土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法及系统，对于含砂量大于限定值的渣土采用资源化处置方法，对于含砂量小于限定值的渣土采用原位固化处置方法。资源化处置方法的系统包括：解泥机和预筛，预筛的筛上通过输送带与储存仓连接；预筛的筛下与渣浆池连接，渣浆池与泥浆分离装置连接，泥浆分离装置与螺旋洗砂机连接，螺旋洗砂机的筛上与第三储存仓连接，螺旋洗砂机与泥浆分离装置连接，泥浆分离装置与浓密装置连接，浓密装置与絮凝剂制备装置连接，浓密装置与制浆机连接，制浆机与固化剂储罐连接，制浆机与固化池连接；浓密装置的溢流口与清水池连接。根据不同的渣土条件，提供不同的处理方案，实现渣土的针对性处理。

Method and system of comprehensive treatment and resource ecological utilization of earth pressure balance shield residue

【技术实现步骤摘要】
土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法及系统
本专利技术涉及泥浆处理领域，特别是一种适用于土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法及系统。
技术介绍
由于土压盾构渣土中含有表面活化剂，难以晒干，流动性大，随着城市盾构渣土量的增加，土地被占用面积逐渐加大，仍以露天堆放为主。盾构渣土如果不经环保处理进入受纳场，所含泡沫剂一旦进入水体，会产生大量泡沫，影响正常生产生活，同时对水中微生物造成不良影响。大多数城市对渣土的堆放未制定有效合理的方案，占用空间大，堆放无序，恶化了城市环境卫生，与城市的美化与文明发展不协调，影响了城市的形象，未经处理直接进行矿洞填埋或大量堆积，可能造成潜在的地质灾害。现有技术中也有将渣土稀释后采用旋流筛分、固液分离后泥饼外运的方案，例如中国专利文献CN104858048A中记载了一种土压平衡盾构渣土环保再生处理方法和设备，采用多级旋流筛分及压滤脱水处理，但该方法未充分考虑土压盾构渣土不同地层的适应性，如该标段整个区间都是粘土或淤泥地层，则采用该方法筛分不出什么砂石料，采用压滤机作为固液分离的方式也不经济且占地面积大，不能满足工程施工需求。中国专利文献CN103752074A中记载了一种立体空间集成泥浆净化装置，包括多个标准尺寸的功能框架的组合，其中，一级储浆槽框架上方设有预筛框架，预筛框架上方设有总进浆框架；一级储浆槽框架的一侧设有二级储浆槽框架，二级储浆槽框架上方设有脱水筛框架，脱水筛框架上方设有旋流器框架；各个功能框架之间通过管阀系统连接。各个功能框架为标准集装箱的尺寸。中国专利文献CN206613225U记载了一种防板结浓密机，包括箱体，箱体的底部设有倒梯形斗，倒梯形斗的底部设有搅龙装置，搅龙装置的排料口设有闸板；倒梯形斗的底部开放，搅龙装置的顶部与倒梯形斗的底部连接的位置设有开放顶部，开放顶部与倒梯形斗的底部连接，搅龙装置的螺旋叶片部分的位于倒梯形斗的底部空间内。上述的装置均能够用于泥浆的处理，但是现有处理后的泥浆仍然含水率较高，不利与外运，通常还需要采用压滤机进一步将泥浆压制脱水成为泥饼后外运，但是压滤机的处理效率太低，而且占地面积较大，使用较为不便，不能适应现有的盾构施工工况。而且现有技术中的泥浆处理工艺均未充分考虑相关资源的回收再利用，环保压力较大，而且外运渣土处理不当，还容易出现滑坡等地质灾害。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法及系统，根据土压盾构渣土地质条件提供不同的处理方案，实现渣土的针对性处理，还能够回收资源进行再利用，提高渣土处理的经济效益。为解决上述的技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法，包括以下步骤：S1、对土压平衡盾构渣土含砂量进行检测；S2、对于含砂量大于限定值的渣土采用资源化处置方法，对于含砂量小于限定值的渣土采用原位固化处置方法。优选的方案中，含砂量限定值为50%~70%。优选的方案中，含砂量限定值为60%。优选的方案中，所述的资源化处置方法中包括以下步骤：S21、将渣土与清水一起混合成渣浆；S22、渣浆送入预筛中预分离，预筛上各层的砂料分别输送至第二输送带和第三输送带，经过洗砂后输送不同粒径的颗粒至第一储存仓和第二储存仓；预筛输送至第一储存仓的为3-20mm粒径的颗粒，预筛输送至第二储存仓的为15mm以上颗粒；S23、预筛筛下渣浆暂存在渣浆池，渣浆池的渣浆输送至泥浆储存池；S24、渣浆泵将渣浆输送至旋流分离装置，上清液送至溢流箱，下部渣浆送至泥浆筛，泥浆筛的筛上渣料通过第一输送带送至螺旋洗砂机，螺旋洗砂机的筛上颗粒物送至第三储存仓，螺旋洗砂机的筛下渣浆输送至泥浆储存池；螺旋洗砂机输送至第三储存仓的为74um以上颗粒；S25、溢流箱溢流后的泥浆送入泥浆池，溢流箱内溢流前的渣料返回泥浆储存池；所述的渣浆泵为可调流量泵，根据旋流分离装置的下部渣浆流量控制渣浆泵的流量；泥浆池的泥浆送入到浓密装置内与絮凝剂混合；混合后的浓浆送入到制浆机中与固化剂混合，固化后的泥浆运出或回收再利用；浓密装置的溢流液送入清水池循环再利用。优选的方案中，所述的原位固化处置方法为将渣土置于原位固化池内，固化剂制备装置制备固化剂输送至原位固化机，原位固化机将固化剂送入原位固化池内并搅拌，实现渣土的固化运出或回收再利用。一种用于上述的土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法的系统：解泥机的出口与预筛连接，预筛的筛上通过输送带与储存仓连接；预筛的筛下与渣浆池连接，渣浆池与泥浆分离装置连接，泥浆分离装置中泥浆筛的筛上通过输送带与螺旋洗砂机连接，螺旋洗砂机的筛上与第三储存仓连接，螺旋洗砂机的筛下与泥浆分离装置连接，泥浆分离装置的出料口与浓密装置的进料口连接，浓密装置的进料口还与絮凝剂制备装置连接，浓密装置的出料口与制浆机的进料口连接，制浆机的进料口还与固化剂储罐的出口连接，制浆机的出口与固化池连接；浓密装置的溢流口与清水池连接。优选的方案中，所述的固化池与发泡材料生产装置、免烧陶瓷材料生产装置和人造石生产装置中的一个或多个连接。优选的方案中，所述的解泥机中，设有水平布置的搅拌轴，搅拌轴与电机连接；还设有渣土暂存池，在渣土暂存池设有提升机，提升机的出口位于解泥机的上方，解泥机的上方还与清水泵的出口连接，清水泵的进口与清水池连接；所述的预筛有多级，各级预筛的筛上分别对应一台输送带；每台输送带对应一个储存仓。优选的方案中，泥浆分离装置的结构为：泥浆储存池的进口与螺旋洗砂机的出口连接，泥浆储存池的进口还与渣浆池的出口连接，泥浆储存池通过渣浆泵与旋流分离装置的进口连接，旋流分离装置的上清液出口与溢流箱的进口连接，溢流箱内设有溢流板，溢流箱溢流前的出口与泥浆储存池连接，溢流箱溢流后的出口与泥浆池连接；旋流分离装置出渣口与泥浆筛的进口连接，泥浆筛的出口与泥浆储存池连接，泥浆储存池内设有液位控制装置。优选的方案中，所述的固化剂储罐的结构为，固化剂储罐的罐体底部设有称重螺旋输送机，称重螺旋输送机的出口位于制浆机的上方。本专利技术提供的一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用技术及方法及系统，通过针对不同的土压盾构渣土地质条件，主要是含砂率，提供不同的处理方案，实现渣土的针对性处理，还能够回收资源进行再利用，提高渣土处理的经济效益。通过将各个泥浆处理设备和工艺进行优化组合，实现了泥浆处理效率的大幅提升，而且各个设备之间的处理过程中还能够对不同粒径的颗粒物进行分级，实现混凝土骨料级配分级，提高经济效益，尤其是经过固化后的泥浆还能够被制成建筑构件再利用，并且经过固化和回收再利用的泥浆还能够避免出现滑坡等地质灾害。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术中资源化处置系统的结构示意图。图2为本专利技术中原位固化处置系统的结构示意图。图中：提升机1，解泥机2，搅拌轴201，电机202，预筛3，泥浆分离装置4，旋流分离装置41，溢流箱42，泥浆筛43，泥浆储存池44，液位控制装置45，渣浆泵46，螺旋洗砂机5，泥浆池6，第一输送泵7，浓密装置8，箱体81，螺旋输送装置82，絮凝剂制备装置9，固化剂储罐10，称重螺旋输送机11，制浆机12，固化池13，发泡材料生产装置14，免烧陶瓷材料生产装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法，其特征是包括以下步骤：S1、对土压平衡盾构渣土含砂量进行检测；S2、对于含砂量大于限定值的渣土采用资源化处置方法，对于含砂量小于限定值的渣土采用原位固化处置方法。

【技术特征摘要】
1.一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法，其特征是包括以下步骤：S1、对土压平衡盾构渣土含砂量进行检测；S2、对于含砂量大于限定值的渣土采用资源化处置方法，对于含砂量小于限定值的渣土采用原位固化处置方法。2.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法，其特征是：含砂量限定值为50%~70%。3.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法，其特征是：含砂量限定值为60%。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法，其特征是：所述的资源化处置方法中包括以下步骤：S21、将渣土与清水一起混合成渣浆；S22、渣浆送入预筛（3）中预分离，预筛（3）上各层的砂料分别输送至第二输送带（20）和第三输送带（21），经过洗砂后输送不同粒径的颗粒至第一储存仓（22）和第二储存仓（23）；预筛（3）输送至第一储存仓（22）的为3-20mm粒径的颗粒，预筛（3）输送至第二储存仓（23）的为15mm以上颗粒；S23、预筛（3）筛下渣浆暂存在渣浆池（28），渣浆池（28）的渣浆输送至泥浆储存池（44）；S24、渣浆泵（46）将渣浆输送至旋流分离装置（41），上清液送至溢流箱（42），下部渣浆送至泥浆筛（43），泥浆筛（43）的筛上渣料通过第一输送带（19）送至螺旋洗砂机（5），螺旋洗砂机（5）的筛上颗粒物送至第三储存仓（26），螺旋洗砂机（5）的筛下渣浆输送至泥浆储存池（44）；螺旋洗砂机（5）输送至第三储存仓（26）的为74um以上颗粒；S25、溢流箱（42）溢流后的泥浆送入泥浆池（6），溢流箱（42）内溢流前的渣料返回泥浆储存池（44）；所述的渣浆泵（46）为可调流量泵，根据旋流分离装置（41）的下部渣浆流量控制渣浆泵（46）的流量；泥浆池（6）的泥浆送入到浓密装置（8）内与絮凝剂混合；混合后的浓浆送入到制浆机（12）中与固化剂混合，固化后的泥浆运出或回收再利用；浓密装置（8）的溢流液送入清水池（25）循环再利用。5.根据权利要求1~3任一项所述的一种土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法，其特征是：所述的原位固化处置方法为将渣土置于原位固化池（302）内，固化剂制备装置（29）制备固化剂输送至原位固化机（301），原位固化机（301）将固化剂送入原位固化池（302）内并搅拌，实现渣土的固化运出或回收再利用。6.一种用于权利要求1~4任一项所述的土压平衡盾构渣土综合处理及资源生态利用方法的系统，其特征是：解泥机（2）的出口与预筛（3）连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘虎，陈益人，傅磊，李青松，
申请(专利权)人：三川德青工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42