一种泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑施工领域，具体涉及一种顶管施工用过滤装置。


背景技术：

2.在泥水平衡法顶管施工领域，尤其为大直径、长距离顶管中，对顶管机掘进的地层土质情况要求较为严格，通常情况下采用泥水平衡法进行顶管施工时，要求主要地质层为粘土层或砂层，同时要求避开强度较高的岩石层。因为泥水平衡法顶管施工时，需要将埋在地下一定深度的顶管机掘进的土体与水进行混合后形成泥浆，利用排泥泵通过排泥管道将泥浆从机头掘进位置输送至地面上，再进行泥浆处理。但对于埋深大于20m、大直径、长距离（约600m）顶管施工，顶管线路上存在的地层土质变化情况，通过现行技术无法完全准确探明和预测。实际顶管顶进施工时，线路内可能存在局部少量岩石块体，岩石块体进入排泥管道后，极易导致排泥管道堵塞及排泥泵损坏，在长距离排泥管道中堵塞点位置难以准确判断，需要对排泥管道逐节拆卸后检查，排除堵塞点后，再进行管道重新连接后恢复顶管排泥施工。期间会需要大量的人工，花费大量的时间进行寻找和处理，同时顶管施工期间长时间停滞或不连续顶进会导致顶管顶力异常增大，不及时处理会导致顶管无法启动进而导致顶管失败，产生的处理成本及工期延误等后果难以估量，所以对于泥水平衡法顶管施工时遭遇岩石块体等复杂地质，顶管施工存在较大的施工难度、工期损失风险及质量隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是解决泥水平衡法顶管施工时岩石块体堵塞排泥管的问题，提供一种泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置提高工作效率。
4.本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案是：
5.一种泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，包括主体箱体1、进浆口2、过滤网3、清渣口4、出浆口5；进浆口2为中空钢管，进浆口2设置在主体箱体1外壁，过滤网3固定在主体箱体1内壁；出浆口5为中空钢管，出浆口5固定在主体箱体1外壁，清渣口4设置在未安装进浆口2与出浆口5的主体箱体1侧壁上。
6.优选的是，主体箱体1为长方体形状。
7.优选的是，主体箱体1是由4块75cm
×
100cm钢板和2块75cm
×
75cm钢板焊接而成的。
8.优选的是，进浆口2采用直径110mm的圆形中空钢管，进浆口2顶部距离主体箱体1顶面10cm。在顶管工作时排泥管道通过进浆口2将泥浆输入到主体箱体1内。
9.优选的是，设有过滤网3的主体箱体1外壁与设有进浆口2的主体箱体1外壁平行，过滤网3距离进浆口270cm。顶管工作时可将进入箱体的泥浆中携带的石块进行拦截过滤，石块沉落留置在过滤网3与进浆口2之间箱体内。
10.优选的是，过滤网3采用直径20mm竖向钢筋与直径20mm横向钢筋焊接制成，竖向钢筋净间距为4cm，横向钢筋净间距为25cm，
11.优选的是，清渣口4设置密封盖，通过法兰盘与主体箱体1进行连接封闭。当箱体中过滤的石块堆积到一定高度时，顶管排泥停止，操作人员可打开清渣口4对箱体中石块进行清理。
12.优选的是，清渣口4位于主体箱体1侧面，开口净尺寸为25cm
×
25cm，边缘距离进浆口220cm，清渣口4顶部距离主体箱体1顶面25cm，
13.优选的是，出浆口5采用直径110mm的圆形中空钢管，出浆口5底部距离主体箱体1底面10cm。顶管工作时过滤后的泥浆通过出浆口5输入到排泥管道中。
14.本实用新型有益效果如下：
15.(1)本实用新型通过在排泥管道安装过滤箱体装置，使得在顶进过程中遭遇的石块得以集中过滤和处理，避免排泥管道频繁堵塞及排泥泵损坏的情况发生，提高了施工效率，降低施工难度和施工成本，规避了工期风险和质量隐患。
16.(2)本实用新型中设置的过滤网采用4cm网格，可使直径大于4cm的石块有效的留置在箱体内，小于4cm的石块在排泥管道中运输，不易发生管道堵塞情况。
17.(3)本实用新型中的清渣口解决了顶进施工过程中遇石块后难以确定位置并将岩块取出的问题，为清理石块提供了便利条件，无需对排泥管进行逐节拆分，使施工人员操作更为方便，使用本实用新型后，遭遇石块时完成单节管节顶进平均所需时间缩短70%，有效提升了施工效率并节约了人力。
18.(4)本实用新型清渣口盖板采取法兰盘的连接方式可适用于不同直径的排泥管道（进浆）和石块直径，方便工人开合操作，取出箱体内不同直径石块；丰富了箱体的可适用性，可起到很好的过滤和清理效果。
19.(5)本实用新型中进浆口高出浆口低的设计，可以使石块进入箱体后下沉，有效的提高石块在箱体中的储存量，避免石块过早的堆积在进浆口附近，泥浆经过过滤后进入较低的出浆口进行输出，可以防止在箱体末端堆积更多的淤泥质土体，影响箱体排泥使用功能。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图。
21.图2为本实用新型的结构正视图。
22.附图标记如下：1-主体箱体，2-进浆口，3-过滤网，4-清渣口，5-出浆口。
具体实施方式
23.本实用新型安装在顶管机机头附近，大直径的岩石块体利用过滤网留置在箱体内存储，其余流态泥浆和小粒径石块可通过过滤网，从出浆口再次进入排泥管道输送到地面。小粒径石块不易导致排泥管道堵塞，从而保证顶管顶进的连续性。在顶管管节安装间隔期，可由工人对固定位置的主体箱体内留置存储的石块进行清除和外运，方便快捷，施工操作难度低，节约了大量的堵塞点寻找时间。
24.下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
25.实施例1
26.如图1-2，本实施例公开一种泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，装置包
括主体箱体1、进浆口2、过滤网3、清渣口4、出浆口5；其中主体箱体1由1cm厚钢板焊接而成，尺寸为100cm
×
75cm
×
75cm。在主体箱体1侧面顶部安装进浆口2，距离箱体顶面10cm；进浆口2由直径11cm钢管制成；出浆口5焊接在主体箱体1侧面底部，由直径11cm钢管制成，距离底面10cm，使过滤后泥浆进入排泥管道。主体箱体1内部安装由直径2cm钢筋焊接而成的过滤网3，过滤网3距离进浆口70cm；清渣口4安装在未设置进浆口2与出浆口5的主体箱体1侧面，清渣口4设置密封板，采用法兰盘进行连接封闭。清渣口4尺寸为25cm
×
25cm，清渣口4距离进浆口20cm，顶部距离主体箱体顶面25cm。
27.主体箱体采用4块75cm
×
100cm和2块75cm
×
75cm钢板组成，除上述预留开口外，保持封闭密封状态。工作时除进浆口、出浆口外为封闭密封状态。
28.焊接成过滤网的钢筋具有一定刚度，能满足过滤网正常使用需求，钢筋长度75cm，分为竖向钢筋及横向钢筋，竖向钢筋间距为4cm，横向钢筋间距为25cm。过滤网将岩石块体与泥浆进行分离，保证顶进过程的连续性。
29.本实用新型可有效提升施工效率，无需因石块堵塞排泥管道而停止顶进进行排查和处理，大大减少施工人员投入，便于对石块进行定点集中处理，缩短寻找和处理堵塞点所需工时，降低大量人工成本，而且本实用新型制作材料易获取、成本低。总体来说本实用新型可大幅提升施工效率，降低工人操作难度，降低成本，带来可观的经济效益。
30.实施例2
31.制作如实施例1的泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置的具体方法如下：
32.第一步：加工主体箱体1钢板，并焊接成型，留箱体一面钢板暂不封闭焊接；
33.第二步：加工进浆口2，并与主体箱体1完成焊接；
34.第三步：加工过滤网3，将与主体箱体1完成焊接；
35.第四步：加工清渣口4及法兰盘，并与主体箱体1完成焊接，安装盖板；
36.第五步：加工出浆口5，并与主体箱体1完成焊接；
37.第六步：焊接主体箱体1的最一面钢板，进行封闭；
38.第七步：将本实用新型装置安装到顶管施工排泥管道中。
39.本实用新型是一种泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，主要用于顶管施工排泥过滤，通过简易加工钢板、钢筋、钢管及法兰盘等材料，可实现将岩石块体从泥浆中间过滤出的功能。其中进浆口钢管直径和过滤网可以根据不同尺寸排泥和石块粒径需求制作，亦可优化为可调整的装置。
40.以上内容是结合优选技术方案对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定实用新型的具体实施仅限于这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，其特征在于，包括主体箱体(1)、进浆口(2)、过滤网(3)、清渣口(4)与出浆口(5)；设置在所述主体箱体(1)外壁的所述进浆口(2)为中空钢管，所述过滤网(3)固定在所述主体箱体(1)内壁；所述出浆口(5)为中空钢管，所述出浆口(5)固定在所述主体箱体(1)外壁；所述清渣口(4)设置在未安装所述进浆口(2)与所述出浆口(5)的所述主体箱体(1)侧壁上；所述主体箱体(1)为长方体形状，所述清渣口(4)设置密封盖，所述清渣口(4)通过法兰盘与主体箱体(1)进行连接封闭。2.根据权利要求1所述的泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，其特征在于，所述主体箱体(1)是由4块75cm
×
100cm钢板和2块75cm
×
75cm钢板焊接而成的。3.根据权利要求1所述的泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，其特征在于，所述进浆口(2)采用直径110mm的圆形中空钢管，所述进浆口(2)顶部距离主体箱体(1)顶面10cm。4.根据权利要求1所述的泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，其特征在于，设有所述过滤网(3)的所述主体箱体(1)外壁与所述进浆口(2)所在的所述主体箱体(1)外壁平行，所述过滤网(3)距离所述进浆口(2)70cm。5.根据权利要求1或4所述的泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，其特征在于，所述过滤网(3)采用直径20mm的竖向钢筋与直径20mm的横向钢筋焊接制成，上述竖向钢筋净间距为4cm，上述横向钢筋净间距为25cm。6.根据权利要求1所述的泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，其特征在于，所述清渣口(4)位于主体箱体(1)侧面，开口净尺寸为25cm
×
25cm，边缘距离进浆口(2)20cm，所述清渣口(4)顶部距离主体箱体(1)顶面25cm。7.根据权利要求1所述的泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，其特征在于，所述出浆口(5)采用直径110mm的圆形中空钢管，所述出浆口(5)底部距离主体箱体(1)底面10cm。

技术总结
一种泥水平衡法顶管施工排泥管道石块过滤装置，涉及建筑施工领域。装置包括主体箱体、进浆口、过滤网、清渣口、出浆口；主体箱体为长方体形状；进浆口为设置在主体箱体外壁，过滤网固定在主体箱体内壁；出浆口固定在主体箱体外壁，清渣口设置在未安装进浆口与出浆口的侧壁上。本实用新型使采用泥水平衡法顶管施工在遭遇岩石块体地质时的顶进效率更为高效，减少人员成本投入，使顶管施工遇到岩石块体时处理时间得到大幅度缩短，同时规避了工期风险和质量隐患，取得了很好的效益。取得了很好的效益。取得了很好的效益。


技术研发人员：王宏伟 谷占朋 高艳松 关文旭 王时雨 李双听 王浩 吴宜伟
受保护的技术使用者：中交一航局第三工程有限公司
技术研发日：2023.01.06
技术公布日：2023/8/17