集装式泥浆净化设备

本实用新型是一种液－固分离的组合设备，用于工程钻进、特别是建筑基桩孔钻进中的泥浆净化处理，它由以振动筛和旋流除砂器为主体的两级净化设备构成。

以城市高层建筑基桩孔施工为主的工程施工钻进正在迅速发展，钻打基桩孔常采用大口径（1米左右）的施工钻，产生的废泥浆需经分离才能回收泥浆和排除岩屑，由于废泥浆量大，含岩屑的粒级范围宽，而施工现场又比较狭窄，废泥浆的处理与回收问题一直未能很好解决，以致废泥浆的排泄常使施工场地泥泞不堪而严重影响施工的顺利进行。虽然泥浆净化设备在石油工程钻进、水文工程钻进中得到广泛应用，而且也有人研制了处理建筑工程施工钻进泥浆的成套设备，但由于上述原因，这些设备目前尚难以满足现场要求。例如，有一种为1.5米孔径施工钻机配套用的泥浆净化设备（地矿部勘探技术研究所、张家口探矿机械厂1986年研制），它包括一台筛面面积为3平方米的大振动筛和6个8英寸除砂器为主体的两级净化设备，处理量达180－200立方米／时。由于设备庞大，采用分散组装形式，占地面积大，不便于整体迁移，而每次搬迁后都需重新组装，费工费时。另外还有一种CDS－1型泥浆净化机（四川地矿局成都水文工程地质队研制），是将一台0.45平方米的单层振动筛与滤浆箱、缓冲箱组装在一起作为第一级净化设备，配套使用的二级净化设备是两台另外组装的旋流除砂器，其处理量为48立方米／时。该设备的处理量小不能满足需要，而且它的处理量和分离效果难以兼顾，若提高第一级的负荷，筛除的岩屑含水量大，排放堆积或运输都很困难，不能及时处理；若提高第二级负荷，则因固相量增多而影响泥浆净化效果。它需设置废浆池，以处理除砂器排出的高含水量固相。此外，它采用的立式砂浆泵虽然启动方便，但泵口易被堆积的泥砂堵住，维护、清理困难。因此，对于建筑施工钻进的泥浆处理，简单地将它扩大及进一步组装起来的方案，也是不可取的。

针对现有技术的不足，本实用新型的任务是提供一种改进的泥浆净化设备，使之不仅处理量大、分离效果好，而且结构紧凑、便于整体迁移。

本实用新型的解决方案是：用双层振动筛进行第一级液－固分离；对除砂器分离出的固相部分增加一次脱水环节，也用振动筛，它与双层振动筛共用一个振动源；采用卧式砂浆泵，并配置一台清水泵，利用缓流箱予以倒灌，使之启动方便；在配置上述设备的基础上，将整机集装在一块底板上。

有关设备及装配方案详述如下：

用作第一级分离设备的双层振动筛，两层筛网的组合方案比较多，便于选择，处理的粒级范围也宽。适当选择网孔的大小，不但能使上下层的负荷分配合理，提高处理量，降低筛除岩屑的含水量，而且可减轻第二级的负担，提高整机净化效果。筛网的选择应使上下两层筛子的处理量配套，一般是上层筛孔为10～30目、下层筛孔为30～50目。上筛面安装倾角为12～13°，下筛面为5～6°。用于第二级分离固相再脱水的小振动筛，其筛面为双层振动筛的0.5～0.6倍，自身有框架和底板，其框架与双层振动筛的框架联接，这样可省去一套振动机构。小振动筛用一层筛网即可达到满意的效果，网孔80～140目，安装倾角14～15°。在其边框或底板前端开一出口管，用于排放筛下的液相部分。

振动筛的下面是设置的滤浆箱，缓流箱置于振动筛的后面，其下部的进浆管与砂浆泵相通，上部开有面向振动筛的长形排浆口。

旋流除砂器安装在小振动筛的上方，一般是由多个旋流除砂器并联，其处理能力与一级分离部分相适应。该级另配有砂浆泵。

上述设备按相互位置关系集装在一块底板上，底板下面可设置行走机构。

本实用新型的进一步改进是在振动筛上设置调角装置，以适应不同粘度的泥浆，保证净化效果。

本实用新型处理量较大，一般只用单台即可与1米孔钻进配套；整机结构紧凑，便于在狭窄场地使用和整体移动，也可长途搬迁；净化效果好，岩屑除去率达90～98％，固相含水量低，可以直接装车运走，不污染现场和路途环境；砂浆泵启动方便，干净，易于维护。

图1为设备配置联系图；

图2为整机组装结构图；

图3为调角装置的放大图；

图4为振动筛的另一种装配结构示意图；

图5为图4的俯视图。

图2展示了本实用新型的一个实施例，现结合图1、图3介绍如下：

整机按108立方米／时的泥浆处理量设计，行走装置采用挂车，底板与挂车架14联在一起。滤浆箱2固装在底板上，容积为1立方米，其顶部两侧装有四个橡胶弹簧，以支承振动筛3，滤浆箱的一侧开有溢流管和清碴口。振动筛置于滤浆箱上，设有漏斗6，双层筛的上筛网22的网孔为20目，下筛网23的网孔为40目，筛网倾角为上层12°，下层5.5°。小振动筛4置于双层筛上方，由螺栓固装在筛框架上组成一体，它用一层筛网，筛面倾角 14°，网孔120目。

振动筛装有能保持其动态重心不变的调角装置17，其结构是：丝杆29装在套筒26中间，它的两端装有滚动轴承30，并由支撑板28固定在与支架25联固的角钢27上；轴承座由紧固螺栓35与筛框31联固；角钢与筛框在腰子孔36处相铰接。调整角度时，松动铰接螺栓和轴承座的紧固螺栓，旋转丝杆29，带有连接板的螺母32绕转轴33旋转，并通过轴承座34带动筛框向上运动，即以铰接处为中心旋转一定角度，从而改变筛面的倾角。螺栓长度100mm时，可调角度10°。

振动器19采用偏心轴振动器，它固装在筛框的动态重心上，由电机18驱动，主要参数为：偏心轮转速814转／分，振幅7.57毫米。

缓流箱1的进口与砂浆泵9连接，排浆口有一收口。

旋流除砂器5用三个直径为200mm的，由进浆总管20和溢流总管21并联，排砂口与小振动筛之间设有溜槽24。

砂浆泵由电机15驱动，两台砂浆泵（7、9）的排量均为108立方米／小时，扬程21米水柱。为了能将大颗粒的岩屑抽上来，卸去砂浆泵9的莲蓬头。水泵为离心式清水泵，流量20立方米／小时（实际用水量10立方米／小时），扬程30.8米水柱。

整机的动力由配电箱16供给。

工作流程也如图1所示，其中砂浆泵10是另外设置的，8为净浆池，11为原浆池，12为钻杆，13为井口管。

该设备的使用情况如下：灌注桩基孔直径为350毫米，平均桩深9.6米，地层情况依次为厚0.2米的混凝土地板，人工堆积土1～2米，细粒冲积粘土5～8米，再下部为卵砾石层。开动钻机6台同时钻孔。检测结果为：除砂净化效率99％，一级和二级除泥（＜0.074mm）总净化率分别达到41.7％和74.3％，排除岩屑总量17～26吨／小时，其中90％以上由一级净化排除，含水量小于30％，可直接装车运走；10％以下经二级净化排除的泥砂由小振动筛脱水，排放量为0.1～0.2立方米／小时，小振动筛筛下的液相排放到滤浆箱，其量约为1立方米／小时，也可排放到原浆池或净浆池。

图3、图4为本实用新型的另一种集装方案，将小振动筛4安装在双层振动筛3的一侧，两框架侧面相联，旋流除砂器5随之移动，呈纵向排列，溜槽24也纵向设置。这样可降低整机高度，使重心下移，搬迁时更加方便和稳定。