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工业技术论文发表大直径泥水盾构泥浆绿色处置

博今文化 / 2018-08-23
        摘要:本文以杭州望江路过江隧道施工进程中对隧道泥浆处置绿色施工爲背景,对目前国际大直径盾构隧道泥水处置绿色施工停止讨论,结合杭州钱塘江两岸地质状况,盾构施工中废弃泥浆从泥浆固化、压滤、离心等处置办法综合剖析,废浆停止零排放无公坏处理论文下载,爲后续陆续开端的穿江大直径盾构隧道泥水废浆处置方案提供参考,提供思绪,做到盾构施工进程中“废浆零排放”。
        关键词:大盾构;泥浆;处置
        1 国际现状
        目前国际大直径盾构隧道(隧道直径超越10m以上)在建或已通车项目曾经到达20余座,包括上海长江隧道、南京纬七路长江隧道、武汉三阳路过江隧道等一批超大直径盾构隧道,根本以复合式泥程度衡盾构机施工爲主。目前杭州市曾经通车的有钱江通道过江隧道、庆春路过江隧道。望江路过江隧道、博奥过江隧道等大直径过江隧道项目曾经陆续开工。随着城市的建立开展,土地不时开发应用,隧道施工所处施工场地将越来越趋向城市中心肠带,周边环境要求也会越来越高,对泥水盾构施工所发生的废浆处置要求也会越来越严厉,如何在无限的施工场地将施工发生的废浆停止无公害化处置将会显得越来越重要。
         杭州目前在建的大直径过江隧道项目有杭州望江路过江隧道工程、博奥路过江隧道工程,前期陆续地铁 1、3 号线将采用单洞双线,运用大直径泥水盾构陆续过江,本文以杭州望江路过江隧道施工进程中对隧道泥浆处置绿色施工爲背景,对目前国际大直径盾构隧道泥水处置绿色施工停止讨论。
         2 国际目前泥水处置方式
        泥水盾构是应用泥水的携带碴土才能将盾构开挖上去的碴土经过管道泵送至空中泥浆处置零碎停止别离,别离出来的干渣经过汽车或其方式运输至指定场所停止排放,剩余目标合格的泥浆则持续停止循环至盾构机用于下一循环的掘进施工。
        经过泥水别离设备筛分处置后,目标合格的泥浆则持续停止循环至盾构机用于下一循环的掘进施工。当泥浆不达标时,则需求停止弃浆处置。弃浆集中至废浆池,经沉淀后捞渣外运;剩余的难以沉淀的泥浆就需求经过特殊的处置,满足环保要求前方可外运。
        目前国际废浆处置的方式次要有以下三种:压滤处置、离心处置和固化处置。电渗、泥浆船运等其他处置方式本文将不再赘述。
        2.1 压滤处置
        泥浆处置进程分爲以下几个步骤:泥浆搜集→泥浆改性→压滤(含送浆、建压)→排水→隔阂压榨→吹气脱水→卸料→管路冲洗。
        废弃浆液泵送入待压泥浆罐,用悬臂吊将生石灰提至待压泥浆罐上部,在搅拌桶中停止水化处置后进入待压泥浆罐。
        泥浆泵将待压泥浆罐中的泥浆泵送至压滤机滤板间的密闭腔室,泥浆中的固相颗粒被滤布阻拦并逐步富集构成滤饼,滤液透过滤布流出进入滤液搜集池。
        2.2 离心处置
        离心机由粉末贮存和加料零碎、干粉计量投加零碎、溶解水零碎、贮存搅拌零碎和就地控制零碎组成。
操作人员把药剂加到离心机药剂配制安装的药剂料箱中,启动零碎后,进水阀门先翻开,然后进料器会自动翻开,药剂与水预混合后首先进入到第一组溶药箱,并在这里经过搅拌器停止充沛搅拌和混合;当第一组溶药箱充溢后便自行推流至第二组溶药箱——熟化箱,在这里进一步混合溶解;经过两次搅拌混合后的药液最初再到第三组溶药箱——成品溶药箱,这时配置好的药液便可经过加药泵投入到加药点上。
        2.3 固化处置
        盾构泥浆固化波动化处置技术首先对盾构泥浆停止分类,然后对盾构的弃浆停止固化波动化处置,将处置后的泥浆排入养护区停止养护排水处置,从而使泥浆的含水率降低,机器强度添加,对养护区的泥浆停止跟踪检测剖析,检测达标泥浆停止外运处置。
        废弃泥浆泵送至零碎,经阀门选择切换进入搅拌模块,当液位到达一定高度时,搅拌泥浆泵、循环阀门和搅拌器开启,对模块内泥浆停止循环搅拌;同时药剂称重保送零碎开端将固化剂粉末平均投送至搅拌模块的混合区,此时循环搅拌零碎对泥浆与药剂停止充沛混合。当泥浆量到达液位下限,药剂投送量到达设定值后,再对泥浆停止设定工夫的搅拌混合,使泥浆与药剂平均混合。到达设定搅拌工夫后,开启外排阀门同时封闭循环阀门,使泥浆外排至养护池停止固化反响,零碎进入下一流程。
        3 废浆处置经济效益综合比照
        三种废弃泥浆处置均有各自的特点,从占空中积、设备投入费用以及处置效率综合比照。
        一套压滤设备占地约100平方(不思索废浆池用地),实践处置量能到达500~700m 3/d,依据不同的泥浆含砂率或许含泥量对废浆添加加剂能进步压滤设备的处置效率,但会添加整个废浆处置的本钱。压滤处置普通处置费用在30~50元/方,关于处置出来的泥饼含水率可以停止调整论文课题方向,废浆经过虑室别离出来的清水经过导槽搜集后可持续用于消费施工,以到达处置效率和经济费用的均衡,在满足渣土外运的同时,到达综合效果最优化。
         废浆离心处置设备占空中积根本和压滤设备差不多,但单套处置才能优于单套压滤设备,能到达2000~3000m 3/天,但离心别离设备费用要远高于压滤设备,次要运用国外设备,设备投入费用高,后续的维护本钱高,处置1m 3废浆的本钱综合核算在50元/m 3以上,普通项目投入运用1~2台,设备一旦毛病将对          消费施工发生极大影响。在施工进程中要留意对乐音的控制,避免乐音净化。
废浆固化施工处置效率低,爲满足废浆处置到达与盾构施工速度婚配,所以场地要求高,场地的大小间接影响到废浆的处置量,能否满足废浆的处置要求,到达与盾构施工婚配。普通采用固化处置项目,处置场地按亩计算,在城市施工很难到达,根本在郊区或土地未开发区域树立处置池停止施工,处置费用绝对比拟低,缺乏30元/m 3,场地越大,费用越低。
        4 杭州钱塘江地层剖析
        杭州钱塘江两侧沿线场地地貌次要爲钱塘江河床及两岸的钱塘江冲海积平原。盾构隧道穿越地爲淤泥质粉质黏土夹粉砂、淤泥质粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉砂、粉质黏土、含砂粉质黏土、粉砂、粉砂、圆砾层。以杭州望江路过江隧道爲例区间穿越地层全线路包括黏土,由于黏土颗粒较小,50μm以下细颗粒所占比例高达50%以上,泥水别离设备无法完全筛分,随着掘进间隔的添加,泥浆比重会继续增高,从而影响正常的泥浆循环携渣才能,所以泥水盾构施工进程中泥浆的废弃处置是无法防止的成绩。
        经过泥水别离设备筛分处置后,目标合格的泥浆则持续停止循环至盾构机用于下一循环的掘进施工。当泥浆不达标时,则需求停止弃浆处置。弃浆集中至废浆池,经沉淀后捞渣外运;剩余的难以沉淀的泥浆就需求经过特殊的处置,满足环保要求前方可外运。
        5 杭州望江路过江隧道泥浆处置工艺
        杭州市望江路过江隧道项目依据地质材料盾构在两端任务井处次要以粉砂夹粉土、砂质粉土夹淤泥质粉质粘土爲主,进入钱塘江下后以粉质粘土爲主,下侧有大批粉砂,在ZK1+633 前后段有圆砾呈现,江底段地层爲淤泥质粉质粘土夹粉砂。参考本文表一的颗粒剖析后果,在结合考以往工程施工经历,目前采用二级旋流别离的泥浆处置零碎,同时引进 4 套压滤零碎,对循环中的多余泥浆停止处置,间接将废弃泥浆压滤成干渣和清水,干渣间接经过运输车辆停止外运弃置,从而到达废浆零排放的要求。
        5.1 泥水处置零碎设设计理念
        该工程盾构机参数开挖直径:φ11.73m,横断面:108.43m 2,最大掘进速度:50mm/min,3.00m/h,日掘进速度:10环/天,日最大掘进速度:12环/天,即24m/天;采用预筛分、一二级旋流别离,完成盾构循环泥浆中砂、泥的良好别离。采用脱水筛高频振动脱水,完成对外弃渣含水率≤25%,合适自卸汽车间接运输而不漏浆。采用制调浆零碎,完成盾构环流零碎的流量均衡、物质均衡及环流泥浆调理与疾速补偿。采用压滤方式对施工中的废浆、多余泥浆停止处置,完成工程施工外弃泥浆零排放。采用PLC集中控制室近程控制形式,完成空中泥水处置零碎的近程集中控制及实时监控。
        5.2 废弃泥浆处置方案
        项目结合项目场地状况,综合必选,选用四套压滤设备对废弃泥浆停止处置,到达泥浆全部处置,废浆零排放的效果。
        压滤机任务时,有以下参数对压滤的效率有间接影响:影响压滤机任务循环周期的要素有:物料过滤形态下的温度和粘度、压滤参数、泥浆物理和化学特性、单位工夫处置量,滤饼含水率,泥浆中的固体含量,滤饼的洗濯水平等。压滤零碎的才能计算是树立在压滤机的才能失掉充沛发扬的前提下博士论文网,结合施工进程中的物质均衡计算,以单台压滤机出土才能停止得出压滤机数量。
        从10种土样中预选5种有代表性的土样(③4、⑥2、⑧1、⑨2、⑫4)做出的计算。从第8项可以看出,选2台压滤机(单线)时,按每台压滤机每小时一个循环计,每台压滤机每天的任务工夫辨别爲18.28、23.32、19.96、24.8、5.54小时,即在⑨2地层时是不够用的,其他根本足够。
        以上的物质均衡计算疏忽了预筛的影响,依据在相似地层的出渣状况,可以初步设定预筛能出渣30%左右,因而以上数据可以停止0.7的系数折算。同时计算中没有思索脱水筛的透筛底流,经过实践数据测算,大约需停止1.3的系数折算。
        综合思索,双线泥水盾构配置4台压滤机,压滤设备管路停止并联,单线顶峰期压滤相互分配,即便是在施工顶峰期(12环/天/线),也能满足工程要求。
        6 总结
        本文经过对目前国际大盾构直径隧道废浆处置工艺停止剖析,依托杭州望江路过江隧道项目对杭州钱塘江地层停止剖析,并对该项目压滤设备对盾构施工废浆停止零排放无公坏处理才能计算,爲后续陆续开端的穿江大直径盾构隧道泥水废浆处置方案提供参考,提供思绪,盾构施工进程中“废浆零排放”,防止对周边施工环境净化,契合当今社会对环保认识、环保规范日益增高的主潮流。