一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统及方法，所述系统包括：盾构泥浆处理模块、材料性质参数提取模块、配比调整模块、正式配制模块以及运输传动模块；所述盾构泥浆处理模块用于将泥水平衡盾构机掘进过程中排出的泥浆分离为废弃细砂、废弃泥浆以及大石块；所述材料性质参数提取模块用于获取施工现场配制盾构壁后同步注浆浆液的工程细砂以及经分离处理后的废弃细砂、废弃泥浆的性质参数；所述配比调整模块用于调整再利用浆液的浆液配比；所述正式配制模块用于根据调整后的再利用浆液的浆液配比，配制符合施工现场要求的再利用浆液。本发明专利技术在施工现场内就可完成再利用的全过程，可极大地减少废弃材料处理成本及运输成本。运输成本。运输成本。

【技术实现步骤摘要】
一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统及方法


[0001]本专利技术涉及盾构废砂废浆再利用领域，具体涉及一种用于泥水平衡盾构隧道掘进施工时产生的废砂废浆原地再利用的方法和系统。

技术介绍

[0002]泥水盾构机在掘进过程中会不可避免地产生大量的废砂废浆，将盾构废砂废浆经过改性等方式后作为壁后同步注浆浆液是一种盾构废弃泥浆的原地资源化再利用方法。通过泥水分离可以将盾构机掘进过程中排出的泥水分离的较为完全，便于之后进行原地资源化再利用。
[0003]然而已有再利用方法存在诸多问题，例如：只能对分离后的其中一种废弃材料进行再利用；必须将分离后的废弃材料运往他处，增加运输成本；需要添加多种改良剂、调理剂后方可投入等诸多不便。现有的技术中，再利用方法多存在再利用对象单一、无法原地再利用、改性困难等弊端。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个目的在于，提供一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统。
[0005]为此，本专利技术的上述目的通过如下技术方案实现：一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统，包括：盾构泥浆处理模块、材料性质参数提取模块、配比调整模块、正式配制模块以及运输传动模块；所述盾构泥浆处理模块用于将泥水平衡盾构机掘进过程中排出的泥浆分离为废弃细砂、废弃泥浆以及大石块；所述材料性质参数提取模块用于获取施工现场配制盾构壁后同步注浆浆液的工程细砂以及经盾构泥浆处理模块分离处理后的废弃细砂、废弃泥浆的性质参数；所述配比调整模块用于根据材料性质参数提取模块所获得的废弃细砂、废弃泥浆的性质参数对再利用浆液的配比进行配比换算，并通过测定再利用浆液和同步注浆浆液的性质参数对再利用浆液的浆液配比进行调整，以得到符合施工现场要求的浆液配比；所述正式配制模块用于根据配比调整模块所调整后的再利用浆液的浆液配比，配制符合施工现场要求的再利用浆液；所述运输传动模块用于实现盾构泥浆处理模块与材料性质参数提取模块之间、盾构泥浆处理模块与正式配制模块之间以及正式配制模块与浆液储存罐之间的物料传输。
[0006]在采用上述技术方案的同时，本专利技术还可以采用或者组合采用如下技术方案：作为本专利技术的一种优选技术方案：所述盾构泥浆处理模块由预筛分系统、一级旋流器、二级旋流器和集浆槽组成，所述预筛分系统用于分离出盾构机掘进施工排出的泥浆中大于3 mm的粘土块和石块；所述一级旋流器用于将小于3 mm的泥浆分离为含0.074 mm
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3 mm颗粒的泥浆和含
0.074 mm以下颗粒的泥浆；所述二级旋流器用于将小于0.074以下颗粒的泥浆分离为含0.03 mm
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0.074 mm颗粒的泥浆和含0.03 mm以下颗粒的泥浆；所述集浆槽用于收集来自0.074 mm
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3 mm颗粒的泥浆的上层清水和含0.03 mm
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0.074 mm颗粒的泥浆作为备用泥浆；其中，含0.074 mm
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3 mm颗粒的泥浆沉淀得到废弃细砂，含0.03 mm以下颗粒的泥浆为废弃泥浆。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述材料性质参数提取模块包括：烘土机和筛分仪；所述烘土机用于测定现场使用的工程细砂以及经盾构泥浆处理模块分离处理后的废弃细砂、废弃泥浆的含水率，以方便计算机计算实际需要加多少量的水；所述筛分仪用于得到粒径较大的现场使用的工程细砂以及经盾构泥浆处理模块分离处理后的废弃细砂的级配累计曲线，通过级配累计曲线可以了解配制再利用浆液应该添加粗颗粒还是细颗粒。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述配比调整模块包括：砂浆稠度仪、电子秤、制样机和计算机；所述计算机用于根据施工现场同步注浆浆液的配比以及根据材料性质参数提取模块所获得的废弃细砂、废弃泥浆的性质参数对再利用浆液的配比进行配比换算，并通过砂浆稠度仪所获得的稠度、电子秤所获得的容重对再利用浆液的浆液配比进行调整，以得到符合施工现场要求的浆液配比；；所述制样机根据计算机所得到的换算配比制备再利用浆液试样；所述砂浆稠度仪用于测定施工现场同步注浆浆液以及再利用浆液的稠度；稠度是衡量浆液泵送能力的指标；所述电子秤用于测定施工现场同步注浆浆液以及再利用浆液的重量；浆液的稠度和容重要求与同步注浆浆液性质十分接近、满足工程需求，如若不符合要求则计算机通过对配比进行调整直至符合要求。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述正式配制模块包括：搅拌站，所述搅拌站用于根据配比调整模块所调整后的再利用浆液的浆液配比，大量配制符合施工现场要求的再利用成品浆液，再利用成品浆液经运输传动模块中成品浆液输送管输送至储存罐。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述运输传动模块包括：盾构泥浆处理模块与材料性质参数提取模块之间的多条材料传送带、盾构泥浆处理模块与正式配制模块之间多条材料传送带以及正式配制模块与浆液储存罐之间的成品浆液输送管。
[0011]本专利技术还有一个目的在于，提供一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用方法。
[0012]为此，本专利技术的上述目的通过如下技术方案实现：一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用方法，基于前文所述的泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统，并包括如下步骤：S1、在泥水平衡盾构机掘进排出泥水时，启动盾构泥浆处理模块，制得再利用对象：废弃细砂、废弃泥浆；S2、将废弃细砂、废弃泥浆通过运输传动模块运输到材料性质参数提取模块测定
材料的相关性质参数，并将相关性质参数信息传递给配比调整模块；S3、配比调整模块通过计算机接收到相关性质参数信息，通过换算配比得到再利用浆液配比信息，并将再利用浆液配比信息传递给制样机进行制样，将制好的试样浆液和同步注浆浆液通过砂浆稠度仪和电子秤进行浆液性质参数测定和对比，计算机通过对比信息对试样浆液配比进行适当调整，最终得到的符合施工现场要求的浆液配比信息，并将浆液配比信息传递进正式配制模块；S4、正式配制模块根据符合施工现场要求的浆液配比信息进行再利用浆液配制，并将配制好的成品浆液通过运输传动模块运输至储存罐。
[0013]本专利技术提供一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统及方法，具有如下有益效果：（1）、本专利技术所提供的泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统及方法可以再利用的对象多样，可同时再利用废弃细砂和废弃泥浆，另外，大于3 mm的石块也可以通过破碎机破碎后进行再利用；（2）、本专利技术在再利用过程中原地化，所有材料无需运输至施工现场外，即在施工现场内就可完成再利用的全过程，可极大地减少废弃材料处理成本及运输成本；（3）、本专利技术用废弃细砂、废弃泥浆代替配制浆液的工程细砂、水和膨润土，改性方式剂量小但效果显著，极大节省原材料成本以及废弃材料处理成本。
附图说明
[0014]图1为本专利技术所提供的泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统的图示；图中：1
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盾构泥浆处理模块；2
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材料性质参数提取模块；3
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配比调整模块；4
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正式配制模块；5
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运输传动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统，其特征在于：所述泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统包括：盾构泥浆处理模块、材料性质参数提取模块、配比调整模块、正式配制模块以及运输传动模块；所述盾构泥浆处理模块用于将泥水平衡盾构机掘进过程中排出的泥浆分离为废弃细砂、废弃泥浆以及大石块；所述材料性质参数提取模块用于获取施工现场配制盾构壁后同步注浆浆液的工程细砂以及经盾构泥浆处理模块分离处理后的废弃细砂、废弃泥浆的性质参数；所述配比调整模块用于根据材料性质参数提取模块所获得的废弃细砂、废弃泥浆的性质参数对再利用浆液的配比进行配比换算，并通过测定再利用浆液和同步注浆浆液的性质参数对再利用浆液的浆液配比进行调整，以得到符合施工现场要求的浆液配比；所述正式配制模块用于根据配比调整模块所调整后的再利用浆液的浆液配比，配制符合施工现场要求的再利用浆液；所述运输传动模块用于实现盾构泥浆处理模块与材料性质参数提取模块之间、盾构泥浆处理模块与正式配制模块之间以及正式配制模块与浆液储存罐之间的物料传输。2.根据权利要求1所述的泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统，其特征在于：所述盾构泥浆处理模块由预筛分系统、一级旋流器、二级旋流器和集浆槽组成，所述预筛分系统用于分离出盾构机掘进施工排出的泥浆中大于3 mm的粘土块和石块；所述一级旋流器用于将小于3 mm的泥浆分离为含0.074 mm
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3 mm颗粒的泥浆和含0.074 mm以下颗粒的泥浆；所述二级旋流器用于将小于0.074以下颗粒的泥浆分离为含0.03 mm
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0.074 mm颗粒的泥浆和含0.03 mm以下颗粒的泥浆；所述集浆槽用于收集来自0.074 mm
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3 mm颗粒的泥浆的上层清水和含0.03 mm
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0.074 mm颗粒的泥浆作为备用泥浆；其中，含0.074 mm
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3 mm颗粒的泥浆沉淀得到废弃细砂，含0.03 mm以下颗粒的泥浆为废弃泥浆。3.根据权利要求1所述的泥水平衡盾构废砂废浆原地再利用系统，其特征在于：所述材料性质参数提取模块包括：烘土机和筛分仪；所述烘土机用于测定现场使用的工程细砂以及经盾构泥浆处理模块分离处理后的废弃细砂、废弃泥浆的含水率；所述筛分仪用于得到粒径较大的现场使用的工程细砂以及经盾构泥浆处理模块分离处理后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴坚，相冬冬，李成财，张亚鹏，陆泓波，黄勇，徐山琳，王渤，周雪涛，李泽华，缪宁，冷永吉，裘露婷，
申请(专利权)人：浙江华东工程建设管理有限公司，
类型：发明
国别省市：