一种大粒径土料超径石剔除装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种大粒径土料超径石剔除装置，包括棒条式振动给料机和筛分楼；筛分楼分为三层，从上到下分别为受料层、设备层和出料层；受料层内设置有受料斗，受料斗下端开有上出料口；设备层设置有棒条式振动给料机，棒条式给料机进料端正对上出料口；设备层开有下出料口，下出料口正对棒条式给料机出料口；出料层内设置有出料仓，出料仓位于下出料口正下方。本发明显著地提高了大粒径土料超径石的剔除效率，同时也保证了很好的剔除质量。结构也非常稳定可靠，安装调试快捷方便。土料最大粒径能控制在允许范围内，碾压密实，从而获得较高的压实度和较好的防渗效果，实用性强，经济效益高。
【专利说明】一种大粒径土料超径石剔除装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及土料处理领域，具体涉及一种大粒径土料超径石剔除装置。
【背景技术】
[0002]随着土石坝施工技术的发展，在建和设计规划的土石坝工程向大型、巨型发展，如已经建好的糯扎渡土石坝工程，坝高261.5m，填筑总量为3350万m3。在建的长河坝水电站主体大坝同样为土石坝工程，坝高达240m，填筑总量为3436.06万m3，未来新建的土石坝工程规模更大，如两河口，坝高达298m，双江口坝高达305m，其填筑工程量更大。在高土石坝工程的筑坝料中，心墙防渗体一般采用天然或人工掺配的碎石土料。土料的最大粒径与填筑铺土厚度及压实性能关系极为敏感和密切，必须将其最大粒径控制在允许范围内，土料才能碾压密实，从而获得较高的压实度和较好的防渗效果。
[0003]由于大多料场内料原质量分布不均匀，料场内不同区域砾石土料超径石含量变化较大，极少的土料不含有超径石，为此对土料超径石的剔除是土石坝填筑的关键工序。通常采用人工分拣和重力分选的方法进行超径石超径石剔除，人工需求量较大，且超径石剔除质量不易得到控制，采用重力分选剔除超径石，骨料容易分离，土料质量不易得到保证。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种大粒径土料超径石剔除装置，有利于确保超径石剔除质量和提高剔除效率。
[0005]为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案:一种大粒径土料超径石剔除装置，包括棒条式振动给料机和筛分楼；筛分楼分为三层，从上到下分别为受料层、设备层和出料层；受料层内设置有受料斗，受料斗下端开有上出料口 ；设备层设置有棒条式振动给料机，棒条式振动给料机进料端正对上出料口 ；设备层开有下出料口，下出料口正对棒条式振动给料机出料口 ；出料层内设置有出料仓，出料仓位于下出料口正下方。
[0006]作为一种改进:所述受料层的一侧设置有扒料平台，扒料平台与受料斗相邻。
[0007]作为更进一步的改进:所述棒条式振动给料机的型号为ZSW2160，其筛面倾角10° ;棒条长度3.5m,棒条不分节,通长布置,后端净距120mm,前端净距150mm。
[0008]本发明的有益效果是:本发明显著地提高了大粒径土料超径石的剔除效率，同时也保证了很好的剔除质量。结构也非常稳定可靠，安装调试快捷方便。土料最大粒径能控制在允许范围内，碾压密实，从而获得较高的压实度和较好的防渗效果，实用性强，经济效
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【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是大粒径土料超径石剔除装置的示意图。
[0010]图中:1_进料车；2-扒料平台；3_受料斗；4-上出料口 ；5_棒条式振动给料机；6-剪力墙；7_出料装载机；8_筛分平台；9_下出料口 ；10_受料层；11_设备层；12_出料层。
【具体实施方式】
[0011]为满足土料超径剔除的综合要求，无法直接借鉴现有的超径石剔除经验，需要针对具体工程特点研究专用的剔除工艺，并修建规模的固定超径石剔除系统。本发明以汤坝工程为例进行论述，具体方案研究和设计过程包括规模设计、系统平面布置、场地选择与布置、筛分楼平面布置和筛分楼结构。
[0012]1、规模设计 (I)计算参数
填筑强度:砾石土高峰期平均填筑强度21万m3 /月(压实方)；
填筑干密度:根据土料填筑技术要求取大值2.14g/cm3 ；
土料平均含水率:取10% ；
施工不均衡系数:取1.3 ;
平均月工作时间:25天X 14小时/天=350小时；
土料成品率(考虑过筛、堆存、运输等损耗及超径含量):85%。
[0013](2)系统产能
成品产能:210000 X 2.14 (1+10%) X 1.3 + 350=1836t/h，取 2000t/h ;
过筛产能(原料产能):2000 + 85%=2353t/h，取 2500t/h。
[0014](3)设备数量
根据试验结果，给料机在一般工况下的过筛产能为538t/h，则系统设备台数为:
2500 + 538=4.6 台，取 5 台。
[0015]设备技术改造后产能还有一定提高，另外还可通过延长运行时间提高产能，这些可作为系统的产能富裕储备。
[0016]根据料场料原质量分布情况，采区内土料自上而下开挖过程中结合不同土料(粗、细及合格料)在开采过程中的储量，拟将两台设备作为合格料的超径石剔除，一台设备作为细料的超径石剔除，一台设备作为粗料的超径石剔除，剩余一台设备作为调节之用。
[0017]2、系统平面布置
(I)系统场地位置应尽量靠近料场，避免绕运，防止超径料长距离运输，有利降低费用。
[0018](2)系统布置方便交通流线组织，形成循环线路，进料与出料线路不重合，避免干扰。
[0019](3)场地面积应满足5套筛分楼布置及同时运行时容纳全部进料车辆与出料车辆装车的要求，还要有一定的成品料中转储存场地，满足超径废料永久堆存要求。
[0020](4)根据超径剔除工艺，系统按受料、过筛、出料、堆存(有用料中转堆存及超径废料堆存)几道工序台阶式布置。场地地形宜有利于系统的台阶式布置，减小挖填工程量。
[0021](5)场地高程须满足大临建筑的防洪标准。
[0022]3、场地选择与布置
本工程将筛分系统选择在汤坝土料场山下靠近河边倚山布置，一方面可充分利用河滩地作为堆场，另一方面可利用靠近河滩的缓坡地形布置受料平台与出料平台。另外，开采区至系统受料平台的道路顺山布置，且可分别从上、下游布置通向受料平台的道路，而过筛后的出料道路顺河滩布置，交通流线既顺畅又不干扰。
[0023]系统总占地面积约5.5万m2，其中受料平台与筛分平台各占6500m2，有用料中转堆场2.5万m2，超径料堆场1.7万m2。
[0024]由于汤坝河沟没有水文资料，通过调查历史洪水位及沟内已有建筑物确定系统场地的防洪高程。本系统受洪水威胁的是堆存场，利用场坪开挖的无用料回填垫高达到防洪要求。
[0025]4、筛分楼平面布置
剔除超径的筛下有用土料采用装机倒出，根据试验测算，一台棒条筛至少需要两台装载机同时倒料才能满足要求。结合地形条件，5座筛分楼呈一字形布置，筛分楼之间净距须满足两台装载机同时作业。筛分平台宽度还应满足5座筛分楼同时装车的要求。
[0026]5、筛分楼结构
筛分楼的高度决定受料平台与筛分平台高差(筛分平台即出料平台)，包括受料层10(即受料斗深度)、设备层11 (棒条筛安装层)、出料层12 (装载机出料装车)。
[0027]筛分楼结构采用钢筋混凝土箱板式整体结构，板墙厚度、配筋量、混凝土标号等经计算须满足最不利运行工况下的强度与稳定要求，同时，楼体还要作为挡土墙功能验算其稳定性。
[0028]受料斗3满足2辆车同时卸料，死容积不低于100 m3，活容积不低于50 m3，以保证连续供料。
[0029]设备层11高度除能满足布置设备外，还须满足设备更换、检修等操作空间要求。
[0030]出料层12高度满足装载机出料空间要求，如果是其他出料方式(如皮带)另行考虑。
[0031]通过上述过程，从而设计出满足要求的大粒径土料超径石剔除装置，获得质量合格的砾石土料。
[0032]如图1所示，本发明包括棒条式振动给料机5和筛分楼；筛分楼分为三层，从上到下分别为受料层10、设备层11和出料层12 ;受料层10内设置有受料斗3，受料斗3下端开有上出料口 4 ;设备层11设置有棒条式振动给料机5，棒条式振动给料机5进料端正对上出料口 4 ;设备层11开有下出料口 9，下出料口 9正对棒条式振动给料机5出料口 ；出料层12内设置有出料仓，出料仓位于下出料口 9正下方。
[0033]该大粒径土料超径石剔除装置适用条件:(1)对土料最大粒径有要求；(2)筛分楼结构作为安装支架。大粒径土料超径石剔除装置特点:(1)结构稳定、可靠；(2)棒条式振动给料机与筛分楼连接方便、快捷；(3)有利于土料质量的控制；(4)超径石剔除效率高，经济性好。大粒径土料超径石剔除装置结构示意图如图1所示。
[0034]结合土料料物性质对大粒径土料超径石剔除装置结构设计如下:
(I)将受料斗3作为钢筋混凝土结构，形式调整为箱型结构，漏斗式下料。受料斗3容量满足连续供料要求，具有一定调节容量，受料斗3上口尺寸满足两车同时卸料。受料系统设置扒料平台2，堵料、粘板时采用小吨位挖掘机疏料、清板，扒料平台2位置应不干扰自卸汽车向料斗内正常卸料。
[0035](2)筛分楼为钢筋混凝土结构，整体性强，坚固耐久。
[0036](3)选用型号为ZSW2160的棒条式振动给料机，并进行适当调整。
[0037]①增大筛面倾角，安装角度调整到最大值10° ; ②棒条长度由原设计2.4m调整为3.5m，设备的总长度保持不变；
③棒条不分节，通长布置，同时将棒条间的平面夹角减小，后端净距120mm，前端净距150mm (后端净距为棒条式振动给料机进料端相隔最远的两棒条之间的距离，前端净距为棒条式振动给料机出料端相隔最远的两棒条之间的距离)。
[0038]此外，在本发明中:
(I)筛分楼的高度决定受料平台与筛分平台高差(筛分平台即出料平台)，包括受料层10 (即受料斗深度)、设备层11 (棒条筛安装层)、出料层12 (装载机出料装车)。
[0039](2)筛分楼结构采用钢筋混凝土箱板式整体结构，板墙厚度、配筋量、混凝土标号等经计算须满足最不利运行工况下的强度与稳定要求，同时，楼体还要作为挡土墙功能验算其稳定性。
[0040](3)在筛分楼修建过程中，需要在筛分楼结构内部预埋与超径石剔除装置匹配的预埋件。
[0041](4)预埋件与超径石剔除装置之间连接牢固。
[0042]在具体实施时，还需要注意以下事项:
(I)按照图纸要求进行混凝土、钢筋及预埋件的安装施工。
[0043](2)采用两台25T吊车水平将设备吊运至安装部位，安装过程中严格按照设计要求进行安装。
[0044](3)在土料超径石超径石剔除过程中进行现场观察，受料斗3内土料不宜过度，造成超负荷运行损坏及淤塞设备。
[0045](4)根据超径石超径石剔除装置的超径石剔除效率确定每台筛分设备所配置的相应施工机械。
[0046]目前大粒径土料超径石剔除装置已制作、安装完成，并在长河坝碎石土料的超径石超径石剔除过程中正式投入运用。运用结果表面，筛分楼结构及土料超径石剔除装置设计满足土料粒径超径石剔除要求，土料粒径超径石剔除效率高，超径石剔除质量良好。近期大坝填筑过程中试验检测结果表面，砾石土料最大粒径均在设计要求(150mm)范围以内。
【权利要求】
1.一种大粒径土料超径石剔除装置，其特征在于:包括棒条式振动给料机(5)和筛分楼；筛分楼分为三层，从上到下分别为受料层(10)、设备层(11)和出料层(12);受料层(10)内设置有受料斗(3)，受料斗(3)下端开有上出料口(4);设备层(11)设置有棒条式振动给料机(5)，棒条式振动给料机(5)进料端正对上出料口(4);设备层(11)开有下出料口(9)，下出料口( 9 )正对棒条式振动给料机(5 )出料口；出料层(12 )内设置有出料仓，出料仓位于下出料口(9)正下方。
2.根据权利要求1所述的一种大粒径土料超径石剔除装置，其特征在于:受料层(10)的一侧设置有扒料平台(2)，扒料平台(2)与受料斗(3)相邻。
3.根据权利要求1或2所述的一种大粒径土料超径石剔除装置，其特征在于:棒条式振动给料机(5)的型号为ZSW2160，其筛面倾角10° ;棒条长度3.5m，棒条不分节，通长布置，后端净距120mm，前端净距150mm。
【文档编号】B07B1/46GK104138836SQ201410351594
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】薛凯, 任俊友, 田中涛, 高倩莹, 熊亮, 樊鹏 申请人:中国水利水电第五工程局有限公司