CN114259790A - 一种用于盾构渣土处理的压滤装置及其渣土压滤方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于盾构渣土处理的压滤装置及其渣土压滤方法，其包括多台压滤机，每台压滤机均包括第一进料口，第一进料口与螺旋输送机的排渣口连通，压滤机的下方设置有清水出液管和传送带，清水出液管的下方设置有导水槽；压滤机下方设置有向传送带倾斜的排渣通道，排渣通道用于将压滤后的渣土排出至传送带上，压滤机将渣土中的水分进行挤压分离，分离出的水通过清水出液管流向导水槽，压滤后的渣土通过排渣通道进入传送带，传送带将压滤后的渣土输出至盾构机机舱外部，压滤装置可以直接将呈流塑状态的渣土进行固液分离，便于盾构渣土的回收，且实现了清水的回收利用，大大减少了盾构渣土不方便运输的问题，同时也对环境更加友好。

Description

一种用于盾构渣土处理的压滤装置及其渣土压滤方法

技术领域

本发明涉及盾构设备技术领域，特别涉及一种用于盾构渣土处理的压滤装置及其渣土压滤方法。

背景技术

由于盾构机施工效率高、适用地层广泛、成本低以及相对安全等优点，被广泛的应用到城市的地铁建设中。与此同时，因盾构机掘进过程中加入膨润土以及地层本身含水等等诸多原因，导致施工过程产生的渣土含有大量水分，有些渣土甚至呈流塑状态。就目前而言，盾构机渣土的处理方式主要为直接向外运输然后进行集中堆积处理，但因其拥有较高的含水率使渣土呈流塑态，不便于运输，导致此方式的运输效率比较低，且在运输过程中容易撒漏污染道路并且相关的环保部门和政府对盾构渣土有相对较严格的管控制度。加之由于盾构施工产生的大量含水率较高的渣土堆放会占用大量的耕地资源，浪费大量的国家土地资源，且高含水率的渣土堆积体十分不稳定，很容易发生塌方、滑坡以及引起沙尘污染等等危害；同时，盾构渣土中的大量液体的浸出会对堆积场周围的水资源造成比较严重的环境污染；又因盾构机产生的渣土中含有大量的可被利用的无机原料。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于盾构渣土处理的压滤装置及其渣土压滤方法，解决了现有的盾构机渣土的处理方式，存在渣土不便运输、渣土堆积体不稳定和危害环境的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供了一种用于盾构渣土处理的压滤装置，其包括多台设置在盾构机机舱内的压滤机，每台压滤机均包括第一进料口，第一进料口用于与螺旋输送机的排渣口连通，压滤机的下方设置有清水出液管和传送带，清水出液管的下方设置有导水槽，导水槽一端位于盾构机机舱外部；

压滤机下方设置有向传送带倾斜的排渣通道，排渣通道用于将压滤后的渣土排出至传送带上。

本方案的基本原理为：盾构机在对盾构过程中会将土层碾碎成含水的渣土，此时渣土呈流塑状态，流塑状态经过螺旋输送机输送至压滤机中，压滤机将渣土中的水分进行挤压分离，分离出的水通过清水出液管流向导水槽，压滤后的渣土通过排渣通道进入传送带，传送带将压滤后的渣土输出至盾构机机舱外部，压滤装置可以直接将呈流塑状态的渣土进行固液分离，便于盾构渣土的回收，且实现了清水的回收利用，大大减少了盾构渣土不方便运输的问题，同时也对环境更加友好。

进一步地，作为压滤机设置在盾构机机舱内的优选实施方式，压滤机的数量为两台，两台压滤机并排放置在盾构机机舱内；两台压滤机和螺旋输送机之间设置有三口排渣装置；三口排渣装置包括用于与螺旋输送机连通的排渣主管和两根分别与两台压滤机的第一进料口连通的排渣支管。

两台压滤机并列设置并分布于传送带上方左右两侧，可以加快含水渣土的固液分离效率。三口排渣装置的设置，便于两台压滤机的第一进料口与螺旋输送机排渣口的连通。

进一步地，每个排渣支管内均设置有用于控制渣土流量大小的控制开关；控制开关包括传感单元、计数单元控制单元和阀门。传感单元在管道中有流体流动时向计数单元发出开始计数信号计数单元用来计数并在计数超过预设值时，向控制单元发出控制信号，控制阀门关闭管道。控制开关还包括复位开关，用来使排渣支管恢复到打开的状态；计数单元和控制单元用时间继电器实现；计数单元是计时器或流量计。

控制开关的设置对***运行处置渣土状况监测并控制***进料量避免造成设备超负荷运转引起堵料，提高了对渣土压滤能力和设备运行的流畅度。

进一步地，每台压滤机的一侧设置有第一进料口，压滤机另一侧的顶部设置有第二进料口，第一进料口和第二进料口上均设置有用于监测进料口内部压力的压力表。第二进料口为备用进料口，在第一进料口堵塞或者损坏的情况下，可以通过第二进料口向压滤机输送渣土，也可以两个进料口同时进料来提高渣土的进料速度。压力表用于监测进料管道内的压力，即有效作用压力，当压力值达到设定值时，保压一段时间，能够提高渣土泥饼的压实效果。

进一步地，导水槽位于盾构机机舱外部的一端设置有清水池，导水槽的底部为坡度设置，清水池位于坡底。导水槽和清水池的设置，便于收集渣土压滤后的清水，实现了清水的回收利用，避免水资源的浪费。

进一步地，为了实现将两台压滤与盾构机机舱固定连接，压滤机的两端均设置有支脚，压力机通过支脚与盾构机机舱内壁固定连接。

优选地，压滤机为侧杠式压滤机。

本方案还提供一种用于盾构渣土处理的压滤装置的渣土压滤方法，其包括：步骤1：盾构机机舱中的刀盘旋转将土层切削为呈流塑状态的渣土，随着盾构机的向前掘进，呈流塑状态的渣土进入螺旋输送机；

步骤2：螺旋输送机将运转呈流塑状态的渣土送入三口排渣装置内；

步骤3：控制开关内的传感单元和计数单元实施监测三口排渣装置内的流量情况，呈流塑状态的渣土通过两根排渣支管分别进入两台压滤机；

步骤4：两台压滤机对呈流塑状态的渣土进行压滤，压滤后的清水经过清水出液管流入导水槽，清水流经导水槽进入清水池，完成对压滤后清水的收集；

步骤5：两台压滤机工作至预设时间，停止工作，将呈流塑状态的渣土压滤呈渣土泥饼，压滤机释放压力，渣土泥饼从压滤机中落入排渣通道并进入传送带，传送带将渣土泥饼输送出盾构机机舱，完成对呈流塑状态的渣土的压滤工作。

本发明的有益效果为：本方案中压滤机将渣土中的水分进行挤压分离，分离出的水通过清水出液管流向导水槽，压滤后的渣土通过排渣通道进入传送带，传送带将压滤后的渣土输出至盾构机机舱外部，压滤装置可以直接将呈流塑状态的渣土进行固液分离，便于盾构渣土的回收，且实现了清水的回收利用，大大减少了盾构渣土不方便运输的问题，同时也对环境更加友好。

附图说明

图1为一种用于盾构渣土处理的压滤装置的结构示意图。

图2为压滤机的结构示意图。

图3为三口排渣装置的结构示意图。

图4为控制开关的电路结构示意图。

其中，1、盾构机机舱；2、压滤机；3、第一进料口；4、螺旋输送机；5、清水出液管；6、传送带；7、导水槽；8、排渣通道；9、三口排渣装置；901、排渣主管；902、排渣支管；903、控制开关；10、第二进料口；11、压力表；12、清水池；13、支脚。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1～图4，本发明提供的一种用于盾构渣土处理的压滤装置，其包括多台设置在盾构机机舱1内的压滤机2。压滤机2优选但不局限为侧杠式压滤机2。

每台压滤机2均包括第一进料口3，第一进料口3用于与螺旋输送机4的排渣口连通，压滤机2的下方设置有清水出液管5和传送带6，清水出液管5的下方设置有导水槽7，导水槽7一端位于盾构机机舱1外部；压滤机2下方设置有向传送带6倾斜的排渣通道8，排渣通道8用于将压滤后的渣土排出至传送带6上。

导水槽7位于盾构机机舱1外部的一端设置有清水池12，导水槽7的底部为坡度设置，清水池12位于坡底。导水槽7和清水池12的设置，便于收集渣土压滤后的清水，实现了清水的回收利用，避免水资源的浪费。

盾构机在对盾构过程中会将土层碾碎成含水的渣土，此时渣土呈流塑状态，流塑状态经过螺旋输送机4输送至压滤机2中，压滤机2将渣土中的水分进行挤压分离，分离出的水通过清水出液管5流向导水槽7，压滤后的渣土通过排渣通道8进入传送带6，传送带6将压滤后的渣土输出至盾构机机舱1外部，压滤装置可以直接将呈流塑状态的渣土进行固液分离，便于盾构渣土的回收，且实现了清水的回收利用，大大减少了盾构渣土不方便运输的问题，同时也对环境更加友好。

作为压滤机2设置在盾构机机舱1内的优选实施方式，压滤机2的数量为两台，两台压滤机2并排放置在盾构机机舱1内，压滤机2的两端均设置有支脚13，压力机通过支脚13与盾构机机舱1内壁固定连接。

两台压滤机2和螺旋输送机4之间设置有三口排渣装置9；三口排渣装置9包括用于与螺旋输送机4连通的排渣主管901和两根分别与两台压滤机2的第一进料口3连通的排渣支管902。两台压滤机2并列设置并分布于传送带6上方左右两侧，可以加快含水渣土的固液分离效率。三口排渣装置9的设置，便于两台压滤机2的第一进料口3与螺旋输送机4排渣口的连通。

每个排渣支管902内均设置有用于控制渣土流量大小的控制开关903；控制开关903包括传感单元、计数单元控制单元和阀门。传感单元在管道中有流体流动时向计数单元发出开始计数信号计数单元用来计数并在计数超过预设值时，向控制单元发出控制信号，控制阀门关闭管道。控制开关903还包括复位开关，用来使排渣支管902恢复到打开的状态；计数单元和控制单元用时间继电器实现；计数单元是计时器或流量计。

控制开关903的设置对***运行处置渣土状况监测并控制***进料量避免造成设备超负荷运转引起堵料，提高了对渣土压滤能力和设备运行的流畅度。

每台压滤机2的一侧设置有第一进料口3，压滤机2另一侧的顶部设置有第二进料口10，第一进料口3和第二进料口10上均设置有用于监测进料口内部压力的压力表11。第二进料口10为备用进料口，在第一进料口3堵塞或者损坏的情况下，可以通过第二进料口10向压滤机2输送渣土，也可以两个进料口同时进料来提高渣土的进料速度。压力表11用于监测进料管道内的压力，即有效作用压力，当压力值达到设定值时，保压一段时间，能够提高渣土泥饼的压实效果。

本方案还提供一种用于盾构渣土处理的压滤装置的渣土压滤方法，其包括：

步骤1：盾构机机舱1中的刀盘旋转将土层切削为呈流塑状态的渣土，随着盾构机的向前掘进，呈流塑状态的渣土进入螺旋输送机4；

步骤2：螺旋输送机4将运转呈流塑状态的渣土送入三口排渣装置9内；

步骤3：控制开关903内的传感单元和计数单元实施监测三口排渣装置内的流量情况，呈流塑状态的渣土通过两根排渣支管902分别进入两台压滤机2；

步骤4：两台压滤机2对呈流塑状态的渣土进行压滤，压滤后的清水经过清水出液管5流入导水槽7，清水流经导水槽7进入清水池12，完成对压滤后清水的收集；

步骤5：两台压滤机2工作至预设时间，停止工作，将呈流塑状态的渣土压滤呈渣土泥饼，压滤机释放压力，渣土泥饼从压滤机2中落入排渣通道8并进入传送带6，传送带6将渣土泥饼输送出盾构机机舱1，完成对呈流塑状态的渣土的压滤工作。

Claims (8)

1.一种用于盾构渣土处理的压滤装置，其特征在于，包括多台设置在盾构机机舱内的压滤机，每台所述压滤机均包括第一进料口，所述第一进料口用于与螺旋输送机的排渣口连通，压滤机的下方设置有清水出液管和传送带，所述清水出液管的下方设置有导水槽，所述导水槽一端位于盾构机机舱外部；

压滤机下方设置有向所述传送带倾斜的排渣通道，所述排渣通道用于将压滤后的渣土排出至传送带上。

2.根据权利要求1所述的用于盾构渣土处理的压滤装置，其特征在于，所述压滤机的数量为两台，两台压滤机并排放置在盾构机机舱内；

两台压滤机和螺旋输送机之间设置有三口排渣装置；所述三口排渣装置包括用于与螺旋输送机连通的排渣主管和两根分别与两台压滤机的第一进料口连通的排渣支管。

3.根据权利要求2所述的用于盾构渣土处理的压滤装置，其特征在于，每个所述排渣支管内均设置有用于控制渣土流量大小的控制开关；控制开关包括传感单元、计数单元控制单元和阀门。

4.根据权利要求2所述的用于盾构渣土处理的压滤装置，其特征在于，每台所述压滤机的一侧设置有所述第一进料口，压滤机另一侧的顶部设置有第二进料口，第一进料口和第二进料口上均设置有用于监测进料口内部压力的压力表。

5.根据权利要求3所述的用于盾构渣土处理的压滤装置，其特征在于，所述导水槽位于盾构机机舱外部的一端设置有清水池，导水槽的底部为坡度设置，所述清水池位于坡底。

6.根据权利要求4所述的用于盾构渣土处理的压滤装置，其特征在于，所述压滤机的两端均设置有支脚，压力机通过所述支脚与盾构机机舱内壁固定连接。

7.根据权利要求5所述的用于盾构渣土处理的压滤装置，其特征在于，所述压滤机为侧杠式压滤机。

8.一种根据权利要求1～7任一所述的用于盾构渣土处理的压滤装置的渣土压滤方法，其特征在于，包括：

步骤1：盾构机机舱中的刀盘旋转将土层切削为呈流塑状态的渣土，随着盾构机的向前掘进，呈流塑状态的渣土进入螺旋输送机；

步骤2：螺旋输送机将运转呈流塑状态的渣土送入三口排渣装置内；

步骤3：控制开关内的传感单元和计数单元实施监测三口排渣装置内的流量情况，呈流塑状态的渣土通过两根排渣支管分别进入两台压滤机；

步骤4：两台压滤机对呈流塑状态的渣土进行压滤，压滤后的清水经过清水出液管流入导水槽，清水流经导水槽进入清水池，完成对压滤后清水的收集；

步骤5：两台压滤机工作至预设时间，停止工作，将呈流塑状态的渣土压滤呈渣土泥饼，压滤机释放压力，渣土泥饼从压滤机中落入排渣通道并进入传送带，传送带将渣土泥饼输送出盾构机机舱，完成对呈流塑状态的渣土的压滤工作。

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