一种盾构渣土原位制浆系统及方法

本发明涉及盾构渣土原位资源化利用，尤其涉及一种盾构渣土原位制浆系统及方法。

背景技术：

1、城市轨道交通建设的大力发展极大地缓解了城市交通拥堵的压力，尤其以城市地铁为典型代表，其也促进了各大城市经济的发展。盾构法施工因具有安全、高效、环保、机械化程度高等优势，其已逐渐成为了地铁隧道施工的主流工法之一。

2、目前，同步注浆是盾构施工中的一个关键且必不可少的重要环节。然而，同步注浆的浆液主要来源于外购或外购原料现场制浆，成本高。而且，盾构掘进施工过程中还面临着盾构渣土产量大且减量难、利用难和处治难的技术问题。

3、因此，现有技术一般采用盾构渣土为原料直接生产同步注浆浆液。但是其大多是以含砂量较高的地层为资源化利用对象而研制的，对复杂地层的适配性差，例如含砂量少、粘稠度大的粘土地层、岩-土复合地层产生的盾构渣土不适用。而且，其生产的同步注浆浆液均是水泥或者是以水泥基为主的胶凝材料，仍需消耗大量水泥和砂石，经济价值较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种盾构渣土原位制浆系统及方法，可以将含砂量少、粘稠度大的粘土地层、岩-土复合地层产生的盾构渣土进行原位制浆并利用，针对复杂地层的适配性高，在实现了盾构渣土的资源化利用的同时减少了注浆成本。

2、第一方面，本发明实施例提供一种盾构渣土原位制浆系统，包括给料模块、振动筛分模块和制浆模块，所述给料模块的出料口设在所述振动筛分模块的进料口上方，所述振动筛分模块的出料口与所述制浆模块的进料口连接；

3、所述振动筛分模块包括一级振动筛分单元、碾磨均混单元以及二级振动筛分单元，所述给料模块的出料口设在一级振动筛分单元的进料口上方，所述一级振动筛分单元的出料口与所述碾磨均混单元的进料口连接，所述碾磨均混单元的出料口与所述二级振动筛分单元的进料口连接，所述一级振动筛分单元用于筛分所述盾构渣土中粒径大于4mm的粗骨料，所述二级振动筛分单元用于筛分所述碾磨均混单元出来的粒径大于2mm的胶泥颗粒。

4、与现有技术相比，本发明提供的盾构渣土原位制浆系统具有以下优势：

5、本发明实施例提供的盾构渣土原位制浆系统，包括给料模块、振动筛分模块和制浆模块，给料模块的出料口设在振动筛分模块的进料口上方，振动筛分模块的出料口与制浆模块的进料口连接。因此，可以利用给料模块将盾构渣土输送至振动筛分模块进行筛分，然后将筛分后的盾构渣土输送至制浆模块。其中，振动筛分模块包括一级振动筛分单元、碾磨均混单元以及二级振动筛分单元，给料模块的出料口设在一级振动筛分单元的进料口上方，一级振动筛分单元的出料口与碾磨均混单元的进料口连接，碾磨均混单元的出料口与二级振动筛分单元的进料口连接。因此，可以利用给料模块将盾构渣土输送至一级振动筛分单元筛分盾构渣土中粒径大于4mm的粗骨料，然后将筛分后的盾构渣土输送至碾磨均混单元进行破碎搅拌得到盾构泥浆后，再输送至二级振动筛分单元筛分出盾构泥浆中粒径大于2mm的胶泥颗粒，从而将筛分后的盾构泥浆输送至制浆模块进行制浆，从而得到成品注浆液，用于盾构施工中。也就说，本发明实施例可以将复杂地层中的盾构渣土，例如含砂量少、粘稠度大的粘土地层、岩-土复合地层产生的盾构渣土进行原位制浆并利用，实现了盾构渣土的资源化、减量化和无害化处理处置和安全利用，同时有效地降低同步注浆的成本。

6、由上可见，本发明实施例提供的盾构渣土原位制浆系统，可以将含砂量少、粘稠度大的粘土地层、岩-土复合地层产生的盾构渣土进行原位制浆并利用，针对复杂地层的适配性高，在实现了盾构渣土的资源化利用的同时减少了注浆成本。

7、第二方面，本发明还提供一种盾构渣土原位制浆方法，该盾构渣土原位制浆方法应用第一方面所述的盾构渣土原位制浆系统。

8、与现有技术相比，本发明提供的盾构渣土原位制浆方法的有益效果与第一方面所述的盾构渣土原位制浆系统的有益效果相同，此处不做赘述。

技术特征：

1.一种盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，包括给料模块、振动筛分模块和制浆模块，所述给料模块的出料口设在所述振动筛分模块的进料口上方，所述振动筛分模块的出料口与所述制浆模块的进料口连接；

2.根据权利要求1所述的盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，所述一级振动筛分单元包括多层振动筛、多组喷淋装置和溜板，所述给料模块的出料口设在多层所述振动筛的上方，每组所述喷淋装置用于向对应层所述振动筛的筛网进行喷淋，多层所述振动筛的筛孔尺寸由上到下依次减小，所述溜板设在所述多层振动筛的下方。

3.根据权利要求2所述的盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，每层所述振动筛均具有破碎区、冲洗区和干燥区，所述喷淋装置设置在所述破碎区和所述冲洗区。

4.根据权利要求1所述的盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，所述碾磨均混单元包括第一进水泵、料斗、破碎搅拌组件和过滤网，所述进水单元用于向所述料斗输送水，所述破碎搅拌组件设在所述料斗内，所述料斗的出口经所述过滤网与所述二级振动筛分单元的进料口连接。

5.根据权利要求1所述的盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，所述制浆模块包括调浆单元、储浆单元、供料单元和制浆单元，所述振动筛分单元的出料口与所述调浆单元的进料口连接，所述调浆单元的出料口与所述储浆单元的进料口连接，所述储浆单元的出料口和所述供料单元的出料口分别与所述制浆单元的进料口连接，所述供料单元用于向所述制浆单元输送固废基胶凝材料。

6.根据权利要求1所述的盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，所述给料模块包括上料单元、给料储料一体单元和皮带传送单元，所述上料单元用于向所述给料储料一体单元输送盾构渣土，所述给料储料一体单元的出料口设置在所述皮带传送单元的上方，所述皮带传送单元的出料口设在所述振动筛分模块的进料口上方。

7.根据权利要求6所述的盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，所述给料储料一体单元内设置有搅拌装置，所述给料储料一体单元的内壁铺设有多层防粘尼龙板。

8.根据权利要求1～7任一项所述的盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，所述原位制浆系统还包括监测模块以及与所述给料模块、所述振动筛分模块和所述制浆模块电连接的控制模块；

9.一种盾构渣土原位制浆方法，应用于权利要求1～8任一项所述的盾构渣土原位制浆系统，其特征在于，包括：

10.一种根据权利要求9所述的盾构渣土原位制浆方法，所述利用所述制浆模块将所述第二盾构泥浆制备成盾构泥浆，包括：

技术总结
本发明公开一种盾构渣土原位制浆系统及方法，涉及盾构渣土原位资源化利用领域，以解决现有的盾构渣土制浆系统对复杂地层的适配性差，没有普适性的问题。该盾构渣土原位制浆系统包括：给料模块、振动筛分模块和制浆模块，给料模块的出料口设在振动筛分模块的进料口上方，振动筛分模块的出料口与制浆模块的进料口连接，振动筛分模块包括一级振动筛分单元、碾磨均混单元以及二级振动筛分单元，一级振动筛分单元用于筛分盾构渣土中粒径大于4mm的粗骨料，二级振动筛分单元用于筛分碾磨均混单元出来的粒径大于2mm的胶泥颗粒。该方法应用于该系统。本发明提供的盾构渣土原位制浆系统及方法用于针对复杂地层进行盾构渣土的原位制浆和利用。

技术研发人员：伍天华,高永涛,孙金海,董佳琳,彭阳,徐辉
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11