一种顶管施工中加快泥浆沉淀的处理装置的制作方法

本实用新型涉及顶管施工技术领域，具体涉及一种顶管施工中加快泥浆沉淀的处理装置。

背景技术：

在城市道路拓宽改造项目中地质比较复杂，施工时既要考虑施工工期，又要考虑封闭交通问题，如果按常规施工方法施工(开槽放坡、开槽支护)不能保证周围建筑物的安全，同时施工成本提高，无法保证工期。还有在常规施工方法中，采用开槽施工需要采取一定的沟槽支护措施，一但施工环境发生变化，施工条件复杂，施工工期较长，周围管线无法保证安全，施工成本提高。因此必须研究新施工方法才能使工程顺利展开，目前采用的自动化程度比较高的就是泥水盾构机施工方法。

目前现有泥水盾构泥浆处理方式主要存在的问题有：(1)、目前泥水盾构施工所产生的废浆一般采用外排的形式，项目成本增高、对环境污染大；(2)、通过罐车运输集中处理成本高；(3)现有的泥浆收集处理设备由于泥浆的特性，容易形成沉淀导致设备堵塞，所以处理起来效率也比较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种顶管施工中加快泥浆沉淀的处理装置，解决目前泥水盾构施工所产生的废浆一般采用外排的形式，对环境污染大；通过罐车运输集中处理成本高，现有的泥浆收集处理设备由于泥浆的特性，容易形成沉淀导致设备堵塞，处理起来效率也比较低的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种顶管施工中加快泥浆沉淀的处理装置，包括搅拌池，所述搅拌池底部设有泥浆沉淀池，所述泥浆沉淀池底部为锥型且设有第一排泥浆口，搅拌池与泥浆沉淀池通过导流隔板隔离，搅拌池上部连接有原泥浆水进入管道，在搅拌池一侧连接有絮凝剂存储罐，在搅拌池中部竖直设有上搅拌轴，所述上搅拌轴顶部设有搅拌电机，所述泥浆沉淀池的中部竖直设有下搅拌轴，所述上搅拌轴与下搅拌轴通过棘刺连轴器连接；

所述搅拌池底部一侧连接有泥浆沉淀管道，所述泥浆沉淀管道内上下交错设有多个上隔离板和下隔离板，每两件下隔离板之间的泥浆沉淀管道上镶嵌有泥浆导运空心球，泥浆导运空心球的一部分球面伸入在泥浆沉淀管道内，伸入泥浆沉淀管道内的部分球面上设有泥浆沉淀通孔，所有泥浆导运空心球通过设置在泥浆沉淀管道外部的转动轴连接，在转动轴的一端设有转动电机，通过转动电机同步带动所有泥浆导运空心球绕转动轴转动，露出在泥浆沉淀管道外部的泥浆导运空心球通过泥浆水套封套，在泥浆水套底部设有第二排泥浆口。

通过两级的泥沙浆沉淀处理后，得到含泥量较少的泥水完全符合再次利用的标准，而回收的泥浆也含水量较低。实现泥浆的循环使用，极大提高作业效率、稳定施工质量、改善施工环境。本实用新型的泥浆循环处理系统，处理容量大，循环途径长，过程能耗低，处理效果好；使得废水、废浆重复利用，实现节水的减排的目的，提高了经济效益。

进一步的，所述导流隔板上有泥浆导流孔，在泥浆导流孔上设有导流锥型筒。

进一步的，所述导流隔板上方固定设有封堵板，所述封堵板上设有与泥浆导流孔对应用的封堵通孔，在导流隔板转动后，导流隔板的泥浆导流孔与封堵板的封堵通孔错位对应，从而使泥浆导流孔被封堵，当导流隔板复位后，泥浆导流孔和封堵通孔上下对齐，泥浆从泥浆导流孔和封堵通孔上下流通。

进一步的，所述棘刺连轴器包括外轴套和内轴套，所述外轴套下端套设在下搅拌轴上，所述内轴套镶套在外轴套上端，上搅拌轴底端插设连接在内轴套内，内轴套与外轴套之间设有棘刺。

进一步的，所述导流隔板和封堵板均活动套设在棘刺连轴器上，导流隔板的外环面限位在泥浆沉淀池侧壁上的环槽内，导流隔板在环槽内可转动；封堵板是与泥浆沉淀池侧壁固定连接，在导流隔板的底面设有限位柱，在泥浆沉淀池侧壁上设有限位块，限位块内设有弧型限位槽，限位柱插设在弧型限位槽内，限位柱一侧与限位槽一端之间设有拉簧，当导流隔板在外力的作用下绕棘刺连轴器的外轴套转动，由于弧型限位槽的限位，导流隔板上的限位柱只能从弧型限位槽一端到另一端，当外力消失，限位柱连同导流隔板在拉簧的作用下复位。

进一步的，所述泥浆沉淀管道外端连接有泥水回收管。

进一步的，还设有反冲泵，所述反冲泵入口管道与泥水回收管联通，所述反冲泵与泥浆水套联通。

进一步的，所述泥浆导运空心球与泥浆沉淀管道密封连接。

进一步的，所述第一排泥浆口和第二排泥浆口分别与总排泥浆管连接，在总排泥浆管上设有泥浆泵。

进一步的，所述絮凝剂存储罐与搅拌池联通的管道上设有电磁泵。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型一种顶管施工中加快泥浆沉淀的处理装置，通过设置搅拌池，并在搅拌池底部设有连通的泥浆沉淀池，将盾构机排出的原泥浆水引入搅拌池后加入絮凝剂，通过上搅拌轴的搅拌和离心作用下，原泥浆水中的泥浆块大量通过导流隔板的泥浆导流孔进入泥浆沉淀池，原泥浆水完成一级沉淀处理，通过对搅拌电机的控制正转是上搅拌轴转动，当搅拌一段时间后，控制搅拌电机反转，由于上搅拌轴与下搅拌轴通过棘刺连轴器连接，在上搅拌轴正向转动时不会带动下搅拌轴转动，从而便于搅拌池泥浆沉淀到泥浆沉淀池内，当泥浆沉淀池内基本上都是泥浆块，控制搅拌电机反转，搅拌电机反转时，上搅拌轴依然可以起到搅拌和离心功能，这时上搅拌轴通过棘刺连轴器同步带动下搅拌轴转动。棘刺连轴器带动导流隔板转动实现与封堵板封堵配合，此时，泥浆导流孔和封堵通孔上下错位，泥浆不能从泥浆导流孔和封堵通孔上下流通，通过下搅拌轴的搅拌，同时通过泥浆泵将泥浆沉淀池的泥浆抽吸到罐车内运走，如果不采用下搅拌轴的搅动，泥浆沉淀池的泥浆由于流动性差无法被抽走。

在完成一级沉淀处理后，搅拌池的泥水进入泥浆沉淀管道，通过在泥浆沉淀管道内上下交错设有多个上隔离板和下隔离板，在完成初级沉淀后的泥水通过交错设有多个上隔离板和下隔离板时，大部分的泥沙浆会逐渐沉淀在每两件下隔离板之间，本实用新型通过每两件下隔离板之间的泥浆沉淀管道上镶嵌有泥浆导运空心球，泥沙浆会通过泥浆导运空心球上的泥浆沉淀通孔进入泥浆导运空心球内，经过多个上隔离板和下隔离板过滤后的含泥量较少的泥水通过泥水回收管重新导入盾构机内使用，而进入泥浆导运空心球的泥沙浆汇集到一定量，通过转动电机的控制转动，将泥浆导运空心球的泥沙将迅速倒进泥浆水套，再通过第二排泥浆口排出，然后泥浆导运空心球迅速复位，继续收集泥沙浆。

通过两级的泥沙浆沉淀处理后，得到含泥量较少的泥水完全符合再次利用的标准，而回收的泥浆也含水量较低。实现泥浆的循环使用，极大提高作业效率、稳定施工质量、改善施工环境。本实用新型的泥浆循环处理系统，处理容量大，循环途径长，过程能耗低，处理效果好；使得废水、废浆重复利用，实现节水的减排的目的，提高了经济效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一种顶管施工中加快泥浆沉淀的处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型棘刺连轴器部分的结构示意图；

图3为本实用新型泥浆导运空心球的结构示意图；

图4为本实用新型限位块限位结构的结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-搅拌池，2-泥浆沉淀池，3-导流隔板，4-原泥浆水进入管道，5-絮凝剂存储罐，6-上搅拌轴，7-搅拌电机，8-下搅拌轴，9-泥浆沉淀管道，10-上隔离板，11-下隔离板，12-泥浆导运空心球，13-泥浆沉淀通孔，14-转动轴，15-转动电机，16-泥浆水套，17-第二排泥浆口，18-泥浆导流孔，19-控制泵，20-导流锥型筒，21-封堵板，22-封堵通孔，23-外轴套，24-内轴套，25-棘刺，26-环槽，27-限位柱，28-限位块，29-弧型限位槽，30-拉簧，31-泥水回收管，32-反冲泵，33-总排泥浆管，34-泥浆泵，35-电磁泵，36-第一排泥浆口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1-4所示，本实用新型一种顶管施工中加快泥浆沉淀的处理装置，包括搅拌池1，所述搅拌池1底部设有泥浆沉淀池2，泥浆沉淀池2底部为锥型且设有第一排泥浆口36，第一排泥浆口36上设有控制泵19，通过控制泵19用于关闭或打开第一排泥浆口36，搅拌池1与泥浆沉淀池2通过导流隔板3隔离，搅拌池1上部连接有原泥浆水进入管道4，在搅拌池1一侧连接有絮凝剂存储罐5，絮凝剂存储罐5与搅拌池1联通的管道上设有电磁泵35。通过对电磁泵35的控制可以控制絮凝剂流入搅拌池1计量。絮凝剂种类有很多，比如水解羧甲基纤维素(CMC)或水解聚丙烯酰胺(PHP)。

在搅拌池1中部竖直设有上搅拌轴6(包括轴和浆叶片)，所述上搅拌轴6顶部设有搅拌电机7，所述泥浆沉淀池2的中部竖直设有下搅拌轴8，所述上搅拌轴6与下搅拌轴8通过棘刺连轴器连接；在上搅拌轴6正向转动时不会带动下搅拌轴8转动，从而便于搅拌池1泥浆沉淀到泥浆沉淀池2内，当泥浆沉淀池2内基本上都是泥浆块(具体根据泥浆沉淀池2的容积大小通过时间设定)，控制搅拌电机反转，搅拌电机反转时，上搅拌轴6依然可以起到搅拌和离心功能，这时上搅拌轴6通过棘刺连轴器同步带动下搅拌轴8转动。

所述搅拌池1底部一侧连接有泥浆沉淀管道9，所述泥浆沉淀管道9内上下交错设有多个上隔离板10和下隔离板11，每两件下隔离板11之间的泥浆沉淀管道9上镶嵌有泥浆导运空心球12，如图3所示，泥浆导运空心球12的一部分球面伸入在泥浆沉淀管道9内，伸入泥浆沉淀管道9内的部分球面上设有泥浆沉淀通孔13，所有泥浆导运空心球12通过设置在泥浆沉淀管道9外部的转动轴14连接，在转动轴14的一端设有转动电机15，通过转动电机15同步带动所有泥浆导运空心球12绕转动轴14转动，露出在泥浆沉淀管道9外部的泥浆导运空心球12通过泥浆水套16封套，在泥浆水套16底部设有第二排泥浆口17。

现有的泥浆回收处理装置一般都包括多个离心机、多级沉淀池以及脱水机等等，最终回收清水和泥块，在地下顶管工程建设这种特殊情况中，采用的泥水盾构机，需要使用水将盾构下来的泥土形成泥浆抽吸到地面，从而达到扩孔的目的，正常情况是，抽吸到地面的泥浆自然沉淀后，上层的泥水可以再利用到盾构机上，一般由于场地、施工进程及设备的限制，没有足够条件和时间采用自然沉淀，而采用目前的泥浆回收处理装置制备效率低，回收成清水和泥块没有必要，因为含泥量较低的泥水就完全可以再用到盾构机上，回收到泥浆，泥浆在运输到专业地方回收，这样成本可以节省50％以上。

本实用新型一种顶管施工中加快泥浆沉淀的处理装置，通过设置搅拌池，并在搅拌池底部设有连通的泥浆沉淀池，将盾构机排出的原泥浆水引入搅拌池后加入絮凝剂，通过上搅拌轴的搅拌和离心作用下，原泥浆水中的泥浆块大量通过导流隔板的泥浆导流孔进入泥浆沉淀池，原泥浆水完成一级沉淀处理，通过对搅拌电机的控制正转是上搅拌轴转动，当搅拌一段时间后，控制搅拌电机反转，由于上搅拌轴与下搅拌轴通过棘刺连轴器连接，在上搅拌轴正向转动时不会带动下搅拌轴转动，从而便于搅拌池泥浆沉淀到泥浆沉淀池内，当泥浆沉淀池内基本上都是泥浆块，控制搅拌电机反转，搅拌电机反转时，上搅拌轴依然可以起到搅拌和离心功能，这时上搅拌轴通过棘刺连轴器同步带动下搅拌轴转动。棘刺连轴器带动导流隔板转动实现与封堵板封堵配合，此时，泥浆导流孔和封堵通孔上下错位，泥浆不能从泥浆导流孔和封堵通孔上下流通，通过下搅拌轴的搅拌，同时通过泥浆泵将泥浆沉淀池的泥浆抽吸到罐车内运走，如果不采用下搅拌轴的搅动，泥浆沉淀池的泥浆由于流动性差无法被抽走。

在完成一级沉淀处理后，搅拌池的泥水进入泥浆沉淀管道，通过在泥浆沉淀管道内上下交错设有多个上隔离板和下隔离板，在完成初级沉淀后的泥水通过交错设有多个上隔离板和下隔离板时，大部分的泥沙浆会逐渐沉淀在每两件下隔离板之间，本实用新型通过每两件下隔离板之间的泥浆沉淀管道上镶嵌有泥浆导运空心球，泥沙浆会通过泥浆导运空心球上的泥浆沉淀通孔进入泥浆导运空心球内，经过多个上隔离板和下隔离板过滤后的含泥量较少的泥水通过泥水回收管重新导入盾构机内使用，而进入泥浆导运空心球的泥沙浆汇集到一定量，通过转动电机的控制转动，将泥浆导运空心球的泥沙将迅速倒进泥浆水套，再通过第二排泥浆口排出，然后泥浆导运空心球迅速复位，继续收集泥沙浆。

通过两级的泥沙浆沉淀处理后，得到含泥量较少的泥水完全符合再次利用的标准，而回收的泥浆也含水量较低。实现泥浆的循环使用，极大提高作业效率、稳定施工质量、改善施工环境。本实用新型的泥浆循环处理系统，处理容量大，循环途径长，过程能耗低，处理效果好；使得废水、废浆重复利用，实现节水的减排的目的，提高了经济效益。

导流隔板3上有泥浆导流孔18，在泥浆导流孔18上设有导流锥型筒20。导流锥型筒20的大口端连接在导流隔板3上，这种设计是防止在上搅拌轴6离心搅动时，沉淀后的泥沙浆通过泥浆导流孔18再进入到搅拌池1。

导流隔板3上方固定设有封堵板21，所述封堵板21上设有与泥浆导流孔18对应用的封堵通孔22，在导流隔板3转动后，导流隔板3的泥浆导流孔18与封堵板21的封堵通孔22错位对应，从而使泥浆导流孔18被封堵，当导流隔板3复位后，泥浆导流孔18和封堵通孔22上下对齐，泥浆从泥浆导流孔18和封堵通孔22上下流通。

所述棘刺连轴器包括外轴套23和内轴套24，所述外轴套23下端套设在下搅拌轴8上，所述内轴套24镶在外轴套23上端，上搅拌轴6底端插设连接在内轴套24内，内轴套24与外轴套23之间设有棘刺25。在上搅拌轴6正向转动时不会带动下搅拌轴8转动，从而便于搅拌池1泥浆沉淀到泥浆沉淀池2内，当泥浆沉淀池2内基本上都是泥浆块(具体根据泥浆沉淀池2的容积大小通过时间设定)，控制搅拌电机反转，搅拌电机反转时，上搅拌轴6依然可以起到搅拌和离心功能，这时上搅拌轴6通过棘刺连轴器同步带动下搅拌轴8转动。

所述导流隔板3和封堵板21均活动套设在棘刺连轴器上，导流隔板3的外环面限位在泥浆沉淀池2侧壁上的环槽26内，导流隔板3在环槽26内可转动；封堵板21是与泥浆沉淀池2侧壁固定连接，在导流隔板3的底面设有限位柱27，在泥浆沉淀池2侧壁上设有限位块28，限位块28内设有弧型限位槽29，限位柱27插设在弧型限位槽29内，限位柱27一侧与弧型限位槽29一端之间设有拉簧30，当导流隔板3在外力的作用下绕棘刺连轴器的外轴套23转动，由于弧型限位槽29的限位，导流隔板3上的限位柱27只能从弧型限位槽29一端到另一端，当外力消失，限位柱27连同导流隔板3在拉簧30的作用下复位。

由于导流隔板3是通过环套套在棘刺连轴器的外轴套23上，当外轴套23转动时，由于摩擦力的作用，外轴套23必然带着导流隔板3转动，又由于弧型限位槽29及限位柱27配合限位，从而限定导流隔板3不能与外轴套23同步转动，只能从弧型限位槽29的一端转动到另一端，一旦外轴套23停止转动，导流隔板3在拉簧30的作用下复位，泥浆导流孔18和封堵通孔22上下对齐。

所述泥浆沉淀管道9外端连接有泥水回收管31。泥水回收管31将回收的符合质量的泥水在导入到盾构机内使用。可以节省水资源。

还设有反冲泵32，所述反冲泵32入口管道与泥水回收管31联通，所述反冲泵32与泥浆水套16联通。通过反冲可以将水套封套16的泥沙浆完全冲走，本实用新型通过对泥浆水套16和泥浆沉淀池2内的泥浆块高效率回收，解决了现有回收设备经常由于堵塞到时设备不能正常使用的问题。

所述泥浆导运空心球12与泥浆沉淀管道9密封连接。

所述第一排泥浆口36和第二排泥浆口17分别与总排泥浆管33连接，在总排泥浆管33上设有泥浆泵34。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。