盾构机污水处理系统的制作方法

[0001]
本实用新型装置涉及一种污水抽排装置，适用于污水池清理，特别是一种针对长距离城市轨道盾构法施工期间污水处理的盾构机污水处理系统。


背景技术：

[0002]
随着当代社会的快速发展，城市轨道建设是市政工程的一大分支，城市轨道建设大多是在地下施工，所以盾构法施工是城市轨道建设中常用的施工方法。由于盾构在地下施工，经常会遇到泥水层，特别是水系发达以及比较复杂的地质条件下，盾构施工过程中会产生大量的污水，其污水含泥量大，且污水中会含有比较多的油脂以及化学物质，再加上盾构施工过程中的污水排放量较大，大量的污水排放便会导致城市地下水的重大污染。特别是盾构施工期间盾尾拼装区域的积水，积水中含有大量杂质，这些杂质便会沉淀在台车污水池以及始发井的污水池中，施工过程中出现污水池沉淀物积满状态，甚至抽排过程中堵塞隧道污水管路，损害泵体等多种并存问题，需要人工清理，造成工序之间的不协调。而在盾构施工过程中，也经常会遇到加水的情况，比如在盾构正常掘进状态过程中，针对土压平衡盾构机需要电瓶车实现水平运输，在进料出渣过程时，因地层土壤具有粘附性，容易粘附在渣土斗两侧及底部，经常需要相关人员专门进行加水润湿，浪费水源。因此针对盾构法施工过程中产生的污水如何处理便成了施工中一个比较重要的问题。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型针对盾构施工过程中污水排放问题，提供了一种盾构机污水处理系统，该污水处理系统既可以解决污水排放的问题，避免污水中沉淀物导致抽排管路堵塞以及泵体损害的问题，又可以利用污水排放对渣土斗进行润湿，降低用水成本。
[0004]
为了达到上述技术目的，本实用新型提供了一种盾构机污水处理系统，所述处理系统包括隔膜泵、三级沉淀池、排污泵、第一排污管和沉淀池清洗装置，所述隔膜泵的进水口端经过进水管伸入盾尾积水区内，并在进水管的吸水端设有过滤头；所述三级沉淀池安装在五号台车的尾部，在三级沉淀池的一级沉淀腔的进口处设有过滤盒，在三级沉淀腔的底部设有排水阀，所述隔膜泵的出水口端经过排水管伸入三级沉淀池的一级沉淀腔的进口处的过滤盒内，并在排水管上设有三通接头a；所述排污泵安装在三级沉淀池的三级沉淀腔内，第一排污管的进水端与排污泵的出水端连接，其出水端延伸至端头始发井沉淀池内；所述沉淀池清洗装置包括第二排污管和置于三级沉淀池底部的通气管，所述通气管贯穿三级沉淀池的三个沉淀腔，并在通气管置于每个沉淀腔的部位开设有多个通气孔，第二排污管的进水端与排污泵的出水口连接，出水端通向电瓶车配套渣土斗，并在第二排污管上设有控制阀。
[0005]
本实用新型进一步的技术方案：所述三通接头a的第三端口通过渣土斗进水管通向出土口，并在渣土斗进水管上设有蝶阀。
[0006]
本实用新型进一步的技术方案：所述排水管设有单向阀，单向阀设置在三通接头a
的前方。
[0007]
本实用新型较优的技术方案：所述隔膜泵为气动隔膜泵，并通过气管接头与盾构机的空气压缩系统连通，通过盾构机的空气压缩系统为隔膜泵提供动力。
[0008]
本实用新型较优的技术方案：所述通气管的进气端通过气管与盾构机的空气压缩系统的供气端连通，并在进气端设有进气控制阀，在通气管的末端设有封堵球阀。
[0009]
本实用新型较优的技术方案：所述第一排污管和第二排污管是通过三通接头b连通的同一管路，三通接头b的第一接头通过管道与排污泵连接，第二接头通过管路通向端头始发井沉淀池内，第三接头通过管路通向电瓶车配套渣土斗内，并在通向电瓶车配套渣土斗的管路上设有蝶阀。
[0010]
本实用新型较优的技术方案：所述三级沉淀池内由一级网板和二级网板分隔成三级沉淀腔，其中一级沉淀腔与二级沉淀腔之间的一级网板的网孔直径为3mm，二级沉淀腔与三级沉淀腔之间的二级网板的网孔直径为1.5mm；所述过滤盒上过滤孔的直径为2cm。
[0011]
本实用新型较优的技术方案：所述三级沉淀腔的底部下凹低于一级和二级沉淀腔的底面，所述排污泵通过悬吊葫芦悬吊在三级沉淀腔的底部的下凹区域。
[0012]
本实用新型较优的技术方案：在盾尾积水区设有预留水管接头，所述预留水管接头的出水端设有过滤头。
[0013]
本实用新型较优的技术方案：所述一级沉淀腔、二级沉淀腔和三级沉淀腔的宽度依次为1m，0.6m，0.4m三格。
[0014]
本实用新型的有益效果：
[0015]
(1)本实用新型的排水系统包括隔膜泵、设置在五号台车尾部的三级沉淀池、污水排放管路，隔膜泵通过污水排放管路可以将污水抽排到三级沉淀池中，沉淀后临时存放，保证盾尾作业正常有序进行；还可以将污水抽排到渣土斗中，解决了因地层土壤具有粘附性，容易粘附在渣土斗两侧及底部，经常需要相关人员专门进行加水润湿的问题，降低用水成本。
[0016]
(2)本实用新型三级沉淀池的污水经过多次过滤沉淀后可以直接排放到端头始发井污水沉淀池中，降低了端头井中沉淀物的量，使端头井的沉淀池清理带来方便。
[0017]
(3)本实用新型的三级沉淀池还设有清洗系统，包括通气管道，其通气管道与盾构机本身的空气压缩系统连接，利用盾构机本申的空气压缩系统进行通气对三个沉淀腔内的污水进行搅拌，避免了大量沉淀物堆积在沉淀池内造成清洗困难或者排放管路的堵塞，搅匀的污水可以通过排水泵直接排放到渣土斗中。
[0018]
(4)本实用新型的隔膜泵为气动隔膜泵，可以直接利用盾构机本身的空气压缩系统提供动力，且隔膜泵的吸水端口设有过滤头进行初次处理，避免大量渣土进入隔膜泵，导致隔膜泵的薄膜损坏和堵塞泵体；
[0019]
(5)在盾构积水区还设有预留水管接头，可以外接水管，可以向盾尾加水，稀释盾构的泥浆浓度，并且可以保护隔膜泵因为缺水出现损坏的问题。
[0020]
(6)在污水排放管路上还设有单向阀，防止因空气压缩系统关闭后，管路内污水原路返回至盾尾影响作业效率。
[0021]
本实用新型结构简单，解决了盾构尾部污水的排放问题，避难了污水堵塞排放管道，保证盾尾作业正常有序进行，解决了施工过程中相关工序之间的协调性，增加了盾构设
备的使用寿命；同时可以对部分污水进行利用，降低了用水成本，节约施工成本，减少劳动任务，使得盾构法施工逐渐趋向于机械化、智能化作业流程。
附图说明
[0022]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0023]
图2是三级沉淀池的内部结构示意图；
[0024]
图3是三级沉淀池的网板结构结构示意图。
[0025]
图中：1—隔膜泵，100—进水管，101—过滤头，102—气管接头，2—三级沉淀池，200—一级沉淀腔，201—过滤盒，202—三级沉淀腔，203—排水阀，204—一级网板，205—二级网板，206—二级沉淀腔，3—五号台车，4—盾尾积水区，5—排水管，500—三通接头a，501—单向阀，6—排污泵，7—第一排污管，700—三通接头b，8—端头始发井沉淀池，9—通气管，900—通气孔，901—封堵球阀，902—进气控制阀，10—第二排污管，11—电瓶车配套渣土斗，12—渣土斗进水管，13—空气压缩系统，14—悬吊葫芦，15—出土口，16—预留水管接头。
具体实施方式
[0026]
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图3为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0028]
实施例提供的一种盾构机污水处理系统，如图1所示，包括隔膜泵1、三级沉淀池2、排污泵6、第一排污管7和沉淀池清洗装置；所述隔膜泵1为气动隔膜泵，并通过气管接头102与盾构机的空气压缩系统13连通，通过盾构机的空气压缩系统13为隔膜泵1提供动力；隔膜泵1的进水口端经过进水管100伸入盾尾积水区4内，并在进水管100的吸水端设有过滤头101，可以对盾尾积水区4的污水进行初次处理，避免大量渣土进入隔膜泵，导致隔膜泵的薄膜损坏和堵塞泵体，所述隔膜泵1的出水口端经过排水管5伸入三级沉淀池2的一级沉淀腔200的进口处的过滤盒201内，过滤盒201的过滤孔的直径为2cm，可以过滤掉直径大于2cm的渣物。在排水管5上设有三通接头a 500所述三通接头a 500的第三端口通过渣土斗进水管12通向出土口15的位置，并可在渣土斗运输到出土口15处时，直接将污水抽排到渣土斗中运输出去，不需要经过三级沉淀池2，而且污水还可以对渣土斗进行润湿，解决了因地层土壤具有粘附性，容易粘附在渣土斗两侧及底部的问题，并在渣土斗进水管12上设有蝶阀，进行控制。在排水管5上还设有单向阀501，单向阀501设置在三通接头a 500的前方，防止因空气压缩系统关闭后，管路内污水原路返回至盾尾影响作业效率。在盾尾积水区4还设有预留
水管接头16，所述预留水管接头16的出水端设有过滤头，预留水管接头16可以外接水管，可以向盾尾加水，稀释盾构的泥浆浓度，并且可以保护隔膜泵因为缺水出现损坏的问题。
[0029]
实施例提供的一种盾构机污水处理系统，如图1和图2所示，所述三级沉淀池2安装在五号台车3的尾部，三级沉淀池2的容积3m3，尺寸为1m
×
2m
×
1.5m，过滤盒201安装在污水池上边缘进水口位置，过滤盒201可以设置成抽屉的形式，也可以直接通过螺栓或卡扣固定在沉淀池的边缘，可以方便拆装清洗。三级沉淀池2内部沿长度方向上设置两级网板将其分隔成三级沉淀腔，其中一级沉淀腔200、二级沉淀腔206和三级沉淀腔202的宽度依次为1m，0.6m，0.4m，一级沉淀腔200与二级沉淀腔206之间的一级网板204的网孔直径为3mm，二级沉淀腔206与三级沉淀腔202之间的二级网板205的网孔直径为1.5mm。所述三级沉淀腔202的底部向下凸出，形成一个下凹的腔体，在三级沉淀腔202的下凹区域的底部设有排水阀203。所述排污泵6通过悬吊葫芦14悬吊在三级沉淀腔202的底部的下凸区域，悬吊葫芦14安装在五号台车3的尾部，可以在五号台车3的尾部搭建支架，用于安装悬吊葫芦14，第一排污管7的进水端与排污泵6的出水端连接，其出水端延伸至端头始发井沉淀池8内。
[0030]
实施例提供的一种盾构机污水处理系统，如图1所示，所述沉淀池清洗装置包括第二排污管10和置于三级沉淀池2底部的通气管9，如图2所示，所述通气管9的进气端通过气管与盾构机的空气压缩系统13的供气端连通，并在进气端设有进气控制阀902，在通气管9的末端设有封堵球阀901，通气管9设置双向开关，涂刷防锈油漆，保证使用寿命。所述通气管9贯穿三级沉淀池2的三个沉淀腔，并在通气管9置于每个沉淀腔的部位开设有多个通气孔900，通气管9可以向三级沉淀腔内进行通气将污水进行搅拌稀释后方便清理。第二排污管10的进水端与排污泵6的出水口连接，出水端通向电瓶车配套渣土斗11，并在第二排污管10上设有控制阀。如图1所示，第二排污管10与第一排污管7为通过三通接头b 700连通的同一管路，三通接头b 700的第一接头通过管道与排污泵6连接，第二接头通过管路通向端头始发井沉淀池8内，第三接头通过管路通向电瓶车配套渣土斗11内，并在通向电瓶车配套渣土斗11的管路上设有蝶阀。
[0031]
本实用新型的使用过程，当本实用新型在进行污水排放时，需要将通气管9的进气控制阀902关闭，此时关闭第二排污管10上的蝶阀，打开隔膜泵1气管接头102上控制阀，通过盾构机的空气压缩系统13为隔膜泵1提供动力，隔膜泵1开始工作，将盾尾积水区4内的污水抽入排水管5，并关闭渣土斗进水管12上设有蝶阀，此时排水管5内的污水直接排放到三级沉淀池2内，经过过滤盒201、一级网板204和二级网板205依次过滤后排入三级沉淀腔202内，然后通过排污泵6将污水抽排到第一排污管7内，过滤后的污水直接排放到端头始发井沉淀池8内进行处理。当需要将污水排放到电瓶车自带的渣土斗内时，在渣土斗运输至出土口15处，此时打开渣土斗进水管12上设有蝶阀，此时污水便可直接排放到运输至出土口15处的渣土斗内。
[0032]
在污水排放过程中，为了避免沉淀堆积，间隔一定时间(一般两三天)对三级沉淀池2进行的清理，三级沉淀池2清洗时，直接开启通气管9的进气控制阀902，通过盾构机的空气压缩系统13向三个沉淀腔内通入气体，并根据污水浓度通过预留水管接头16添加清水，利用通气管9通气进行搅拌稀释沉淀物，并选择相应的开关抽排在指定的位置。
[0033]
本实用新型主要用来抽排盾构施工期间盾尾拼装区域积水，但因积水中存在大量杂质导致抽排期间出现堵塞现象，对此在盾尾隔膜泵吸管位置处加设过滤头进行初次处
理，使其经过隔膜泵时不易损坏薄膜和堵塞泵体；在管路上加设单向阀，防止因空气压缩系统关闭后，管路内污水原路返回至盾尾影响作业效率；在管路的尾部加设三通连接，使得污水排放位置在不同工况下进行选择，增加利用价值、减少作业工序。当间隔一定时间后进行污水池清理时，根据浓度添加清水，利用通气管通气进行搅拌稀释沉淀物，方便污水抽排，轻松有效的避免大量堆积造成的困难。本实用新型在不同位置设计三通元件及蝶阀开关，使得污水排放过程简单，并且提升再次利用价值。
[0034]
综上所述，为本实用新型列举的一个实施例，但本实用新型不仅限于上述实施例，只要以任何相同或相似的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型保护的范围。