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盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法

阅读:1014发布:2021-03-02

专利汇可以提供盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供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。,下面是盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法专利的具体信息内容。

1.一种盾构机拖挂式固液分离系统,包括设置在盾构系统之后的台车架(19),其特征是:台车架(19)上设有固液分离系统;
所述的固液分离系统的结构为,预筛(1)的筛下与旋流器(2)的入口连接,旋流器(2)的重相出口与脱筛(3)连接,脱水筛(3)的筛下与储浆槽(12)连接;
储浆槽(12)与旋流器(2)的入口连接;
旋流器(2)的上清液出口与溢流箱(10)连接,溢流箱(10)的溢流口与净浆槽(6)连接,净浆槽(6)设有第二污水(8),以将净浆返回至盾构系统;
预筛(1)和脱水筛(3)的筛上物输送至渣斗车(15)。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机拖挂式固液分离系统,其特征是:在预筛(1)的筛下设有预筛槽(13),在脱水筛(3)的筛下设有脱水筛槽(7);
预筛槽(13)和脱水筛槽(7)与储浆槽(12)连接,储浆槽(12)通过渣浆泵(9)与旋流器(2)的入口连接。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机拖挂式固液分离系统,其特征是:在溢流箱(10)的底部还设有补浆口,在补浆口的位置设有液位控制装置(11)。
4.根据权利要求3所述的一种盾构机拖挂式固液分离系统,其特征是:所述的液位控制装置(11)为浮球或浮箱阀。
5.根据权利要求1所述的一种盾构机拖挂式固液分离系统,其特征是:所述的预筛(1)、脱水筛(3)和旋流器(2)位于台车架(19)的顶部;
溢流箱(10)位于台车架(19)的中间;
储浆槽(12)和净浆槽(6)位于台车架(19)的一侧。
6.根据权利要求1所述的一种盾构机拖挂式固液分离系统,其特征是:还设有平衡槽(4),平衡槽(4)位于与净浆槽(6)相对的台车架(19)的另一侧;
平衡槽(4)与净浆槽(6)之间通过管路连接,在管路上设有阀
7.根据权利要求1 6任一项所述的一种盾构机拖挂式固液分离系统,其特征是:固液分~
离系统通过固液分离系统进浆管(18)与排泥泵(14)的出口连接,排泥泵(14)的入口与盾构系统的开挖仓(28)靠近底部的位置连接,排泥泵(14)的出口还与地面泥水处理系统(26)连接。
8.根据权利要求7所述的一种盾构机拖挂式固液分离系统,其特征是:在排泥泵(14)与地面泥水处理系统(26)之间的连接管路上设有第一截止阀(22),在固液分离系统进浆管(18)上设有第二截止阀(23),在排泥泵(14)的附近管路设有在线粘度传感器(21)。
9.根据权利要求6或8所述的一种盾构机拖挂式固液分离系统,其特征是:平衡槽(4)或净浆槽(6)还通过污水泵和管路与盾构系统的开挖仓连接,在管路上还设有流量传感器(24)。
10.一种采用权利要求8 9任一项所述的盾构机拖挂式固液分离系统的分离方法,其特~
征是包括以下步骤:
S1、通过在线粘度传感器(21)对泥浆的粘度进行检测;
S2、当泥浆粘度超出预设值,则开启第一截止阀(22),关闭第二截止阀(23),将泥浆输送至地面泥水处理系统(26),经地面泥水处理系统(26)处理后送至开挖仓(28);
当泥浆粘度低于预设值,则关闭第一截止阀(22),开启第二截止阀(23),将泥浆输送至固液分离系统,经固液分离系统处理后送至开挖仓(28);
S3、优先使用固液分离系统处理后的净浆,当流量传感器(24)检测到固液分离系统输送的净浆不足,则切换到地面泥水处理系统(26)给开挖仓(28)供浆;
通过以上步骤,实现充分利用盾构机拖挂式固液分离系统进行泥浆分离。

说明书全文

盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法

技术领域

[0001] 本发明涉及泥浆处理领域,特别是一种盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法。

背景技术

[0002] 在隧道的盾构掘进中,泥平衡盾构需要在地面设置泥水处理系统、废浆处理系统以满足盾构泥浆的循环利用。盾构系统排出的泥浆通常含有砂、石、泥等不同粒径固体,泥浆处理工艺流程复杂,占地面积大。对于特定的硬岩地层,由于掘进的产物主要为体积大小不等的碎石,其中细泥较少,固液分离难度较泥浆低,可在隧道内就地进行。从而大幅提高处理效率,减少处理能耗。中国专利文献CN110439573A隧道移动清淤冲洗装置及方法,采用安装在台车上的泥浆处理系统,但是该处理系统的处理能较弱,仅能用于处理粘度很低的泥浆,对于含砂量较低的泥浆,处理能力不足。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法,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,降低能耗,并能够利用处理后的循环水供应盾构系统泥水平衡施工过程中的水用量。优选的方案中,能够在线检测泥浆的粘度,避免粘度过大的泥浆影响拖挂式固液分离系统的工作效率,提高整体处理效率。
[0004] 为解决上述的技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种盾构机拖挂式固液分离系统,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,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。
[0005] 优选的方案中,在预筛的筛下设有预筛槽,在脱水筛的筛下设有脱水筛槽;预筛槽和脱水筛槽与储浆槽连接,储浆槽通过渣浆泵与旋流器的入口连接。
[0006] 优选的方案中,在溢流箱的底部还设有补浆口,在补浆口的位置设有液位控制装置。
[0007] 优选的方案中,所述的液位控制装置为浮球或浮箱阀。
[0008] 优选的方案中,所述的预筛、脱水筛和旋流器位于台车架的顶部;溢流箱位于台车架的中间;
储浆槽和净浆槽位于台车架的一侧。
[0009] 优选的方案中,还设有平衡槽,平衡槽位于与净浆槽相对的台车架的另一侧;平衡槽与净浆槽之间通过管路连接,在管路上设有阀
[0010] 优选的方案中,固液分离系统通过固液分离系统进浆管与排泥泵的出口连接,排泥泵的入口与盾构系统的开挖仓靠近底部的位置连接,排泥泵的出口还与地面泥水处理系统连接。
[0011] 优选的方案中,在排泥泵与地面泥水处理系统之间的连接管路上设有第一截止阀,在固液分离系统进浆管上设有第二截止阀,在排泥泵的附近管路设有在线粘度传感器
[0012] 优选的方案中,平衡槽或净浆槽还通过污水泵和管路与盾构系统的开挖仓连接,在管路上还设有流量传感器。
[0013] 一种采用上述的盾构机拖挂式固液分离系统的分离方法,包括以下步骤:S1、通过在线粘度传感器对泥浆的粘度进行检测;
S2、当泥浆粘度超出预设值,则开启第一截止阀,关闭第二截止阀,将泥浆输送至地面泥水处理系统,经地面泥水处理系统处理后送至开挖仓;
当泥浆粘度低于预设值,则关闭第一截止阀,开启第二截止阀,将泥浆输送至固液分离系统,经固液分离系统处理后送至开挖仓;
S3、优先使用固液分离系统处理后的净浆,当流量传感器检测到固液分离系统输送的净浆不足,则切换到地面泥水处理系统给开挖仓供浆;
通过以上步骤,实现充分利用盾构机拖挂式固液分离系统进行泥浆分离。
[0014] 本发明提供的一种盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法,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,降低能耗,并能将处理后的循环水供应盾构系统泥水平衡施工过程中的水用量,本发明的设备结构紧凑,处理能力强,综合效益显著。优选的方案中,设置的在线粘度传感器配合阀门的切换,能够根据泥浆的粘度,自动切换到不同的处理方案,例如粘度较低的泥浆,例如含沙量大于50%的泥浆,切换至拖挂式固液分离系统进行分离,而粘度较高的泥浆,例如含沙量小于50%的泥浆,且切换至地面泥水处理系统进行分离。从而大幅提高泥浆处理效率。在盾构机进浆管的位置设有的流量传感器,能够确保开挖仓在泥水平衡盾构施工过程中的用水量。当拖挂式固液分离系统的处理量不足时,则通过地面泥水处理系统进行补水。本发明能够大幅提升盾构泥浆的处理效率,减少泥浆处理所述的能耗,尤其是减少泥浆输送过程中产生的能耗。附图说明
[0015] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:图1为本发明中固液分离系统的截面示意图。
[0016] 图2为本发明中固液分离系统的立体图。
[0017] 图3为本发明的工艺流程图
[0018] 图中:预筛1,旋流器2,脱水筛3,平衡槽4,第三污水泵5,净浆槽6,脱水筛槽7,第二污水泵8,渣浆泵9,溢流箱10,液位控制装置11,储浆槽12,预筛槽13,排泥泵14,渣斗车15,盾构机进浆管16,地面废浆管17,固液分离系统进浆管18,台车架19,隧道环片20,在线粘度传感器21,第一截止阀22,第二截止阀23,流量传感器24,泥浆泵25,地面泥水处理系统26,地面废浆池27,开挖仓28,单向阀29。

具体实施方式

[0019] 实施例1:如图1 3中,一种盾构机拖挂式固液分离系统,包括设置在盾构系统之后的台车架19,~
台车架19上设有固液分离系统;
所述的固液分离系统的结构为,预筛1的筛下与旋流器2的入口连接,旋流器2的重相出口与脱水筛3连接,脱水筛3的筛下与储浆槽12连接;
储浆槽12与旋流器2的入口连接;
旋流器2的上清液出口与溢流箱10连接,溢流箱10的溢流口与净浆槽6连接,净浆槽6设有第二污水泵8,以将净浆返回至盾构系统;
预筛1和脱水筛3的筛上物输送至渣斗车15。由此结构,将盾构系统中的开挖仓28的泥浆通过排泥泵14输送至固液分离系统进浆管18,即可实现跟随盾构系统的泥浆处理。处理的步骤是,预筛1、旋流分选和脱水筛3,泥砂石头能固形物排入到渣斗车15内运出,净浆则进入到净浆槽6内,通过污水泵返送给盾构系统用于泥水平衡盾构施工用水。
[0020] 优选的方案如图3中,在预筛1的筛下设有预筛槽13,在脱水筛3的筛下设有脱水筛槽7;预筛槽13和脱水筛槽7与储浆槽12连接,储浆槽12通过渣浆泵9与旋流器2的入口连接。
[0021] 优选的方案中,在溢流箱10的底部还设有补浆口,在补浆口的位置设有液位控制装置11。优选的方案中,所述的液位控制装置11为浮球阀或浮箱阀。
[0022] 优选的方案如图1、2中,所述的预筛1、脱水筛3和旋流器2位于台车架19的顶部;溢流箱10位于台车架19的中间;
储浆槽12和净浆槽6位于台车架19的一侧。
[0023] 优选的方案中,还设有平衡槽4,平衡槽4位于与净浆槽6相对的台车架19的另一侧;平衡槽4与净浆槽6之间通过管路连接,在管路上设有阀门和泵。如图3中,在净浆槽6的出口设有第二污水泵8,通过阀门的切换,第二污水泵8能够向平衡槽4内送浆,以实现整个台车架19的平衡,第二污水泵8也能够直接经过盾构机进浆管16向开挖仓28内供浆。平衡槽
4的出口设有第三污水泵5,也能够经过盾构机进浆管16向开挖仓28内供浆。平衡槽4和净浆槽6还能够通过地面废浆管17向地面泥水处理系统26或地面废浆池27供浆。在地面废浆管
17还设有单向阀29,以使只能向地面泥水处理系统26或地面废浆池27供浆。
[0024] 优选的方案如图3中,固液分离系统通过固液分离系统进浆管18与排泥泵14的出口连接,排泥泵14的入口与盾构系统的开挖仓28靠近底部的位置连接,排泥泵14的出口还与地面泥水处理系统26连接。
[0025] 优选的方案中,在排泥泵14与地面泥水处理系统26之间的连接管路上设有第一截止阀22,在固液分离系统进浆管18上设有第二截止阀23,在排泥泵14的附近管路设有在线粘度传感器21。在线粘度传感器21为市售的产品,例如深圳亚泰光电的YFV系列,或者江苏精灵电子科技发展有限公司的在线粘度计
[0026] 通常在盾构施工过程中,会穿过不同的地形,例如部分地形含砂量较高,而部分地形则含泥量较高,尤其是富含黏土之类的地形,在这些地质条件下,盾构施工排出的泥浆中含砂量较低,例如低于50%,由于粘度过大,采用拖挂式固液分离系统的处理效果不理想,还容易导致开挖仓28中泥水平衡盾构施工过程中的供水不足。采用了设置在线粘度传感器21的方案,当粘度较高的泥浆,就可以输送至地面泥水处理系统26进行处理,采用例压滤机、絮凝沉淀池之类的设备进行处理。并且由地面废浆池27进行供水,以确保盾构施工过程中用水的持续性。
[0027] 优选的方案如图3中,平衡槽4或净浆槽6还通过污水泵和管路与盾构系统的开挖仓连接,在管路上还设有流量传感器24。设置的流量传感器24用于对拖挂式固液分离系统的供水进行监控,1是确保施工需要,2是避免各个污水泵空吸,损坏设备。
[0028] 实施例2:一种采用上述的盾构机拖挂式固液分离系统的分离方法,包括以下步骤:
S1、通过在线粘度传感器21对泥浆的粘度进行检测;
S2、当泥浆粘度超出预设值,则开启第一截止阀22,关闭第二截止阀23,将泥浆输送至地面泥水处理系统26,经地面泥水处理系统26处理后送至开挖仓28;
当泥浆粘度低于预设值,则关闭第一截止阀22,开启第二截止阀23,将泥浆输送至固液分离系统,经固液分离系统处理后送至开挖仓28;由此方案,充分利用拖挂式固液分离系统的处理能力。
[0029] S3、优先使用固液分离系统处理后的净浆,当流量传感器24检测到固液分离系统输送的净浆不足,则切换到地面泥水处理系统26给开挖仓28供浆;由此方案,确保施工供水充足。
[0030] 通过以上步骤,实现充分利用盾构机拖挂式固液分离系统进行泥浆分离。
[0031] 上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,在互不冲突的前提下,本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。
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