一种盾构渣土脱水设备

本实用新型属于盾构渣土脱水技术领域，具体的说涉及一种盾构渣土脱水设备。

背景技术：

随着我国城市人口的激增，地下轨道交通已经成为解决交通恶化问题的一个主要手段，在城市隧道修建过程中，盾构法因其安全快速经济，已经成为城市隧道的首选施工方法。在盾构掘进过程中，为使掌子面达到受力平衡，会向盾构机土仓中添加水、膨润土、泡沫、高分子聚合物等添加剂，因此盾构过程中会产生大量富水渣土，盾构渣土由于其流动性高、稳定性差，直接堆填存在严重的安全隐患，除此之外盾构渣土若未经处理就直接运输，在运输过程中容易撒漏，影响城市面貌，导致环境污染。现有的渣土脱水设备因占地面积大、效率低、脱水效果差，而不能较好地满足大批盾构渣土的脱水处理。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种盾构渣土脱水设备，该脱水设备能够较大程度的提高脱水效率，提高脱水效果，较好地满足盾构渣土运输和堆放的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种盾构渣土脱水设备，包括槽体和真空泵，所述槽体通过透水板分隔为上部的渣土室和下部的负压室，所述真空泵通过负压管与所述负压室的负压口连接，所述槽体中设有电渗桩，所述电渗桩上位于所述渣土室的底端处设有阴极触头，所述电渗桩上位于所述阴极触头的上方还设有阳极触头，所述阴极触头和阳极触头分别与直流电源的负极和正极连接。

具体的，所述电渗桩由液压缸构成，所述液压缸竖直设置在所述负压室中，且缸筒穿过所述透水板，所述阴极触头设置在所述缸筒上，所述阳极触头设置在所述液压缸的活塞杆的顶端。

具体的，所述缸筒上设有用于承托所述透水板的凸环。

具体的，所述电渗桩在所述槽体中均匀布置多根，所述阴极触头和阳极触头围绕所述电渗桩的桩身均匀布置多个具体的，所述负压室上设有真空仪表。

具体的，所述阳极触头的耐腐性是阴极触头的1～2倍。

该盾构渣土脱水设备的脱水步骤如下：

s1：将需要脱水的盾构渣土倾倒入渣土室；

s2：将电渗桩升至渣土上表面下方5～10cm的位置，并通上直流电；

s3：启动真空泵使负压室形成负压，并抽出其内部的水；

s4：当渣土脱水完毕后，将电渗桩降落至透水板，并切断直流电源，关闭真空泵；

s5：将脱水后的渣土从渣土室中挖出，并运走。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、采用电渗联合真空预压方式脱水，并配合上下双层结构，渣土中的水同时受到向下的重力、电渗力和负压吸力，特有的电渗桩能够同时排出自由水和部分弱结合水，具有高效的脱水效率，对于细颗粒含量多、低渗透性的淤泥、黏土尤为显著。

2、槽体采用上下双层结构，利用透水板，在重力作用下，渣土中的自由水会自动流入下层负压室，因而该盾构渣土脱水设备的脱水成本更低，特有的上下结构使的渣土池的占地面积更小。

附图说明

图1为本实用新型实施例盾构渣土脱水设备的整体示意图；

图2为本实用新型实施例盾构渣土脱水设备的俯视图；

图3为本实用新型实施例盾构渣土脱水过程中的示意图；

图4为本实用新型实施例盾构渣土脱水完毕后的示意图；

图5为本实用新型实施例涉及的电渗桩示意图；

图6为本实用新型实施例涉及的真空仪表示意图。

其中：1-槽体；101-透水板；2-电渗桩；201-凸环；202-阴极触头；203-活塞杆；204-阳极触头；3-电液控制系统；4-真空仪表；401-压力探头；5-负压管；6-真空泵；7-控制线。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

参见图1-图6，一种盾构渣土脱水设备，包括槽体1和真空泵6，槽体1的内腔通过透水板101分隔为上部的渣土室和下部的负压室，真空泵6通过负压管5与负压室的负压口连接，槽体1中设有电渗桩2，电渗桩2上位于渣土室的底端处设有阴极触头202，电渗桩2上位于阴极触头202的上方还设有阳极触头204，阴极触头202和阳极触头204分别与电液控制系统3的直流电源的负极和正极连接。

具体的，电渗桩2由三级液压缸构成，液压缸通过控制线7与电液控制系统3电性连接，液压缸的活塞杆203顶端布置有阳极触头204，液压缸的缸筒顶端布置有阴极触头202，液压缸底端坐落于负压室底部，并穿过透水板101，其腰部的凸环201托顶于透水板101下方，阳极触头204在渣土室内的高度位置可以通过液压缸进行调整，从而可以方便渣土室内渣土的清理。

其中，电渗桩2在槽体1中均匀布置多根，阴极触头202和阳极触头204围绕电渗桩2的桩身均匀布置3～6个，阳极触头204的耐腐性是阴极触头202的1～2倍，负压室上设有真空仪表4，真空仪表4的压力探头401插入负压室内，电液控制系统3上设有控制直流电源通断的电流控制开关以及控制液压缸升降的升降控制开关。

参见图1-图6，该盾构渣土脱水设备的脱水步骤如下：

s1：将需要脱水的盾构渣土倾倒入渣土室；

s2：通过电液控制系统3将电渗桩2升至渣土上表面下方5～10cm的位置，并通上直流电；

s3：启动真空泵6使负压室内形成负压，并抽出其内部的水；

s4：当渣土脱水完毕后，通过电液控制系统3将电渗桩2降落至透水板101，并切断直流电源，关闭真空泵6；

s5：将脱水后的渣土从双层渣土池中挖出，并运走。

该套脱水设备采用电渗联合真空预压的方式脱水，并配合上下双层结构，渣土中的水同时受到向下的重力、电渗力和负压吸力，特有的电渗桩能够同时排出自由水和部分弱结合水，可较大程度上提高脱水效率，且无需较大的占地面积。对于细颗粒含量多、低渗透性的淤泥、黏土尤为显著。槽体采用上下双层结构，利用透水板，在重力作用下，渣土中的自由水会自动流入下层负压室，因而该盾构渣土脱水设备的脱水成本更低，特有的上下结构使的渣土池的占地面积更小。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种盾构渣土脱水设备，包括槽体和真空泵，其特征在于：所述槽体通过透水板分隔为上部的渣土室和下部的负压室，所述真空泵通过负压管与所述负压室的负压口连接，所述槽体中设有电渗桩，所述电渗桩上位于所述渣土室的底端处设有阴极触头，所述电渗桩上位于所述阴极触头的上方还设有阳极触头，所述阴极触头和阳极触头分别与直流电源的负极和正极连接；

所述电渗桩由液压缸构成，所述液压缸竖直设置在所述负压室中，且缸筒穿过所述透水板，所述阴极触头设置在所述缸筒上，所述阳极触头设置在所述液压缸的活塞杆的顶端；

所述电渗桩在所述槽体中均匀布置多根，所述阴极触头和阳极触头围绕所述电渗桩的桩身均匀布置多个。

2.根据权利要求1所述的盾构渣土脱水设备，其特征在于：所述缸筒上设有用于承托所述透水板的凸环。

3.根据权利要求1或2所述的盾构渣土脱水设备，其特征在于：所述负压室上设有真空仪表。

4.根据权利要求1或2所述的盾构渣土脱水设备，其特征在于：所述阳极触头的耐腐性是阴极触头的1～2倍。

技术总结
本实用新型公开了一种盾构渣土脱水设备，包括槽体和真空泵，所述槽体通过透水板分隔为上部的渣土室和下部的负压室，所述真空泵通过负压管与所述负压室的负压口连接，所述槽体中设有电渗桩，所述电渗桩上位于所述渣土室的底端处设有阴极触头，所述电渗桩上位于所述阴极触头的上方还设有阳极触头，所述阴极触头和阳极触头分别与直流电源的负极和正极连接。该套脱水设备采用电渗联合真空预压的方式，可较大程度上提高脱水效率，无需较大的占地面积。

技术研发人员：龚振宇;肖钢;冯志耀;王树英;杜学才;韦炼;向清茂;雷波;普恒;罗朋;冉江陵;熊铭镜
受保护的技术使用者：中铁五局集团有限公司;中南大学;云南省滇中引水工程有限公司
技术研发日：2020.10.12
技术公布日：2021.08.03