[发明专利]泥水盾构泥浆调制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种泥浆调制工艺，特别涉及一种泥水盾构泥浆调制工艺，属于隧道工程技术领域。

背景技术

二十世纪90年代，泥浆调制工艺及其使用装置先后用于淤泥处理、废水回收和水电、城建等正反循环成孔(槽)等领域，该阶段面临的工程条件简单、工程地点相对固定、泥浆成分和消耗量都较少。

随着二十一世纪地铁行业的兴起，泥浆调制技术开始广泛应用于地铁盾构施工。由于地铁隧道工程里程较长、工程条件复杂、地质变化迅速且复杂，地铁施工一股都在城市的繁华地段，对泥浆调制工艺及其使用装置还要求结构紧凑、性能环保。

泥水盾构是隧道掘进的专用工程机械，集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削岩土、测量导向、输送土碴、拼装衬砌砼管片等功能，目前已广泛用于铁路、公路、地铁、市政、水利水电隧道工程。泥水盾构利用循环悬浮液的体积对泥浆压力进行调节和控制，采用膨润土悬浮液(俗称泥浆)作为支护材料。开挖面的稳定是将泥浆送入泥水仓内，在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜，通过该泥膜的张力保持水压力，以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通过泥水处理设备进行分离，分离后的泥水进行质量调整，再输送到盾构的开挖面。

泥水处理设备分离后的泥浆经过沉淀后进入调整槽，在调整槽内对泥浆进行调配，确保输送到盾构的泥浆性能满足使用要求。泥浆调制时，使用黏土提高密度，添加膨润土(制浆剂)来增加黏度。黏性大的泥浆在砂砾层可是防止泥浆损失、砂层剥落，使开挖面保持稳定。

目前个别企业针对地铁盾构施工的泥浆调制作出了一些尝试，主要是利用钢筋混凝土结构、化学材料和搅拌机等技术，工序复杂。在盾构施工中尚不能满足快速、大量的制浆，也无法满足城市场地狭小和节能减排的要求。

目前现有泥水盾构泥浆处理方式主要存在的问题有：(1)、目前泥水盾构施工所产生的废浆一股采用外排的形式，项目成本增高、对环境污染大；(2)、目前的泥浆调制技术主要为将配制好的膨润土浆送入膨化池，配好的水解羧甲基纤维素(CMC)或水解聚丙烯酰胺(PHP)的化学浆液送入药池，膨化池内的泥浆静置15～20小时后泵入储浆池，储浆池内的新制泥浆由泵送入调浆池，这种方式存在工序步骤复杂、所需时间久、所需设备装置多的缺点。

因此，有必要设计一种能够克服上述缺点的泥水盾构泥浆调制工艺，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种泥水盾构泥浆调制工艺，其目的在于解决现有泥水盾构泥浆处理方法中存在的项目成本过高、工艺复杂、所需时间久以及对环境污染大的缺点，而提供一种构造简单、工艺简单、环保节能的泥水盾构泥浆调制工艺。

本发明所采用的技术方案是：一种泥水盾构泥浆调制工艺，其特征在于，其主要工艺流程是：由新浆池制备好的浆液通过泵送至调整池，经调整池调整后，由送浆泵送至盾构机，由盾构机排出的浆液经泥水分离设备振动脱水后采取逐级自流的方式经第一过度沉淀池、第二过度沉淀池、调整池或压滤沉淀池，再经泵送至盾构机，其中：新浆池主要采用清水和盾构制浆剂来调制盾构所需的泥浆；过度沉淀池的刮泥机对浆液进行自然沉淀后刮泥使高比重的浆液通过泵送的形式打入压滤沉淀池，压滤沉淀池进行浆液的絮凝处理，絮凝处理好的浆液通过隔膜泵泵入压滤设备上进行压滤，压滤后一部分是渣土，另外一部分是清水，清水可以重复使用。由此带来的技术效果至少是：本发明主要采用压滤机配套泥水盾构进行处理废浆，项目成本降低，对于环境没有任何影响，其次，本发明主要采用清水和盾构制浆剂来调制盾构所需的泥浆，从工序步骤、时间和所需设备装置上都减少了50％以上。

如上所述的泥水盾构泥浆调制工艺，其特征在于：所述过度沉淀池主要是对分离处理后的浆液进行自然沉淀配合刮泥机进行浆液浓缩，从而使高比重浆液泵送至压滤沉淀池进行处理，合格浆液自流到新浆池。由此带来的技术效果至少是：通过压滤沉淀池，可以使泥浆重复使用，减少废浆排污量，环保节能。

如上所述的泥水盾构泥浆调制工艺，其特征在于：所述刮泥机是在锥形的罐体内通过搅拌叶片，进行慢速的旋转，使自然沉淀的浆液浓缩的锥低，如沉淀的颗粒太多，刮泥机可以向上提升一定的高度。由此带来的技术效果至少是：刮泥机在盾构施工中可以很好的解决浆液沉淀处理。

如上所述的泥水盾构泥浆调制工艺，其特征在于：所述调整池主要是对浆液指标进行改进，浆液比重高低通过增加清水或者新浆来调整，调整好的浆液通过泵送的形式送至盾构机。由此带来的技术效果至少是：调整池对调好的浆液进行调整后再送入盾构机，可以对浆液指标进行改进。