CN105735923B - 一种泥浆循环处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泥浆循环处理系统，包括循环池、多级沉淀池、注浆设备、排浆设备、吸泥设备和过滤设备，所述多级沉淀池设于所述循环池的外周，所述多级沉淀池和循环池之间连通，所述注浆设备的两端分别连接循环池和注浆孔，所述排浆设备的两端分别连接排浆孔和多级沉淀池，所述吸泥设备的两端分别连接多级沉淀池和排污车，所述过滤设备设于所述多级沉淀池内。通过在竖直沉管内设置循环池和多级沉淀池，可以快速处理大型预制装配水力切削竖直沉管施工过程中的大量泥浆，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，在满足泥浆存放和处理的同时，也大大减少了现场施工场地的占用。
Description
技术领域
本发明涉及地下建筑工程施工技术领域，具体涉及一种泥浆循环处理系统。
背景技术
节地、节水和减排是土木施工领域关注的绿色环保要求。目前针对桩基、基坑围护和地下构筑物的施工过程中，会排放大量的泥浆，且排出的泥浆中带有大量钻渣，若将其直接通入坑内进行再次使用，不仅不能达到护壁的要求，甚至会对坑壁造成损坏，直接影响其使用寿命，因此需对排出的泥浆经过适当的处理直至满足护壁要求后，才能通过泥浆泵再次输入坑内(孔内)使用，通过对泥浆的不断循环处理，确保泥浆的护壁效果良好。
目前，常规的泥浆循环只是在泥浆池和钻孔之间进行，泥浆处理不够彻底，导致成孔质量很差，护壁泥浆不稳定，含沙量高，同时废弃的泥浆含水量大，直接通过排泥车运走，不仅提高了人力、物力耗费，降低了工作效率，而且未能重复循环利用，造成了资源的浪费和环境的污染，降低了经济效益。
发明内容
本发明提供一种泥浆循环处理系统，以解决上述技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种泥浆循环处理系统，设于竖直沉管的内部，包括循环池、多级沉淀池、注浆设备、排浆设备、吸泥设备和过滤设备，所述多级沉淀池设于所述循环池的外周，所述多级沉淀池和循环池之间连通，所述注浆设备的两端分别连接循环池和注浆孔，所述排浆设备的两端分别连接排浆孔和多级沉淀池，所述吸泥设备的两端分别连接多级沉淀池和排污车，所述过滤设备设于所述多级沉淀池内。
进一步的，还包括管道支架，所述管道支架包括竖直设于所述循环池内侧的中心支撑、竖直设于多级沉淀池外周的立柱和与所述立柱上方连接的水平环形支架。
进一步的，所述循环池的横截面为半环形。
进一步的，所述多级沉淀池包括一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池和四级沉淀池，所述一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池和四级沉淀池沿所述循环池外周依次排列，所述一级沉淀池与二级沉淀池之间、所述二级沉淀池和三级沉淀池之间、所述三级沉淀池和四级沉淀池之间、以及所述四级沉淀池和循环池之间均开设有泥浆溢流口，所述二级沉淀池和三级沉淀池分别与吸泥设备连接。
进一步的，所述循环池设有两个，且两个所述循环池围成环形结构。
进一步的，所述二级沉淀池、三级沉淀池和四级沉淀池均设有两个，且每个所述循环池的外周对应一个一级沉淀池、一个二级沉淀池、一个三级沉淀池和一个四级沉淀池。
进一步的，所述注浆设备设于所述管道支架上，包括高压泵、泵送设备和注浆支管，所述泵送设备的两端分别通过注浆支管连接循环池和高压泵，所述高压泵的另一端通过注浆支管连接注浆孔，所述高压泵与注浆孔之间的注浆支管依次通过中心支撑和水平环形支架后进入注浆孔。
进一步的，所述排浆设备包括排浆支管、泵吸设备或气举设备，所述排浆设备的两端分别通过排浆支管连接排浆孔和一级沉淀腔。
进一步的，所述吸泥设备包括分别与所述多级沉淀池的上下两侧对应的水平龙门支架、设于所述水平龙门支架之间的泥浆泵支架、排污支管、以及设于所述泥浆泵支架上的排污泵和电葫芦，所述排污泵分别通过排污支管与二级沉淀池和三级沉淀池连接，所述电葫芦分别连接排污泵和泥浆泵，所述泥浆泵设于所述泥浆支架上。
进一步的，所述过滤设备设于所述四级沉淀池内，包括依次设置的振动筛、除砂器、脱水筛、除泥器和过渡槽模块，泥浆通过泥浆支管和泥浆泵输入至所述过滤设备内处理后输出至所述循环池。
本发明提供的泥浆循环处理系统，通过设置循环池和多级沉淀池，可以快速处理大型预制装配水力切削竖直沉管施工过程中的大量泥浆，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。本发明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。由于循环池和多级沉淀池设置于大型竖直沉管的内部，可极大地减少现场施工场地的占用，在满足泥浆存放和处理的同时，大大减少了施工用地。
附图说明
图1是本发明泥浆循环处理系统的结构示意图；
图2是本发明多级沉淀池的工作示意图。
图中所示：1、循环池；2、多级沉淀池；21、一级沉淀池；22、二级沉淀池；23、三级沉淀池；24、四级沉淀池；25、泥浆溢流口；3、注浆设备；31、高压泵；32、注浆支管；33、泵送设备；4、排浆设备；41、排浆支管；42、泵吸设备；5、吸泥设备；51、水平龙门支架；53、排污支管；54、排污泵；7、竖直沉管；8、注浆孔；9、排浆孔；10、排污车；11、预制管片；12、管道支架；121、中心支撑；122、立柱；123、水平环形支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述：
如图1-2所示，本发明提供了一种泥浆循环处理系统，设于竖直沉管7的内部，包括循环池1、多级沉淀池2、注浆设备3、排浆设备4、吸泥设备5和过滤设备，优选的，循环池1的横截面为半环形，所述多级沉淀池2设于所述循环池1的外周，所述多级沉淀池2和循环池1之间连通，所述注浆设备3的两端分别连接循环池1和注浆孔8，所述排浆设备4的两端分别连接排浆孔9和多级沉淀池2，所述吸泥设备5的两端分别连接多级沉淀池2和排污车10，所述过滤设备设于所述多级沉淀池2内。具体的，本实施例中，竖直沉管7采用预制管片11拼接而成，所述注浆孔8和排浆孔9均设于预制管片11内，且由上至下贯穿预制管片11，在沉管施工的过程中，需要采用水力切削系统对下方的泥土进行切削，在此过程中，需要通过注浆孔8注入泥浆进行切削和护壁，同时将槽底的泥浆通过排浆孔9吸出，处理后通过排污车10运走，由于循环池1和多级沉淀池2设于大型竖直沉管7的内部，可极大地减少现场施工场地的占用，在满足泥浆存放和处理的同时，大大减少了施工用地。
请重点参照图1，本发明的泥浆循环处理系统还包括管道支架12，所述管道支架12包括竖直设于所述循环池1内的中心支撑121、竖直设于多级沉淀池2外周的立柱122和与所述立柱122上方连接的水平环形支架123，具体的，如图1所示，所述水平环形支架123上设有若干交叉设置的径向桁架，径向桁架上设有吊装预装管片起重设备等，立柱122下方设有滚轮和驱动装置，可以带动立柱122和水平环形支架123以中心支撑121为中心旋转。
请重点参照图2，所述多级沉淀池2包括一级沉淀池21、二级沉淀池22、三级沉淀池23和四级沉淀池24，所述一级沉淀池21、二级沉淀池22、三级沉淀池23和四级沉淀池24沿所述循环池1的外周依次排列，所述一级沉淀池21与二级沉淀池之间22、所述二级沉淀池22和三级沉淀池23之间、所述三级沉淀池23和四级沉淀池24之间、以及所述四级沉淀池24和循环池1之间均开设有泥浆溢流口25。，所述二级沉淀池22和三级沉淀池23分别与吸泥设备5连接。为了提高泥浆的沉淀效果，所述一级沉淀池21与二级沉淀池之间22的泥浆溢流口25与所述二级沉淀池22和三级沉淀池23之间的泥浆溢流口25对角分布，所述三级沉淀池23和四级沉淀池24的泥浆溢流口25与二级沉淀池22和三级沉淀池23之间的泥浆溢流口25也对角分布。
请继续参照图2，循环池1设有两个，且两个循环池1围成环形结构，所述一级沉淀池21、二级沉淀池22、三级沉淀池23和四级沉淀池24均设有两个，每个所述循环池1的外周对应一个一级沉淀池21、一个二级沉淀池22、一个三级沉淀池23和一个四级沉淀池24，两个循环池1之间、两个一级沉淀池21之间、两个二级沉淀池22之间、两个三级沉淀池23之间、以及两个四级沉淀池24之间相互独立，互不影响，可以同时工作。即一个循环池1和一个一级沉淀池21、一个二级沉淀池22、一个三级沉淀池23、一个四级沉淀池24为一组循环沉淀池，另一个循环池1和另一个一级沉淀池21、另一个二级沉淀池22、另一个三级沉淀池23、另一个四级沉淀池24为另一组循环沉淀池，两组循环沉淀池之间独立工作，互不影响，大大提高了施工速度。具体的，泥浆从一级沉淀池21进入后依次通过二级沉淀池22、三级沉淀池23和四级沉淀池24进行四次沉淀，最后通过泥浆溢流口25进入循环池1中。二级沉淀池22、三级沉淀池23底部的废泥浆经吸泥设备5排出。需要说明的是，本发明中的多级沉淀池2可以是整体式，也可以是分体组合式；可以是钢筋混凝土结构，也可以是钢结构。
优选的，所述注浆设备3设于所述管道支架12上，包括高压泵31、注浆支管32和泵送设备33，所述泵送设备33的两端分别通过注浆支管32连接循环池1和高压泵31，所述高压泵31的另一端通过注浆支管32连接注浆孔8，所述高压泵31与注浆孔8之间的注浆支管32依次通过中心支撑121和水平环形支架123后进入注浆孔8中，具体的，泵送设备33可以设置多台，具体根据施工需要进行配置，保证泥浆的合理流量及输送压力，用于将循环池1中的泥浆经注浆支管32输送至高压泵31的输入端，之后泥浆从高压泵31的输出端通过注浆支管32依次经过中心支撑121和水平环形支架123后注入注浆孔8中，由于水平环形支架123可以中心支撑121为中心旋转，因此可带动注浆支管32旋转与不同的注浆孔8相对应，完成注浆过程。
优选的，所述排浆设备4包括排浆支管41、泵吸设备42或气举设备，具体实施时，在地下50米范围内，采用泵吸设备42，50米以上采用气举设备，通过泵吸设备42或气举设备产生的孔内压力差，排出水力切削系统产生的泥浆和钻渣。所述排浆设备4的两端分别通过排浆支管41连接排浆孔9和一级沉淀池21。如图1所示，泥浆在泵吸设备42的作用下从排浆孔9中排出后通过排浆支管41进入一级沉淀池21内，并从泥浆溢流口25流入二级沉淀池22内进行二次沉淀。
请继续参照图1-2，所述吸泥设备5包括分别与所述多级沉淀池2的上下两侧对应的水平龙门支架51、设于所述水平龙门支架51之间的泥浆泵支架、排污支管53、以及设于所述泥浆泵支架上的排污泵54和电葫芦，所述排污泵54分别通过排污支管53与二级沉淀池22和三级沉淀池23连接，所述电葫芦分别连接排污泵54和泥浆泵，所述泥浆泵设于所述泥浆泵支架上。具体的，泥浆泵支架可沿水平龙门支架51移动，电葫芦用于控制泥浆泵和排污泵54的升降，当二级沉淀池22和三级沉淀池23中沉淀的废浆较多时，电葫芦控制排污泵54下降至池底，通过排污支管53将其抽出至排污车10中运走。
优选的，所述过滤设备设于所述四级沉淀池24内，包括振动筛、除砂器、脱水筛、除泥器和过渡槽，泥浆经所述过滤设备处理后通过泥浆支管和泥浆泵连接至所述循环池1。具体的，过滤设备设于四级沉淀池24内，泥浆通过泥浆支管输送至过滤设备内后依次通过振动筛以筛除粒径3mm以上的砂砾，并使泥浆均匀分配至除砂器和脱水筛中，经除砂分离及细筛脱水后清除大部分45um粒径以上的砂质颗粒，再经过过度槽进行泥浆性能调整后，泥浆通过泥浆支管和泥浆泵输入至所述过滤设备内处理后输出至所述循环池1中，并通过注浆设备3输送至不同的注浆孔8内。
通过上述流程，70％以上的泥浆可得到重复利用，利用率高，减少了资源浪费和环境污染。
本发明提供的泥浆循环处理系统，通过设置循环池1和多级沉淀池2，可以快速处理大型预制装配水力切削竖直沉管7施工过程中的大量泥浆，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。本发明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。由于循环池1和多级沉淀池2设置于大型竖直沉管7的内部，可极大地减少现场施工场地的占用，在满足泥浆存放和处理的同时，大大减少了施工用地。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种泥浆循环处理系统，其特征在于，包括循环池、多级沉淀池、注浆设备、排浆设备、吸泥设备和过滤设备，所述循环池、多级沉淀池、所述排浆设备设于竖直沉管的内部，所述多级沉淀池设于所述循环池的外周，所述多级沉淀池和循环池之间连通，所述注浆设备的两端分别连接循环池和注浆孔，所述排浆设备的两端分别连接排浆孔和多级沉淀池，所述吸泥设备的两端分别连接多级沉淀池和排污车，所述过滤设备设于所述多级沉淀池内；还包括管道支架，所述管道支架包括竖直设于所述循环池内侧的中心支撑、竖直设于多级沉淀池外周的立柱和与所述立柱上方连接的水平环形支架，所述注浆设备设于所述管道支架上。
2.根据权利要求1所述的泥浆循环处理系统，其特征在于，所述循环池的横截面为半环形。
3.根据权利要求2所述的泥浆循环处理系统，其特征在于，所述多级沉淀池包括一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池和四级沉淀池，所述一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池和四级沉淀池沿所述循环池外周依次排列，所述一级沉淀池与二级沉淀池之间、所述二级沉淀池和三级沉淀池之间、所述三级沉淀池和四级沉淀池之间、以及所述四级沉淀池和循环池之间均开设有泥浆溢流口，所述二级沉淀池和三级沉淀池分别与吸泥设备连接。
4.根据权利要求3所述的泥浆循环处理系统，其特征在于，所述循环池设有两个，且两个所述循环池围成环形结构。
5.根据权利要求4所述的泥浆循环处理系统，其特征在于，所述一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池和四级沉淀池均设有两个，且每个所述循环池的外周对应一个一级沉淀池、一个二级沉淀池、一个三级沉淀池和一个四级沉淀池。
6.根据权利要求5所述的泥浆循环处理系统，其特征在于，所述注浆设备设于所述管道支架上，包括高压泵、泵送设备和注浆支管，所述泵送设备的两端分别通过注浆支管连接循环池和高压泵，所述高压泵的另一端通过注浆支管连接注浆孔，所述高压泵与注浆孔之间的注浆支管依次通过中心支撑和水平环形支架后进入注浆孔。
7.根据权利要求5所述的泥浆循环处理系统，其特征在于，所述排浆设备包括排浆支管、泵吸设备或气举设备，所述排浆设备的两端分别通过排浆支管连接排浆孔和一级沉淀腔。
8.根据权利要求5所述的泥浆循环处理系统，其特征在于，所述吸泥设备包括分别与所述多级沉淀池的上下两侧对应的水平龙门支架、设于所述水平龙门支架之间的泥浆泵支架、排污支管、以及设于所述泥浆泵支架上的排污泵和电葫芦，所述排污泵分别通过排污支管与二级沉淀池和三级沉淀池连接，所述电葫芦分别连接排污泵和泥浆泵，所述泥浆泵设于所述泥浆支架上。
9.根据权利要求5所述的泥浆循环处理系统，其特征在于，所述过滤设备设于所述四级沉淀池内，包括依次设置的振动筛、除砂器、脱水筛、除泥器和过渡槽模块，泥浆通过泥浆支管和泥浆泵输入至所述过滤设备内处理后输出至所述循环池。
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