地铁减振隔振道床轻质混凝土拌合装置及其拌合方法与流程

本发明涉及一种轻质混凝土拌合设备及方法，尤其是一种地铁减振隔振道床轻质混凝土拌合装置及其拌合方法。

背景技术：

随着我国地铁建设速度的加快、运营里程的不断加大，确保地铁运营安全，既是一项重要的民生工程，也是城市发展绿色经济的战略工程，关系到每个人的出行安全。事实上，上海、南京等城市地铁运营中已出现了不少安全隐患与危害，如运营累积沉降、差异沉降严重超标后停运检修，地铁列车振动使衬砌结构出现渗水漏泥危害加剧，甚至出现周边土体与衬砌脱空等问题，严重威胁到城市轨道交通运营安全，这是轨道交通建设中必须面临的挑战。另外，地铁列车振动扰民也是新的投诉问题，地铁列车运营引起的振动通过周围地层向外传播，进一步诱发建筑物的二次振动，对建筑物的结构安全以及居民的工作和日常生活都产生了相当程度的影响。

出现这些问题有其特殊原因，它是由我国的浅埋深地铁特点决定的。我国地铁的埋深大多在15m左右，属于浅埋地铁，浅埋地铁列车运行时产生的振动影响地铁沿线居民的工作和生活，同时由于地表浅层大多为第四系松软土层，地铁列车振动长期作用，致使地铁周边软弱土层的累积变形严重超标，已影响到地铁的安全运营，甚至产生危害，如上海地铁1号线最大累积沉降接近30cm，年度最大沉降差达到3cm，已严重威胁地铁的安全运营，现在只能限速运营，降低了地铁的运营效率。圣彼得堡地铁1号线“森林”站与“英勇广场”站之间的区间隧道穿越涅瓦河古河道，在施工期间和1975年投入运营后发生了一系列事故，后期隧道衬砌结构渗漏，并大量涌水涌砂，导致地面沉降、隧道变形，结构严重破坏，最终于1995年终止列车运行。

近年来，我国地铁运输系统迅猛发展，继北京、上海、广州、南京地铁开通后，又有近40个城市开始或计划修建地铁或轻轨。由于城市地铁均贯穿城区商业中心和密集居民小区，对沿线周围建筑物居住环境产生的影响不容忽视。地铁通常采用整体道床结构，为增加轨道的弹性，钢轨扣件采用双弹性垫层设计，即在钢轨和轨枕用之间扣件铁垫板下均设静刚度系数较小的橡胶垫板。

虽然目前地铁减振措施已取得一定效果，但长期的周期振动引起地铁下的地基的累积变变形不断增大，已威胁到地铁的安全运营，并大大增加了运营维护成本。

现有技术中，通常道床采用C35的混凝土浇注，属于刚性道床，对列车振动基本上没有任何衰减作用。地铁工程在一般区间段的基础道床都没有采用任何减振措施，只是在医院、有减振要求的厂房、机关等部位所在区域采用减振设施，如浮置板式道床、弹性短轨枕式整体道床轨道、橡胶垫板等措施进行减振，但这些措施难以达到好的减振隔振效果，振动衰减6-10dB，使用寿命有限，价格昂贵。

技术实现要素：

技术问题：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种地铁减振隔振道床轻质混凝土拌合装置及其拌合方法，制备地铁减振隔振复合道床的轻质混凝土，采用发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒，具有明显的减振隔振效果。

技术方案：本发明的一种地铁减振隔振道床轻质混凝土拌合装置中，EPS储库通过离心机与EPS储仓连通，EPS储仓通过流量计连接到混炼仓的上口，水进料口、减水剂进料口、水泥进料口、石子进料口、砂进料口分别通过称重计连接到混炼仓的上口，粘稠剂进料口、聚合剂进料口分别连接到混炼仓的上口；控制指令器与电脑连接，分别控制流量计、水进料口、减水剂进料口、水泥进料口、石子进料口、砂进料口、粘稠剂进料口、聚合剂进料口称重计的进料，混炼仓的下部是出料口。

本发明的地铁减振隔振道床轻质混凝土拌合装置的拌合方法包括以下步骤：

1).地铁减振隔振道床轻质混凝土拌合装置采用单阶重力式拌合方法；

2).搅拌站本身设置可供应最小限度容量材料的储备料仓，以满足不同品种、不同规格原材料的储备需要；

3).所述的轻质混凝土添加的EPS颗粒密度在12-15kg/m³，采用离心机促使EPS颗粒进入进料管中，并通过流量计进行体积计量；

4).进料的顺序：第一步把计量所需EPS颗粒投入混练仓；第二步将计量所需的水洒入混练仓；第三步按设计的不同比例，将减水剂、水泥、石子、砂、分别通过减水剂进料口、水泥进料口、石子进料口、砂进料口再经过称重计对减水剂、水泥、石子、砂称重投入混练仓，粘稠剂、聚合剂通过粘稠剂进料口、聚合剂进料口送到混炼仓并开始拌合；最后把计量好的石料投入混练仓拌合；拌合的循环时间50-60s；

5).轻质混凝土拌合采用重力式拌合方式，先进行试拌合，并测量轻质混凝土的密度、强度、材料配比，检验是否复合设计要求，不合格时需严格检查原因，并重新进行试拌合；

6).每一批次的轻质混凝土拌合好需制备一组试样，进行密度、强度等检验测试；

7).轻质混凝土的拌合场如果与浇筑现场的距离比较长，拌和时需要添加缓凝剂，延长轻质混凝土的初凝时间。

有益效果：本发明提供的一种地铁减振隔振道床轻质混凝土的拌合设备，以确保地铁减振隔振复合道床所需的混合轻质混凝土得以在工程中应用，保证减振隔振复合道床能够实施，这样可以有效地阻隔和减小列车振动的能量传递到地铁的衬砌结构，并由衬砌结构传到周边的地基土体中，对地表的建筑物和地铁地基产生附加振动或引发二次振动，以致产生影响甚至危害。

附图说明

图1是轻质混凝土拌合设备示意图。

图2拌合指令控制示意图

图中有：EPS储库1、离心机2、EPS储仓3、流量计4、水5、减水剂6、水泥7、石子8、砂9、粘稠剂10、聚合剂11、称重计12、混炼仓13、控制指令器14、电脑15。

具体实施方式

本发明的地铁减振隔振道床轻质混凝土拌合装置中，EPS储库1通过离心机2与EPS储仓3连通，EPS储仓3通过流量计4连接到混炼仓13的上口，水进料口5、减水剂进料口6、水泥进料口7、石子进料口8、砂进料口9分别通过称重计12连接到混炼仓13的上口，粘稠剂进料口10、聚合剂进料口11分别连接到混炼仓13的上口；控制指令器14与电脑15连接，分别控制流量计4、水进料口5、减水剂进料口6、水泥进料口7、石子进料口8、砂进料口9、粘稠剂进料口10、聚合剂进料口11称重计12的进料，混炼仓13的下部是出料口。

拌合方法包括以下步骤：

1).轻质混凝土搅拌站采用单阶重力式拌合站进行改造；

2).搅拌站本身设置可供应最小限度容量材料的储备设备——料仓。搅拌站共有7个骨料、水泥、轻质料的储仓，即粗骨料仓2个、细骨料仓2个、水泥仓2个、1个轻质料仓，2个外加剂料仓，以满足不同品种、不同规格原材料的储备需要；

3).轻质混凝土添加的EPS颗粒质量很轻，其密度在12-15kg/m³，称重法计量难以保证计量的精度，采用离心机促使EPS颗粒进入进料管中，并通过流量计进行体积计量；

4).进料的顺序：由于EPS颗粒比较轻，第一步把计量所需EPS体积投入混练仓；然后按设计的不同比例，第二将计量所需的水洒入混练仓；第三分别进行水泥、添加剂(减水剂、粘稠剂、聚合物等)、砂的称重投入混练仓，并开始拌合；最后把计量好的石料投入混练仓拌合；拌合的循环时间50-60s；

5).轻质混凝土拌合方式，采用重力式拌合，先进行试拌合，并测量轻质混凝土的密度、强度、材料配比的测量，检验是否复合设计要求，不合格时需严格检查原因，并重新进行试拌合；

6).每一批次的轻质混凝土拌合好需制备一组试样，进行密度、强度等检验测试；

7).轻质混凝土的拌合场如果与浇筑现场的距离比较长，拌和时需要添加缓凝剂，延长轻质混凝土的初凝时间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。