一种提高地下连续墙护壁泥浆循环使用效率的方法与流程

文档序号:11241594阅读:1061来源:国知局

本发明属于泥浆处理技术领域,具体涉及一种提高地下连续墙护壁泥浆循环使用效率的方法。



背景技术:

随着城市基础设施的发展,越来越多的使用地下连续墙作为基坑的围护结构。在地下连续墙的施工过程中,需要利用各种挖槽机械,借助于大量的泥浆进行护壁,从而方可挖出窄而深的沟槽,

目前城市中护壁泥浆的使用效率较低,泥浆的废弃率达到了40%以上,施工成本极高,且废弃泥浆的处理步骤较为繁琐,成本也极高。此外,在实际的施工过程中,大部分的废弃泥浆不能得到及时有效的处理,废弃泥浆会继续使用,这将会严重影响地下连续墙的施工质量。



技术实现要素:

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处,提供一种提高地下连续墙护壁泥浆循环使用效率的方法,该方法通过组合使用旋流器和离心机去除废弃泥浆中的大颗粒渣土和小颗粒渣土,再加入适量新制泥浆进行调制混合以获得合格的循环泥浆进入下幅地下连续墙进行成槽施工。

本发明目的实现由以下技术方案完成:

一种提高地下连续墙护壁泥浆循环使用效率的方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:自所述地下连续墙槽内回收废弃泥浆,并利用旋流器分离所述废弃泥浆中的大颗粒渣土,获得低比重泥浆;将所述低比重泥浆通入高速旋转的离心机中,除去其中的小颗粒渣土,获得低粘度循环泥浆;在所述低粘度循环泥浆中加入新制泥浆进行调制以获得比重指标和粘度指标均合格的循环泥浆。

所述大颗粒渣土的粒径为0.075mm以上,所述小颗粒渣土的粒径为0.02mm-0.075mm之间。

在每一幅所述地下连续墙成槽后均回收其中的废弃泥浆。

所述离心机中同时通入有泥水分离制剂溶液,以使所述低比重泥浆与所述泥水分离制剂溶液充分混合并聚集形成所述小颗粒渣土。

所述泥水分离制剂溶液由泥水分离制剂和水调制而成,溶液浓度为0.1‰~0.2‰。

所述泥水分离制剂由季胺盐改性聚丙烯酰胺、丙烯酰胺接枝淀粉以及高分子聚丙烯酸类钾盐组合而成,三者的重量比为2:0.8~1.2:0.8~1.2。

所述泥水分离制剂由季胺盐改性聚丙烯酰胺、丙烯酰胺接枝淀粉以及高分子聚丙烯酸类钾盐组合而成,三者的重量比为2:0.9~1.1:0.9~1.1。

所述泥水分离制剂由季胺盐改性聚丙烯酰胺、丙烯酰胺接枝淀粉以及高分子聚丙烯酸类钾盐组合而成,三者的重量比为2:1:1。

所述低比重泥浆与所述泥水分离制剂溶液通入所述离心机中的体积流量比为8~10:1。

本发明的优点是,提高护壁泥浆循环使用效率的方法简单,可将地下连续墙的泥浆废弃率降低至10%以下,极大地减少了施工成本,提高了施工速度,并能保证地下连续墙的施工质量。

附图说明

图1为本发明中提高地下连续墙护壁泥浆循环使用效率方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明,以便于同行业技术人员的理解:

【实施例1】如图1所示,本实施例具体涉及一种提高地下连续墙护壁泥浆循环使用效率的方法,具体包括以下步骤:

(1)地下连续墙成槽:采用膨润土、cmc以及纯碱调制获得新制泥浆,新制泥浆的比重为1.05、粘度为20s,将新制泥浆应用于地下连续墙的成槽施工中,成槽完成后泥浆的比重达到1.45且粘度为35s,达到了废弃泥浆的标准(比重1.3以上、粘度30s以上);

(2)将废弃泥浆从地下连续墙槽内抽出并通入旋流器中,旋流器对废弃泥浆进行初步分离处理,以将废弃泥浆中粒径为0.075mm以上的大颗粒渣土分离出去,获得低比重泥浆,并有效减小对于后续所使用的离心机的磨损;

(3)经过旋流器处理后的低比重泥浆通过离心机自带的泥浆泵抽取,直接进入离心机转鼓,通过调整离心机的转速和离心机转鼓推板高度,进一步除去低比重泥浆中粒径介于0.02mm-0.075mm之间的小颗粒渣土,得到可回收使用的低粘度循环泥浆,其比重为1.28、粘度为28s;

(4)在低粘度循环泥浆中进一步加入新制泥浆并进行调制混合,从而获得泥浆性能指标合格的循环泥浆,该循环泥浆可继续应用于下幅地下连续墙成槽施工中。

【实施例2】如图1所示,本实施例具体涉及一种提高地下连续墙护壁泥浆循环使用效率的方法,具体包括以下步骤:

(1)地下连续墙成槽:采用膨润土、cmc以及纯碱调制获得新制泥浆,新制泥浆的比重为1.05、粘度为20s,将新制泥浆应用于地下连续墙的成槽施工中,成槽完成后泥浆的比重达到1.45且粘度为35s,达到了废弃泥浆的标准(比重1.3以上、粘度30s以上);

(2)大颗粒渣土分离处理:将废弃泥浆从地下连续墙槽内抽出并通入旋流器中,旋流器对废弃泥浆进行初步分离处理,以将废弃泥浆中粒径为0.075mm以上的大颗粒渣土分离出去,获得低比重泥浆,并有效减小对于后续所使用的离心机的磨损;

(3)配制泥水分离制剂:将季胺盐改性聚丙烯酰胺、丙烯酰胺接枝淀粉以及高分子聚丙烯酸类钾盐三者按照2:1:1的重量比进行配制,从而获得泥水分离制剂;其中,季胺盐改性聚丙烯酰胺是一种环保型人工合成高分子絮凝剂材料;丙烯酰胺接枝淀粉是一种天然高分子絮凝剂材料,能够提高泥浆浆液的黏附性;高分子聚丙烯酸类钾盐是一种环保型固相颗粒沉降剂;

(4)调制泥水分离制剂溶液:在一容积为6m³的自动调制箱中加满水,之后按照0.1‰-0.2‰的浓度将先前配制好的泥水分离制剂添加至自动调制箱内的水中,并由自动调制箱内的搅拌装置充分搅拌均匀,获得泥水分离制剂溶液;需要说明的是,自动调制箱的溶液出口接通至离心机的泥浆入口;

(5)小颗粒渣土分离处理:开启离心机高速旋转,离心机上具有一泥浆入口、一浆液出口以及一干土出口;利用离心机自带的泥浆泵抽取经过初步分离处理的低比重泥浆经泥浆入口进入离心机,与此同时,自动调制箱将其内的泥水分离制剂溶液同样经泥浆入口通入离心机,从而使低比重泥浆与被稀释的泥水分离制剂溶液充分结合,其中,低比重泥浆通入离心机的体积流量与泥水分离制剂通入离心机的体积流量之间的比例为8~10:1,在泥水分离制剂的作用下,低比重泥浆中的极小固相颗粒发生聚集絮凝,通过调整离心机的转速和离心机转鼓推板的高度,在离心力作用下,进一步除去低比重泥浆中粒径介于0.02mm-0.075mm之间的小颗粒渣土,得到可回收使用的低粘度循环泥浆;其中,低粘度循环泥浆经浆液出口排出,小颗粒渣土经干土出口排出;

(6)在低粘度循环泥浆中进一步加入新制泥浆并进行调制混合,从而获得泥浆性能指标合格的循环泥浆,规范中规定比重为1.05-1.20、粘度为19-30s的泥浆属于性能合格的循环泥浆,该循环泥浆可继续应用于下幅地下连续墙成槽施工中。

按照本实施例中的上述方法,当采用不同的泥水分离制剂溶液浓度以及通入至离心机中的不同体积流量比时,所获得的低粘度循环泥浆的性能参数统计如下表所示:

由上表可知,当泥水分离制剂的配比组分固定不变、低比重泥浆与泥水分离制剂通入离心机内的体积流量比不变时,随着泥水分离制剂溶液浓度的增加,由离心机处理后获得的低粘度循环泥浆的比重以及粘度也将随之降低;

且当泥水分离制剂的配比组分固定不变、泥水分离制剂溶液的浓度固定不变时,在低比重泥浆与泥水分离制剂溶液通入离心机内的体积流量比介于8-10:1的情况向下,所分离出来的低比重循环泥浆的比重介于1.20-1.27之间、粘度介于20s-29s之间,符合规范中所规定的循环泥浆的性能指标,且在加入适量的新制泥浆进行调制之后,泥浆性能能够更加接近于新制泥浆的性能指标,达到循环使用的目的,从而有效提高了泥浆的使用效率,可将常规的泥浆废弃率40%降低到10%以内,极大的降低施工成本。

且需要说明的是,本实施例通过在离心机中同时通入泥水分离制剂溶液后,所获得的低粘度循环泥浆的性能显著高于实施例1中未通入泥水分离制剂溶液的低粘度循环泥浆的性能,即实施例2中的低比重循环泥浆的比重介于1.20-1.27之间、粘度介于20s-29s之间,实施例1中的低比重循环泥浆的比重为1.28、粘度为28s。

【实施例3】本实施例具体涉及提高地下连续墙护壁泥浆循环使用效率的方法中所使用到的泥水分离制剂,为了分析对比不同配比组份对于废弃泥浆中固相颗粒(小颗粒渣土)的聚集絮凝性能,采用如下方法:

以不同的组份配制若干份泥水分离制剂,并以相同的掺量加入到试管中的废弃泥浆中并静置,从而统计各泥水分离制剂加入到废弃泥浆中之后的泥水分层速度数据,具体如下表所示。

由上表可知,当采用第8项和第9项中的泥水分离制剂时,即将单独的季胺盐改性聚丙烯酰胺或是高分子聚丙烯酸类钾盐掺入到废弃泥浆中时,首次出现泥水分层的时间为10min,达到完全分层的时间则为120-150min之间;

在此基础上,采用季胺盐改性聚丙烯酰胺与高分子聚丙烯酸类钾盐复合后的组份(即第10项泥水分离制剂)并将其掺入到废弃泥浆中,可以发现,废弃泥浆中出现泥水分层的时间并未出现提前,仍旧是10min和120min;但当季胺盐改性聚丙烯酰胺与高分子聚丙烯酸类钾盐的配比为2:1时(即第11项泥水分离制剂),废弃泥浆出现泥水完全分层的时间提前了30min的时间,只需要90min即可;

而当采用第1-5项内的泥浆分离制剂组份时,可以发现废弃泥浆出现泥水分层的时间提前至5-10min之内,且泥水完全分层的时间则提前至50-70min之内,极大的提高了泥水分离的效率和速度;尤其是当泥水分离制剂中,季胺盐改性聚丙烯酰胺、丙烯酰胺接枝淀粉、高分子聚丙烯酸类钾盐三者的重量比为2:1:1时,泥水完全分层的所需时间最短,只需50min即可,泥水分层所使用的时间能够充分说明泥水分离制剂对于小颗粒渣土的絮凝聚集性能,体现其在离心机中的小颗粒渣土的去除效果。

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