价值的组分进行回收利用。对于这样的高含泥率、高含水量的渣土，目前都是通过大量的车辆运输至专门的渣土堆放场进行存储。在运输过程中不可避免的存在少量撒漏，附带的泥浆逸出后将对环境产生一定的污染，甚至泥浆风干后会引起扬尘并造成空气质量下降。此外，施工过程中产生大量的废浆直接废弃，消耗大量的水资源，也给环境带来很大的负担。
申请号201310397192.X提供了一种公开了一种盾构泥渣净化回收再利用***用于盾构掘进施工的方法，该***包括泥浆搅拌池、搅拌机、旋流除砂器、储浆罐、砂浆搅拌站、弃渣堆放场和管路组成；本发明使盾构施工产生的泥渣经过净化回收后作为盾构同步注浆的原材料重复利用，解决了以往盾构施工中泥渣废弃量大、污染环境的问题，以及盾构同步注浆膨润土等原材料消耗量的问题，节约了膨润土用量，减少了废弃泥渣对环境的污染，降低了盾构施工成本。
但是上述工艺方法只适用于泥沙沉积层施工而对于岩基层施工岩屑处理则无法达成有效资源利用。因为盾构施工产生的大量岩屑，由于挖硬岩盾构机一般配备有圆形刀盘，导致岩石切削碎片机构较大，呈薄片状，这些碎片尺寸比大约是30:15:1，甚至为更低的极端尺寸。如采取常规破碎用于制造工程碎石的方法，破碎后的盾构碎屑碎石通常不是理想的颗粒形状而是片状颗粒。由于单颗粒强度是材料整体的一个主要因素，这些片状的碎石颗粒在定位时倾向于水平向沉淀形成水囊，使得混凝土结构等级降低。同时由于颗粒缺乏粗糙表面和带角的颗粒形状，降低了骨料和水泥之间的沾结力，减少了混合物的工作能力并增加了用水量的需求，为保持质量，需加大水泥含量，大大提高了成本。因此，其产生的切削岩屑基本不能加工成施工的碎石，而需要大量遗弃填埋。造成大量的运输成本、和环境污染。
其次，盾构施工工常包括伴随泥页岩碎屑，由于其强度低和潮解性，不适合进行工程造沙，必须在工艺中排除，以减少对造沙质量的影响。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种盾构岩屑回收再利用***及方法。本发明将盾构过程中产生的岩屑和泥浆快速充分分离，并且将其中的岩屑制做成砂粒并在工艺排除泥页岩碎屑，从而使得岩屑不需要再进行填埋，节省了运输成本，降低了环境污染并且提高了经济效益。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种盾构岩屑回收再利用方法，包括如下步骤：
步骤一：将盾构泥渣导入分筛装置1，筛出岩屑颗粒并将筛分的泥浆通过第一泥浆管路2输送储浆罐3；
步骤二：岩屑颗粒输送至冲击破碎装置4，将岩屑破碎成颗粒形成岩屑破碎颗粒，而泥页岩则成片状页碎片；
步骤三：将岩屑破碎颗粒输送至研磨破碎装置5将岩屑破碎颗粒粉碎成砂粒，而泥页岩则基本研磨成泥浆；
步骤四、砂粒喷淋搅拌冲洗形成砂浆；
步骤五、砂浆输送到旋流除砂器6得到过滤砂砾和泥浆；泥浆通过第二泥浆管路7输送储浆罐3，用于再生泥浆
步骤六、过滤砂砾输送到混料装置8，混合制造混凝土。
通过上述步骤，将岩屑和泥浆初步分离后，通过后续的冲击破碎装置4和研磨破碎装置5将岩屑制作成为了适合混凝土用的沙砾，从而减少了填埋成本，提高了经济效益。而其中的泥浆也在此过程中被充分分离存储。
进一步的改进，所述旋流除砂器6包括第一旋流除砂器65和第二旋流除砂器66；第一旋流除砂器65的泥浆出口61处于第二旋流除砂器66的进料口正上方；第一旋流除砂器筛出径粒≧2mm的砂砾，第二旋流除砂器物为筛出径粒≧0.05mm的物料。
进一步的改进，所述冲击破碎装置为冲击式破碎机。
进一步的改进，所述研磨破碎装置为球磨机。
进一步的改进，所述混料装置8为混凝土搅拌机。
一种盾构岩屑回收再利用***，包括分筛装置1，配合分筛装置1分别安装有第一泥浆管路2和冲击破碎装置4；第一泥浆管路2连通有输送储浆罐3；配合冲击破碎装置4安装有研磨破碎装置5，配合研磨破碎装置5安装有砂粒喷淋搅拌装置9；砂粒喷淋搅拌装置9通过砂粒浆管路96连通有旋流除砂器6；旋流除砂器6底部的泥浆出口61通过第二泥浆管路7连通储浆罐3；配合旋流除砂器6的出砂口63安装有混料装置8；第一泥浆管路2和第二泥浆管路7上均安装有泥浆泵64。
进一步的改进，所述冲击破碎装置为冲击式破碎机；所述研磨破碎装置为球磨机；所述混料装置8为混凝土搅拌机；所述旋流除砂器6包括第一旋流除砂器65和第二旋流除砂器66；第一旋流除砂器65的泥浆出口61处于第二旋流除砂器66的进料口正上方；第一旋流除砂器筛出径粒大于等于2mm的砂砾，第二旋流除砂器物为筛出径粒大于等于0.05mm的物料。
进一步的改进，所述分筛装置1包括倾斜设置的筛网11，筛网11上安装有震动器12，筛网11下端配合安装冲击破碎装置4；筛网11底部安装有锥形料斗13，锥形料斗13与第一泥浆管路2连通；冲击破碎装置4底部的出料口处于研磨破碎装置5的进料口正上方；研磨破碎装置5的出料口处于砂粒喷淋搅拌装置9的进料口正上方。
进一步的改进，所述砂粒喷淋搅拌装置9包括壳体91，壳体91内安装有转轴92，转轴92上安装有搅拌叶93；壳体91顶部安装有进料口94和喷淋头95；壳体91底部连通有砂粒浆管路96，砂粒浆管路96上安装有浆液泵97；转轴92连接有电机98。
进一步的改进，所述旋流除砂器6的出砂口63与混料装置8之间安装有传送带10。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示的一种盾构岩屑回收再利用***，包括分筛装置1，配合分筛装置1分别安装有第一泥浆管路2和冲击破碎装置4；第一泥浆管路2连通有输送储浆罐3；配合冲击破碎装置4安装有研磨破碎装置5，配合研磨破碎装置5安装有砂粒喷淋搅拌装置9；砂粒喷淋搅拌装置9通过砂粒浆管路96连通有旋流除砂器6；旋流除砂器6底部的泥浆出口61通过第二泥浆管路7连通储浆罐3；配合旋流除砂器6的出砂口63安装有混料装置8；第一泥浆管路2和第二泥浆管路7上均安装有泥浆泵64。
冲击破碎装置为冲击式破碎机；所述研磨破碎装置为球磨机；所述混料装置8为混凝土搅拌机。
分筛装置1包括倾斜设置的筛网11，筛网11上安装有震动器12，筛网11下端配合安装冲击破碎装置4；筛网11底部安装有锥形料斗13，锥形料斗13与第一泥浆管路2连通；冲击破碎装置4底部的出料口处于研磨破碎装置5的进料口正上方；研磨破碎装置5的出料口处于砂粒喷淋搅拌装置9的进料口正上方。
砂粒喷淋搅拌装置9包括壳体91，壳体91内安装有转轴92，转轴92上安装有搅拌叶93；壳体91顶部安装有进料口94和喷淋头95；壳体91底部连通有砂粒浆管路96，砂粒浆管路96上安装有浆液泵97；转轴92连接有电机98。
旋流除砂器6的出砂口63与混料装置8之间安装有传送带10。
上述装置的使用方式如下：一种盾构岩屑回收再利用方法，包括如下步骤：
步骤一：将盾构泥渣导入分筛装置1，筛出岩屑颗粒并将筛分的泥浆通过第一泥浆管路2输送储浆罐3；
步骤二：岩屑颗粒输送至冲击破碎装置4，将岩屑破碎成颗粒形成岩屑破碎颗粒；
步骤三：将岩屑破碎颗粒输送至研磨破碎装置5将岩屑破碎颗粒粉碎成砂粒；
步骤四、砂粒喷淋搅拌冲洗形成砂浆；
步骤五、砂浆输送到旋流除砂器6得到过滤砂砾和泥浆；泥浆通过第二泥浆管路7输送储浆罐3，用于再生泥浆
步骤六、过滤砂砾输送到混料装置8，混合制造混凝土。
实施例2
在实施例1的基础上做如下改进：旋流除砂器6包括第一旋流除砂器65和第二旋流除砂器66；第一旋流除砂器65的泥浆出口61处于第二旋流除砂器66的进料口正上方；第一旋流除砂器筛出径粒≧2mm的砂砾，第二旋流除砂器物为筛出径粒≧0.05mm的物料。
这样将
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何修改、变更以及等效结构变换，均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将盾构泥渣导入分筛装置(1)，筛出岩屑颗粒并将筛分的泥浆通过第一泥浆管路(2)输送储浆罐(3)；
步骤二：岩屑颗粒输送至冲击破碎装置(4)，将岩屑破碎成颗粒形成岩屑破碎颗粒；
步骤三：将岩屑破碎颗粒输送至研磨破碎装置(5)将岩屑破碎颗粒粉碎成砂粒；
步骤四、砂粒喷淋搅拌冲洗形成砂浆；
步骤五、砂浆输送到旋流除砂器(6)得到过滤砂砾和泥浆；泥浆通过第二泥浆管路(7)输送储浆罐(3)，用于再生泥浆
步骤六、过滤砂砾输送到混料装置(8)，混合制造混凝土。
2.如权利要求1所述的盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，所述旋流除砂器(6)包括第一旋流除砂器(65)和第二旋流除砂器(66)；第一旋流除砂器(65)的泥浆出口(61)处于第二旋流除砂器(66)的进料口正上方；第一旋流除砂器筛出径粒》2mm的砂砾，第二旋流除砂器物为筛出径粒》0.05mm的物料。
3.如权利要求1所述的盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，所述冲击破碎装置为冲击式破碎机。
4.如权利要求1所述的盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，所述研磨破碎装置为球磨机。
5.如权利要求1所述的盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，所述混料装置(8)为混凝土搅拌机。
6.一种盾构岩屑回收再利用***，其特征在于，包括分筛装置(1)，配合分筛装置(1)分别安装有第一泥浆管路(2)和冲击破碎装置(4)；第一泥浆管路(2)连通有输送储浆罐(3)；配合冲击破碎装置(4)安装有研磨破碎装置(5)，配合研磨破碎装置(5)安装有砂粒喷淋搅拌装置(9)；砂粒喷淋搅拌装置(9)通过砂粒浆管路(96)连通有旋流除砂器(6)；旋流除砂器(6)底部的泥浆出口(61)通过第二泥浆管路(7)连通储浆罐(3)；配合旋流除砂器(6)的出砂口(63)安装有混料装置(8)；第一泥浆管路(2)和第二泥浆管路(7)上均安装有泥浆泵(64)。
7.如权利要求6所述的盾构岩屑回收再利用***，其特征在于，所述冲击破碎装置为冲击式破碎机；所述研磨破碎装置为球磨机；所述混料装置(8)为混凝土搅拌机；所述旋流除砂器(6)包括第一旋流除砂器(65)和第二旋流除砂器(66)；第一旋流除砂器(65)的泥浆出口(61)处于第二旋流除砂器(66)的进料口正上方；第一旋流除砂器筛出径粒》2mm的砂砾，第二旋流除砂器物为筛出径粒》0.05mm的物料。
8.如权利要求6所述的盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，所述分筛装置(1)包括倾斜设置的筛网(11)，筛网(11)上安装有震动器(12)，筛网(11)下端配合安装冲击破碎装置(4)；筛网(11)底部安装有锥形料斗(13)，锥形料斗(13)与第一泥浆管路(2)连通；冲击破碎装置(4)底部的出料口处于研磨破碎装置(5)的进料口正上方；研磨破碎装置(5)的出料口处于砂粒喷淋搅拌装置(9)的进料口正上方。
9.如权利要求6所述的盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，所述砂粒喷淋搅拌装置(9)包括壳体(91)，壳体(91)内安装有转轴(92)，转轴(92)上安装有搅拌叶(93)；壳体(91)顶部安装有进料口(94)和喷淋头(95)；壳体(91)底部连通有砂粒浆管路(96)，砂粒浆管路(96)上安装有浆液泵(97)；转轴(92)连接有电机(98)。
10.如权利要求6所述的盾构岩屑回收再利用方法，其特征在于，所述旋流除砂器(6)的出砂口(63)与混料装置(8)之间安装有传送带(10)。
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