CN107555752A - 底流料斗、泥浆处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种底流料斗、泥浆处理系统及方法，它由沉砂料斗和分流料斗组成，所述的沉砂料斗的顶部设有底流进口，底部设有上筛面分流口和下筛面分流口，在上筛面分流口和下筛面分流口设有活动的移动盖板；旋流器通过底流料斗与二级脱水筛连接，旋流器的溢流口与中储箱连接；二级脱水筛的筛下与一级储浆槽连接，一级储浆槽通过旋流器供浆泵与旋流器的进口连接；待处理泥浆输送管与底流料斗连接；处理泥浆箱与回孔泵连接，回孔泵通过回孔支路与成孔装置连接。通过设置的底流料斗，能够分配旋流器底流泥浆进入到二级脱水筛的不同筛面，通过更换不同的筛面和增加或减少预筛分装置，能够分别应对不同处理量的泥浆。

Description

底流料斗、泥浆处理系统及方法

技术领域

本发明涉及泥浆处理领域，特别是一种用于地下连续墙施工的底流料斗、泥浆处理系统及方法。

背景技术

在地下连续墙的施工中需要制作泥浆护壁和废浆的处理。然而，制作泥浆护壁和废浆的处理，需要花费大量的人力、物力和财力，同时造成严重的环境污染，给施工现场的文明施工造成严重的压力。目前，国内外虽然有泥浆处理设备可以进行施工，但设备本身的适应性不强，适用范围比较单一，且施工效率低，安全隐患大，在施工现场空间非常小的条件下更是难以开展施工，且泥浆箱的沉淀问题严重影响到整个系统的正常运行，因此，上述问题已经成为了工程实际中亟待解决的问题。

中国专利文献CN 105152517 A记载了一种泥浆处理系统，能够提高泥浆的处理效率，实现液位的自动化平衡，但是该设备的工艺流程较长，所需的设备较多，不适合施工现场空间非常小的地下连续墙的施工中。在不同的工程中，产生的需要处理的泥浆量不同，而采购不同的设备浪费较大，采用较大处理量的设备处理较小量的泥浆，也存在较大的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种底流料斗、泥浆处理系统及方法，能够采用一台设备，通过少量设备的配置更改，即可适应不同泥浆处理量的工况；在优选的方案中，能够将处理后的泥浆回用，也能添加调配的泥浆后回用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种底流料斗，它由沉砂料斗和分流料斗组成，所述的沉砂料斗的顶部设有底流进口，底部设有上筛面分流口和下筛面分流口，在上筛面分流口和下筛面分流口设有活动的移动盖板；

所述的分流料斗设有与上筛面分流口相对应的上筛面出口，分流料斗还设有与下筛面分流口相对应的下筛面出口，在下筛面出口的一侧设有待处理泥浆进口。

优选的方案中，沉砂料斗与分流料斗通过法兰固定连接，沉砂料斗位于上方；

所述的底流进口与旋流器的底流出口连接，上筛面出口与二级脱水筛的上筛面的进口连接；下筛面出口与下筛面的进口连接，待处理泥浆进口与待处理泥浆输送管连接，待处理泥浆输送管上设有待处理泥浆阀。

一种采用上述的底流料斗的泥浆处理系统，旋流器通过底流料斗与二级脱水筛连接，旋流器的溢流口与中储箱连接；

二级脱水筛的筛下与一级储浆槽连接，一级储浆槽通过旋流器供浆泵与旋流器的进口连接，中储箱通过液位平衡阀与一级储浆槽连接，中储箱还与二级泥浆箱组的处理泥浆箱连接；

待处理泥浆输送管与底流料斗连接；

处理泥浆箱与回孔泵连接，回孔泵通过回孔支路与成孔装置连接。

优选的方案中，在二级泥浆箱组还设有调配泥浆箱和制浆膨化泥浆箱，制浆膨化泥浆箱内设有搅拌装置，配料斗与制浆膨化泥浆箱连接，制浆膨化泥浆箱通过制浆剪切泵与调配泥浆箱连接，调配泥浆箱与回孔泵连接。

优选的方案中，回孔泵还通过二次循环支路与待处理泥浆输送管连接，回孔泵还与泥浆箱冲砂支路连接；

二次循环支路和泥浆箱冲砂支路上均设有阀门。

优选的方案中，在待处理泥浆输送管上设有待处理泥浆送浆泵，还设有流量计和比重计。

优选的方案中，还设有预筛分装置，待处理泥浆输送管与预筛分装置的进口连接，预筛分装置的筛下设有预筛储浆槽，预筛储浆槽与一级储浆槽连接。

优选的方案中，在二级泥浆箱组内还设有气搅拌装置，所述的气搅拌装置中，进气总管与进气支管连接，进气支管与出气管连接，在出气管上设有出气孔。

一种采用上述的底流料斗或泥浆处理系统的处理方法，包括以下步骤：

s1、更换二级脱水筛的上筛面为细筛筛板，下筛面为粗筛筛板；

s2、调节底流料斗的移动盖板，使旋流器底流泥浆只能流入上筛面；

s3、开启待处理泥浆阀，使待处理泥浆流入下筛面；

s4、处理后的泥浆流入到一级储浆槽，泥浆经旋流器供浆泵送入旋流器；

s5、旋流器的溢流进入到中储箱，中储箱分别给一级储浆槽和处理泥浆箱补液；

通过以上步骤实现较小批量的泥浆处理。

一种采用上述的泥浆处理系统的处理方法，包括以下步骤：

s1、预筛分装置的筛面采用粗筛筛面；

s2、二级脱水筛的上筛面和下筛面均采用细筛筛板；

s3、调节底流料斗的移动盖板，使旋流器底流泥浆均匀分流上筛面和下筛面；

s4、关闭待处理泥浆阀；

s5、待处理泥浆先流入到预筛分装置，处理后的泥浆进入预筛储浆槽，然后进入一级储浆槽，经过旋流器供浆泵送入到旋流器，旋流器的底流均匀分流至二级脱水筛的上筛面和下筛面，筛分的泥浆进入到一级储浆槽，旋流器的溢流进入到中储箱，中储箱分别给一级储浆槽和处理泥浆箱补液；

通过以上步骤实现较大批量的泥浆处理。

本发明提供的一种底流料斗、泥浆处理系统及方法，通过设置的底流料斗，能够分配旋流器底流泥浆进入到二级脱水筛的不同筛面，通过更换不同的筛面和增加或减少预筛分装置，能够分别应对不同处理量的泥浆。在优选的方案中，设置的调配泥浆箱、配料斗能够配置膨润土泥浆与处理后的泥浆混合后回用。设置的气搅拌装置能够压缩空气搅拌泥浆箱中的泥浆，能够延长泥浆使用时间，减少管路铺设，降低成本，且不会产生环境污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中分流料斗的主视结构示意图。

图3为本发明中分流料斗的俯视结构示意图。

图4为本发明中气搅拌装置的结构示意图。

图5为图4的A-A剖视示意图。

图6为本发明中分流料斗与二级脱水筛连接的结构示意图。

图7为本发明中较大批量的泥浆处理流程示意图。

图8为本发明中较小批量的泥浆处理流程示意图。

图9为本发明的整体结构图。

图中：预筛分装置1，二级脱水筛2，上筛面201，下筛面202，旋流器3，二级泥浆箱组4，旋流器供浆泵5，机架6，液位平衡阀7，预筛储浆槽8，底流料斗9，底流进口91，上筛面出口92，下筛面出口93，沉砂料斗94，分流料斗95，移动盖板96，待处理泥浆进口97，上筛面分流口98，下筛面分流口99，配料斗10，处理泥浆箱11，成孔装置12，调配泥浆箱13，制浆膨化泥浆箱14，制浆剪切泵15，泥浆箱冲砂支路16，待处理泥浆输送管17，二次循环支路18，回孔支路19，回孔泵20，待处理泥浆送浆泵21，流量计22，比重计23，搅拌装置24，气搅拌装置25，进气总管251，进气支管252，出气管253，支墩254，出气孔255，一级储浆槽26，中储箱27，待处理泥浆阀28。

具体实施方式

实施例1：

如图2、3中，一种底流料斗，它由沉砂料斗94和分流料斗95组成，优选的方案中，沉砂料斗94与分流料斗95通过法兰和螺栓、螺母固定连接，沉砂料斗94位于分流料斗95的上方；

所述的沉砂料斗94的顶部设有底流进口91，底部设有上筛面分流口98和下筛面分流口99，在上筛面分流口98和下筛面分流口99设有活动的移动盖板96，所述的移动盖板96背部设有把手，便于操作人员移动移动盖板96，在本例中，上筛面分流口98的截面积大于下筛面分流口99的截面积，由此结构，能够确保上筛面分流口98获得较大的进浆流量；

所述的分流料斗95设有与上筛面分流口98相对应的上筛面出口92，分流料斗95还设有与下筛面分流口99相对应的下筛面出口93，在下筛面出口93的一侧设有待处理泥浆进口97。分流料斗95的结构是本发明的泥浆处理系统能够应对不同泥浆处理量的关键部件。优选的，上筛面分流口98和下筛面分流口99在一个沉砂料斗94内设置为多个，相应地移动盖板96也为多个。

如图1~3、6中，所述的底流进口91与旋流器3的底流出口连接，上筛面出口92与二级脱水筛2的上筛面201的进口连接；下筛面出口93与下筛面202的进口连接，待处理泥浆进口97与待处理泥浆输送管17连接，待处理泥浆输送管17上设有待处理泥浆阀28。由此结构，通过待处理泥浆阀28的启闭配合移动盖板96的位置切换，即可在不同的处理工况间进行切换。具体的切换方法在后继进一步说明。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图1中，一种采用上述的底流料斗的泥浆处理系统，旋流器3通过底流料斗与二级脱水筛2连接，旋流器3的溢流口与中储箱27连接；

二级脱水筛2的筛下与一级储浆槽26连接，一级储浆槽26通过旋流器供浆泵5与旋流器3的进口连接，中储箱27通过液位平衡阀7与一级储浆槽26连接，以确保一级储浆槽26内的水位具有足够的高度，以免损坏包括旋流器供浆泵5在内的设备，中储箱27还与二级泥浆箱组4的处理泥浆箱11连接；液位平衡阀7的结构可以参见中国专利文献CN 105152517 A中所记载的结构。液位平衡阀7中，连杆的一端与排浆口活动连接，连杆的另一端固设有浮箱，在连杆上设有用于封堵排浆口的弹性封堵垫，以使一级储浆槽26和中储箱27内的液位在达到平衡水位时，将中储箱27的排浆口封堵。

待处理泥浆输送管17与底流料斗连接；

处理泥浆箱11与回孔泵20连接，回孔泵20通过回孔支路19与成孔装置12连接。本例中的成孔装置12为盾构机或双轮铣。由此结构，使处理后的泥浆回用。

优选的方案如图1中，在二级泥浆箱组4还设有调配泥浆箱13和制浆膨化泥浆箱14，制浆膨化泥浆箱14内设有搅拌装置24，本例采用由电机驱动的搅拌桨叶进行搅拌，配料斗10与制浆膨化泥浆箱14连接，配料斗10内采用膨润土和其他辅助制剂配制膨化泥浆，以用于和处理后的泥浆混合后回用，制浆膨化泥浆箱14通过制浆剪切泵15与调配泥浆箱13连接，调配泥浆箱13与回孔泵20连接。由回孔泵20通过回孔支路19将混合后的泥浆输入到成孔装置12。

优选的方案如图1中，回孔泵20还通过二次循环支路18与待处理泥浆输送管17连接，由此结构，用于将处理后的泥浆进行二次循环，以稀释待处理泥浆；回孔泵20还与泥浆箱冲砂支路16连接，由此结构，用于冲洗各个泥浆箱，例如一级储浆槽26、处理泥浆箱11、调配泥浆箱13和制浆膨化泥浆箱14；

回孔支路19、二次循环支路18和泥浆箱冲砂支路16上均设有阀门。通过阀门的启闭实现不同的功能。在开启二次循环支路18或泥浆箱冲砂支路16时，关闭调配泥浆箱13上的阀门。

优选的方案如图1中，在待处理泥浆输送管17上设有待处理泥浆送浆泵21用于送浆，还设有流量计22和比重计23用于计量，并便于实现自动控制，例如当待处理泥浆的比重较大时，则开启二次循环支路18上的阀门，从而使待处理泥浆稀释，以便于后继工序的处理。

优选的方案如图1中，还设有预筛分装置1，待处理泥浆输送管17与预筛分装置1的进口连接，预筛分装置1的筛下设有预筛储浆槽8，预筛储浆槽8与一级储浆槽26连接。由此结构，当泥浆的处理量较大，则增设预筛分装置1，以提高泥浆处理量。更进一步的，当需要进一步增加处理量，则增加一台二级脱水筛，两台二级脱水筛2位于预筛分装置1的两侧布置。如图9中所示，本发明中的设备，包括预筛分装置1、二级脱水筛2、一级储浆槽26、二级泥浆箱组4、旋流器3、中储箱27均设置在一个机架6上，各个设备之间通过管路连接，结构紧凑，占用空间小。

优选的方案如图4、5中，在二级泥浆箱组4内还设有气搅拌装置，所述的气搅拌装置中，进气总管251与进气支管252连接，进气支管252与出气管253连接，在出气管253上设有出气孔255。出气孔255在每根出气管253的顶部设置为两排，两排出气孔255之间相距45°角，优选的，出气管253被设置在支墩254上，以免出气孔255被泥浆堵塞。进气总管251与空压机连接，用于给泥浆箱内充入高压空气。通过出气管253将空气压缩以一定压力打入到泥浆箱底部，在泥浆箱底部压缩空气由直径4mm的出气孔255放出，压缩空气具有较大的速度，可搅拌泥浆箱底部沉淀泥浆，压缩空气在泥浆中压力变低，气泡在上升过程中，空气迅速膨胀，将泥浆箱中部和顶部泥浆搅拌均匀，防止泥浆沉淀。

实施例3：

在实施例1、2的基础上，如图8中，一种采用上述的底流料斗或泥浆处理系统的处理方法，包括以下步骤：

s1、更换二级脱水筛2的上筛面201为细筛筛板，下筛面202为粗筛筛板；

s2、调节底流料斗9的移动盖板96，使移动盖板96将下筛面分流口99盖住，使旋流器底流泥浆只能流入上筛面201；

s3、开启待处理泥浆阀28，使待处理泥浆从待处理泥浆进口97流入下筛面202；

s4、粗筛筛板处理后的泥浆流入到一级储浆槽26，泥浆经旋流器供浆泵5送入旋流器3；

s5、旋流器3的溢流进入到中储箱27，中储箱27分别给一级储浆槽26和处理泥浆箱11补液；中储箱27给一级储浆槽26经过液位平衡阀7进行补液，当一级储浆槽26的水位降低，则液位平衡阀7开启补液，直至水位升高使液位平衡阀7关闭。多余的液体则流入到处理泥浆箱11内备用。

通过以上步骤实现较小批量的泥浆处理。本例中采用一台二级脱水筛2的上、下筛面，分别完成粗筛和细筛的工作，节省了设备，降低了处理至成本。

实施例4：

在实施例1、2的基础上，如图7中，一种采用上述的泥浆处理系统的处理方法，包括以下步骤：

s1、预筛分装置1的筛面采用粗筛筛面；

s2、二级脱水筛2的上筛面201和下筛面202均采用细筛筛板；

s3、调节底流料斗9的移动盖板96，使旋流器底流泥浆均匀分流上筛面201和下筛面202；

s4、关闭待处理泥浆阀28；

s5、待处理泥浆先流入到预筛分装置1，处理后的泥浆进入预筛储浆槽8，然后进入一级储浆槽26，经过旋流器供浆泵5送入到旋流器3，旋流器3的底流均匀分流至二级脱水筛2的上筛面201和下筛面202，筛分的泥浆进入到一级储浆槽26，旋流器3的溢流进入到中储箱27，中储箱27分别给一级储浆槽26和处理泥浆箱11补液；

通过以上步骤实现较大批量的泥浆处理。通过增加预筛分装置1和切换底流料斗9，本发明的装置即可在不同的处理量之间切换。

实施例5：

在实施例3和4的基础上，还启动配料斗10，将配制的膨化泥浆存入到制浆膨化泥浆箱14内，持续搅拌一段时间后经过制浆剪切泵15送入到调配泥浆箱13内，根据施工现场的需求，开启处理泥浆箱11和调配泥浆箱13的阀门，利用回孔泵20，将混合后的泥浆经过回孔支路19，送入到成孔装置12回用。

优选的方案中，在处理泥浆箱11和调配泥浆箱13、一级储浆槽26设置气搅拌装置，通过高压空气对泥浆箱以及储浆槽内的泥浆进行搅拌，以避免泥浆板结。

优选的方案中，当比重计23检测到待处理泥浆的比重过大，则关闭回孔支路19、调配泥浆箱13和泥浆箱冲砂支路16上的阀门，开启二次循环支路18和处理泥浆箱11的阀门，使处理泥浆箱11内的浆液经过二次循环支路18送入到待处理泥浆输送管17内，以降低泥浆的比重。

当泥浆箱需要冲砂时，关闭二次循环支路18、回孔支路19和调配泥浆箱13上的阀门，开启泥浆箱冲砂支路16和处理泥浆箱11的阀门，进行冲砂操作。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种底流料斗，其特征是：它由沉砂料斗（94）和分流料斗（95）组成，所述的沉砂料斗（94）的顶部设有底流进口（91），底部设有上筛面分流口（98）和下筛面分流口（99），在上筛面分流口（98）和下筛面分流口（99）设有活动的移动盖板（96）；

所述的分流料斗（95）设有与上筛面分流口（98）相对应的上筛面出口（92），分流料斗（95）还设有与下筛面分流口（99）相对应的下筛面出口（93），在下筛面出口（93）的一侧设有待处理泥浆进口（97）。

2.根据权利要求1所述的一种底流料斗，其特征是：沉砂料斗（94）与分流料斗（95）通过法兰固定连接，沉砂料斗（94）位于上方；

所述的底流进口（91）与旋流器（3）的底流出口连接，上筛面出口（92）与二级脱水筛（2）的上筛面（201）的进口连接；下筛面出口（93）与下筛面（202）的进口连接，待处理泥浆进口（97）与待处理泥浆输送管（17）连接，待处理泥浆输送管（17）上设有待处理泥浆阀（28）。

3.一种采用权利要求1~2任一项所述的底流料斗的泥浆处理系统，其特征是：旋流器（3）通过底流料斗与二级脱水筛（2）连接，旋流器（3）的溢流口与中储箱（27）连接；

二级脱水筛（2）的筛下与一级储浆槽（26）连接，一级储浆槽（26）通过旋流器供浆泵（5）与旋流器（3）的进口连接，中储箱（27）通过液位平衡阀（7）与一级储浆槽（26）连接，中储箱（27）还与二级泥浆箱组（4）的处理泥浆箱（11）连接；

待处理泥浆输送管（17）与底流料斗连接；

处理泥浆箱（11）与回孔泵（20）连接，回孔泵（20）通过回孔支路（19）与成孔装置（12）连接。

4.根据权利要求3所述的一种泥浆处理系统，其特征是：在二级泥浆箱组（4）还设有调配泥浆箱（13）和制浆膨化泥浆箱（14），制浆膨化泥浆箱（14）内设有搅拌装置（24），配料斗（10）与制浆膨化泥浆箱（14）连接，制浆膨化泥浆箱（14）通过制浆剪切泵（15）与调配泥浆箱（13）连接，调配泥浆箱（13）与回孔泵（20）连接。

5.根据权利要求3或4所述的一种泥浆处理系统，其特征是：回孔泵（20）还通过二次循环支路（18）与待处理泥浆输送管（17）连接，回孔泵（20）还与泥浆箱冲砂支路（16）连接；

二次循环支路（18）和泥浆箱冲砂支路（16）上均设有阀门。

6.根据权利要求5所述的一种泥浆处理系统，其特征是：在待处理泥浆输送管（17）上设有待处理泥浆送浆泵（21），还设有流量计（22）和比重计（23）。

7.根据权利要求3或4所述的一种泥浆处理系统，其特征是：还设有预筛分装置（1），待处理泥浆输送管（17）与预筛分装置（1）的进口连接，预筛分装置（1）的筛下设有预筛储浆槽（8），预筛储浆槽（8）与一级储浆槽（26）连接。

8.根据权利要求3或4所述的一种泥浆处理系统，其特征是：在二级泥浆箱组（4）内还设有气搅拌装置，所述的气搅拌装置中，进气总管（251）与进气支管（252）连接，进气支管（252）与出气管（253）连接，在出气管（253）上设有出气孔（255）。

9.一种采用权利要求2~8任一项所述的底流料斗或泥浆处理系统的处理方法，其特征是包括以下步骤：

s1、更换二级脱水筛（2）的上筛面（201）为细筛筛板，下筛面（202）为粗筛筛板；

s2、调节底流料斗（9）的移动盖板（96），使旋流器底流泥浆只能流入上筛面（201）；

s3、开启待处理泥浆阀（28），使待处理泥浆流入下筛面（202）；

s4、处理后的泥浆流入到一级储浆槽（26），泥浆经旋流器供浆泵（5）送入旋流器（3）；

s5、旋流器（3）的溢流进入到中储箱（27），中储箱（27）分别给一级储浆槽（26）和处理泥浆箱（11）补液；

通过以上步骤实现较小批量的泥浆处理。

10.一种采用权利要求7所述的泥浆处理系统的处理方法，其特征是包括以下步骤：

s1、预筛分装置（1）的筛面采用粗筛筛面；

s2、二级脱水筛（2）的上筛面（201）和下筛面（202）均采用细筛筛板；

s3、调节底流料斗（9）的移动盖板（96），使旋流器底流泥浆均匀分流上筛面（201）和下筛面（202）；

s4、关闭待处理泥浆阀（28）；

s5、待处理泥浆先流入到预筛分装置（1），处理后的泥浆进入预筛储浆槽（8），然后进入一级储浆槽（26），经过旋流器供浆泵（5）送入到旋流器（3），旋流器（3）的底流均匀分流至二级脱水筛（2）的上筛面（201）和下筛面（202），筛分的泥浆进入到一级储浆槽（26），旋流器（3）的溢流进入到中储箱（27），中储箱（27）分别给一级储浆槽（26）和处理泥浆箱（11）补液；

通过以上步骤实现较大批量的泥浆处理。