RU2681713C2 - Пеногенератор для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины и способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита - Google Patents

Пеногенератор для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины и способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита Download PDF

Info

Publication number
RU2681713C2
RU2681713C2 RU2016137915A RU2016137915A RU2681713C2 RU 2681713 C2 RU2681713 C2 RU 2681713C2 RU 2016137915 A RU2016137915 A RU 2016137915A RU 2016137915 A RU2016137915 A RU 2016137915A RU 2681713 C2 RU2681713 C2 RU 2681713C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
foam
chamber
pressure
flow chamber
Prior art date
Application number
RU2016137915A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016137915A (ru
RU2016137915A3 (ru
Inventor
Норберт ХЕРЛЯЙН
Ойген КЛЕЕН
Original Assignee
Мк-Баухеми Мюллер Гмбх Унд Ко. Кг
Порр Бау Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=50190249&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2681713(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Мк-Баухеми Мюллер Гмбх Унд Ко. Кг, Порр Бау Гмбх filed Critical Мк-Баухеми Мюллер Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of RU2016137915A publication Critical patent/RU2016137915A/ru
Publication of RU2016137915A3 publication Critical patent/RU2016137915A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2681713C2 publication Critical patent/RU2681713C2/ru

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/0642—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end
    • E21D9/0678—Adding additives, e.g. chemical compositions, to the slurry or the cuttings
    • E21D9/0685—Foaming agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/235—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids for making foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/311—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows for mixing more than two components; Devices specially adapted for generating foam
    • B01F25/3111—Devices specially adapted for generating foam, e.g. air foam
    • B01F25/31114—Devices specially adapted for generating foam, e.g. air foam with means for introducing an additional component, e.g. in predetermined proportion or in the main component
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • B01F25/31421—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction the conduit being porous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0018—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam
    • B05B7/0025—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0018—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam
    • B05B7/0025—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply
    • B05B7/0031—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply with disturbing means promoting mixing, e.g. balls, crowns
    • B05B7/0037—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply with disturbing means promoting mixing, e.g. balls, crowns including sieves, porous members or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/124—Helical conveying means therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/49—Mixing drilled material or ingredients for well-drilling, earth-drilling or deep-drilling compositions with liquids to obtain slurries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0436—Operational information
    • B01F2215/0468—Numerical pressure values

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к пеногенератору для щитовой тоннелепроходческой машины и способу кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины. Пеногенератор включает в себя смесительную камеру, имеющую первое впускное отверстие для вспениваемой жидкости и второе впускное отверстие для газа, а также выпускное отверстие для пены, соединенное с первым впускным отверстием. Смесительная камера имеет проточную камеру, на одном конце которой находится впускное отверстие для вспениваемой жидкости, а из другого конца выходит пена. Участок проточной камеры выполнен в виде газационной области с газопроницаемой пористой стенкой, при этом участок примыкает к напорной камере. Напорная камера имеет впускное отверстие для газа и примыкает к выполненному в виде газационной области участку проточной камеры таким образом, что подаваемый через впускное отверстие под давлением газ через газопроницаемую пористую стенку входит в трубчатую проточную камеру и там смешивается с вспениваемой жидкостью с образованием пены. Проточная камера представляет собой трубчатую проточную камеру с имеющей пористую газопроницаемую стенку газационной областью. Выпускное отверстие для пены на упомянутом другом конце трубчатой проточной камеры находится так, что не имеется никаких мелкоячеистых барьеров в пути потока между впускным отверстием для вспениваемой жидкости и выпускным отверстием для пены. При способе кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита вынимаемый грунт подается в выемочную камеру. В зависимости от особенностей грунта приготавливается пена, при этом предоставляется пеногенератор, имеющий газационную область заданной длины, заданного проточного поперечного сечения и с заданным размером и плотностью пор, и отношение подаваемого газа к подаваемой жидкости устанавливается так, что получаются желаемая структура и размер пузырьков пены. Выходящая пена подается в выемочную камеру и смешивается с вынимаемым грунтом. Причем не имеется никаких мелкоячеистых барьеров в пути потока между обоими концами трубчатой проточной камеры и выходящую на другом конце трубчатой проточной камеры пену подают в выемочную камеру и смешивают с вынимаемым грунтом. Технический результат заключается в отсутствии засорений, вследствие отсутствия барьеров на пути потока между входом для раствора и выпускным отверстием для пены. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение касается пеногенератора для снабженной проходческим щитом (служащим для стабилизации забоя ранее отделенным от массива материалом грунта) тоннелепроходческой машины, включающего в себя смесительную камеру, имеющую первое впускное отверстие для вспениваемой жидкости и второе впускное отверстие для газа, а также отверстие для выхода пены, соединенное с впускным отверстием для вспениваемой жидкости устройство для подачи жидкости и соединенное с впускным отверстием для газа устройство для подачи газа, при этом смесительная камера содержит трубчатую проточную камеру, на одном конце которой находится впускное отверстие для вспениваемой жидкости, а на другом конце – выпускное отверстие для пены, а также способа кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины, при котором вынимается грунт и подается в выемочную камеру тоннелепроходческой машины, в зависимости от особенностей вынимаемого грунта, приготавливается пена за счет того, что предоставляется по меньшей мере один пеногенератор с трубчатой проточной камерой, и в этот пеногенератор на одном конце трубчатой проточной камеры подается вспениваемая жидкость, и пена, выходящая на другом конце из трубчатой проточной камеры, подается в выемочную камеру и смешивается с вынимаемым грунтом.
Пеногенератор для подобной щитовой тоннелепроходческой машины и способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины известны из M.Thewe und C.Budach, „Schildvortrieb mit Erddruckschilden: Möglichkeit und Grenzen der Konditionierung des Stützmediumsʺ, 7.Kolloquium Bauen in Boden und Fels, Technische Akademie Esslingen, 26.-27.01.2010, стр.171-183.
У этих известных пеногенераторов сначала путем смешивания воды и тензида приготавливается раствор тензида, и этот раствор тензида подается в пеногенератор и там смешивается с воздухом. Затем эта смесь воздуха и раствора тензида направляется через проточный канал, который содержит турбулизаторы. Эти турбулизаторы включают в себя решетки, расположенные поперек направления течения, и/или стеклянные шарики, расположенные в поперечном сечении течения между удерживающими ситами. Эти турбулизаторы создают завихрения и в результате пену, которая затем направляется в выемочную камеру.
Структура и размер полученных таким образом пузырьков пены более или менее случайны и не могут согласовываться с особенностями залегающего грунта.
Кроме того, заявки на полезную модель DE 20 2004 015 637 U1 известно сопло пеногенератора, у которого в трубчатый проточный канал на одном конце втекает сжатый воздух, а жидкое пенообразующее средство разбрызгивается на расположенный поперек потока воздуха дисковый отражатель, затем эта завихренная смесь воздуха и пенообразующего средства на другом конце проточной трубы продавливается через пористый пенообразователь, перекрывающий проточный канал, при этом образовавшаяся по другую сторону пенообразователя пена входит в корпусную емкость и выходит из корпуса через выпускное отверстие.
В основе изобретения лежит задача, создать пеногенератор вышеназванного рода, соответственно, способ вышеназванного рода, который позволит согласовать структуру и размер получаемых пузырьков пены с особенностями залегающего грунта и одновременно позволит подмешивать к образовавшейся пене добавки, такие как, в частности, твердые компоненты.
Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью пеногенератора для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины с признаками п.1 формулы изобретения, соответственно, способа кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины с признаками п.10 формулы изобретения.
Предлагаемый изобретением пеногенератор для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины включает в себя смесительную камеру, имеющую первое впускное отверстие для вспениваемой жидкости и второе впускное отверстие для газа, а также выпускное отверстие для пены, соединенное с впускным отверстием для вспениваемой жидкости устройство для подачи жидкости и соединенное с впускным отверстием для газа устройство для подачи газа. Дополнительно к первому и второму впускному отверстию, а также выпускному отверстию могут быть также предусмотрены другие такие впускные, соответственно, выпускные отверстия. Смесительная камера имеет трубчатую проточную камеру, на одном конце которой находится впускное отверстие для вспениваемой жидкости, а на другом конце – выпускное отверстие для пены. Эта трубчатая проточная камера, в принципе, не должна иметь ни постоянное, ни круглое поперечное сечение, и, кроме того, может быть также искривленной. Участок трубчатой проточной камеры выполнен в виде газационной области, имеющей газопроницаемую пористую стенку. Этот выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры окружен напорной камерой. Напорная камера имеет впускное отверстие для газа и охватывает выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры таким образом, что подаваемый через впускное отверстие под давлением газ через газопроницаемую пористую стенку входит в трубчатую проточную камеру и там смешивается с вспениваемой жидкостью с образованием пены. Устройство для подачи газа и устройство для подачи жидкости выполнены так, что давление подаваемого в напорную камеру газа может устанавливаться таким образом, чтобы это давление было больше, чем давление, оказываемое жидкостью на газопроницаемую пористую стенку, и чтобы достигалось желаемое отношение подаваемого газа к подаваемой жидкости.
Основная идея изобретения заключается в том, чтобы убрать мелкоячеистые барьеры, какими являются решетки, удерживающие сита или набивки из стеклянных шариков или известные из указанной выше полезной модели пористые пенообразователи, с пути потока между входом для раствора тензида и выпускным отверстием для пены, потому что такие мелкоячеистые барьеры могут засоряться вследствие содержащихся в растворе частиц.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением способа устройство для подачи газа и устройство для подачи жидкости выполнены так, что давление подаваемого в напорную камеру газа может устанавливаться таким образом, чтобы это давление было на 0,5-2 бар, предпочтительно 1-2 бар больше, чем давление жидкости. Это позволяет получить достаточный доступ воздуха для желаемого отношения между расходом пены и подачей жидкости, т.е. желаемый FER (Foam Expansion Ratio, англ. коэффициент расширения пены).
Напорная камера может с одной стороны примыкать к проточной камере; предпочтительно она окружает или охватывает проточную камеру частично или полностью (за исключением впускного и выпускного отверстия).
В одном из вариантов осуществления выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры имеет постоянное проточное поперечное сечение. Предпочтительно этот участок трубчатой проточной камеры имеет также круглое поперечное сечение. Это упрощает изготовление.
В одном из вариантов осуществления пеногенератора выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры представляет собой полый цилиндр, распространяющийся между впускным отверстием для вспениваемой жидкости и выпускным отверстием для пены, имеющий газопроницаемую пористую стенку. Предпочтительно этот полый цилиндр имеет газопроницаемую пористую стенку постоянной толщины.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления подаваемый газ представляет собой воздух (т.е. сжатый воздух), и устройство для подачи газа включает в себя компрессор. При этом вспениваемая жидкость представляет собой смесь воды с тензидом, и устройство для подачи жидкости включает в себя устройство для смешивания воды с тензидом, с помощью которого может устанавливаться количественное отношение воды и тензида.
В предлагаемом изобретением способе кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины грунт вынимается и подается в выемочную камеру тоннелепроходческой машины. В зависимости от особенностей вынимаемого грунта, приготавливается пена, при этом предоставляется по меньшей мере один пеногенератор, имеющий трубчатую проточную камеру, в этот пеногенератор на одном конце трубчатой проточной камеры подается вспениваемая жидкость, и в выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры сквозь его газопроницаемую пористую стенку подается газ, смешивающийся в проточной камере со вспениваемой жидкостью с образованием пены, при этом в напорную камеру, которая охватывает участок, выполненный в виде газационной области, подается газ под давлением, которое больше, чем давление, оказываемое жидкостью на газопроницаемую пористую стенку. При этом в зависимости от особенностей вынимаемого грунта, предоставляется пеногенератор, имеющий газационную область заданной длины, заданного проточного поперечного сечения и с заданным размером и плотностью пор, и отношение подаваемого газа к подаваемой жидкости устанавливается так, что получаются желаемая структура и размер пузырьков пены. Выходящая на другом конце трубчатой проточной камеры пена подается в выемочную камеру и смешивается с вынимаемым грунтом.
В одном из предпочтительных усовершенствований предлагаемого изобретением способа газ подается в напорную камеру под давлением, которое на 0,5-2 бар, предпочтительно 1-2 бар больше, чем давление жидкости. Это позволяет получить желаемое отношение между расходом пены и подачей жидкости, т.е. желаемый FER (Foam Expansion Ratio, англ. коэффициент расширения пены).
В одном из предпочтительных усовершенствований предлагаемого изобретением способа пена подается в выемочную камеру под давлением, которое на 1-2 бар больше, чем давление в выемочной камере. Это позволяет продавливать желаемые количества пены.
Предпочтительно пена, выходящая из трубчатой проточной камеры, подается к нескольким местам инъекции в выемочной камере, чтобы достичь желательного распределения пены. При этом пена, выходящая из трубчатой проточной камеры, подается к местам инъекции на режущем колесе, а также на обращенной к выемочной камере стороне напорной стенки. Дополнительно пена, выходящая из трубчатой проточной камеры, может подаваться к местам инъекции в шнековом конвейере, выгружающем вынимаемый грунт из выемочной камеры.
В одном из предпочтительных усовершенствований способа кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины в пеногеренатор на одном конце трубчатой проточной камеры вместе с вспениваемой жидкостью подается твердое вещество. Предпочтительно это твердое вещество содержит порошок или гранулят бентонита. При этом используется преимущество протекания раствора тензида через проточный канал с отсутствием барьеров.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предоставляется пеногенератор, имеющий газационную область заданной длины, заданного проточного поперечного сечения и с заданным размером и плотностью пор, в зависимости от особенностей вынимаемого грунта, при этом на основании выбранных параметров вынимаемого грунта для парогенератора выбирается служащий газационной областью полый цилиндр заданной длины и заданного внутреннего поперечного сечения, имеющий газопроницаемую пористую стенку с заданным размером и плотностью пор. Это позволяет легко адаптировать состав пены к изменяющимся условиям грунта. Различно выполненные, служащие газационными областями полые цилиндры могут легко заменяться.
Альтернативно в одном из вариантов осуществления несколько газационных областей могут быть расположены гидравлически параллельно, причем тогда из этих нескольких расположенных гидравлически параллельно газационных областей выбирается одна газационная область с выбранными параметрами, при этом подача жидкости и газа к другим газационным областям перекрывается.
Предпочтительные и/или предпочитаемые варианты осуществления изобретения названы в зависимых пунктах формулы изобретения.
Ниже следует пояснить изобретение на предпочитаемых примерах осуществления, изображенных на чертежах. На чертежах показано:
фиг.1: схематичное изображение тоннелепроходческой машины с существенными для изобретения элементами;
фиг.2: схематичное продольное сечение предлагаемого изобретением пеногенератора; и
фиг.3: схематичный вид поперечного сечения пеногенератора в соответствии с фиг.2.
На фиг.1 схематично показаны некоторые элементы тоннелепроходческой машины 1, существенные для настоящего изобретения. Режущее колесо (то есть роторный исполнительный орган машины) 2 с помощью струговых ножей и режущих роликов вынимает грунт на груди забоя тоннеля. После этого вынимаемый грунт падает в выемочную камеру 3. Выемочная камера 3 с задней стороны ограничивается напорной стенкой 4 тоннелепроходческой машины 1. В выемочной камере 3 вынимаемый грунт с помощью смесительных лопастей, которые находятся как на режущем колесе 2, так и на напорной стенке 4, перемешивается и обычно смешивается со средствами для кондиционирования. Затем образовавшаяся в выемочной камере 3 смесь посредством шнекового конвейера 5 выгружается из выемочной камеры 3 и направляется на ленточный конвейер 6 для откатки. Посредством частоты вращения шнекового конвейера 5 регулируются отводимое из выемочной камеры 3 количество и вместе с тем необходимое опорное давление. Проходка регулируется посредством (не изображенных на фиг.1) гидравлических проходческих цилиндров, которые с задней стороны опираются на сооруженное в последнюю очередь кольцо тоннеля, причем это кольцо тоннеля состоит из железобетонных сегментов, называемых тюбингами.
Конечно, коренные грунты (порода в массиве) часто не обладают теми геологическими свойствами, которые были бы необходимы, чтобы один только вынимаемый грунт в выемочной камере мог служить опорной средой. Поэтому подмешиваются средства для кондиционирования. В настоящее время в проходческих щитах (щиты для стабилизации забоя ранее отделенным от массива материалом) в качестве средств для кондиционирования применяются вода, глины (в том числе бентонит), полимеры и пены. В то время как вода, глины и полимеры используются в основном для кондиционирования мелкозернистых грунтов, в случае крупнозернистых грунтов для их кондиционирования обычно в наполненную отделенным грунтом выемочную камеру 3 вводятся тензидные пены. Тензидные пены состоят обычно из большей части воздуха, некоторой доли воды и небольшого количества тензида.
Для создания тензидных пен сначала приготавливается тензидный раствор, при этом вода и тензид объединяются в заданном отношении и смешиваются с получением раствора тензида. На фиг.1 показан бак 16 для раствора тензида, в который подаются тензид из сборной емкости 17 и вода по трубопроводу 18. Раствор тензида по трубопроводу 15 подается в пеногенератор 14. Одновременно в пеногенератор 14 по трубопроводу 19 подается сжатый воздух. Устройство управления (не показанное на фиг.1) служит для того, чтобы тензиды и подаваемая вода смешивались в заданном отношении и подавались в бак 16 и чтобы раствор тензида по трубопроводу 15, а также сжатый воздух по трубопроводу 19 подавались в пеногенератор 14 в заданном количественном отношении и при заданных давлениях.
В описанном подробнее ниже пеногенераторе 14 из раствора тензида и сжатого воздуха получается пена, которая затем по трубопроводу 8 подается в распределитель 9. Распределитель 9 по трубопроводам 10 распределяет пену по местам 11 инъекции в режущем колесе 2 и по другим трубопроводам 7 по местам 12 инъекции на напорной стенке 4, а также местам 13 инъекции в шнековом конвейере 5.
Устройство управления (не показанное на фиг.1) управляет количествами пены, подаваемыми к данным местам 11, 12 и 13 инъекции, путем соответствующей установки клапанов, расположенных в трубопроводах.
На фиг.1 схематично показан пеногенератор 14. В альтернативных и/или предпочтительных вариантах осуществления могут быть также предусмотрены несколько пеногенераторов, которые альтернативно могут быть введены в путь потока и которые также могут создавать различные пены. Альтернативно могут быть также предусмотрены отдельные пеногенераторы для различных мест инъекции, что позволяет адаптировать параметры пен, которые инъецируются в различных местах инъекции, к свойствам смеси в данных местах инъекции.
Во время проходки свойства грунта могут изменяться, так что параметры пены, такие как, например, отношение воздуха и жидкости или размер пузырьков пены, в зависимости от установленного качества грунта, могут варьироваться, пока не будет достигнут удовлетворительный для проходки результат. Путем предварительных опытов можно определять оптимальный размер пор тензидной пены для состава грунта, встречающегося в каждом случае. Затем на основании этих экспериментально определенных зависимостей с помощью предлагаемого изобретением пеногенератора, подробнее описанного ниже, в зависимости от залегающего грунта, можно устанавливать желаемые параметры пены, такие как, например, коэффициент расширения пены FER и размер пор пены. Кроме того, предлагаемый изобретением пеногенератор 14, дополнительно к подаваемому по трубопроводу 15 раствору тензида, позволяет добавлять некоторую долю твердого вещества, например, глины (в частности, бентонита). Это служит, например, для стабилизации рыхлых грунтов. Благодаря этой возможности область применения щитов с компенсацией давления горных пород расширяется.
На фиг.2 показан схематичный вид продольного сечения предлагаемого изобретением пеногенератора 14. Корпус состоит из двух полуоболочек 20, 21 корпуса, которые прижимаются друг к другу посредством болтов 31 с резьбой, при этом между половинами 20 и 21 корпуса расположено уплотнение 30. Изображенная на фиг.2 внизу половина 21 корпуса имеет впускное отверстие 22, в которое может входить раствор тензида. Верхняя полуоболочка 20 корпуса имеет выпускное отверстие 24 для пены. Внутри пеногенератора 14 между полуоболочками 20 и 21 корпуса расположен полый цилиндр 25, имеющий пористую стенку 26, таким образом, что торцевая сторона 27A полого цилиндра 25 плотно прилегает к торцевой стенке полуоболочки 21 корпуса, так что втекающая во впускное отверстие 22 тензидная жидкость полностью входит в проточную камеру 28 внутри полого цилиндра 25. На противоположной стороне другая торцевая сторона 27B полого цилиндра тоже плотно соединена с торцевой поверхностью полуоболочки 20 корпуса, так что выходящая из проточной камеры 28 пена полностью выходит из выпускного отверстия 24.
Когда полуоболочки 20 и 21 корпуса отделены друг от друга, полый цилиндр 25, имеющий пористую стенку 26, может вставляться между полуоболочками 20 и 21 корпуса, так что после сборки и затягивания болтов 31 с резьбой как полый цилиндр своими торцевыми сторонами 27A и 27B прилегает к уплотнительным поверхностям полуоболочек корпуса, так и две полуоболочки 20 и 21 корпуса плотно прижаты друг к другу. Внутри полуоболочек 20 и 21 корпуса напорная камера 29 окружает полый цилиндр 25. Эта напорная камера 29 соединена с впускным отверстием 23 для сжатого воздуха. Сжатый воздух, втекающий через впускное отверстие 23 в напорную камеру 29, проникает через поры стенки 26 полого цилиндра 25 в проточную камеру 28, так что мелкие пузырьки воздуха подмешиваются к раствору тензида, текущему через проточную камеру 28. При этом возникает пена, которая выходит через выпускное отверстие 24. Размер пор пены, а также отношение между жидкостью и воздухом, т.е. коэффициент расширения пены, зависят, с одной стороны, от размеров полого цилиндра и размера пор стенки 26, с другой стороны, от условий давления, т.е. давления воздуха в напорной камере 29 и давления жидкости на впускном отверстии 22, а также давления в выемочной камере 2, соединенной с выпускным отверстием 24. При этом следует учитывать, что давление пены на выпускном отверстии 24 предпочтительно должно быть на 1-2 бар выше давления в выемочной камере 24. Тогда давление воздуха в напорной камере 29 на 1-2 бара выше давления смеси тензида и воды на впускном отверстии 22. Тогда при давлениях, возникающих обычно в выемочной камере 3, давление воздуха в напорной камере 29 получается равным 1,5-6,5 бар.
На фиг.3 показан вид поперечного сечения пеногенератора 14, схематично изображенного на фиг.2. В изображенном примере осуществления две половины 20 и 21 корпуса удерживаются друг с другом шестью болтами 31 с резьбой. На фиг.3 можно видеть радиально прифланцованный к полуоболочке 21 корпуса штуцер, имеющий входное отверстие 23 для воздуха.
В рамках идеи изобретения возможны многочисленные альтернативные варианты осуществления. Например, в напорной камере, образованной полуоболочками 20, 21 корпуса, могут быть установлены несколько параллельно расположенных полых цилиндров, имеющих проточные камеры 28. Возможно также, чтобы, наоборот, внутри цилиндрической проточной камеры, через которую протекает тензидная жидкость, была расположена, например, концентрическая труба, имеющая пористую стенку, при этом сжатый воздух подается во внутреннее пространство этой трубы, так что воздух через пористую стенку выдавливается наружу в окружающую ее проточную камеру. Еще в одном варианте осуществления пористые стенки могут представлять собой плоские пластины между одной или несколькими напорными камерами и одной или несколькими проточными камерами, причем эти камеры расположены параллельно рядом друг с другом.

Claims (37)

1. Пеногенератор (14) для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины (1), имеющий
- смесительную камеру, которая имеет первое впускное отверстие (22) для вспениваемой жидкости и второе впускное отверстие (23) для газа, а также выпускное отверстие (24) для пены,
- соединенное с впускным отверстием (22) для вспениваемой жидкости устройство (15-18) для подачи жидкости и
- соединенное с впускным отверстием (23) для газа устройство (19) для подачи газа,
при этом смесительная камера имеет проточную камеру (28), на одном конце которой находится впускное отверстие (22) для вспениваемой жидкости, а из другого конца выходит пена,
причем участок проточной камеры (28) выполнен в виде газационной области с газопроницаемой пористой стенкой (26),
причем этот выполненный в виде газационной области участок проточной камеры (28) примыкает к напорной камере (29),
причем напорная камера (29) имеет впускное отверстие (23) для газа и примыкает к выполненному в виде газационной области участку проточной камеры (28) таким образом, что подаваемый через впускное отверстие (23) под давлением газ через газопроницаемую пористую стенку (26) входит в трубчатую проточную камеру (28) и там смешивается с вспениваемой жидкостью с образованием пены, и
причем устройство (19) для подачи газа и устройство (15-18) для подачи жидкости выполнены так, что давление подаваемого в напорную камеру (29) газа может устанавливаться таким образом, чтобы это давление было больше, чем давление, оказываемое жидкостью на газопроницаемую пористую стенку (26), и чтобы достигалось желаемое отношение подаваемого газа к подаваемой жидкости,
отличающийся тем, что
проточная камера представляет собой трубчатую проточную камеру (28) с имеющей пористую газопроницаемую стенку (26) газационной областью и выпускное отверстие (24) для пены на упомянутом другом конце трубчатой проточной камеры (28) находится так, что не имеется никаких мелкоячеистых барьеров в пути потока между впускным отверстием (22) для вспениваемой жидкости и выпускным отверстием (24) для пены.
2. Пеногенератор (14) по п.1, отличающийся тем, что устройство (19) для подачи газа и устройство (15-18) для подачи жидкости выполнены так, что давление подаваемого в напорную камеру (29) газа может устанавливаться таким образом, чтобы это давление было на 0,5-2 бар, предпочтительно 1-2 бар больше, чем давление жидкости.
3. Пеногенератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что напорная камера (29) по меньшей мере частично охватывает проточную камеру (28).
4. Пеногенератор по п.3, отличающийся тем, что выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры (28) имеет постоянное проточное поперечное сечение.
5. Пеногенератор по п.4, отличающийся тем, что выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры (28) имеет круглое поперечное сечение.
6. Пеногенератор по п.1, отличающийся тем, что выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры (28) представляет собой полый цилиндр (25), распространяющийся между впускным отверстием (22) для вспениваемой жидкости и выпускным отверстием (24) для пены и имеющий газопроницаемую пористую стенку (26).
7. Пеногенератор по п.6, отличающийся тем, что этот полый цилиндр (25) имеет газопроницаемую пористую стенку (26) постоянной толщины.
8. Пеногенератор по п.1, отличающийся тем, что газ представляет собой воздух и устройство для подачи газа включает в себя компрессор.
9. Пеногенератор по п.1, отличающийся тем, что вспениваемая жидкость представляет собой смесь воды с тензидом, а устройство (15-18) для подачи жидкости включает в себя устройство для смешивания воды с тензидом, с помощью которого может устанавливаться количественное отношение воды и тензида.
10. Способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита тоннелепроходческой машины, при котором
грунт вынимают и подают в выемочную камеру тоннелепроходческой машины,
в зависимости от особенностей вынимаемого грунта приготавливают пена за счет того, что
предоставляют по меньшей мере один пеногенератор, имеющий трубчатую проточную камеру,
в этот пеногенератор на одном конце трубчатой проточной камеры подают вспениваемую жидкость, и
в выполненный в виде газационной области участок трубчатой проточной камеры сквозь его газопроницаемую пористую стенку подают газ, смешивающийся в трубчатой проточной камере со вспениваемой жидкостью с образованием пены, за счет того, что в напорную камеру, которая охватывает выполненный в виде газационной области участок, подают газ под давлением, которое больше, чем давление, оказываемое жидкостью на газопроницаемую пористую стенку,
при этом - в зависимости от особенностей вынимаемого грунта – предоставляют пеногенератор, имеющий газационную область заданной длины, заданного проточного поперечного сечения и с заданным размером и плотностью пор, и устанавливают отношение подаваемого газа к подаваемой жидкости так, что получаются желаемая структура и размер пузырьков пены,
причем не имеется никаких мелкоячеистых барьеров в пути потока между обоими концами трубчатой проточной камеры и выходящую на другом конце трубчатой проточной камеры пену подают в выемочную камеру и смешивают с вынимаемым грунтом.
11. Способ кондиционирования по п.10, отличающийся тем, что газ подается в напорную камеру под давлением, которое на 0,5-2 бар, предпочтительно 1-2 бар больше, чем давление жидкости.
12. Способ кондиционирования по п.11, отличающийся тем, что пену подают в выемочную камеру под давлением, которое на 1-2 бар больше, чем давление в выемочной камере.
13. Способ кондиционирования по одному из пп.10-12, отличающийся тем, что пену, выходящую из трубчатой проточной камеры, подают к нескольким местам инъекции в выемочной камере.
14. Способ кондиционирования по п.13, отличающийся тем, что пену, выходящую из трубчатой проточной камеры, подают к местам инъекции на режущем колесе, а также на обращенной к выемочной камере стороне напорной стенки.
15. Способ кондиционирования по п.14, отличающийся тем, что пену, выходящую из трубчатой проточной камеры, дополнительно подают к местам инъекции в шнековом конвейере, транспортирующем вынимаемый грунт из выемочной камеры.
16. Способ кондиционирования по одному из пп.10-12, отличающийся тем, что в пеногеренатор на одном конце трубчатой проточной камеры вместе с вспениваемой жидкостью подают твердое вещество.
17. Способ кондиционирования по п.16, отличающийся тем, что это твердое вещество содержит порошок или гранулят бентонита.
18. Способ кондиционирования по п.16, отличающийся тем, что предоставляют пеногенератор, имеющий газационную область заданной длины, заданного проточного поперечного сечения и с заданным размером и плотностью пор в зависимости от особенностей вынимаемого грунта за счет того, что для парогенератора на основании выбранных параметров вынимаемого грунта выбирают служащий газационной областью полый цилиндр заданной длины и заданного внутреннего поперечного сечения, имеющий газопроницаемую пористую стенку с заданным размером и плотностью пор.
19. Способ кондиционирования по одному из пп.10-12, отличающийся тем, что предоставляют пеногенератор, имеющий газационную область заданной длины, заданного проточного поперечного сечения и с заданным размером и плотностью пор в зависимости от особенностей вынимаемого грунта за счет того, что для парогенератора на основании выбранных параметров вынимаемого грунта выбирают служащий газационной областью полый цилиндр заданной длины и заданного внутреннего поперечного сечения, имеющий газопроницаемую пористую стенку с заданным размером и плотностью пор.
20. Способ кондиционирования по п.19, отличающийся тем, что из нескольких расположенных гидравлически параллельно газационных областей выбирают одну газационную область с выбранными параметрами за счет того, что подачу жидкости и газа к другим газационным областям перекрывают.
RU2016137915A 2014-02-25 2015-02-18 Пеногенератор для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины и способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита RU2681713C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14156561.4 2014-02-25
EP14156561.4A EP2910733B1 (de) 2014-02-25 2014-02-25 Schaumgenerator für eine Erddruckschild-Tunnelvortriebsmaschine und Verfahren zum Konditionieren abgetragenen Bodenmaterials als Stützmedium für ein Erddruckschild
PCT/EP2015/053400 WO2015128235A2 (de) 2014-02-25 2015-02-18 Schaumgenerator für eine erddruckschild-tunnelvortriebsmaschine und verfahren zum konditionieren abgetragenen bodenmaterials als stützmedium für ein erddruckschild

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016137915A RU2016137915A (ru) 2018-03-29
RU2016137915A3 RU2016137915A3 (ru) 2018-08-30
RU2681713C2 true RU2681713C2 (ru) 2019-03-12

Family

ID=50190249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137915A RU2681713C2 (ru) 2014-02-25 2015-02-18 Пеногенератор для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины и способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20170067339A1 (ru)
EP (1) EP2910733B1 (ru)
JP (1) JP2017514038A (ru)
BR (1) BR112016019543B1 (ru)
CL (1) CL2016002133A1 (ru)
MY (1) MY177546A (ru)
RU (1) RU2681713C2 (ru)
SG (1) SG11201606676TA (ru)
WO (1) WO2015128235A2 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016108447A1 (de) * 2016-05-06 2017-11-09 S O L O Kleinmotoren Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Verschäumungseinheit zum Erzeugen von Schaum aus einem Gemisch aus Gas und Flüssigkeit sowie Sprühgerät zum Erzeugen und Verteilen von Schaum
WO2018081868A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-11 Nano Bubble Technologies Pty Ltd Nanobubble generator
CN108731956A (zh) * 2017-04-25 2018-11-02 同济大学 一种土压平衡盾构渣土改良模拟试验装置以及试验方法
CN108425681A (zh) * 2017-10-27 2018-08-21 宏润建设集团股份有限公司 一种气土联合平衡盾构机及其掌子面平衡控制方法
CN107890832B (zh) * 2017-11-22 2023-08-25 中石化石油工程技术服务有限公司 一种现场用蓄能液气泡钻井液发生装置及方法
CN108426908B (zh) * 2018-02-09 2020-05-19 上海大学 一种检测岩心中泡沫气液比的方法
DE102019205395A1 (de) 2019-04-15 2020-10-15 Ionys Ag Polyionen-Komplexe
CN111681525B (zh) * 2020-06-04 2024-08-27 同济大学 用于盾构土仓渣土流动和掘进系统受荷测试的装置及方法
CN112100709B (zh) * 2020-08-04 2022-05-10 中南大学 一种基于盾构合理掘进参数分析的渣土泡沫改良参数确定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071379A (en) * 1989-01-03 1991-12-10 Francis Poizot Foam production device
DE4206831C2 (de) * 1992-01-23 1996-09-12 Ohbayashi Corp Verfahren zum Stützen der Ortsbrust und des anstehenden Grundwassers bei einem Erddruckschild
RU37769U1 (ru) * 2003-12-15 2004-05-10 ФГУП Новокузнецкий отдельный военизированный горноспасательный отряд Устройство для генерирования и напорного транспортирования пены
US20070051832A1 (en) * 2005-09-06 2007-03-08 Nordson Corporation Device and method for producing a foam material
CN201568057U (zh) * 2009-11-26 2010-09-01 上海建工（集团）总公司 盾构用泡沫发生装置
RU130522U1 (ru) * 2013-03-28 2013-07-27 Виктор Валентинович Ермаков Пеногенератор

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4432496A (en) * 1981-12-08 1984-02-21 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Foam liquid dispensing device
DE4126397C2 (de) 1991-08-09 1994-06-23 Europ Chemical Ind Verfahren und Vorrichtung zur Schaumerzeugung
FR2690709B1 (fr) 1992-04-30 1997-07-25 Seppic Sa Procede d'excavation de tunnels, utilisation d'un agent moussant et nouvel agent moussant.
FR2694045B1 (fr) 1992-07-22 1994-10-14 Sogea Procédé, équipement et dispositif de génération et d'injection de mousse pour le creusement de tunnels.
DE202004015637U1 (de) 2004-10-07 2005-01-27 Ohnemus, Fridolin Schaumlanze
NL2003433C2 (nl) * 2009-09-03 2011-03-07 Friesland Brands Bv Werkwijze en systeem om een product af te geven.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071379A (en) * 1989-01-03 1991-12-10 Francis Poizot Foam production device
DE4206831C2 (de) * 1992-01-23 1996-09-12 Ohbayashi Corp Verfahren zum Stützen der Ortsbrust und des anstehenden Grundwassers bei einem Erddruckschild
RU37769U1 (ru) * 2003-12-15 2004-05-10 ФГУП Новокузнецкий отдельный военизированный горноспасательный отряд Устройство для генерирования и напорного транспортирования пены
US20070051832A1 (en) * 2005-09-06 2007-03-08 Nordson Corporation Device and method for producing a foam material
CN201568057U (zh) * 2009-11-26 2010-09-01 上海建工（集团）总公司 盾构用泡沫发生装置
RU130522U1 (ru) * 2013-03-28 2013-07-27 Виктор Валентинович Ермаков Пеногенератор

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016137915A (ru) 2018-03-29
MY177546A (en) 2020-09-18
SG11201606676TA (en) 2016-09-29
WO2015128235A2 (de) 2015-09-03
RU2016137915A3 (ru) 2018-08-30
US20170067339A1 (en) 2017-03-09
JP2017514038A (ja) 2017-06-01
BR112016019543B1 (pt) 2022-03-29
BR112016019543A2 (ru) 2017-08-15
WO2015128235A3 (de) 2015-11-26
EP2910733B1 (de) 2018-03-21
EP2910733A1 (de) 2015-08-26
CL2016002133A1 (es) 2017-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2681713C2 (ru) Пеногенератор для снабженной проходческим щитом тоннелепроходческой машины и способ кондиционирования вынимаемого материала грунта в качестве опорной среды для проходческого щита
US10961830B1 (en) Waterless foam generator for fracturing shale oil and gas reservoirs and use thereof
CN106837418B (zh) 一种矿用防爆梯形密闭墙及其构筑方法
KR101785061B1 (ko) 강관을 이용한 그라우팅 공법 및 이를 위한 그라우트 주입 장치
JP2011074591A (ja) 地盤注入用注入管および地盤注入工法
CN102230384A (zh) 土压平衡/泥水加压连续切换式盾构施工方法
CN103075181B (zh) 顺层长钻孔割缝洗孔一体化抽采煤层气方法
CN201568057U (zh) 盾构用泡沫发生装置
CN114062637A (zh) 一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置及应用
WO2017012480A1 (zh) 一种泡沫发生装置及应用该装置的浴缸和便器
CN110216142A (zh) 一种真空负压药剂注入和污染土原位强制淋洗方法与装置
JP6415897B2 (ja) 地盤改良工法
CN109578058A (zh) 一种通过辅助钻孔提高抽采钻孔瓦斯抽采浓度的方法
JP2008169546A (ja) 注入管及びグラウト注入方法
US20100157722A1 (en) Means and method for mixing a particulate material and a liquid
JPWO2022054326A5 (ru)
CN216595086U (zh) 一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置
CN209247578U (zh) 一种承压动水条件下高聚物裂隙注浆模型试验装置
JP5409302B2 (ja) 地下水の流動阻害を防止する通水構造、地下水の流動阻害を防止する方法
RU2391495C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
JP4141184B2 (ja) 汚染地下水の原位置浄化工法
US9834482B2 (en) System and method for internal pressurized gas drying of concrete
CN207715130U (zh) 一种连续开采海洋天然气水合物的开采装置
KR100852471B1 (ko) 초고압 급결분사식 지반개량장치
JP3790795B2 (ja) 浄水用ブロックとその製造方法および該浄水ブロックを用いた浄水装置