地下洞室砂石拌和系统及方法与流程

本发明涉及地下洞室砂石拌和施工领域，特别是一种地下洞室砂石拌和系统及方法。

背景技术：

对于洞室掘进施工，常规的施工方法是洞室贯通后进行混凝土衬砌，也有掘进与衬砌同步实施，掘进产生的弃料通常采用设备运输到指定堆放场，而洞室支护衬砌混凝土由洞外向内运输。其特点是施工场地宽裕，各工序干扰小。其缺点是弃渣场占用大量土地资源且污染环境；生产混凝土所需砂石骨料还需征用料场；运输耗时较长。以往考虑成本控制，也有部分工程在洞口附近布置砂石加工及拌和系统，利用弃料加工生产砂石骨料及混凝土，符合弃料再利用节能减排的宗旨理念，节约了原材料采购成本，缩短了运输距离，其缺点是成本仍未得到有效控制，尤其是往复输送费时费力。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种地下洞室砂石拌和系统及方法，能够跟随地下洞室衬砌支护施工，将洞渣重复再生产制成混凝土，优选的方案中，能够根据施工需要生产混凝土或喷混凝土，骨料能够根据施工要求循环利用，充分消化利用洞渣弃料。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种地下洞室砂石拌和系统，它包括移动台车，在移动台车上设有砂石骨料制备装置、输送装置和拌和装置。

优选的方案中，所述的砂石骨料制备装置、输送装置和拌和装置中，包括进料仓、粗破车间、细碎车间、筛分车间、储料仓、输送装置和拌和站，进料仓、粗破车间、细碎车间、筛分车间、储料仓和拌和站之间通过输送装置依次连接；

在进料仓的顶部设有板条筛。

优选的方案中，所述的移动台车底部设有轮子，移动台车布置在轨道上。

优选的方案中，所述的储料仓包括混合料储料仓和喷混凝土储料仓，筛分车间的各级配排料口通过多个按级配设置的输送装置与混合料储料仓连接，筛分车间还通过输送装置与喷混凝土储料仓连接，混合料储料仓和喷混凝土储料仓通过输送装置与拌和站连接。

优选的方案中，混合料储料仓和喷混凝土储料仓与拌和站之间的输送装置为至少一条倾斜布置的胶带机；

或者混合料储料仓和喷混凝土储料仓与拌和站之间的输送装置为一条水平布置的胶带机，在胶带机的尾端设有提升机，提升机的卸料段与拌和站的进料口连接。

优选的方案中，与混合料储料仓和喷混凝土储料仓之间的输送装置为胶带机，在胶带机上设有流量控制装置；

所述的流量控制装置包括设在胶带机上的称重装置，和用于驱动胶带机运行的变频电机；

或者筛分车间的出料口设有流量控制装置。

优选的方案中，在筛分车间与细碎车间之间设有用于返料的输送装置。

一种采用上述的地下洞室砂石拌和系统进行拌和施工的方法，包括以下步骤：

s1、铺设轨道，将进料仓、粗破车间、细碎车间、筛分车间、储料仓和拌和站安装在移动台车上，并设置好输送装置；

s2、洞渣装料至进料仓，经粗破车间粗破，经细碎车间精加工成骨料，送入筛分车间筛分择料，生产混凝土时，成品骨料混合后，经输送装置输送至混合料储料仓，用输送装置将混合骨料输送至拌和站进行生产；

或者，当需要喷混凝土骨料时，通过控制筛分车间的筛分择料，输送至喷混凝土储料仓，生产喷混凝土时，用输送装置将骨料送至拌和站进行生产；

s3、筛分车间级配骨料富余或有大粒径骨料时，通过筛分车间下方的第二输送装置返料至细碎车间再加工，局部形成循环；

s4、当衬砌支护完成某一长度后，或根据需要时，移动整个移动台车，利用牵引设备或自动驱动装置，将整个移动台车和其上的砂石骨料制备装置、输送装置和拌和装置移动到新的预定位置；

通过以上步骤，实现在地下洞室砂石拌和与衬砌支护同步移动。

优选的方案中，在筛分车间中设有与骨料粒径相对应的级配排料口，在每个级配排料口的输送装置通过流量控制装置控制骨料的级配比例。

优选的方案中，采用自卸车将洞渣运送到进料仓附近的洞渣堆场，采用反铲给进料仓装料。

本发明提供的一种地下洞室砂石拌和系统及方法，通过将砂石骨料制备装置、输送装置和拌和装置设置在移动台车上，能够方便地跟随衬砌支护施工运行，根据施工需要将洞渣循环再利用生产混凝土骨料，进一步节约了原材料采购成本，缩短了运输距离。优选的方案中，设置了多条生产路径，能够满足不同需要的混凝土的生产。设置的第二输送装置返料至细碎车间，能够根据级配需要循环生产骨料，进一步提高洞渣的利用率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的俯视结构示意图。

图2为本发明的立面结构示意图。

图中：自卸车1，洞渣堆场2，反铲3，进料仓4，移动台车5，混合料储料仓6，粗破车间7，细碎车间8，筛分车间9，喷混凝土储料仓10，拌和站11，第一输送装置12，第二输送装置13，第三输送装置14，第四输送装置15，第五输送装置16，第六输送装置17，施工通道18，板条筛19，提升机20，轨道21。

具体实施方式

实施例1：

如图1~2中，一种地下洞室砂石拌和系统，它包括移动台车5，在移动台车5上设有砂石骨料制备装置、输送装置和拌和装置。

优选的方案如图1~2中，所述的砂石骨料制备装置、输送装置和拌和装置中，包括进料仓4、粗破车间7、细碎车间8、筛分车间9、储料仓和拌和站11，进料仓4、粗破车间7、细碎车间8、筛分车间9、储料仓和拌和站11之间通过输送装置依次连接；本例中，粗破车间7采用至少一台颚式破碎机，细碎车间8采用至少一台反击式破碎机。由此结构，将洞渣经过粗破、细碎后，在筛分车间9分级，然后根据级配需求送至储料仓内，再送入拌和站拌和成所需的混凝土。原料除了采用洞渣外，也可以将原料直接从洞外输送至本发明的砂石骨料制备装置中。

在进料仓4的顶部设有板条筛19。设置的板条筛19用于筛出粒径过大的洞渣。

优选的方案如图2中，所述的移动台车5底部设有轮子，移动台车5布置在轨道21上。移动台车5通过与牵引装置连接移动，或者在移动台车5上设置驱动装置，以驱动移动台车5自行走。

优选的方案如图1、2中，所述的储料仓包括混合料储料仓6和喷混凝土储料仓10，筛分车间9的各级配排料口通过多个按级配设置的输送装置与混合料储料仓6连接，筛分车间9还通过输送装置与喷混凝土储料仓10连接，混合料储料仓6和喷混凝土储料仓10通过输送装置与拌和站11连接。在筛分车间9的各级振动筛出料口处设置有溜筒或溜槽，在溜筒或溜槽下方设置第四输送装置15和第五输送装置16，分别给混合料储料仓6和喷混凝土储料仓10输送骨料。其中第四输送装置15可以是多条胶带机，分别对应不同的振动筛出料口，在该多条胶带机上设有流量控制装置，以控制级配配料。或者第四输送装置15为1台胶带机，同时对应所有的各级振动筛出料口，在各级振动筛出料口处设置骨料流量控制装置，例如在各个振动筛出料口设有带称重的料斗，通过减量称重的方式控制骨料的流量，并在落到第四输送装置15上的过程中完成级配混合。

优选的方案中，混合料储料仓6和喷混凝土储料仓10与拌和站11之间的输送装置为至少一条倾斜布置的胶带机；

或者混合料储料仓6和喷混凝土储料仓10与拌和站11之间的输送装置为一条水平布置的胶带机，在胶带机的尾端设有提升机20，提升机20的卸料段与拌和站11的进料口连接。由此结构，能够节省设备布置所需的空间。

优选的方案中，与混合料储料仓6和喷混凝土储料仓10之间的输送装置为胶带机，在胶带机上设有流量控制装置，所述的流量控制装置包括设在胶带机上的称重装置，和用于驱动胶带机运行的变频电机。

优选的方案中，在筛分车间9与细碎车间8之间设有用于返料的输送装置。在本例中为第二输送装置13。由此结构，将级配富余的物料返回细碎车间8。破碎后再利用。

实施例2：

在实施例1的基础上，更优选的方案为：移动台车5设置在轨道21上，在移动台车5的一端设有洞渣堆场2，自卸车1将洞渣输送至洞渣堆场2，通过反铲3上料给进料仓4，进料仓4固设在移动台车5上，在进料仓4的顶部设有板条筛19，在进料仓4的底部设有第一输送装置12，第一输送装置12为一条倾斜布置的胶带机，第一输送装置12的尾端设置在粗破车间7中颚式破碎机的进料口上方，粗破车间7通过溜槽或胶带机与细碎车间8的反击式破碎机进料口连接，物料经过反击式破碎机破碎后，通过第三输送装置14送入到筛分车间9内，第三输送装置14为胶带机或者胶带机与提升机的组合，筛分车间9为多级振动筛，级配结构与实施例1中相同。筛分车间9通过第四输送装置15与混合料储料仓6连接，筛分车间9还通过第五输送装置16与喷混凝土储料仓10连接，在混合料储料仓6和喷混凝土储料仓10的一侧设有第六输送装置17，第六输送装置17为胶带机，根据施工需要，混合料储料仓6或喷混凝土储料仓10设卸料口，第六输送装置17将骨料输送至拌和站11，在第六输送装置17的尾端设有提升机20，用于上料。

实施例3：

在实施例1和2的基础上，如图1~2中，一种采用上述的地下洞室砂石拌和系统进行拌和施工的方法，包括以下步骤：

s1、铺设轨道21，洞外将进料仓4、粗破车间7、细碎车间8、筛分车间9、储料仓和拌和站11安装在移动台车5上，并设置好输送装置；

s2、优选的方案中，采用自卸车1将洞渣运送到进料仓4附近的洞渣堆场2，采用反铲3给进料仓4装料。

洞渣装料至进料仓4，经粗破车间7粗破，经细碎车间8精加工成骨料，送入筛分车间9筛分择料，生产混凝土时，成品骨料混合后，经输送装置输送至混合料储料仓6，用输送装置将混合骨料输送至拌和站11进行生产；

优选的方案中，在筛分车间9中设有与骨料粒径相对应的级配排料口，在每个级配排料口的输送装置通过流量控制装置控制骨料的级配比例。

或者，当需要喷混凝土骨料时，通过控制筛分车间9的筛分择料，输送至喷混凝土储料仓10，生产喷混凝土时，用输送装置将骨料送至拌和站11进行生产；

s3、筛分车间9级配骨料富余或有大粒径骨料时，通过筛分车间9下方的第二输送装置13返料至细碎车间8再加工，局部形成循环；

s4、隧洞掘进到一定深度，需要支护衬砌时，移动整个移动台车5至指定地点，位置选择应避开遇水易溶的地质带，布置在已衬砌部位为宜。

当衬砌支护完成某一长度后，或根据需要时，移动整个移动台车5，利用牵引设备或自动驱动装置，将整个移动台车5和其上的砂石骨料制备装置、输送装置和拌和装置移动到新的预定位置；

通过以上步骤，实现在地下洞室砂石拌和与衬砌支护同步移动。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的技术特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。