基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥渣处理装置及方法与流程

本发明涉及水利工程，具体涉及一种基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置及方法。

背景技术：

1、城市水利管线建设中，常使用顶管掘进法开展地下管线工程建设；尤其是遇到穿越城市湖泊、江河等工程，泥水平衡顶管掘进机得到广泛应用。然而，泥水平衡掘进机在穿越江河湖泊施工工程中，会大量使用泥浆，使其能够实现顶管机掌子面隔水平衡和管道外侧减阻作用；同时，大量泥浆包囊着顶管掘进机开挖的渣土一起通过管道输送到地面沉淀池中，通过沉淀后将泥渣挖出并运输到指定位置。而这些未经过处理的泥渣不仅会造成运输过程中滴漏，而且也对存放处周边环境产生极大影响。为此，通过将泥水顶管隧道泥渣在现场二次处理，实现其泥渣再次利用，对于工程建设和环境保护，都具有非常重要的意义和应用价值。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置及方法，通过在泥渣处理压实过程中，增加含水量智能探测装置，实现对泥渣处理的智能化管控，生产出符合不同含水量要求的泥渣再利用产品，本发明的技术方案如下：

2、基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：包括顺次设置的第一沉淀池、第二沉淀池和泥渣处理装置，所述第一沉淀池、第二沉淀池和泥渣处理装置连接有控制系统；所述泥渣处理装置下方设有过滤集水池。

3、所述泥渣处理装置包括分离槽及设于所述分离槽下方的至少两个泥渣压实单元，相邻的所述泥渣压实单元之间设有施压装置，所述泥渣压实单元连接有含水量探测装置；所述分离槽通过第一输水管与所述过滤集水池连接，所述含水量探测装置与所述的控制系统的输入端连接，所述施压装置与控制系统的输出端连接。

4、所述泥渣压实单元包括设于其两端部的反压固定装置及连接在两个所述反压固定装置间的多个袋式泥渣压实舱体，所述多个袋式泥渣压实舱体依次连接，每个袋式泥渣压实舱体顶部开口，底部均设有排水管。

5、进一步的，所述第一沉淀池通过第一泥渣输运管道连接有内含泥渣的沉井结构和顶管管道,所述第二沉淀池顶部设有中颗粒滤网，中颗粒滤网与所述第一沉淀池之间连接有第二泥渣输运管道，所述第二沉淀池与泥渣处理装置之间连接有第三泥渣输运管道。

6、进一步的,所述分离槽通过管道连接有泥渣分离剂箱，所述泥渣分离剂箱内设有泥渣分离剂。

7、进一步的，所述分离槽通过其底部设有的返页板与所述袋式泥渣压实舱体连通，返页板与所述控制系统连接。

8、进一步的，所述分离槽底部未设有所述返页板的位置设有分料锥。

9、进一步的，所述袋式泥渣压实舱体采用可拉伸和压缩的材料。

10、进一步的，所述过滤集水池包括上部的过滤层和下部的集水池，过滤层包括多层滤芯，集水池底部设有输水管道。

11、进一步的，所述含水量探测装置通过电缆线连接有控制装置，所述含水量探测装置包括波导棒和tdr测试仪。

12、进一步的，在所述泥渣处理装置的侧壁上，与所述泥渣压实单元相对应位置设有出料门。

13、基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理方法，包括以下步骤：

14、步骤一：沉井结构和顶管管道内部的泥渣通过第一泥渣输运管道输运至第一沉淀池内，池底部沉淀出粗颗粒；

15、步骤二：通过第二泥渣输运管道将第一沉淀池中、上部的泥渣输运到第二沉淀池顶部的中颗粒滤网上，泥渣被筛分出中颗粒后渗流入第二沉淀池；

16、步骤三：通过第三泥渣输运管道将第二沉淀池内泥渣输运到分离槽内，和加入的泥渣分离剂箱内的泥渣分离剂搅拌混合，沉淀至上部为水，下部为泥渣的状态；

17、步骤四：待分离槽上部的水通过第一输水管输送至过滤集水池后，分离槽内的泥渣通过打开返页板落入分离槽下方的袋式泥渣压实舱体；

18、步骤五：关闭返页板，施压装置进行压力输入挤压袋式泥渣压实舱体内的泥渣，泥渣内的水分通过排水管排入过滤集水池内，当通过含水量探测装置探测泥渣压实舱体的含水量达到设计要求之后，停止施压，泥渣被压成泥渣饼，施压装置反向施力，多个袋式泥渣压实舱体伸展；

19、步骤六：取出泥渣饼，运输到指定位置，过滤集水池的水通过输水管道输送到泥水顶管施工现场再次利用。

20、本发明具有的有益效果为：

21、反压固定装置固定袋式泥渣压实舱体，在袋式泥渣压实舱体工作时由控制系统控制施压装置施加挤压力，其内部安装的含水量探测装置可以实时探测其含水量，调整挤压力的大小，直至泥渣饼形成并满足工程建设要求，取出泥渣饼，运输到指定位置，泥渣饼可以再次利用。

22、另外，输运到过滤集水池的水通过上部的多层过滤芯层层过滤之后，达到环保要求，渗流入集水池中，通过输水管道输送到泥水顶管施工现场再次利用。

23、通过此技术方案达到实时、环保、智能地调整泥渣处理效率与应用，保障工程建设现场绿色环保要求，提高工程建设质量和速度。

技术特征：

1.基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：包括顺次设置的第一沉淀池（51）、第二沉淀池（52）和泥渣处理装置（7），所述第一沉淀池（51）、第二沉淀池（52）和泥渣处理装置（7）连接有控制系统；所述泥渣处理装置（7）下方设有过滤集水池（9）；

2.根据权利要求1所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：所述第一沉淀池（51）通过第一泥渣输运管道（31）连接有内含泥渣（4）的沉井结构（2）和顶管管道（1），所述第二沉淀池（52）顶部设有中颗粒滤网（6），中颗粒滤网（6）与所述第一沉淀池（51）之间连接有第二泥渣输运管道（32），所述第二沉淀池（52）与泥渣处理装置（7）之间连接有第三泥渣输运管道（33）。

3.根据权利要求1所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：所述分离槽（13）通过管道连接有泥渣分离剂箱（8），泥渣分离剂箱（8）内设有泥渣分离剂。

4.根据权利要求1所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：所述分离槽（13）通过其底部设有的返页板（21）与所述袋式泥渣压实舱体（19）连通，所述返页板（21）与所述控制系统连接。

5.根据权利要求4所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：所述分离槽（13）底部未设有所述返页板（21）的位置设有分料锥（18）。

6.根据权利要求1所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：所述袋式泥渣压实舱体（19）采用可拉伸和压缩的材料。

7.根据权利要求1所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：所述过滤集水池（9）包括上部的过滤层（91）和下部的集水池（92），过滤层（91）包括多层滤芯，集水池（92）底部设有输水管道（12）。

8.根据权利要求1所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：所述含水量探测装置（20）通过电缆线（11）连接控制装置（10），所述含水量探测装置（20）包括波导棒和tdr测试仪。

9.根据权利要求1所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置，其特征在于：在所述泥渣处理装置（7）的侧壁上，与所述泥渣压实单元相对应位置设有出料门。

10.如权利要求1-9任一项所述的基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及水利工程技术领域，提出了基于含水量智能控制的泥水顶管隧道泥水处理装置及方法，包括顺次设置的第一沉淀池、第二沉淀池和泥渣处理装置，所述泥渣处理装置下方设有过滤集水池；所述泥渣处理装置包括分离槽及设于所述分离槽下方的至少两个泥渣压实单元，所述相邻的泥渣压实单元之间设有施压装置，所述泥渣压实单元连接有含水量探测装置；所述泥渣压实单元包括设于其两端部的反压固定装置及连接在两个所述反压固定装置间的多个袋式泥渣压实舱体。通过在泥渣处理压实过程中，增加含水量智能探测装置，实现对泥渣处理的智能化管控，生产出符合不同含水量要求的泥渣再利用产品。

技术研发人员：范志超,张启龙,吴明,李崇
受保护的技术使用者：中国电建市政建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16