CN115417613A - 工程渣土注浆处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程渣土注浆处理方法，包括以下步骤：S1：筛分工程渣土，并得到粗骨料、第一细砂和第一泥水，其中粗骨料直接回收利用；S2：对第一细砂进行洗砂、脱水处理并得到第二细砂和第二泥水，其中第二细砂直接回收利用，第一泥水和第二泥水通入中转池；S3：检测中转池内的泥沙含量，并根据泥沙含量确定配制注浆砂浆所需要的剩余原料的需求量；S4：根据确定的泥沙含量、剩余原料的需求量制备试验砂浆，然后对制备的试验砂浆检测；S5：若试验砂浆检测合格，则配制注浆砂浆；若试验砂浆检测不合格，则重复步骤S3、S4，并直至试验砂浆检测合格。本发明的工程渣土注浆处理方法避免了工程渣土的浪费和污染、外运处理成本高、效率低的问题。

Description

工程渣土注浆处理方法

技术领域

本发明涉及渣土环保处理技术领域，具体地，涉及一种工程渣土注浆处理方法。

背景技术

隧道工程多通过盾构机施工完成，盾构施工过程中会产生大量的工程渣土，产生的工程渣土在外运处理时存在资源浪费、运输成本高，运输效率低，浸出液易遗洒并造成污染等问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明实施例提出一种工程渣土注浆处理方法，该工程渣土注浆处理方法避免了工程渣土的浪费和污染，也避免了外运处理成本高、效率低的问题。

本发明实施例的一种工程渣土注浆处理方法包括以下步骤：

S1：筛分工程渣土，并得到粗骨料、第一细砂和第一泥水，其中粗骨料直接回收利用；

S2：对第一细砂进行洗砂、脱水处理并得到第二细砂和第二泥水，其中第二细砂直接回收利用，所述第一泥水和所述第二泥水通入中转池；

S3：检测所述中转池内的泥沙含量，并根据泥沙含量确定配制注浆砂浆所需要的剩余原料的需求量；

S4：根据确定的泥沙含量、剩余原料的需求量制备试验砂浆，然后对制备的试验砂浆检测；

S5：若试验砂浆检测合格，则足量配制注浆砂浆；若试验砂浆检测不合格，则重复步骤S3和步骤S4，并直至试验砂浆检测合格。

本发明实施例的工程渣土注浆处理方法避免了工程渣土的浪费和污染，也避免了外运处理成本高、效率低的问题。

在一些实施例中，在步骤S5中，所述足量配制注浆砂浆包括以下步骤：

S51：配制初始砂浆，然后向初始砂浆内添加固化剂A；

S52：将添加固化剂A的初始砂浆运送至注浆场地，然后向初始砂浆内添加固化剂B。

在一些实施例中，包括搅拌装置、注浆装置和砂浆车，所述初始砂浆在所述搅拌装置内配置，所述砂浆车用于将添加固化剂A的初始砂浆输送至注浆装置处，所述固化剂B添加至所述注浆装置内。

在一些实施例中，在步骤S4中，若所述中转池内的泥浓度大于设定阈值，则对中转池内的泥水进行旋流分离和压滤处理，并得到清液和泥饼，其中泥饼直接回收利用，清液用于稀释和/或喷淋。

在一些实施例中，还包括以下步骤：

S6：利用注浆砂浆完成盾构注浆，对注浆效果检测，若注浆效果合格，则进行下一轮注浆；若注浆效果不合格，则补充注浆。

在一些实施例中，根据注浆效果检测所获得的检测信息，反向指导并修正注浆砂浆内各原料的配比。

在一些实施例中，在步骤S6中还包括以下步骤：待盾构注浆完成后，对注浆设备、管路进行清洗。

在一些实施例中，在步骤S2中包括以下步骤：回收第一细砂在洗砂、脱水过程中流失的第三细砂，并将第三细砂输送至中转池内。

在一些实施例中，所述剩余原料包括细砂原料，所述细砂原料包括如下至少一种：第一细砂、第二细砂、第三细砂。

在一些实施例中，所述粗骨料的粒径大于2毫米，所述第一细砂的粒径不超过2毫米。

附图说明

图1是本发明实施例的工程渣土注浆处理方法的流程示意图一。

图2是本发明实施例的工程渣土注浆处理方法的流程示意图二。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本发明实施例的工程渣土注浆处理方法包括以下步骤：

S1：筛分工程渣土，并得到粗骨料、第一细砂和第一泥水，其中粗骨料直接回收利用。

如图1所示，工程渣土可以为盾构施工中产生的盾构渣土。可以利用专门的筛分设备对工程渣土进行筛分，例如，筛分设备可以为滚筒筛分设备、振动筛分设备等。

工程渣土的粒径可以根据设计需要进行筛分。例如，粗骨料可以为粒径大于2毫米的砂砾，第一细砂可以变为粒径小于2毫米的砂砾。筛分粗骨料可以直接用于现场施工或外运。

S2：对第一细砂进行洗砂、脱水处理并得到第二细砂和第二泥水，其中第二细砂直接回收利用，所述第一泥水和所述第二泥水通入中转池。

如图1所示，当筛分的工程渣土的量比较大时，筛分的第一泥水可以直接通入中转池内，而筛分的第一细砂可以通过分流装置进行分流，其中一部分可以直接通入中转池内(图1中路径一)，并用于后续的注浆砂浆的制备，另一部分可以首先通入洗砂机内进行洗砂处理(图1中路径二)，洗砂机可以为螺旋洗砂机和斗式洗砂机。清洗完毕的第一细砂可以再次通入脱水筛内进行脱水处理，脱水处理后可以产生第二细砂和第二泥水，其中第二泥水可以与洗砂过程中的泥水一同通入中转池内。

洗砂、脱水产生的第二细砂则可以直接用于现场应用，也可以作为后续的注浆砂浆的原料使用。

S3：检测所述中转池内的泥沙含量，并根据泥沙含量确定配制注浆砂浆所需要的剩余原料的需求量。例如，如图2所示，可以收集一部分转池内的液体，然后可以通过实验完成液体的泥沙含量的测试。注浆砂浆的各原料具有一个大致占比，可以根据注浆砂浆的测试结果推导注浆砂浆的剩余原料的大致的需求量。剩余原料可以包括水泥、粉煤灰、砂、膨润土、水、固化剂等。

S4：根据确定的泥沙含量、剩余原料的需求量制备试验砂浆，然后对制备的试验砂浆检测。例如，如图2所示，通过步骤S3可以确定注浆浆料中各个原料成分的占比，通过确定的占比可以制备一部分试验浆料，待制备完成后，可以对试验砂浆进行性能测试，从而可以反映出试验砂浆是否满足实际使用要求。

S5：若试验砂浆检测合格，则足量配制注浆砂浆；若试验砂浆检测不合格，则重复步骤S3和步骤S4，并直至试验砂浆检测合格。

如图2所示，如果制备的试验砂浆的检测符合使用要求，则可以按照确定的各原料的占比配制足量的注浆砂浆，然后可以利用注浆砂浆完成后续的盾构注浆。

如果制备的试验砂浆的监测不符合使用要求，则可以需要重新调整各个原料的占比并重新配置试验砂浆，待配置完成后需要重新进行试验测试，并直至得到符合要求的试验砂浆。试验砂浆的检测避免了后续注浆砂浆不符合要求，而需要重新施工的情况，保证了盾构施工的品质和效率。

需要说明的是，相关技术中，在工程渣土外运处理后，盾构施工还需要进行后续的盾构注浆处理，在盾构注浆环节，需要用到膨润土、砂石等原料，这些原料需要额外支出购买。

本发明实施例的工程渣土注浆处理方法，一方面实现了对工程渣土的就地环保回收处理，从而避免了工程渣土的浪费和污染，也避免了外运处理成本高、效率低的问题；另一方面，经由工程渣土处理获得细砂、泥浆、泥水等可以直接用于盾构砂浆的配制，从而可以为盾构砂浆提供了原料来源，方便了就地取材，也降低了盾构施工的成本。

在一些实施例中，在步骤S5中，所述足量配制注浆砂浆包括以下步骤：

S51：配制初始砂浆，然后向初始砂浆内添加固化剂A。如图1所示，初始砂浆可以为未添加固化剂的注浆砂浆的其他原料的混合物，待初始砂浆配制完成后，可以向初始砂浆内添加固化剂A，固化剂A可以为促强干粉组份。

S52：将添加固化剂A的初始砂浆运送至注浆场地，注浆前初始砂浆与固化剂B混合进入盾尾。如图1所示，固化剂B为与固化剂A配合使用的不同类型的固化剂，固化剂B可以为液体激发剂组份。固化剂B和固化剂A的分开添加，可以延缓注浆砂浆的固化成型，从而避免了在运输过程中固化的情况。

需要说明的是，固化剂A的添加对初始砂浆的固化不会造成影响，注浆前固化剂B的加入，能够使砂浆或混凝土迅速凝结硬化并提高早期和后期强度。

在一些实施例中，包括搅拌装置、注浆装置和砂浆车，所述初始砂浆在所述搅拌装置内配置，所述砂浆车用于将添加固化剂A的初始砂浆输送至注浆装置处，所述固化剂B添加至所述注浆装置内。

如图1所示，搅拌装置可以布置在中转池的下游，搅拌装置可以实现对固化剂A和注浆砂浆的剩余原料(其他原料)的搅拌混合。砂浆车可以为普通的运输车，搅拌装置搅拌混合后的混合物(初始砂浆)可以被输送至注浆装置处，然后在注浆装置内可以实现固化剂B和初始砂浆的混合，最后利用注浆装置实现盾构注浆(壁后注浆)即可。

在一些实施例中，在步骤S4中，若所述中转池内的泥浓度大于设定阈值，则对中转池内的泥水进行旋流分离和压滤处理，并得到清液和泥饼，其中泥饼直接回收利用，清液用于稀释和/或喷淋。

如图1所示，如果中转池内的混合物(泥水)不能在用于配制注浆砂浆后剩余，且中转池内的泥浓度比较高的情况下(泥过量)，可以将中转池内的混合物通入旋流器内进行旋流分离处理，旋流器可以实现泥沙分离，其中分离的细砂可以通入脱水筛内进行脱水处理，分离的泥浆可以通入泥浆池存储。

待泥浆池内的泥浆存储至一定量后，可以将泥浆通入压滤机进行压滤处理，压滤处理产生的泥饼可以直接用于现场应用，也可以作为注浆砂浆的原料使用。压滤处理产生的滤液(清液)可以通入中转池内，也可以通入搅拌装置内，从而起到稀释作用。在其他一些实施例中，也可以用于筛分设备、洗砂机等的喷淋。从而实现清液的回收再利用，进一步降低了盾构施工成本。

需要说明的是，可以配置专门的清水池对压滤处理产生的清液进行存储。使用时，直接从清水池内取用清液即可。

在一些实施例中，工程渣土注浆处理方法还包括以下步骤：

S6：利用注浆砂浆完成盾构注浆，对注浆效果检测，若注浆效果合格，则进行下一轮注浆；若注浆效果不合格，则补充注浆。

如图2所示，可以根据符合要求的试验砂浆的配比注浆砂浆，利用注浆砂浆可以实现盾构注浆，待盾构注浆完成后，可以进行效果检查，然后可以对检查的结果和收集的指标进行综合评价，如果综合评价结果符合要求，则可以进行后续的注浆循环，如果综合评价结构不符合要求，则需要对该工程段进行补充注浆修复，从而可以确保工程质量符合要求。

在一些实施例中，根据注浆效果检测所获得的检测信息，反向指导并修正注浆砂浆内各原料的配比。如图2所示，检测信息可以包括结构强度，结构精度等指标，通过检测信息的具体结果可以反向指导注浆砂浆的参数设计，参数设计可以包括原料配比、注浆模具设计等。从而可以确保后续的盾构注浆品质符合要求。

在一些实施例中，在步骤S6中还包括以下步骤：待盾构注浆完成后，对注浆设备、管路进行清洗。如图2所示，待一次盾构注浆完成后，需要及时的对注浆设备、注浆管路进行清洗，从而可以避免注浆砂浆固化后容易造成注浆设备的损坏和封堵注浆管路的情况。有利于保证施工的连续性，降低了检修频次。

在一些实施例中，在步骤S2中包括以下步骤：回收第一细砂在洗砂、脱水过程中流失的第三细砂，并将第三细砂输送至中转池内。具体地，洗砂过程中产生的泥水和混入泥水中的少量细砂可以收集并可以汇入中转池，脱水过程中脱水筛下方的特细砂也可以直接流入或经过抽沙泵等抽入到中转池内。进一步避免了浪费和污染，提升了综合利用率。

在一些实施例中，所述剩余原料包括细砂原料，所述细砂原料包括如下至少一种：第一细砂、第二细砂、第三细砂。具体地，筛分设备可以直接筛分出第一细砂，第一细砂可以直接通入中转池内并用于后续的注浆砂浆的配制。经由脱水筛筛分的第二细砂也可以混入中转池内或通入搅拌装置内，从而实现对注浆砂浆的配制。

在一些实施例中，如图1所示，若中转池内的泥水的进入量不超过注浆砂浆配比所需要使用的泥水的使用量，则仅运行路径一。若中转池内的泥水的进入量大于注浆砂浆配比所需要使用的泥水的使用量，则运行路径二和/或将中转池和旋流器接通。由此，可以实现统筹调控，提升有效运行效率。

本发明实施例的工程渣土注浆处理方法具有以下有益效果：

1)该盾构注浆的渣土现场处理系统将盾构渣土进行处理，通过一次筛分，剔除粗骨料，筛分的泥沙、泥水混合浆液可直接用于盾构注浆配浆。其次过剩的泥沙可以进入洗砂和脱水环节，而对于中转池中泥浓度超过配比的混合物可以进行旋流分离和压滤处理，从而可以根据实际情况进行生产，节约了处理成本。

2)该方法可以对盾构渣土进行分级固液分离，分离后的粗砂、中细砂、泥水、泥饼和水有巨大的资源利用价值且无环保运输风险。实现盾构渣土的减量化、环保化处理及资源化再利用，解决传统出渣处理造成的诸多环境问题。

3)实现该方法的系统的配置灵活，可以根据现场盾构出渣和盾构注浆情况，可降低设备配置，减少设备投入费用，比如，压滤机主要针对过剩泥浆的一个处理，处理量相对变小，同理，洗砂机也是对过剩细砂的一个处理，同样可在处理能力方面进行降配的方法而减少设备投入费用。

4)实现该方法的系统的生产成本低，筛分的砂石一部分可直接用于砂浆配料，不需深度处理耗费过多的能耗，降低了洗砂机、脱水筛的处理总能力；对于旋流器、压滤机可以只在浆液中泥沙过剩时才开启，所以整套系统选型根据现场实际需求进行灵活选择，从而达到节能降本的效果。

5)该系统对盾构渣土的资源再利用，减少了环境的污染：

泥浆的直接利用，替代了膨润土，故降低了膨润土的采购，只有过剩的泥浆才通过压滤机压成泥饼，从而减少了泥饼的外运处理费用和外运对环境的影响；

盾构渣土通过处理系统筛分出来的细砂可再利用，减少了盾构注浆所需细砂的外购，从而节约了该材料的采购成本。

6)滤液(清水)作为注浆砂浆的调和剂，进行再利用，从而减少了水资源的浪费，也降低了盾构注浆本身水费的支出。

7)固化剂A和固化剂B的增加，减少砂浆凝固时间，有效控制管片上浮，减少管片错台、破损，保证成型隧道质量；减少盾尾漏浆，一定程度上可以降低盾尾油脂的消耗，省去二次注浆、设备、人工等。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工程渣土注浆处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：筛分工程渣土，并得到粗骨料、第一细砂和第一泥水，其中粗骨料直接回收利用；

S2：对第一细砂进行洗砂、脱水处理并得到第二细砂和第二泥水，其中第二细砂直接回收利用，所述第一泥水和所述第二泥水通入中转池；

S3：检测所述中转池内的泥沙含量，并根据泥沙含量确定配制注浆砂浆所需要的剩余原料的需求量；

S4：根据确定的泥沙含量、剩余原料的需求量制备试验砂浆，然后对制备的试验砂浆检测；

S5：若试验砂浆检测合格，则足量配制注浆砂浆；若试验砂浆检测不合格，则重复步骤S3和步骤S4，并直至试验砂浆检测合格。

2.根据权利要求1所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，在步骤S5中，所述足量配制注浆砂浆包括以下步骤：

S51：配制初始砂浆，然后向初始砂浆内添加固化剂A；

S52：将添加固化剂A的初始砂浆运送至注浆场地，然后向初始砂浆内添加固化剂B。

3.根据权利要求2所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，包括搅拌装置、注浆装置和砂浆车，所述初始砂浆在所述搅拌装置内配置，所述砂浆车用于将添加固化剂A的初始砂浆输送至注浆装置处，所述固化剂B添加至所述注浆装置内。

4.根据权利要求1所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，在步骤S4中，若所述中转池内的泥浓度大于设定阈值，则对中转池内的泥水进行旋流分离和压滤处理，并得到清液和泥饼，其中泥饼直接回收利用，清液用于稀释和/或喷淋。

5.根据权利要求1所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S6：利用注浆砂浆完成盾构注浆，对注浆效果检测，若注浆效果合格，则进行下一轮注浆；若注浆效果不合格，则补充注浆。

6.根据权利要求5所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，根据注浆效果检测所获得的检测信息，反向指导并修正注浆砂浆内各原料的配比。

7.根据权利要求5所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，在步骤S6中还包括以下步骤：待盾构注浆完成后，对注浆设备、管路进行清洗。

8.根据权利要求1所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，在步骤S2中包括以下步骤：回收第一细砂在洗砂、脱水过程中流失的第三细砂，并将第三细砂输送至中转池内。

9.根据权利要求8所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，所述剩余原料包括细砂原料，所述细砂原料包括如下至少一种：第一细砂、第二细砂、第三细砂。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的工程渣土注浆处理方法，其特征在于，所述粗骨料的粒径大于2毫米，所述第一细砂的粒径不超过2毫米。

Images