一种洞内洞碴加工拌合一体化系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种洞内洞碴加工拌合一体化系统及方法，其中，一体化系统包括破碎筛分系统、混凝土制备系统和辅助系统；破碎筛分系统用于对物料有效破碎，对物料进一步的筛分分级、进行清洗脱水回收，提高细砂的质量和产量；混凝土制备系统用于将组成材料拌制成混凝土；辅助系统用于对污水的回收处理降低污泥含水量，提高水利用率，将污水的固态和液体物质分离出来，降低水污染。兼顾掘进机洞碴破碎筛分、混凝土制备与污水处理功能；配套动力系统保证一体化系统既可以跟随掘进机移动，也可以和砼衬砌台车保持同步作业，增加了系统布置的灵活性。采用先筛后破，加水冲洗，湿法制砂的工艺，优化了工艺流程，进而降低选粉要求、保障了成品骨料质量。品骨料质量。品骨料质量。

【技术实现步骤摘要】
一种洞内洞碴加工拌合一体化系统及方法


[0001]本专利技术涉及工程砂石骨料加工领域，尤其涉及一种洞内洞碴加工拌合一体化系统及方法。

技术介绍

[0002]混凝土是隧道衬砌施工中必不可少的工程材料。现阶段掘进机工法隧道施工技术中，混凝土加工的步骤一般为：先将隧道洞碴通过连续出渣皮带机或者轨道机车从洞内运输至洞外，经过洞外的破碎筛分系统加工成成品骨料，再将成品骨料和水泥、粉煤灰等输送至混凝土拌和站，拌和站加工出所需混凝土通过混凝土运输车等设备运输至洞内，再进行二次衬砌等作业。外破碎筛分及混凝土制备系统的优点是洞外空间较大，交叉作业少，各工序互不影响，但占地面积大，洞碴原材料及成品混凝土运输需要耗费大量的时间及能源成本。
[0003]掘进机和砼衬砌台车均需要随着隧道的掘进和衬砌作业而移动，洞内破碎筛分及混凝土制备系统也需要随着隧道掘进而移动，专利申请CN113681725A提供了一种掘进机后辍移动式砂石拌和与衬砌成套系统，其优点是整个系统可跟随掘进机掘进机同步运动，随动性较好。但是系统无法自行走，需掘进机拖动，系统工艺对于掘进机隧道洞碴匹配性较差，且工艺制备的成品骨料质量欠佳。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术一种洞内洞碴加工拌合一体化系统及方法，其解决了整体系统移动性差及成品骨料质量欠佳的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种洞内洞碴加工拌合一体化系统，包括破碎筛分系统、混凝土制备系统和辅助系统；破碎筛分系统用于对物料有效破碎，增加物料的比表面积，以及对物料进一步的筛分分级、进行清洗脱水回收，提高细砂的质量和产量；混凝土制备系统用于将组成材料拌制成混凝土；辅助系统用于对污水的回收处理，降低污泥含水量，提高水利用率，将污水的固态和液体物质分离出来，降低水污染。
[0009]可选地，一体化系统还包括支撑系统；破碎筛分系统、混凝土制备系统和辅助系统位于支撑系统上端；支撑系统包括一体化底座，一体化底座设有多节，每节之间通过铰链连接；一体化底座包括支撑立柱、设备安装平台、检修平台和驱动轮，一体化底座下部设有多个支撑立柱，支撑立柱下端与驱动轮连接，驱动轮包括从动轮和主动轮，驱动电机与主动轮驱动连接，检修平台和设备安装平台位于一体化底座上端左右设置。
[0010]可选地，一体化系统位于掘进机和砼衬砌台车之间，掘进机末端连接掘进机连续出渣皮带机，一体化系统布置在掘进机连续出渣皮带机侧方。
[0011]可选地，破碎筛分系统包括一级破碎机、二级破碎机、一级振动筛分机、二级振动筛分机和洗砂回收设备；破碎筛分系统中一级破碎机采用反击式破碎机，二级破碎机采用立轴式冲击破碎机，一级振动筛分机、二级振动筛分机采用水平振动筛；一级破碎机通过液压装置调节排料口大小，调整出料粒径；二级破碎机通过调节转子转速调节出砂率和成品料比例；一级振动筛分机和二级振动筛分机均设置筛上喷淋水洗系统，用于冲洗碎石和砂中夹杂的石粉杂质。
[0012]可选地，混凝土制备系统包括配料仓、搅拌设备、螺旋机组和粉罐；辅助系统包括污水箱、清水箱、浓缩罐、加药装置、压滤机和第一电机泵、第二电机泵和第三电机泵；配料仓设置刮料机、料位传感器和计量传感器，骨料通过计量传感器按比例输送至搅拌设备中，过多骨料通过刮料机将多余物料送至皮带输送机上，然后通过掘进机出渣皮带机送至洞外。
[0013]可选地，一级破碎机、二级破碎机、一级振动筛分机和二级振动筛分机之间连接的皮带机为有倾角波纹挡边皮带机，缩短一体化系统总体长度，倾角根据设备的高度差确定。
[0014]可选地，掘进机连续出渣皮带机上端设置取料器，取料器与溜槽连接，物料通过取料器和溜槽经过皮带机输送至一级振动筛分机，取料器上设置推杆。
[0015]可选地，物料进入一级振动筛分机，一级振动筛分机安装有三层筛网，一级振动筛分机第一层筛网和第二层筛网筛上物通过皮带机输送至一级破碎机的进料口，在一级破碎机中进行破碎；
[0016]在一级破碎机破碎后的物料通过皮带机与一级振动筛分机的进料口，物料进行重新筛分；
[0017]一级振动筛分机第三层筛网筛上物通过皮带机输送至二级破碎机的进料口，进行再次破碎；
[0018]一级振动筛分机筛下物的出料口通过渣浆泵输送至洗砂回收设备，用于对细砂水洗回收；
[0019]二级破碎机的出料口通过皮带机与二级振动筛分机的进料口相连，进行再次筛分；
[0020]二级振动筛分机安装三层筛网，二级振动筛分机第一层筛网筛上物通过皮带机输送至二级破碎机，物料经过破碎后流向二级振动筛分机；
[0021]二级振动筛分机第二层和第三层筛网筛上物分流，一部分进入二级破碎机返料，另一部分通过皮带机进入配料仓，提供混凝土骨料中砂石组分；
[0022]二级振动筛分机筛下物通过溜槽连接洗砂回收设备，用于对细砂水洗回收；
[0023]洗砂回收设备的出料口通过皮带机与配料仓相连，提供混凝土骨料中细砂组分；
[0024]配料仓的出料口通过皮带机与搅拌设备相连，粉罐通过螺旋机组与搅拌设备相连。
[0025]可选地，洗砂回收设备产生的洗砂污水通过第三电机泵及管路输送至污水箱，污水箱通过污水渣浆泵与浓缩罐相连，加药装置经过第一电机泵进入浓缩罐，浓缩罐通过第二电机泵及管路连接压滤机，压滤机出口通过皮带机输送至轨道小车送至洞外；浓缩罐和压滤机产生的清水通过管路进入清水箱，清水箱的出口与一级振动筛分机和二级振动筛分机上设置的筛上喷淋水洗系统相连，为喷水系统提供水源。
[0026]第二方面，本专利技术提供一种洞内洞碴加工拌合一体化系统的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
[0027]S1、掘进机连续出渣皮带机运输来的洞碴通过取料器和溜槽经过皮带机输送至一级振动筛分机；
[0028]S2、一级振动筛分机筛分完的大料输送至一级破碎机破碎，一级破碎机破碎完的物料再次进入一级振动筛分机，一级振动筛分机筛分完的中料进入二级破碎机破碎，一级振动筛分机筛分完的细料进入洗砂回收设备，用于对水中的细颗粒回收，保证机制砂级配和细度模数达标；
[0029]S3、二级破碎机破碎完的物料进入二级振动筛分机，二级振动筛分机筛分完的大料进入二级破碎机再次破碎，二级振动筛分机筛分完的较大料及中料进入配料仓，细料进入洗砂回收设备处理，用于对水中的细颗粒回收，保证机制砂级配和细度模数达标，处理完之后进入配料仓；
[0030]S4、配料仓中的骨料通过计量传感器按比例输送至搅拌设备中，配料仓中多余的骨料可以通过皮带机输送至掘进机连续出渣皮带机送至洞外；同时粉罐中的水泥和粉煤灰计量后通过螺旋机组输送至搅拌设备中，经过拌和制备成混凝土；
[0031]S5、洗砂污水输送至辅助系统中的污水箱，通过污水渣浆泵抽至浓缩罐，配料经过加药装置经过第一电机泵进入浓缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种洞内洞碴加工拌合一体化系统，其特征在于，所述一体化系统包括破碎筛分系统(1)、混凝土制备系统(2)和辅助系统(3)；所述破碎筛分系统(1)用于对物料有效破碎，增加物料的比表面积，以及对物料进一步的筛分分级、进行清洗脱水回收，提高细砂的质量和产量；所述混凝土制备系统(2)用于将组成材料拌制成混凝土；所述辅助系统(3)用于对污水的回收处理，降低污泥含水量，提高水利用率，将污水的固态和液体物质分离出来，降低水污染。2.根据权利要求1所述所述一体化系统，其特征在于，所述一体化系统还包括支撑系统(5)；所述破碎筛分系统(1)、混凝土制备系统(2)和辅助系统(3)位于支撑系统(5)上端；所述支撑系统(5)包括一体化底座，所述一体化底座设有多节，每节之间通过铰链连接；所述的一体化底座包括支撑立柱(51)、设备安装平台(52)、检修平台(53)和驱动轮，所述一体化底座下部设有多个支撑立柱(51)，所述支撑立柱(51)下端与驱动轮连接，所述驱动轮包括从动轮(55)和主动轮(54)，所述驱动电机与主动轮(54)驱动连接，所述检修平台(53)和设备安装平台(52)位于一体化底座上端左右设置。3.根据权利要求2所述所述一体化系统，其特征在于，所述一体化系统位于掘进机(42)和砼衬砌台车(43)之间，掘进机(42)末端连接掘进机连续出渣皮带机(41)，所述一体化系统布置在掘进机连续出渣皮带机(41)侧方。4.根据权利要求3所述的一体化系统，其特征在于，所述破碎筛分系统(1)包括一级破碎机(12)、二级破碎机(14)、一级振动筛分机(13)、二级振动筛分机(15)和洗砂回收设备(16)；所述破碎筛分系统(1)中一级破碎机(12)采用反击式破碎机，所述二级破碎机(14)采用立轴式冲击破碎机，所述一级振动筛分机(13)、所述二级振动筛分机(15)采用水平振动筛；所述一级破碎机(12)通过液压装置调节排料口大小，调整出料粒径；所述二级破碎机(14)通过调节转子转速调节出砂率和成品料比例；所述一级振动筛分机(13)和二级振动筛分机(15)均设置筛上喷淋水洗系统，用于冲洗碎石和砂中夹杂的石粉杂质。5.根据权利要求3所述的一体化系统，其特征在于，所述混凝土制备系统(2)包括配料仓(21)、搅拌设备(23)、螺旋机组(24)和粉罐(25)；所述辅助系统(3)包括污水箱(31)、清水箱(32)、浓缩罐(33)、加药装置(34)、压滤机(35)、第一电机泵(36)、第二电机泵(37)和第三电机泵(38)；所述配料仓(21)设置刮料机(202)、料位传感器(203)和计量传感器(201)，所述骨料通过计量传感器(201)按比例输送至搅拌设备(23)中，过多骨料通过所述刮料机(202)将多余物料送至皮带输送机上，然后通过所述掘进机出渣皮带机(41)送至洞外。6.根据权利要求4所述的一体化系统，其特征在于，所述一级破碎机(12)、二级破碎机(14)、一级振动筛分机(13)和二级振动筛分机(15)之间连接的皮带机为有倾角波纹挡边皮带机，缩短一体化系统总体长度，所述倾角根据设备的高度差确定。7.根据权利要求4所述的一体化系统，其特征在于，所述掘进机连续出渣皮带机(41)上
端设置取料器(11)，所述取料器(11)与溜槽(111)连接，物料通过所述取料器(11)和溜槽(111)经过皮带机输送至所述一级振动筛分机(13)，所述取料器(11)上设置推杆(112)。8.根据权利要求7所述的一体化系统，其特征在于，物料进入所述一级振动筛分机(13)，所述一级振动筛分机(13)安装有三层筛网，所述一级振动筛分机(13)第一层筛网和第二层筛网筛上物通过皮带机输送至所述一级破碎机(12)的进料口，在一级破碎机(12)中进行破碎；在所述一级破碎机(12)破碎后的物料通过皮带机与所述一级振动筛分...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩强，汪浩，孙春庆，龙文星，胡磊，陈奇，徐朋威，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：