[發明專利]一種土壓平衡盾構泥巖渣土固化處理裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 202110790435.0
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113427817A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 王國義;賈丁;賀蕾銘;靳利安;彭貴才;李寧;劉秀爭
• 申請（專利權）人: 中電建鐵路建設投資集團有限公司;中電建成都建設投資有限公司
• 主分類號: B30B9/06
• 分類號: B30B9/06;B30B9/26;B30B15/16;B30B15/28;E21D9/12
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

本發明公開了一種土壓平衡盾構泥巖渣土固化處理裝置，包括：渣土壓濾固化結構：包括驅動機構、過濾機構和渣土固化桶，用于對渣土進行壓濾處理；驅動機構：與過濾機構相連，提供壓濾渣土的動力；過濾機構：用于擠壓渣土和/或排出渣土中的水分；渣土固化桶：渣土容器，與過濾機構配合擠壓渣土。本發明還公開了一種土壓平衡盾構泥巖渣土固化處理系統及處理方法。本發明的效果是：徹底改變了渣土處理的方式，將含水渣土進行預處理，排出水分后再將固化的渣土清理掉，處理方式新穎，渣土成為固態，可以直接回填再利用或棄置，解決了流塑狀態渣土棄置難、成本高的難題。

技術領域

本發明涉及泥土脫水，特別涉及一種土壓平衡盾構泥巖渣土固化處理裝置、系統及方法。

背景技術

盾構法憑借其安全、可靠、快速、經濟、環保等優勢廣泛應用于各大城市地鐵，盾構機主要有土壓平衡盾構和泥水平衡盾構。土壓平衡盾構由于設備成本低、施工井占地面積小、施工成本低、施工進度快等多個優點越來越多地應用于城市地鐵隧道施工。土壓平衡盾構開挖出來經改良的渣土處于流塑狀態、低的內摩擦角、低的滲透率，土壓平衡盾構渣土一般情況下棄置渣土專用消納場。大量的渣土需要渣土消納場存儲，由于渣土處于流塑狀態，較稀，自然固結非常慢，渣土消納場空間有限，導致土壓平衡盾構渣土棄置費用較高并不環保，不可再利用。大量的流塑狀態渣土堆積也會造成極大的安全隱患，據報道，某市由于盾構渣土堆積過高，發生人員傷亡的安全事故。部分城市開始對盾構渣土進行處理，期望達到渣土變干、正常棄土或回填再利用、降低成本、環保的目的。

現今土壓平衡盾構渣土固化處理裝置一般采用泥水分離系統對土壓平衡盾構渣土進行分離，首先將渣土加水稀釋，將大粒徑和砂采用振動篩分離，將泥漿采用壓濾機壓濾成餅。盾構渣土當含卵石或砂較多，細顆粒較少時振動篩分離較多，剩余泥漿壓濾，設備及施工工藝非常成熟，處理方法簡單、有效。但盾構泥巖渣土含細顆粒(小于0.075mm)較多，現今使用的壓濾機壓濾效率較低，需要大量的壓濾機進行壓濾，導致設備占地面積大，投入壓濾機設備數量多，施工成本高。含細顆粒(小于0.075mm)較多的土壓平衡盾構泥巖渣土至今還無一有效的渣土固化處理方法能夠解決渣土堆積安全風險高、棄渣成本高、環保難以達標的難題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種土壓平衡盾構泥巖渣土固化處理裝置、系統及處理方法，對流塑狀態渣土直接進行高壓壓濾，渣土中弱結合水在高壓狀態下轉化為自由水，自由水壓濾出來，剩余渣土呈固態，可以正常棄運或回填再利用。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種土壓平衡盾構泥巖渣土固化處理裝置，包括：

渣土壓濾固化結構：包括驅動機構、過濾機構和渣土固化桶，用于對渣土進行壓濾處理；

驅動機構：與過濾機構相連，提供壓濾渣土的動力；

過濾機構：用于擠壓渣土和/或排出渣土中的水分；

渣土固化桶：渣土容器，與過濾機構配合擠壓渣土。

作為優選方式，本發明還包括儲渣斗：設置在渣土壓濾固化結構上方，用于收集盾構產生的渣土。

作為優選方式，過濾機構包括第一過濾裝置和第二過濾裝置，第一過濾裝置設置在驅動機構(主液壓缸液壓桿)端頭，第二過濾裝置設置在渣土固化桶的一側。

作為優選方式，渣土固化桶上設置儲渣斗入料口，壓濾前，儲渣斗入料口位于第一過濾裝置(當主液壓缸液壓桿全部回縮時)和第二過濾裝置之間的渣土固化桶桶壁上，并且靠近第一過濾裝置。

作為優選方式，驅動機構包括主液壓缸，主液壓缸的液壓桿與過濾機構的第一過濾裝置連接。

作為優選方式，主液壓缸外設置隨動桶，隨動桶與第一過濾裝置連接。

作為優選方式，驅動機構還包括輔助液壓缸，輔助液壓缸的液壓桿與過濾機構的第二過濾裝置連接。