一种盾构泥浆脱水装置制造方法及图纸

一种盾构泥浆脱水装置，包括电源、与电源连接的带孔阴极板、紧邻接带孔阴极板的平板陶瓷膜、泥浆储存槽、阳极板、真空集水装置、反冲洗装置、吹扫曝气装置和储存固态物锥形卡槽；平板陶瓷膜和带孔阴极板一起构成阴极膜，平板陶瓷膜的上端接真空集水装置，真空集水装置用于收集在脱水作业时从带孔阴极板和平板陶瓷膜流入的聚集电解澄清滤液，平板陶瓷膜的下端通过管道连接用于对平板陶瓷膜进行反冲防止土粒堵塞的反冲洗装置；泥浆储存槽的底部布置储存固态物锥形卡槽和吹扫曝气装置，锥形卡槽用于收集储存在脱水作业时聚集在阳极板附近的正离子土粒，吹扫曝气装置用于吹出高压气体以搅动泥浆翻滚。搅动泥浆翻滚，防止平板陶瓷膜、电极板污染。

A slurry dewatering device for shield machine

The utility model relates to a shield mud dewatering device, which comprises a power supply, a perforated negative plate connected with the power supply, a flat ceramic film adjacent to the perforated negative plate, a mud storage tank, an anode plate, a vacuum water collecting device, a back washing device, a purging aeration device and a cone-shaped card slot for storing solid matters; the flat ceramic film and the perforated negative plate form a cathode film together, and the upper end of the flat ceramic film is connected with a vacuum water collecting device The vacuum water collecting device is used to collect the concentrated electrolytic clarified filtrate flowing from the porous cathode plate and the flat ceramic film during the dehydration operation, and the lower end of the flat ceramic film is connected with the backwashing device for backwashing the flat ceramic film to prevent the soil particles from blocking through the pipeline; the bottom of the mud storage tank is arranged with a cone-shaped card slot for storing solid substances and a blowing aeration device, and the cone-shaped card slot is used for collecting The positive ion soil particles gathered near the anode plate during the dehydration operation are stored, and the purging and aeration device is used to blow out the high-pressure gas to agitate the mud rolling. Stir the mud and roll it to prevent the plate ceramic film and electrode plate from being polluted.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构泥浆脱水装置
本专利技术涉及泥浆脱水领域，特别地，涉及一种盾构泥浆脱水装置，主要用于处理顶管盾构过程中产生的泥水泥浆。
技术介绍
地下工程施工中，钻孔灌注桩、地下连续墙、泥水平衡盾构法隧道掘进等工法在施工中都要使用膨润土泥浆对槽壁、工作面等进行支护，在泥浆循环中，会产生大量的废弃泥浆，一旦废弃泥浆外运不顺，会影响施工进度。其组成和性质与市政泥浆不同，是以粘土矿物为主、含有一定量微细泥颗粒的悬浮液体，自然沉降和直接脱水效果差，如果处理不当，容易造成污染环境、破坏水质、阻塞市政管道等危害。因此常常需要把废弃泥浆进行现场“就地”脱水处理。过去主要采用泥浆现场沉淀干燥和罐装车(泥浆车)外运等，但是存在处理周期长、成本高等问题。当前，薄膜过滤法、离心法、螺旋挤压法、旋转挤压法、电渗方法等得到了普遍应用。其中，薄膜过滤法只一般适用于固体含量小于1.5％的泥浆；离心法能耗大，需要加入化学絮凝剂，噪声相对大，配件昂贵，修理难度大；螺旋压力法处理量小，占空间大，处理后固体含量低，化学絮凝剂量大；旋转挤压法只针对于含纤维量高的泥浆适应性好，处理能力低、设备成本高。以上这些机械法泥浆脱水的上清液含固量较大，很容易造成上清液返流管的堵塞，且主机磨损严重，在絮凝剂自动投配装置的管道中，搅拌器上的结块和淤积，清理费时费力。目前，电渗脱水法技术也还不成熟、能耗相对高、处理泥浆中要求固体含量高(10～20％)，处理量小、成本高。此外，在现有处理设备中，往往只注重除去泥浆中自由水，而忽略了对毛细管水的处理。
技术实现思路
钻孔灌注桩、地下连续墙、泥水平衡盾构法隧道掘进等工法中会产生大量盾构泥浆(泥浆+絮凝剂)，为了对所产生的盾构泥浆进行减量化处理，本专利技术提出一种简单有效、成本低廉的盾构泥浆脱水装置，运用电解-真空联合过滤工艺，对泥浆中的自由水和毛细管水进行处理，从而达到泥浆减量化处理的目的，以实现盾构泥浆减量化处理。本专利技术解决问题所采用的技术方案是：电解-真空联合过滤泥浆脱水实际上就是是在电场的作用下，实现泥水分离，得到的澄清滤液回收利用，故电渗析脱水机主要由电源1、与电源1连接的带孔阴极板2、紧邻接带孔阴极板2的平板陶瓷膜3、泥浆储存槽4、阳极板5、真空集水装置6、反冲洗装置7、吹扫曝气装置8和储存固态物锥形卡槽9，所述带孔阴极板2接电源1负极，阳极板5接电源1的正极；所述平板陶瓷膜3和带孔阴极板2一起构成阴极膜，平板陶瓷膜3的上端接真空集水装置6，真空集水装置6用于收集在脱水作业时从带孔阴极板2和平板陶瓷膜3流入的聚集电解澄清滤液，平板陶瓷膜3的下端通过管道连接用于对平板陶瓷膜3进行反冲防止土粒堵塞的反冲洗装置7；泥浆储存槽4的底部布置储存固态物锥形卡槽9和吹扫曝气装置8，储存固态物锥形卡槽9用于收集储存在脱水作业时聚集在阳极板5附近的正离子土粒，所述吹扫曝气装置8用于吹出高压气体以搅动泥浆翻滚。可选地，电源1的正极连接阳极板5，电源1的负极连接阴极板2。可选地，阳极板5为铁或铝板件，带孔阴极板2为带孔的铁或铝板件，带孔阴极板2与平板陶瓷膜3一起构成阴极膜可选地，带孔阴极板2和阳极板5成阵列布置。可选地，真空集水装置6通过真空泵、管道与平板陶瓷膜3相连，用来收集澄清滤液。可选地，反冲洗装置7通过管道连接平板陶瓷膜3下端，用以采用清水或高压气流对其进行反冲洗。可选地，储存固态物锥形卡槽9可拆卸安装于阳极板5的下方。可选地，平板陶瓷膜3、带孔阴极板2和阳极板5都竖立布置在泥浆储存槽4的底部。可选地，在泥浆储存槽4的底部布置卧槽式的吹扫曝气装置8，用以产生沿带孔阴极板2和阳极板5切面上进行吹扫的高压剪切气流。可选地，所述平板陶瓷膜3、带孔阴极板2和阳极板均各配套设有两组以上。可选地，真空集水装置6包括通过管道连通平板陶瓷膜3的真空集水槽和真空泵，在真空泵作用下，透过带孔阴极板2，流入平板陶瓷膜3，最终汇入真空集水槽。可选地，泥浆储存槽4的底部沿器壁通有高压剪切气流即吹扫曝气8，搅动泥浆翻滚，防止平板陶瓷膜、电极板污染。真空集水装置6通过管道与平板陶瓷膜3底部相连，利用抽真空产生的负压来收集澄清滤液。阳极板5在电解过程中聚集土粒，在其底部安装可拆卸储存土粒的储存固态物锥形卡槽9，可以对土粒进行定期清除。与现有的技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)适合于循环钻井工艺的泥水平衡盾构、地连墙、桩基等工程中泥浆的净化，使用该系统有利于控制泥浆性能、增强造孔质量及工效、全面支持和保证了掘进设备安全顺利的运行，提高泥浆的回收循环使用，不仅节约施工成本，还可以降低泥浆排放量、减少环境污染，是经济、高效、环保施工的必备设备。(2)通过“电解-真空”联合过滤工艺，同时除去泥浆中的毛细管水和自由水，对泥浆进行减量化处理，提高了泥浆处理的效率，增强了减量处理的效果。3)能够处理固体含量高(5～20％)生化污泥，简化板框压滤机、叠螺机等泥浆干化程序，能耗低；(4)因其阵列状布置，随泥浆沉降池的大小进行设计，处理量大。附图说明下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。图1为整体装置示意图；图2为电极阵列布置示意图；图3为储存泥浆的储存固态物锥形卡槽示意图。附图标记：1、电源；2、带孔阴极板；3、平板陶瓷膜；4、泥浆储存槽；5、阳极板；6、真空集水装置；7、反冲洗装置；8、吹扫曝气装置；9、储存固态物锥形卡槽。具体实施方式本专利技术提出一种简单有效、成本低廉的盾构泥浆脱水装置，电解-真空联合过滤泥浆脱水实际上就是是在电场的作用下，实现泥水分离，得到的澄清滤液回收利用，故电渗析脱水机主要由电源1、与电源1连接的带孔阴极板2、紧邻接带孔阴极板2的平板陶瓷膜3、泥浆储存槽4、阳极板5、真空集水装置6、反冲洗装置7、吹扫曝气装置8和储存固态物锥形卡槽9，所述带孔阴极板2接电源1负极，阳极板5接电源1的正极；所述平板陶瓷膜3和带孔阴极板2一起构成阴极膜，平板陶瓷膜3的上端接真空集水装置6，真空集水装置6用于收集在脱水作业时从带孔阴极板2和平板陶瓷膜3流入的聚集电解澄清滤液，平板陶瓷膜3的下端通过管道连接用于对平板陶瓷膜3进行反冲防止土粒堵塞的反冲洗装置7；泥浆储存槽4的底部布置储存固态物锥形卡槽9和吹扫曝气装置8，储存固态物锥形卡槽9用于收集储存在脱水作业时聚集在阳极板5附近的正离子土粒，所述吹扫曝气装置8用于吹出高压气体以搅动泥浆翻滚。更具体地，平板陶瓷膜3、带孔阴极板2和阳极板5都竖直固定在泥浆储存槽4的底部，连接相应管道与真空集水装置6。可以选择的是，电源1可以是直流电源接电池，也可以是交流整流后的直流电源，根据施工现场的实际情况配置。可选地，电源1的正极连接阳极板5，电源1的负极连接阴极板2。可选地，阳极板5为铁或铝板件，带孔阴极板2为带孔的铁或铝板件，带孔阴极板2与平板陶瓷膜3一起构成阴极膜可选地，带孔阴极板2和阳极板5成阵列布置。可选地，真空集水装置6通过真空泵、管道与平板陶瓷膜3相连，用来收集澄清滤液。可选地，反冲洗装置7通过管道连接平板陶瓷膜3下端，用以采用清水或高压气流对其进行反冲洗。可选地，储存固态物锥形卡槽9可拆卸安装于阳极板5的下方。可选地，平板陶瓷膜3、带孔阴极板2和阳极板5都竖立布置在泥浆储存槽4的底部。可选地，在泥浆储存槽4的底部布置卧槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构泥浆脱水装置，其特征在于：包括电源(1)、与电源(1)连接的带孔阴极板(2)、紧邻接带孔阴极板(2)的平板陶瓷膜(3)、泥浆储存槽(4)、阳极板(5)、真空集水装置(6)、反冲洗装置(7)、吹扫曝气装置(8)和储存固态物锥形卡槽(9)，所述带孔阴极板(2)接电源(1)负极，阳极板(5)接电源(1)的正极；所述平板陶瓷膜(3)和带孔阴极板(2)一起构成阴极膜，平板陶瓷膜(3)的上端接真空集水装置(6)，真空集水装置(6)用于收集在脱水作业时从带孔阴极板(2)和平板陶瓷膜(3)流入的聚集电解澄清滤液，平板陶瓷膜(3)的下端通过管道连接用于对平板陶瓷膜(3)进行反冲防止土粒堵塞的反冲洗装置(7)；泥浆储存槽(4)的底部布置储存固态物锥形卡槽(9)和吹扫曝气装置(8)，所述储存固态物锥形卡槽(9)用于收集储存在脱水作业时聚集在阳极板(5)附近的正离子土粒，所述吹扫曝气装置(8)用于吹出高压气体以搅动泥浆翻滚。

【技术特征摘要】
1.一种盾构泥浆脱水装置，其特征在于：包括电源(1)、与电源(1)连接的带孔阴极板(2)、紧邻接带孔阴极板(2)的平板陶瓷膜(3)、泥浆储存槽(4)、阳极板(5)、真空集水装置(6)、反冲洗装置(7)、吹扫曝气装置(8)和储存固态物锥形卡槽(9)，所述带孔阴极板(2)接电源(1)负极，阳极板(5)接电源(1)的正极；所述平板陶瓷膜(3)和带孔阴极板(2)一起构成阴极膜，平板陶瓷膜(3)的上端接真空集水装置(6)，真空集水装置(6)用于收集在脱水作业时从带孔阴极板(2)和平板陶瓷膜(3)流入的聚集电解澄清滤液，平板陶瓷膜(3)的下端通过管道连接用于对平板陶瓷膜(3)进行反冲防止土粒堵塞的反冲洗装置(7)；泥浆储存槽(4)的底部布置储存固态物锥形卡槽(9)和吹扫曝气装置(8)，所述储存固态物锥形卡槽(9)用于收集储存在脱水作业时聚集在阳极板(5)附近的正离子土粒，所述吹扫曝气装置(8)用于吹出高压气体以搅动泥浆翻滚。2.如权利要求1所述的盾构泥浆脱水装置，其特征在于：电源(1)的正极连接阳极板(5)，电源(1)的负极连接阴极板(2)。3.如权利要求1所述的盾构泥浆脱水装置，其特征在于：阳极板(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿启湘，文桂林，杨兴发，曾嵘，
申请(专利权)人：湖南大学，湖南木星原生态科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43