CN112847779A - 一种工程弃土振动水冲联合制浆笼及使用方法 - Google Patents

一种工程弃土振动水冲联合制浆笼及使用方法 Download PDF

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    • B28C7/02—Controlling the operation of the mixing

Abstract

本发明公开了一种工程弃土振动水冲联合制浆笼，从下往上依次放置地脚、基座、底座平台及主框架，所述地脚和基座可拆卸连接，所述基座和底座平台之间弹性连接，所述底座平台底部中间位置设有卧式偏心电机，所述主框架和底座平台可拆卸连接，所述主框架的四周设有钢筋网片，所述主框架的四角设有顶端开口且带有多个喷射孔的钢管Ⅰ，所述钢管Ⅰ顶端和高压水泵连接；利用卧式电机带动主框架的振动，同时利用钢管的喷射孔喷射出来的高压水流将工程弃土高效地转换为泥浆并通过钢筋网片流出，同时将杂物留置于制浆笼，解决了高效连续制浆、又能避免杂物卡机的技术问题。

Description

一种工程弃土振动水冲联合制浆笼及使用方法
技术领域
本发明属于工程建设中的弃土处理领域，具体来说是一种工程弃土振动水冲联合制浆笼及使用方法。
背景技术
随着近年来城市化进程的推进，大量的城市建设和轨道交通等大型基础建设产生了大量的工程弃土。传统的弃土处理方式一直以来是采用卡车运输，形成了庞大的重型渣土车队伍，对市政道路、交通安全构成极大隐患，并造成城市环境污染等一系列问题。过去，工程弃土一般采用集中堆填处理。而目前，经济运距范围内有限的弃土受纳空间与不断增长的弃土产量间形成了强烈矛盾，弃土受纳堆放成为城市建设难题。如果将工程弃土制成泥浆，采用长距离管道运输可有效降低成本，且效率高、运距远，可方便地实现工程土方的跨区域空间调配，解决弃土围城的困境。如何高效地将工程弃土制备成均匀的、方便管道运输的泥浆成为弃土管道运输的关键环节。
申请日为1992年8月12日，公开号为CN 2112689U，名称为“粘土制浆机”的中国发明一种泥浆搅拌机械，该设备包括电机、箱体、料斗、水嘴、带耐磨刮刀的转子、挡板、安全帽、出浆箱、收集槽、螺旋式定量进料装置，并采用高强度骨架的筛网，该机械实现能连续生产，不间断出浆。申请日为2012年4月11号，公开号为CN 202185978 U，名称为“一种自动连续粘土制浆机”，该装置综合了破碎机、搅拌机、制浆机、震动过滤筛的功能，可定量供料，连续制浆，运转平稳。但由于建筑施工场地的弃土含有较多的混凝土块、砖块、钢筋，这些杂物将使得上述设备卡机，因而需首先将弃土中多余的大块杂物分类剔除才可使用上述设备制浆，导致整体效率极低。当前，工程建设中迫切需要一种既能高效连续制浆、又能避免杂物卡机的工程弃土制浆设备。
发明内容
本发明为解决上述制浆设备技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种工程弃土振动水冲联合制浆笼及使用方法，该设备制浆效率高、无杂物卡机风险，广泛适应各类工程弃土。
为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案如下：
一种工程弃土振动水冲联合制浆笼，从下往上依次放置地脚、基座、底座平台及主框架，所述地脚和基座可拆卸连接，所述基座和底座平台之间弹性连接，所述底座平台底部中间位置设有卧式偏心电机，所述主框架和底座平台可拆卸连接，所述主框架呈长方体型且上、下两端开口，所述主框架的四周设有钢筋网片，所述主框架的四角设有顶端开口且带有多个喷射孔的钢管Ⅰ，所述钢管Ⅰ顶端和高压水泵通过软管连接；
所述卧式偏心电机及高压水泵和控制器连接。
进一步地，在制浆笼周围设置容置槽且容置槽顶部低于地脚底部，容置槽的侧壁顶部固定有电子泥浆密度计并和控制器连接。
进一步地，主框架的中心位置设有顶端开口且带有多个喷射孔的钢管Ⅱ，在底座平台顶部设有和钢管Ⅱ位置对应的定位小钢管，钢管Ⅱ底部套入定位小钢管中、顶端焊接在井字形的钢筋横梁上，所述钢管Ⅱ的顶端和高压水泵通过软管连接；
进一步地，所述主框架中相对的钢筋网片顶端设有吊环。
进一步地，所述底座平台底部和基座顶部焊接多个小钢管对，所述小钢管由弹簧连接。
本发明还提供一种工程弃土振动水冲联合制浆笼的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：在平坦地面或结构上将地脚和基座螺栓固定，将底座平台底部和基座顶部之间的多个小钢管对分别套上弹簧，将主框架利用螺栓固定在底座平台上形成制浆笼，在装置周围设置容置槽；
步骤二：利用挖机将工程弃土加入主框架中并保证工程弃土一直位于主框架中最高限位及最低限位之间；
步骤三：根据弃土类型在控制器中选择土类，控制器按自动模式运行启动并控制卧式偏心电机及高压水泵，所述底座平台在卧式偏心电机作用下进行振动，通过弹簧使得主框架进行振动，同时五个钢管的喷射孔喷射高压水流冲刷弃土，泥浆从钢筋网片的孔洞中流出并流入至容置槽中，由容置槽中的电子泥浆密度计测得泥浆密度并将信息传递给控制器，控制器进一步调整高压水泵和卧式偏心电机的功率；控制器也支持手动模式运行系统；
步骤四：步骤二运行一段时间后，若主框架中工程弃土的厚度达到最高限位时，停止添加工程弃土，待电子泥浆密度计显示预设最低密度时关闭高压水泵和卧式偏心电机，卸掉主框架和底座平台之间的螺栓，清理底座平台上和制浆笼中的杂物，然后再次进入步骤二。
进一步地，所述卧式偏心电机激振力为0～25000N，额定功率为20kW，所述高压水泵的高压水流流速为0～15m/s，额定功率为30kW。
进一步地，步骤三中，控制器运行分为自动和手动两种模式；自动模式中，选择土类型后，高压水泵和卧式偏心电机按照预设参数运行，运行过程中控制器根据电子泥浆密度计测得的泥浆密度和目标泥浆密度自动提高或降低高压水泵和卧式偏心电机的功率；如果自动模式在一定时间内无法达到目标泥浆密度，控制器发出运行手动模式的提示；手动模式中，手动设定高压水泵和卧式偏心电机的功率。
本发明的有益效果在于：
1、采用高压水切削打碎弃土块，而非采用旋转搅拌式机械装置，实现了高效制浆又能避免了杂物卡机；
2、制浆笼与基座可拆卸分离，方便清除弃土制浆后的混凝土块、钢筋等杂物；
3、可通过调节卧式偏心电机和高压水泵的功率来适应不同弃土类型。
附图说明
图1是一实施例中制浆笼的整体示意图一；
图2是图1中制浆笼的整体示意图二；
图3是图1中制浆笼的整体示意图三；
图4是图1中钢管Ⅰ的示意图一；
图5是图1中钢管Ⅱ的示意图二；
图6是图1容置槽的示意图。
图中标号：卧式偏心电机1，底座平台2，弹簧3，基座4，主框架5，钢筋网片6，角钢片Ⅰ7，吊环8，钢筋横梁9，钢管Ⅰ10，喷射孔10-1，角钢片Ⅱ11，小钢管对12，地脚13，螺栓14，软管15，高压水泵16，电子泥浆密度计17，钢管Ⅱ18，定位小钢管19，容置槽20，控制器21。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，实施例中的水平、竖直、第一、第二、第三、第四、第五及第六仅仅是为了更好地说明方向及起区分作用，不能作为本发明的限制依据。
如图1-5所示，一种工程弃土振动水冲联合制浆笼，从下往上依次放置地脚13、基座4、底座平台2及主框架5，所述地脚13采用地脚螺栓，直接和基座4通过螺栓可拆卸连接，其他实施例中可以通过螺丝连接，在此不作限制；所述底座平台2底部和基座4顶部焊接多个小钢管对12，基座4顶部的小钢管长度是底座平台2底部小钢管长度的2倍，所述弹簧3在每个小钢管对12的圆周范围内居中与基座4焊接，将弹簧3套入底座平台2底部的小钢管内，实现基座4和底座平台2之间弹性连接，所述底座平台2底部中间位置设有卧式偏心电机1；所述主框架5呈长方体型且上、下两端开口，且所述主框架5的顶端和底端的四角都焊接角钢片Ⅰ7来提高主框架5的牢固性，所述主框架5的四周焊接钢筋网片6，前后相对的钢筋网片6底端焊接角钢片Ⅱ11，所述钢筋网片6通过角钢片Ⅱ11和底座平台2之间用螺栓14连接，从而实现主框架5和底座平台2可拆卸连接；所述主框架5的四角焊接顶端开口且带有多个喷射孔10-1的钢管Ⅰ10，所述喷射孔10-1在钢管Ⅰ10表面成矩形分布；所述钢管Ⅰ10顶端和高压水泵16通过软管15连接；
为了进一步地提高制浆效率，所述主框架5的中心位置设有顶端开口且带有多个喷射孔10-1的钢管Ⅱ18，所述喷射孔10-1在钢管II18表面成矩形分布，在底座平台2顶部与钢管Ⅱ18相对应的位置焊接有定位小钢管19，钢管Ⅱ18的外径略小于定位小钢管19的内径，钢管Ⅱ18底部套入定位小钢管19中、顶端焊接在井字形的钢筋横梁9上，钢筋横梁9焊接在主框架5中前后相对的钢筋网片6的顶端，所述钢管Ⅱ18的顶端和高压水泵16通过软管15连接；
如图6所示，为了检测制浆浓度，在所述装置周围设置容置槽20且容置槽20顶部低于地脚13底部，装置制备的泥浆汇入容置槽20中，在容置槽20的侧壁顶部固定有电子泥浆密度计17，电子泥浆密度计17与控制器21相连；
所述制浆笼高度1.5m，宽度1.5m，长度2.0m；钢筋网片6的孔洞为方形、边长为30mm，钢筋直径10mm；钢筋横梁9的钢筋直径20mm；钢管Ⅰ10和钢管Ⅱ18上布置的喷射孔10-1孔径8mm，沿管长方向上下两孔相距100mm，环向布置8列圆孔；所述卧式偏心电机1激振力为0～25000N，额定功率为20kW，所述高压水泵15的高压水流流速为0～15m/s，额定功率为30kW；
控制器21与高压水泵16、卧式偏心电机1、电子泥浆密度计17通过数据线相连，控制器21具有显示屏，控制器21运行分为自动和手动两种模式；自动模式中，选择土类型后，高压水泵16和卧式偏心电机1按照下表所示预设参数运行，表中参数针对制备密度为1.2g/cm3的泥浆；自动模式中，当电子泥浆密度计17测得的泥浆密度小于1.2g/cm3时，控制器21自动降低高压水泵16和卧式偏心电机1的功率直至泥浆密度提高到1.2g/cm3；自动模式中，当电子泥浆密度计17测得的泥浆密度大于1.2g/cm3时，控制器21自动在额定功率范围内提高高压水泵16和卧式偏心电机1的功率直至泥浆密度降低到1.2g/cm3；由于各类土的差异，如果自动模式在3min内无法达到泥浆密度为1.2g/cm3的目标时，控制器21发出运行手动模式的提示；手动模式中，手动设定高压水泵16和卧式偏心电机1的功率。
土类 高压水泵16功率(kW) 卧式偏心电机1功率(kW)
砂土 10 10
粉土 15 12
粉质粘土 20 15
粘土 25 17
当主框架5内的杂物较多时需要将杂物及时清理方便后续的制浆，因此在所述主框架5中前后的钢筋网片6顶端设有吊环8，拆除螺栓14后可通过所述吊环8将主框架5吊起并清扫杂物。
上述工程弃土振动水冲联合制浆笼的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：在平坦地面浇筑混凝土基座，将地脚13和基座4螺栓固定在混凝土基座上，将底座平台2底部和基座4顶部之间的多个小钢管对12分别套上弹簧3，将主框架5利用螺栓14固定在底座平台2上形成制浆笼；在装置周围设置容置槽20，可为向地面以下开挖浇筑的钢筋混凝土凹槽且其顶部低于底座平台2底部；
步骤二：利用挖机将工程弃土加入主框架5中并保证工程弃土一直位于主框架5中最高限位及最低限位之间，最高限位可设为主框架5高度的2/3，最低限位可设为主框架5高度的1/2；
步骤三：根据弃土类型在控制器21中选择土类，控制器21按自动模式运行启动并控制卧式偏心电机1及高压水泵15，所述底座平台2在卧式偏心电机1作用下进行振动，通过弹簧3使得主框架5进行振动，同时四根钢管Ⅰ10和一根钢管Ⅱ18的喷射孔10-1喷射高压水流冲刷弃土，泥浆从钢筋网片6的孔洞中流出并汇入容置槽20中，电子泥浆密度计17测出容置槽20中泥浆的密度并反馈给控制器21，浆液的浓度并将信息传递给控制器，控制器21自动调整高压水泵16和卧式偏心电机1的功率；
步骤四：步骤二运行一段时间后，若主框架5中工程弃土的厚度达到最高限位时，停止停止添加工程弃土，待电子泥浆密度计17显示预设最低密度时关闭高压水泵16和卧式偏心电机1，待卸掉主框架5和底座平台2之间的螺栓14，清理底座平台2上和制浆笼中的杂物，然后再次进入步骤二，一般最低密度可自行设定，一般可设置为1.05g/cm3.。
步骤三中，控制器21运行分为自动和手动两种模式；自动模式中，选择土类型后，高压水泵16和卧式偏心电机1按照预设参数运行，运行过程中控制器21根据电子泥浆密度计17测得的泥浆密度和目标泥浆密度(1.2g/cm3)对比，自动提高或降低高压水泵16和卧式偏心电机1的功率；如果自动模式在一定时间内无法达到目标泥浆密度，控制器发出运行手动模式的提示，手动模式中，手动设定高压水泵和卧式偏心电机的功率。
上所述仅为本申请的部分优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工程弃土振动水冲联合制浆笼，其特征在于，从下往上依次放置地脚、基座、底座平台及主框架，所述地脚和基座可拆卸连接，所述基座和底座平台之间弹性连接，所述底座平台底部中间位置设有卧式偏心电机，所述主框架和底座平台可拆卸连接，所述主框架呈长方体型且上、下两端开口，所述主框架的四周设有钢筋网片，所述主框架的四角设有顶端开口且带有多个喷射孔的钢管Ⅰ，所述钢管Ⅰ顶端和高压水泵通过软管连接；
所述卧式偏心电机及高压水泵和控制器连接。
2.根据权利要求1所述的工程弃土振动水冲联合制浆笼，其特征在于，在制浆笼周围设置容置槽且容置槽顶部低于地脚底部，容置槽的侧壁顶部固定有电子泥浆密度计并和控制器连接。
3.根据权利要求1所述主框架的中心位置设有顶端开口且带有多个喷射孔的钢管Ⅱ，在底座平台顶部设有和钢管Ⅱ位置对应的定位小钢管，钢管Ⅱ底部套入定位小钢管中、顶端焊接在井字形的钢筋横梁上，所述钢管Ⅱ的顶端和高压水泵通过软管连接；
4.根据权利要求1所述的工程弃土振动水冲联合制浆笼，其特征在于，所述主框架中相对的钢筋网片顶端设有吊环。
5.根据权利要求1所述的工程弃土振动水冲联合制浆笼，其特征在于，所述底座平台底部和基座顶部焊接多个小钢管对，所述小钢管由弹簧连接。
6.一种根据权利要求1所述的工程弃土振动水冲联合制浆笼的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在平坦地面或结构上将地脚和基座螺栓固定，将底座平台底部和基座顶部之间的多个小钢管对分别套上弹簧，将主框架利用螺栓固定在底座平台上形成制浆笼，在装置周围设置容置槽；
步骤二：利用挖机将工程弃土加入主框架中并保证工程弃土一直位于主框架中最高限位及最低限位之间；
步骤三：根据弃土类型在控制器中选择土类，控制器按自动模式运行启动并控制卧式偏心电机及高压水泵，所述底座平台在卧式偏心电机作用下进行振动，通过弹簧使得主框架进行振动，同时五个钢管的喷射孔喷射高压水流冲刷弃土，泥浆从钢筋网片的孔洞中流出并流入至容置槽中，由容置槽中的电子泥浆密度计测得泥浆密度并将信息传递给控制器，控制器进一步调整高压水泵和卧式偏心电机的功率；控制器也支持采用手动模式运行系统；
步骤四：步骤二运行一段时间后，若主框架中工程弃土的厚度达到最高限位时，停止添加工程弃土，待电子泥浆密度计显示预设最低密度时关闭高压水泵和卧式偏心电机，卸掉主框架和底座平台之间的螺栓，清理底座平台上和制浆笼中的杂物，然后再次进入步骤二。
7.一种根据权利要求6所述的工程弃土振动水冲联合制浆笼的使用方法，其特征在于，所述卧式偏心电机激振力为0～25000N，额定功率为20kW，所述高压水泵的高压水流流速为0～15m/s，额定功率为30kW。
8.一种根据权利要求6所述的工程弃土振动水冲联合制浆笼的使用方法，其特征在于，步骤三中，控制器运行分为自动和手动两种模式；自动模式中，选择土类型后，高压水泵和卧式偏心电机按照预设参数运行，运行过程中控制器根据电子泥浆密度计测得的泥浆密度和目标泥浆密度自动提高或降低高压水泵和卧式偏心电机的功率；如果自动模式在一定时间内无法达到目标泥浆密度，控制器发出运行手动模式的提示，手动模式中，手动设定高压水泵和卧式偏心电机的功率。
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