本發明涉及渣土處理，具體涉及一種土壓平衡盾構機出渣系統及使用方法。

背景技術：

1、在城市軌道交通(含隧道和地鐵)的土壓平衡盾構施工中，出現的含水量較高地層，渣土的輸送和排出在實際施工過程中有較大困難，如施工現場出現的飛散泥漿，會對工地環境和環境衛生造成負面影響，并帶來清理上的一些投入。此外，棄土一般不能達到環保部門收納廢棄物的標準。因此，針對含水量較高地層的出渣，急需對土壓平衡盾構地鐵施工出渣系統進行優化，這已成為土壓平衡盾構施工的重要關注點和現實問題。

2、對于較為完善的土壓平衡盾構渣土處置流程，可以將盾構渣土處理為石子、砂土和泥餅，各組成材料的含水率滿足具體要求，但存在以下問題：

3、1、設備對地層適應性弱且現場處理能力不足。由于地層土質的復雜性，在掘進盾構過程中，隨著這一工序的推進，土質出現明顯變化。結果發現，盾構區間內出現的土層變化，可能會獲得溢流泥漿、振動篩難以進行篩分和細砂中含泥量高等問題。

4、2、沒有對泥餅進行合適的“變廢為寶”處理，和再生砂含泥量較高。再生砂的質量分數含泥量較高，此外，其中一定量絮凝劑的存在，導致需要對目前使用的除砂設備進行優化和改造。

5、3、盾構渣土處理設備上的智能化、集成化和模塊化程度偏低。

6、為此提出一種土壓平衡盾構機出渣系統及使用方法。

技術實現思路

1、本發明的目的在于：為解決上述背景技術中提到的問題，本發明提供了一種土壓平衡盾構機出渣系統及使用方法。

2、本發明為了實現上述目的具體采用以下技術方案：

3、一種土壓平衡盾構機出渣系統，包括：

4、預處理單元：對盾構渣土中的大塊巖石顆粒進行篩選；

5、調整泥漿單元：加水對泥漿進行稀釋，把泥漿中的殘存發泡劑實行除味、消泡；

6、分離泥砂單元：對于消泡和稀釋后的漿液，運輸到除砂設備中分離泥砂；

7、泥漿濃縮單元：將泥漿池中的已分離砂顆粒的工程泥漿，運輸到泥漿濃縮罐中，進一步地進行濃縮；

8、壓濾脫水單元：把濃縮后的泥漿運輸到壓濾機中進行壓濾脫水；

9、處理尾水單元：對處理泥漿這一過程中產生的尾水，采用通過化學、生物和物理方法進行處理和凈化；

10、集成化控制單元：包括人機交互系統、監測通訊系統和可編程邏輯控制器(plc)系統。

11、進一步地，所述預處理單元包括三層振動篩，且三層振動篩的網孔規格各不相同。

12、進一步地，所述分離泥砂單元包括自動導入絮凝劑模塊、消能機箱、斜板沉淀模塊、排水模塊和排泥模塊。

13、進一步地，所述分離泥砂單元還包括除砂模塊，所述除砂模塊包括脫水振動篩和水力旋流器。

14、進一步地，所述集成化控制單元還包括粒徑分析智能設備、泥砂智能分類設備和自動給藥儀器，所述自動給藥儀器用于定量調控絮凝劑使用量，并將參數傳遞到可視化終端中，用于各裝置的信息交互。

15、一種土壓平衡盾構機出渣系統的使用方法，包括如下步驟：

16、步驟一：利用預處理單元對于盾構渣土進行預篩分，將大塊的巖石顆粒被篩選出來，并對泥漿利用高壓水流實施分散處理；

17、步驟二：利用調整泥漿單元對泥漿進行稀釋，把泥漿中的殘存發泡劑實行除味、消泡；

18、步驟三：通過分離泥砂單元將經過消泡和稀釋處理的漿液，輸送至除沙裝置，以高效分離其中的泥沙；

19、步驟四：在泥漿濃縮單元中，被分離出的含沙顆粒的工程泥漿被轉移到泥漿濃縮罐內，在這里，泥漿經歷進一步的濃縮過程，使得其中的固態成分濃度得到顯著提升；

20、壓濾脫水：利用壓濾脫水單元將濃縮后的泥漿運輸到壓濾機中，進行壓濾脫水，使得壓濾脫水后泥漿形成的泥餅中水的質量分數顯著降低；

21、步驟五：處理尾水單元通過多階段凈化工藝對所產生的尾水進行凈化處理，該工藝融合了化學、生物及物理處理技術，確保其在排放前滿足的環保標準

22、進一步地，所述壓濾脫水單元中經壓濾脫水后泥漿形成的泥餅中，水的質量分數低于40％。

23、本發明的有益效果如下：

24、本發明中通過設置預處理單元和分離泥砂單元，使得設備處理能力和適應性得到提升，實現在不同種類渣土的處理能力和適應度上的提高。本發明通過分離泥砂單元來提高再生砂質量，對泥餅進行變廢為寶的資源化處理，對泥餅的應用潛力進行發揮和擴大。此外本發明通過集成化控制單元實現裝置簡便操作和高運行效率，獲得了作業現場少人化管理成果，智能化和集成化取得顯著的效果。

技術特征：

1.一種土壓平衡盾構機出渣系統，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的一種土壓平衡盾構機出渣系統，其特征在于，所述預處理單元包括三層振動篩，且三層振動篩的網孔規格各不相同。

3.根據權利要求1所述的一種土壓平衡盾構機出渣系統，其特征在于，所述分離泥砂單元包括自動導入絮凝劑模塊、消能機箱、斜板沉淀模塊、排水模塊和排泥模塊。

4.根據權利要求1所述的一種土壓平衡盾構機出渣系統，其特征在于，所述分離泥砂單元還包括除砂模塊，所述除砂模塊包括脫水振動篩和水力旋流器。

5.根據權利要求1所述的一種土壓平衡盾構機出渣系統，其特征在于，所述集成化控制單元還包括粒徑分析智能設備、泥砂智能分類設備和自動給藥儀器，所述自動給藥儀器用于定量調控絮凝劑使用量，并將參數傳遞到可視化終端中，用于各裝置的信息交互。

6.基于權利要求1至5任一項所述的一種土壓平衡盾構機出渣系統的使用方法，包括如下步驟：

7.根據權利要求6所述的一種土壓平衡盾構機出渣系統的使用方法，其特征在于，所述壓濾脫水單元中經壓濾脫水后泥漿形成的泥餅中，水的質量分數低于40％。

技術總結
本發明公開了一種土壓平衡盾構機出渣系統及使用方法，涉及渣土處理技術領域。本發明包括預處理單元：對盾構渣土中的大塊巖石顆粒進行篩選；調整泥漿單元：加水對泥漿進行稀釋，把泥漿中的殘存發泡劑實行除味、消泡；分離泥砂單元：對于消泡和稀釋后的漿液；本發明中通過設置預處理單元和分離泥砂單元，使得設備處理能力和適應性得到提升，實現在不同種類渣土的處理能力和適應度上的提高。本發明通過分離泥砂單元來提高再生砂質量，對泥餅進行變廢為寶的資源化處理，對泥餅的應用潛力進行發揮和擴大。此外本發明通過集成化控制單元實現裝置簡便操作和高運行效率，獲得了作業現場少人化管理成果，智能化和集成化取得顯著的效果。

技術研發人員：付棟梁,鄭秀存,郭建波,肖春春,楊樹民,韓震,汪宇,郭世榮,邱永兵,王衛剛,劉斌,沈陽,李平,張偉,安亞超,吳東升,顧洋,劉佳佳,廖志輝
受保護的技術使用者：中鐵二十二局集團軌道工程有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28