一种风积沙液化压重覆土加固设备及压重方法与流程

本发明属于积沙液化加固设备技术领域，涉及一种风积沙液化压重覆土加固设备；本发明还涉及一种用该加固设备对液化风积沙进行压重的方法。

背景技术：

铁路沿线风积沙液化现象，是指砂土或粉土趋于密实，导致孔隙水压力急剧增加，急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使有效应力减小。而当有效应力完全消失时，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态，此时，土体抗剪强度等于零，形成“液体”现象，致使铁轨旁的地基不够稳定，对铁轨造成较大威胁。

为了消除铁路沿线风积沙液化现象，避免对铁轨的威胁，通常采用压重覆土加固设备对铁轨旁产生液化现象的地基进行压重覆土。而现有技术中的压重覆土加固设备，通常是使用多种设备，通过大量的人工操作，对液化积沙进行加固作业，操作繁琐，费时费力，不具备灵活操作的功能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种操作简单、能灵活操作的风积沙液化压重覆土加固设备。

本发明的另一个目的是提供一种用上述压重覆土加固设备对液化风积沙进行压重的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种风积沙液化压重覆土加固设备，包括中空的外壳，外壳底部安装有多个滚轮，外壳顶部设有与外壳内部相通的进料口，外壳的一端设有粗料出料口；粗料出料口上设有闭合机构，外壳的另一端安装有压实机构，压实机构上设有配重机构；外壳内从上往下依次安装有碎料机构和倾斜设置的筛网；外壳外侧壁上安装有电动机，电动机驱动碎料机构；筛网与设有粗料出料口的外壳的侧壁固接的一端的高度位置低于筛网另一端的高度位置；外壳底板上设有通孔，该通孔内安装有排料管。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种用上述压重覆土加固设备对液化风积沙进行压重的方法，具体按以下步骤进行：

1）关闭闭合机构，封闭排料管的下端出口；

启动电动机，电动机驱动碎料机构转动；

将原料碎石投入进料口，原料碎石堆积在封盖上，在原料碎石重力作用下，封盖打开，堆积在封盖上的原料碎石落入外壳内，并掉落在碎料机构上，经碎料机构挤压破碎，挤碎的碎石落到筛网上，并沿倾斜的筛网向粗料出料口的方向移动，粒径小于筛网筛孔的碎石通过筛网落入排料管内，形成细料，粒径大于筛网筛孔的碎石沿筛网堆积到粗料出料口处；

2）将压重覆土加固设备移动至风积沙液化处，打开闭合机构，筛网上堆积在粗料出料口处的粗料从粗料出料口排出，掉落在液化风积沙上；

3）将连接块放入安装槽内，拧紧第二螺栓，将铲板安装在两块支板上；

启动液压缸，活塞杆向下伸出，活塞杆伸出过程中推动托板向下移动，托板通过多根连接杆推动两块支板向下移动，两块支板带动铲板下移，直至铲板与液化风积沙之间的距离符合压重要求的距离时，关闭液压缸；此时，压辊悬空；推动压重覆土加固设备，铲板推动排到液化风积沙上的粗料，并铺平，形成粗料层；

4）打开排料管的下端出口，细料通过该下端出口掉落在粗料层上，再移动压重覆土加固设备，铲板推动细料，并在粗料层上铺平，形成细料层；

5）卸下铲板；

6）启动液压缸，活塞杆继续向下伸出，活塞杆通过托板和多个连接杆推动两块支板向下移动，两块支板带动压辊下移，至压辊与细料层相接触，关闭液压缸，移动压重覆土加固设备，压辊向前滚动，对液化风积沙与铺平的碎石进行压实。

本发明压重覆土加固设备具有如下优点：

1）在碎料机构的作用下，通过碎料机构带动挤碎辊相对转动，可以将进入外壳内的碎石粉碎至合适尺寸，便于填补液化的积沙，通过筛网筛分粉碎后的碎石；通过预设的扭簧带动两个档板向上翻转，第一安装板可以挡住档板，使两个档板可以闭合进料口，能够防止碎石作业时，扬起大量的粉尘，并防止碎石飞出，造成人员受伤和碎石的浪费，拉动把手，使限流板移动，露出排料管输出端的不同尺寸，调节排料速度。

2）在闭合机构的作用下，通过转动第一手拧螺栓带动压板伸缩移动，使压板可以挤压或松开盖板；拉动盖板，露出外壳一侧预设的开口端，能够将筛网表面较大的碎石排出，能够进行不同尺寸碎石的填补作业，操作灵活，并省时省力。

3）在压实机构的作用下，通过液压杆推动托板升降移动，调节第二安装板的高度，通过第二安装板一侧安装的铲板铲平不平整的地面，便于后期的压实作业，且转动第二手拧螺栓，便于铲板的安装拆卸，在整平作业后拆卸便捷。

4）在配重机构的作用下，通过托板表面安装的配重块，增加压辊对地面的挤压力，能够将地面挤压得更为紧实，有效提高地面的强度，且配重块的数量可自由增减，灵活调节压辊的挤压力；通过转动套筒，可以带动压环挤压配重块，便于配重块的固定，防止配重块出现脱落现象。

5）一机多能，大量减少操作人员，操作简单灵活，省时省力。

附图说明

图1是本发明压重覆土加固设备的示意图。

图2是本发明压重覆土加固设备中外壳内部的示意图。

图3是本发明压重覆土加固设备中碎料机构俯视的示意图。

图4是本发明压重覆土加固设备中碎料机构的示意图。

图5是本发明压重覆土加固设备中闭合机构的示意图。

图6是本发明压重覆土加固设备中压实机构的示意图。

图7是图6所示压实机构中压辊的安装示意图。

图8是本发明压重覆土加固设备中配重机构的示意图。

图9是本发明压重覆土加固设备中排料管的示意图。

图10是图9的a-a剖视图。

图中：1.外壳，2.滚轮，3.闭合机构，4.进料口，5.配重机构，6.压实机构，7.封盖，8.碎料机构，9.电动机，10.筛网，11.排料管，12.粗料出料口，13.挤碎辊，14.安装座，15.挡板，16.扭力簧，17.安装轴，18.盖板，19.橡胶层，20.支架，21.第一螺栓，22.压板，23.安装板，24.液压缸，25.活塞杆，26.第一滑槽，27.第一滑块，28.支板，29.第二螺栓，30.铲板，31.连接块，32.安装槽，33.连接杆，34.托板，35.压辊，36.支撑架，37.螺杆，38.压环，39.套筒，40.配重块，41.壳体，42.滑槽，43.限流板，44.滑块，45.把手。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明压重覆土加固设备，包括中空的外壳1，外壳1底部安装有多个滚轮2，外壳1顶部设有与外壳1内部相通的进料口4，进料口4内安装有可打开可关闭的封盖7，外壳1的一端设有粗料出料口12；粗料出料口12上设有闭合机构3，外壳1的另一端安装有压实机构6，压实机构6上设有配重机构5；外壳1内从上往下依次安装有碎料机构8和筛网10；外壳1外侧壁上安装有电动机9，电动机9驱动碎料机构8；筛网10倾斜设置，筛网10与设有粗料出料口12的外壳1的侧壁固接的一端的高度位置低于筛网10另一端的高度位置。

外壳1底板上设有通孔，该通孔内安装有排料管11，排料管11的下端从外壳1底部伸出外壳1外。

如图3所示，本发明压重覆土加固设备中的碎料机构8，包括水平并排设置的两根挤碎辊13，两根挤碎辊13的辊轴均与外壳1轴承连接，其中一个挤碎辊13的辊轴与电动机9连接，两根挤碎辊13的辊轴上均安装有传动齿轮，该两个传动齿轮啮合。

如图4，本发明压重覆土加固设备中的封盖7，包括两个门框形的安装座14，安装座14的内壁上安装有可绕自身轴线往复转动的安装轴17，安装轴17的两端均套装有扭力簧16，两根扭力簧16之间的安装轴17上固接有挡板15；两个安装座14相对固接于进料口4的内壁上。正常状态下（不进料）两块挡板15呈水平状态，封闭进料口4。

如图5所示，本发明压重覆土加固设备中的闭合机构3，包括盖板18和压紧部件，盖板18上端通过铰链与外壳1的外壁相连接，盖板18下端为自由端，盖板18朝向外壳1的端面上设有橡胶层19；该压紧部件包括“l”形的支架20，支架20的一个支腿水平设置，并与外壳1的外壁相连接，支架20可绕该水平设置支腿的轴线往复转动，支架20的另一个支腿上螺纹连接有第一螺栓21，第一螺栓21朝向外壳1的端部安装有压板22。

如图6和图7所示，本发明压重覆土加固设备中的压实机构6，包括铲板30和固接于外壳1外壁上的安装板23，铲板30为“l”形，铲板30中竖直设置的连板上设有两块连接块31；

安装板23上安装有液压缸24，液压缸24中活塞杆25的伸出方向朝下，活塞杆25端部固接有托板34，托板34朝向外壳1的端部固接有第一滑块27，外壳1的外壁上设有第一滑槽26，第一滑块27位于第一滑槽26内，并可沿第一滑槽26上下移动；托板34下方固接有至少四根连接杆33，该至少四根连接杆33排成两排，形成两个连接组，每个连接组中连接杆33的数量相同，一个连接组中所有连接杆33的下端与一块支板28固接，支板28远离外壳1的一端设有安装槽32，安装槽32底部设有第二螺栓29；

两块支板28之间设有压辊35，压辊35与两块支板28轴承连接。

托板34上设有配重机构5。

如图8所示，本发明压重覆土加固设备中的配重机构5，包括多个配重块40和安装于托板34上的两个支撑架36，支撑架36上活动连接有螺杆37，螺杆37上螺纹连接有套筒39，套筒39外壁上固接有压环38。

如图9和图10所示，本发明压重覆土加固设备中的排料管11，包括筒形的壳体41和限流板43，壳体41下部的内壁上对称设有两条滑槽42，限流板43的两侧分别固接有滑块44，限流板43和滑块44组成抽板，该抽板中的两块滑块44分别位于两条滑槽42内，抽板可沿滑槽42往复移动，限流板43的一个端面上安装有把手45。抽板位于外壳1外。

本发明还提供了一种用上述压重覆土加固设备对液化风积沙进行压重的方法，具体按以下步骤进行：

1）将第一螺栓21对准盖板18，并拧紧第一螺栓21，使盖板18固定不动；推动限流板43沿滑槽42向里移动，使限流板43封闭壳体41的下端出口；

启动电动机9，电动机9驱动与之相连的挤碎辊13转动，该挤碎辊13的辊轴通过啮合的齿轮驱动另一根挤碎辊13转动，两根挤碎辊13的转动方向相反；

将原料碎石投入进料口4，原料碎石堆积在封盖7上，当封盖7上堆积的原料碎石的重量大于扭力簧16的扭力时，在原料碎石重力作用下，两块挡板15带动安装轴17转动，两块挡板15的自由端向下移动，堆积在封盖7上的原料碎石落入外壳1内，并掉落在碎料机构8上，经碎料机构8中的两根挤碎辊13挤压破碎，挤碎的碎石落到筛网10上，并沿倾斜的筛网10向粗料出料口12的方向移动，粒径小于筛网10筛孔的碎石通过筛网10落入排料管11内，堆积在限流板43上，形成细料，粒径大于筛网10筛孔的碎石沿筛网10堆积到粗料出料口12处；

2）将压重覆土加固设备移动至风积沙液化处，松开第一螺栓21，转动支架20，再掀开盖板18，使盖板18绕铰链转动，露出粗料出料口12，筛网10上堆积在粗料出料口12处的粗料从粗料出料口12排出，掉落在液化风积沙上；

3）将多块配重块40码放在托板34上，并位于两个支撑架36之间，竖起两根螺杆37，转动套筒38，使压环38压在位于最上面的配重块40的顶端，拧紧筒体39；将连接块31放入安装槽32内，拧紧第二螺栓29，将铲板30安装在两块支板28上；

启动液压缸24，活塞杆25向下伸出，活塞杆25伸出过程中推动托板34向下移动，托板34通过多根连接杆33推动两块支板28向下移动，两块支板28带动铲板30下移，直至铲板30与液化风积沙之间的距离符合压重要求的距离时，关闭液压缸24；此时，压辊35悬空；推动压重覆土加固设备移动，铲板30推动排到液化风积沙上的粗料，并铺平，形成粗料层；

4）拉动把手45，使限流板43沿滑槽42向外移动，壳体1下端出口打开，限流板43上堆积的细料通过该下端出口掉落在粗料层上，再移动压重覆土加固设备，铲板30推动细料，并在粗料层上铺平，形成细料层；

5）松开第二螺栓29，卸下铲板30；

6）启动液压缸24，活塞杆25继续向下伸出，活塞杆25通过托板34和多个连接杆33推动两块支板28向下移动，两块支板28带动压辊35下移，至压辊35与细料层相接触，关闭液压缸24，移动压重覆土加固设备，压辊35向前滚动，对液化风积沙与铺平的碎石进行压实。

压重过程中配重块40可以增加压辊35对作业面的挤压力。

压重过程中通过拉动限流板43可以调节壳体41下端开口的大小，从而调节细料的排放速度。

原料碎石进入外壳1后，扭力簧16带动两块挡板15向上翻转，两块挡板15封闭进料口，能够防止破碎原料碎石时，扬起大量的粉尘，并防止碎石飞出造成人员的受伤和碎石的浪费。