一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置及方法

本发明涉及工程渣土固化回填，尤其是涉及一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置及方法。

背景技术：

1、现有的基坑施工完成后，常用的回填土一般选择含水率10％左右的普通黏土，或者对明挖工程渣土进行晾晒、喷水等预处理后直接回填。通过采用明挖工程渣土回填施工的土层预处理较为困难，且由于土体本身强度不足，其承载力较低，路面基础存在较大的沉降风险。对于临水基坑而言，工程渣土回填土层渗透性较高，对地基防渗防护形成严重安全隐患。采用普通黏土回填，虽然可以在一定程度上降低沉降风险和防渗安全隐患，但前期工程开挖的工程渣土的堆放和运输成本大大增加，经济效益、环境效益均下降。基于以上情况，采用工程渣土固化回填的方式设计回填装置系统应用于临水基坑施工，降低了工程渣土作为建筑垃圾的运输处理成本，实现资源化利用，增强其经济效益、环境效益，降低风险隐患。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中的问题，本发明的目的是提供一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置及方法，改善了渣土回填预处理施工困难的情况，大大提高了工程渣土回填的承载力、降低了渗透性，增强了安全系数，以达到保护临水基坑地基稳定性的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置，包括具有移动功能的箱体，箱体内由上往下依次设置有渣土预处理结构、固化处理结构以及回填结构，箱体与智能检测控制结构连接；智能检测控制结构包括智能控制中枢、定时装置、定速装置、含水率检测探针以及压力传感器；渣土预处理结构包括鼓风烘仓，鼓风烘仓侧面设置有水仓；固化处理结构包括搅拌仓，搅拌仓侧面设置有外掺剂储存仓；回填结构包括回填仓，回填仓与伸缩式回填管道连接。

3、优选的，鼓风烘仓的下方为搅拌仓，搅拌仓的下方为回填仓，鼓风烘仓仓壁上设置有探针孔，含水率检测探针设置在探针孔内部，箱体的底端设置有橡胶轮。

4、优选的，鼓风烘仓的顶部设置有仓盖，鼓风烘仓的底部通过具有开关功能的仓门一与搅拌仓连接，鼓风烘仓内环绕设置有u型的加热管，鼓风烘仓内设置有鼓风器，鼓风烘仓与水仓之间设置有具有开关功能的仓门二。

5、优选的，搅拌仓内部设置有具有搅拌功能的搅拌叶片，搅拌仓与外掺剂储存仓之间设置有具有开关功能的仓门三，搅拌仓底部通过具有开关功能的仓门四与回填仓连接。

6、优选的，回填仓的一侧通过伸缩式回填管道与外界连通，回填仓的另一侧设置有与外界相连的气扇。

7、优选的，回填仓内气扇的高度大于伸缩式回填管道的高度。

8、优选的，压力传感器设置于水仓底部和外掺剂储存仓底部。

9、本发明还提供了一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置的方法，包括以下步骤：

10、步骤一，将工程渣土固化回填装置移动至临水基坑旁的明挖渣土堆放处，渣土放入鼓风烘仓，通过含水率检测探针检测渣土含水率；

11、步骤二，通过智能控制中枢依据渣土含水率测定数据的不同做出不同的判定，对渣土进行不同的预处理；

12、步骤三，预处理结束后，预处理土进入搅拌仓，加入外掺剂进行固化处理；

13、步骤四，固化处理结束后，固化土进入回填仓，通过气扇将固化土推入伸缩式回填管道中，由伸缩式回填管道将固化土回填至临水基坑内。

14、优选的，步骤一中，将工程渣土固化回填装置移动至临水基坑旁的明挖渣土堆放处后，打开仓盖，当渣土进入鼓风烘仓仓室时，含水率检测探针启动，探针孔张开，含水率检测探针从探针孔伸出，对渣土进行含水率范围值测定，测定完毕后含水率检测探针收回，探针孔闭合；

15、步骤二中，手动操作选择预先设定好的固化方案，智能控制中枢自动判断渣土含水率采取对应方案进行固化土样的预处理：

16、当测定含水率为20％-30％时，智能控制中枢控制鼓风烘仓与搅拌仓之间的仓门一打开，渣土无需预处理，直接进行固化处理；

17、当测定含水率低于20％时，智能控制中枢收到信号后计算需水量，控制水仓的仓门二打开，通过水仓底部的压力传感器感知水量排放情况，到达既定范围值后，控制关闭仓门二，开启仓门一，进行固化处理；

18、当测定含水率高于30％时，智能控制中枢控制鼓风烘仓开启鼓风烘烤模式，加热管开始加热，鼓风器开启强鼓风，对渣土进行去水化处理，智能控制中枢通过定时装置控制含水率检测探针对渣土进行含水率测定，达到范围值后，控制开启仓门一，进行固化处理。

19、优选的，步骤三中，预处理结束后，智能控制中枢控制仓门一开启，预处理土进入第二层的搅拌仓仓室，依据固化方案控制开启外掺剂储存仓门三，加入外掺剂后，智能控制中枢控制搅拌叶片开始转动，进行固化处理，定时装置、定速装置均开启；

20、步骤四中，固化处理结束后，智能控制中枢控制仓门四开启，并控制气扇开始工作，气扇将固化土推入伸缩式回填管道中，由伸缩式回填管道将固化土回填至临水基坑内。

21、因此，本发明采用上述一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置及方法，具有以下有益效果：

22、(1)通过本发明的智能检测控制结构能够对渣土含水率继续检测，并根据不同的含水率进行相应的预处理以达到固化处理的要求；通过鼓风烘仓的加热管和鼓风器能够对渣土进行去水化处理，通过水仓能够提高渣土的含水量；通过搅拌仓能够对渣土进行搅拌进行固化处理，通过回填仓的气扇能够推入伸缩式回填管道中，由伸缩式回填管道将固化土回填至临水基坑内，使用更加方便；

23、(2)将本发明的工程渣土固化回填装置应用于临水基坑施工，能够改善渣土回填预处理施工困难的情况，大大提高工程渣土回填的承载力并降低渗透性，增强了安全系数，能够达到保护临水基坑地基稳定性的目的。

24、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置，其特征在于：包括具有移动功能的箱体，箱体内由上往下依次设置有渣土预处理结构、固化处理结构以及回填结构，箱体与智能检测控制结构连接；智能检测控制结构包括智能控制中枢、定时装置、定速装置、含水率检测探针以及压力传感器；渣土预处理结构包括鼓风烘仓，鼓风烘仓侧面设置有水仓；固化处理结构包括搅拌仓，搅拌仓侧面设置有外掺剂储存仓；回填结构包括回填仓，回填仓与伸缩式回填管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置，其特征在于：鼓风烘仓的下方为搅拌仓，搅拌仓的下方为回填仓，鼓风烘仓仓壁上设置有探针孔，含水率检测探针设置在探针孔内部，箱体的底端设置有橡胶轮。

3.根据权利要求2所述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置，其特征在于：鼓风烘仓的顶部设置有仓盖，鼓风烘仓的底部通过具有开关功能的仓门一与搅拌仓连接，鼓风烘仓内环绕设置有u型的加热管，鼓风烘仓内设置有鼓风器，鼓风烘仓与水仓之间设置有具有开关功能的仓门二。

4.根据权利要求3所述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置，其特征在于：搅拌仓内部设置有具有搅拌功能的搅拌叶片，搅拌仓与外掺剂储存仓之间设置有具有开关功能的仓门三，搅拌仓底部通过具有开关功能的仓门四与回填仓连接。

5.根据权利要求4所述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置，其特征在于：回填仓的一侧通过伸缩式回填管道与外界连通，回填仓的另一侧设置有与外界相连的气扇。

6.根据权利要求5所述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置，其特征在于：回填仓内气扇的高度大于伸缩式回填管道的高度。

7.根据权利要求6所述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置，其特征在于：压力传感器设置于水仓底部和外掺剂储存仓底部。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

9.根据权利要求8述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置的方法，其特征在于：步骤一中，将工程渣土固化回填装置移动至临水基坑旁的明挖渣土堆放处后，打开仓盖，当渣土进入鼓风烘仓仓室时，含水率检测探针启动，探针孔张开，含水率检测探针从探针孔伸出，对渣土进行含水率范围值测定，测定完毕后含水率检测探针收回，探针孔闭合；

10.根据权利要求9所述的一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置的方法，其特征在于：步骤三中，预处理结束后，智能控制中枢控制仓门一开启，预处理土进入第二层的搅拌仓仓室，依据固化方案控制开启外掺剂储存仓门三，加入外掺剂后，智能控制中枢控制搅拌叶片开始转动，进行固化处理，定时装置、定速装置均开启；

技术总结
本发明涉及工程渣土固化回填技术领域，且公开了一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置及方法，其中固化回填装置包括具有移动功能的箱体，箱体内由上往下依次设置有渣土预处理结构、固化处理结构以及回填结构，箱体与智能检测控制结构连接；智能检测控制结构包括智能控制中枢、定时装置、定速装置、含水率检测探针、压力传感器。本发明采用上述一种应用于临水基坑施工的工程渣土固化回填装置及方法，能够改善渣土回填预处理施工困难的情况，提高工程渣土回填的承载力并降低渗透性，增强安全系数，以达到保护临水基坑地基稳定性的目的。

技术研发人员：贺帅奇,贾沼霖,练继建,赵启翔,张效旭,郭新宇,郭梦颖,安国玮,朱亮,吴寒
受保护的技术使用者：河北工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17