[发明专利]一种泥水盾构隧道泥水处理与循环利用方法

说明书

本发明公开了一种泥水盾构隧道泥水处理与循环利用方法，包括机械筛分、离心旋流分离和压滤分离；所述机械筛分为初级泥水分离，所述离心旋流分离为中级泥水分离，所述压滤分离为末级泥水分离。本发明提供的方法能对盾构隧道施工中产生的泥浆进行机械筛分加离心旋流分离处理以及压滤分离处理，满足盾构掘进泥浆的处理并循环利用的要求、泥浆处理的渣土分离要求和零排放要求。

技术领域

本发明涉及泥水盾构隧道施工技术领域，更具体的说是涉及一种泥水盾构隧道泥水处理与循环利用方法。

背景技术

目前，国内大直径盾构隧道(隧道直径超过10m以上)在建或已通车项目已经达到30余座，包含上海长江隧道、南京纬七路长江隧道、武汉三阳路过江隧道、杭州的望江路过江隧道工程和博奥路过江隧道工程等一批超大直径盾构隧道，基本以复合式泥水平衡盾构机施工为主。复合式泥水平衡盾构机是在机械掘削式盾构机的前部刀盘后侧设置隔板，它与刀盘之间形成压力室，将加压的泥水送入泥水压力室，当泥水压力室充满加压的泥水后，通过加压作用和压力保持机构，来谋求开挖面的稳定。大直径盾构开挖面直径大、进排浆量大，为了确保盾构沿线环境的安全以及盾构顺利掘进，需要对泥水进行分离处理，控制泥浆指标。

国内针对大直径盾构泥水处理的应用，主要着重于废浆处理及将产生的液相物料(废水)达到市政排放标准，对不产生废浆或不向外排放液相物料的现场应用案例较少。同时，如何将离心机旋流分离和压滤分离处理两种方式有机结合起来，来控制泥浆指标，实现大直径盾构掘进施工时泥水循环系统的动态平衡，不排放废浆和液相物料的现场探索也较少。

因此，如何提供一种不排放废浆和液相物料的大直径泥水盾构隧道泥水处理与循环利用方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种泥水盾构隧道泥水处理与循环利用方法，将机械筛分分离、离心机旋流分离和压滤分离三种固液分离处理方法相结合，层层递进，共同作用实现泥水盾构隧道泥水处理与循环利用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种泥水盾构隧道泥水处理与循环利用方法，包括机械筛分、离心旋流分离和压滤分离；所述机械筛分为初级泥水分离，所述离心旋流分离为中级泥水分离，所述压滤分离为末级泥水分离。

本发明将机械筛分分离、离心机旋流分离和压滤分离三种固液分离处理方法相结合，共同作用实现泥水盾构隧道泥水处理与循环利用。

优选的，所述机械筛分包括一级或多级不同孔径的筛分单元。

优选的，所述离心旋流分离由一个或多个离心旋流分离设备组合而成，离心旋流分离后经检验合格的泥浆通过沉淀和调浆后，再次进行泥浆检测，检测合格进入盾构隧道掘进系统循环利用。

优选的，泥水经过机械筛分和离心旋流分离后，将检验不合格的泥浆经絮凝沉淀后进行压滤分离，泥浆经压滤分离后分为固渣和清水；所述检验不合格的泥浆是离心旋流分离后的不能满足盾构隧道重复利用的泥浆。

优选的，所述机械筛分采用设置多层下坡角振动筛的机械筛分器，所述振动筛最上层前部安装不锈钢弛张筛板，实现砾石和粘土等团聚物、难筛分性物料的振动分离；最上层后部安装不锈钢条缝筛板；其余各层安装由宽至窄不同缝宽的不锈钢条缝筛板，机械筛分将盾构机泥水中的粒径大于3mm的颗粒与泥水分离，筛出后的颗粒为不同粒径级配分配。

优选的，当泥水盾构隧道工程在粘土段地层掘进时，在所述机械筛分设置高压水喷淋系统，有效防止粘土块粘结筛板而造成的预筛分单元堵塞和管路堵塞的问题。

优选的，所述离心旋流分离采用大直径多锥旋流器，所述旋流器设有底流浓度调节的鱼尾装置及真空调节装置。

优选的，所述压滤分离包括以下几个步骤：送浆→建压→排水→隔膜压榨→卸料→管路冲洗。