CN110919851A - 一种利用渣土制备膨润土拌浆的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及渣土处理设备，具体公开了一种利用渣土制备膨润土拌浆的装置，包括用于接收盾构渣土的粉碎模块(1)、与粉碎模块(1)连接的搅拌模块(2)、设于搅拌模块(2)一端的输送模块(6)和设于输送模块(6)的出料端的混合存储模块(3)；其中混合存储模块(3)包括混合存储容器(301)和搅拌装置(302)，混合存储容器(301)上设有滑轨，搅拌装置(302)与滑轨连接并适于沿着混合存储容器(301)平移。本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置通过将盾构渣土细化到与同步注浆用膨润土一致的粒度等级，用于取代膨润土参与砂浆制备，不但实现盾构渣土再利用，降低渣土外运量，还减少原材料的采购，提高施工效率，降低工程成本。

Description

一种利用渣土制备膨润土拌浆的装置
技术领域
本发明涉及渣土处理设备，具体地，涉及一种利用渣土制备膨润土拌浆的装置。
背景技术
盾构工程是集开挖、出土、支护、注浆等多工序于一体的施工方式，也是目前大中型地下交通工程及隧道建设的首选施工方式。在施工过程中，盾构掘进与盾尾注浆是同步进行的，在掘进开挖运出渣土的同时，盾尾进行注浆充填空隙，使周围岩体获得及时的支撑，有效防止岩体的坍塌，控制地表的沉降，而施工过程中的渣土处理及注浆浆液制备会产生较高的额外成本。
在粘土地层中，盾构渣土中普遍含有粘土质矿物，而粘土矿物是盾尾同步注浆所用砂浆主要原料之一，如果能将盾构渣土细化后用于浆液制备替代现有的膨润土，不但可以减少大量膨润土的采购，还可以减少一部分渣土的外运，显著地提高盾构施工效率，降低工程成本。但是，现有设备中对盾构渣土进行再生处理后，仍有废渣输出，且压滤机脱水后的泥饼的堆积和再利用还会产生占地成本与运输成本，其利用效率不高。
有鉴于此，需要提供一种利用渣土制备膨润土拌浆的装置，能够提高盾构渣土的利用率，且不会产生较高的占地成本与运输成本。
发明内容
本发明提供一种利用渣土制备膨润土拌浆的装置，该利用渣土制备膨润土拌浆的装置的利用率高，占地成本与运输成本较低。
为了实现上述目的，本发明提供一种利用渣土制备膨润土拌浆的装置，包括用于接收盾构渣土的粉碎模块、与所述粉碎模块连接的搅拌模块、设于所述搅拌模块一端的输送模块和设于所述输送模块的出料端的混合存储模块；其中，所述混合存储模块包括混合存储容器和搅拌装置，所述混合存储容器上设有滑轨，所述搅拌装置与所述滑轨连接并适于沿着所述混合存储容器平移。
作为本发明的一个优选实施方式，所述混合存储容器为上端开口的金属壳体，所述滑轨设于所述金属壳体开口端的两侧。
作为本发明的另一个优选实施方式，所述粉碎模块包括用于接收盾构渣土的进料仓、设于所述进料仓下部的粉碎单元和与所述粉碎单元连接的粉碎模块电机，所述粉碎模块电机适于驱动所述粉碎单元；所述进料仓的顶部和底部为开口结构，所述进料仓的上部呈由上至下逐渐减小的锥形，所述进料仓下部的横截面积由上至下均相等。
更优选地，所述进料仓上部的倾斜侧壁的倾斜角为45-60°。
进一步优选地，所述粉碎单元为对辊破碎机，所述对辊破碎机的内部设有一对圆柱辊轮。
作为本发明的又一个优选实施方式，所述搅拌模块包括搅拌槽、设于所述搅拌槽内的成对搅拌轴和与所述搅拌轴连接的搅拌模块电机，所述搅拌模块电机适于驱动所述搅拌轴。
更优选地，所述粉碎模块包括进料仓，所述进料仓的下端部与所述搅拌槽连接，所述搅拌槽上远离所述进料仓的一端的下部设有搅拌槽出料口，所述输送模块设于所述搅拌槽出料口处。
作为本发明的一个具体结构形式，所述输送模块为输送滑梯或输送带。
作为本发明的另一个具体结构形式，还包括设于所述搅拌模块的下部并与所述搅拌模块连接的支撑支架、泵送模块和控制模块，所述泵送模块包括渣浆泵和与所述渣浆泵的进口与出口连接的输浆管。
更具体地，所述渣浆泵的进口端的所述输浆管适于插入所述混合存储容器内以能够吸取所述混合存储容器内的拌浆。
通过上述技术方案，本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置包括用于接收盾构渣土的粉碎模块、与所述粉碎模块连接的搅拌模块、设于所述搅拌模块一端的输送模块和设于所述输送模块的出料端的混合存储模块；其中，所述混合存储模块包括混合存储容器和搅拌装置，所述混合存储容器上设有滑轨，所述搅拌装置与所述滑轨连接并适于沿着所述混合存储容器平移。本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置利用粉碎模块将盾构过程中产生的渣土进行粉碎，利用搅拌模块将经粉碎模块粉碎后的渣土进行进一步地搅拌细化，经输送模块传输进入混合存储模块，在混合存储模块内可以根据需求配置需求浓度和配比的膨润土拌浆。本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置能够控制渣土细化颗粒的粒径，实现了连续化进、出料、不间断生产，且供料浆液均化程度高，工艺简单、易于操作，维护成本极低，运行稳定，显著降低了渣土处理和浆液制备的成本，提高了施工效率。
有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
图1是本发明的一个具体实施例的正面结构示意图；
图2是本发明的另一个具体实施例的正面结构示意图；
图3是本发明的粉碎模块的一个具体实施例的俯视图；
图4是本发明的一个具体实施例的俯视图。
附图标记说明
1粉碎模块 101进料仓
102粉碎单元 103粉碎模块电机
2搅拌模块 201搅拌槽
202搅拌轴 203搅拌模块电机
3混合存储模块 301混合存储容器
302搅拌装置 4泵送模块
401渣浆泵 402输浆管
5支撑支架 6输送模块
7地面 θ倾斜角
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1和图2所示，本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置包括用于接收盾构渣土的粉碎模块1、与所述粉碎模块1连接的搅拌模块2、设于所述搅拌模块2一端的输送模块6和设于所述输送模块6的出料端的混合存储模块3。
在图1和图2所示的本发明的一个实施例中，粉碎模块1与搅拌模块2连接，并设于搅拌模块2的一端的上方，这样可以将粉碎模块1中粉碎后的渣土直接排入搅拌模块2中，而搅拌模块2可以将粉碎后的渣土进行进一步搅拌细化，为下一道工序提供符合粒度等级要求的细化渣土。输送模块6设在搅拌模块2远离粉碎模块1的一端，输送模块6可以将搅拌模块2中搅拌细化后的输送入混合存储模块3内进行最后的配比制作过程。
如图4所示，其中，所述混合存储模块3包括混合存储容器301和搅拌装置302，所述混合存储容器301上设有滑轨，所述搅拌装置302与所述滑轨连接并适于沿着所述混合存储容器301平移。
作为本发明的一个具体实施方式，所述混合存储容器301为上端开口的金属壳体，所述滑轨设于所述金属壳体开口端的两侧。
在混合存储容器301的一个实施例中，混合存储容器301是由钢板焊接而成的上部开口的箱体结构，外形尺寸为6000mm×2000mm×1500mm(长×宽×高)，焊接用的钢板可选用Q235-A钢板，厚度为25mm-40mm，优选为30mm。混合存储容器301的上部开口端边沿与地面7齐平，可以减少占地面积，且施工方便，使用安全。
在搅拌装置302的一个实施例中，搅拌装置302为搅拌直径1000mm、搅拌深度1450mm的旋转搅拌器，一般设有3个旋转搅拌器，该旋转搅拌器通过滑轨与混合存储容器301的上部边沿连接，并且能够沿着混合存储容器301的上部边沿滑动，可移动至任意位置进行搅拌。也可以根据实际搅拌需求，增加或减少旋转搅拌器的数量，操作便捷。
如图4所示，作为本发明的另一个具体实施方式，所述粉碎模块1包括用于接收盾构渣土的进料仓101、设于所述进料仓101下部的粉碎单元102和与所述粉碎单元102连接的粉碎模块电机103，所述粉碎模块电机103适于驱动所述粉碎单元102；所述进料仓101的顶部和底部为开口结构，所述进料仓101的上部呈由上至下逐渐减小的锥形，所述进料仓101下部的横截面积由上至下均相等。
具体地，所述进料仓101上部的倾斜侧壁的倾斜角θ为45-60°。
更具体地，所述粉碎单元102为对辊破碎机，所述对辊破碎机的内部设有一对圆柱辊轮。
在进料仓101的一个实施例中，料仓101的上部呈由上至下逐渐减小的锥形，下部的横截面积由上至下均相等，这样有利于渣土不溢出。在这里，料仓101为厚度为15-25mm的Q235-A钢板焊接而成，料仓101的上端和下端均为开口结构，料仓101的顶部开口处的截面尺寸为1000mm×3000mm，料仓101的高度为1500mm。此处，料仓101的截面形状为矩形，但是料仓101的截面形状不仅限于矩形，还可以是正方形或圆形，也还可以是其他形状，只要料仓101的上部大于下部结构，均属于本发明的保护范围。
如图3所示，在粉碎单元102的一个实施例中，粉碎单元102为对辊破碎机，该对辊破碎机的型号为zpG400×250，该对辊破碎机的内部设有一对圆柱辊轮，该型号的对辊破碎机中圆柱辊轮的直径为400mm，长度为250mm，可以满足正常破碎需求。
同时，在粉碎模块电机103的一个实施例中，粉碎模块电机103的功率为10-12Kw。
如图4所示，作为本发明的又一个具体实施方式，所述搅拌模块2包括搅拌槽201、设于所述搅拌槽201内的成对搅拌轴202和与所述搅拌轴202连接的搅拌模块电机203，所述搅拌模块电机203适于驱动所述搅拌轴202。
更具体地，所述粉碎模块1包括进料仓101，所述进料仓101的下端部与所述搅拌槽201连接，所述搅拌槽201上远离所述进料仓101的一端的下部设有搅拌槽出料口，所述输送模块6设于所述搅拌槽出料口处。
在搅拌槽201的一个具体实施例中，搅拌槽201的尺寸为3000mm×1000mm×1000mm(长×宽×高)，搅拌槽201为Q235-A钢板焊接，钢板厚度为25-40mm，优选厚度为30mm的钢板焊接，搅拌槽201的上部为开口结构，搅拌槽201的一端上部边沿与进料仓101的下端边沿连接在一起，可以采用螺栓或螺钉等紧固件连接，也可以采用焊接在一起。搅拌槽201远离进料仓101的一端下部还设有搅拌槽出料口，根据搅拌槽201的尺寸，该搅拌槽出料口的尺寸可以为800mm×400mm。该搅拌槽出料口处还设有密封盖，在搅拌细化过程中，可以将该密封盖关闭，从而可以延长渣土在搅拌槽201内的时间，从而搅拌的更加均匀。在这里，需要注意的是，搅拌槽出料口的尺寸需小于混合存储容器301的宽度尺寸。
在搅拌轴202的一个具体实施例中，搅拌轴202沿着搅拌槽201的长度方向设置，并且为成对设置。单个搅拌轴202的旋转直径为400mm，两根搅拌轴202之间的最小间距可以设为100mm，并且两根搅拌轴202的旋转方向相反。
在搅拌模块电机203的一个具体实施例中，搅拌模块电机203采用功率为5-6Kw的电机。
作为本发明的一个优选实施方式，所述输送模块6为输送滑梯或输送带。输送模块6设在搅拌槽出料口处，可以直接将搅拌槽201内搅拌细化的渣土直接输送入混合存储模块3内。输送模块6的有效输送面积为800mm×400mm，在输送模块6采用输送滑梯结构时，输送滑梯可由搅拌槽201一端向混合存储模块3一端向下倾斜，倾斜角度一般为45°，而输送模块6采用输送带时，输送带也可以向下倾斜，其倾斜角度为20-30°即可。
作为本发明的另一个优选实施方式，本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置还包括设于所述搅拌模块2的下部并与所述搅拌模块2连接的支撑支架5、泵送模块4和控制模块，所述泵送模块4包括渣浆泵401和与所述渣浆泵401的进口与出口连接的输浆管402。
在这里，控制模块与粉碎模块1、搅拌模块2、混合存储模块3、泵送模块4和输送模块6电连接，分别控制各模块的正常工作。
更优选地，所述渣浆泵401的进口端的所述输浆管402适于插入所述混合存储容器301内以能够吸取所述混合存储容器301内的拌浆。
从图1和图2中可以看出，支撑支架5固定连接在搅拌模块2的下端部，可以是螺栓或螺钉等紧固件固定，也可以是直接焊接连接，支撑支架5的另一端则与地面7固定连接。支撑支架5由Q235-A钢材焊接而成，也可以是由螺栓或螺钉等紧固件连接而成，体积为3m3。
在渣浆泵401的一个具体实施例中，渣浆泵401应选择扬程为15m，流量为15m3的渣浆泵，当然也可以选择具有吸抽功能的移动泵送装置。渣浆泵401的进口和出口都连接有输浆管402，输浆管402的一端置于混合存储容器301的底部，另一端可连接于盾尾砂浆搅合系统，为盾尾砂浆搅合系统提供注浆用渣浆。
在这里需要注意的是，渣浆泵401的扬程选择需与混合存储容器301的深度相匹配，输浆管402的直径需与渣浆泵401的流量相匹配。
本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置的工作原理为：
当盾构过程中产生的渣土进入进料仓101，粉碎单元102不断地将渣土碾碎，碾碎后的渣土进入搅拌槽201，成对的搅拌轴202对渣土进行进一步地搅拌细化，并将渣土渐渐移动至搅拌槽出料口处，输送模块6将搅拌细化后的渣土运送至混合存储容器301内，并可根据需求调配浓度，搅拌装置302不仅可以提高渣浆的均化程度，还可以防止浆液沉淀。制备好的渣浆通过泵送模块4泵出，用于制备盾尾注浆浆液。
在这里，支撑支架5能够保证粉碎模块1和搅拌模块2的工作稳定性；在整个装置运行过程中，进料仓101上大下小的结构可以保证渣土量较多时不会溢出。
由以上描述可以看出，本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，包括用于接收盾构渣土的粉碎模块1、与所述粉碎模块1连接的搅拌模块2、设于所述搅拌模块2一端的输送模块6和设于所述输送模块6的出料端的混合存储模块3；其中，所述混合存储模块3包括混合存储容器301和搅拌装置302，所述混合存储容器301上设有滑轨，所述搅拌装置302与所述滑轨连接并适于沿着所述混合存储容器301平移。本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置利用粉碎模块1将盾构过程中产生的渣土进行粉碎，利用搅拌模块2将经粉碎模块1粉碎后的渣土进行进一步地搅拌细化，经输送模块6传输进入混合存储模块3，在混合存储模块3内可以根据需求配置需求浓度和配比的膨润土拌浆。本发明的利用渣土制备膨润土拌浆的装置能够控制渣土细化颗粒的粒径，实现了连续化进、出料、不间断生产，且供料浆液均化程度高，工艺简单、易于操作，维护成本极低，运行稳定，显著降低了渣土处理和浆液制备的成本，提高了施工效率。
本发明中控制模块的控制软件为现有技术。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，包括用于接收盾构渣土的粉碎模块(1)、与所述粉碎模块(1)连接的搅拌模块(2)、设于所述搅拌模块(2)一端的输送模块(6)和设于所述输送模块(6)的出料端的混合存储模块(3)；其中
所述混合存储模块(3)包括混合存储容器(301)和搅拌装置(302)，所述混合存储容器(301)上设有滑轨，所述搅拌装置(302)与所述滑轨连接并适于沿着所述混合存储容器(301)平移。
2.根据权利要求1所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，所述混合存储容器(301)为上端开口的金属壳体，所述滑轨设于所述金属壳体开口端的两侧。
3.根据权利要求1所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，所述粉碎模块(1)包括用于接收盾构渣土的进料仓(101)、设于所述进料仓(101)下部的粉碎单元(102)和与所述粉碎单元(102)连接的粉碎模块电机(103)，所述粉碎模块电机(103)适于驱动所述粉碎单元(102)；
所述进料仓(101)的顶部和底部为开口结构，所述进料仓(101)的上部呈由上至下逐渐减小的锥形，所述进料仓(101)下部的横截面积由上至下均相等。
4.根据权利要求3所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，所述进料仓(101)上部的倾斜侧壁的倾斜角(θ)为45-60°。
5.根据权利要求3所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，所述粉碎单元(102)为对辊破碎机，所述对辊破碎机的内部设有一对圆柱辊轮。
6.根据权利要求1所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，所述搅拌模块(2)包括搅拌槽(201)、设于所述搅拌槽(201)内的成对搅拌轴(202)和与所述搅拌轴(202)连接的搅拌模块电机(203)，所述搅拌模块电机(203)适于驱动所述搅拌轴(202)。
7.根据权利要求6所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，所述粉碎模块(1)包括进料仓(101)，所述进料仓(101)的下端部与所述搅拌槽(201)连接，所述搅拌槽(201)上远离所述进料仓(101)的一端的下部设有搅拌槽出料口，所述输送模块(6)设于所述搅拌槽出料口处。
8.根据权利要求1所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，所述输送模块(6)为输送滑梯或输送带。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，还包括设于所述搅拌模块(2)的下部并与所述搅拌模块(2)连接的支撑支架(5)、泵送模块(4)和控制模块，所述泵送模块(4)包括渣浆泵(401)和与所述渣浆泵(401)的进口与出口连接的输浆管(402)。
10.根据权利要求9所述的利用渣土制备膨润土拌浆的装置，其特征在于，所述渣浆泵(401)的进口端的所述输浆管(402)适于插入所述混合存储容器(301)内以能够吸取所述混合存储容器(301)内的拌浆。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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