CN115041277B - 基于破碎筛分的自密式回填土制备设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于破碎筛分的自密式回填土制备设备及工艺，通过电机驱动相邻的转轴朝相反的方向转动，并在相邻的转轴上犬牙交错排列截齿组环，能在对渣土破碎过程中同时筛分出大粒径的石块，并将“土包石”上的土刮除，能大幅度提高生产效率，且降低设备复杂程度；设置挡土板，便于对大粒径的渣土进行破碎，防止其在截齿共同的工作面上滚动；设置滑道，通过驱动转轴向相同的方向转动，能快速清除掉筛分出的石块；本发明能实现渣土的资源化利用，减少土地占用和污染，减少开挖弃土运输量，防止渣土运输中粉尘、噪音污染，利于环保施工，降低施工成本，提高工作效率，缩短施工周期。

Description

基于破碎筛分的自密式回填土制备设备及工艺

技术领域

本发明涉及回填土领域，尤其涉及一种基于破碎筛分的自密式回填土制备设备及工艺。

背景技术

目前，随着城市建设的发展和城镇化的推进，城市地下空间的开发进入到高速发展的阶段，大规模地下工程，如高层建筑地下室、地下商业，地下交通、地下市政、人防工程等工程项目不断涌现。在基坑开挖的过程中，会产生大量的工程弃土，以一个3万平方米的基坑(两层地下室)为例，大约会产生30万方的工程弃土，需要找到弃土场，进行堆砌。同时土方的运输和消纳费用很高，而开挖过后的土，没有了结构强度，无法再次被工程使用，无法满足环保节约型经济发展的新需要。自密实回填土研究利用以工程弃土为主要原材料，辅以一定的加固材料，制备自密实回填土，达到弃土再利用，解决基坑肥槽回填困难、密实度不易保证、易渗水的问题，实现变废为宝、节能环保的目的，具有很好的经济效益和社会效益。

现有的自密式回填土制备设备，对于土方挖掘出的渣土，一般先进行破碎，再进行筛分处理，然后输送给混合搅拌机构，与水、添加剂和水泥混匀后用于浇筑。例如，中国专利CN215694454U就提供了一种这样的带有筛分功能的流化回填土设备。以上设备将破碎和筛分分开处理，会增加空间占用，增加工艺复杂度。考虑到破碎工艺主要针对泥土，筛分工艺主要针对渣土中的石块等较坚硬杂物，可以将两个工艺合二为一，在同一设备上、同时进行处理。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于破碎筛分的自密式回填土制备设备及工艺，能在同一设备上、同时进行破碎和筛分处理。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，其包括破碎筛分机、输送机、搅拌装置添加剂储存罐和添加剂进料系统，其中，

破碎筛分机，对土方挖掘出的渣土来料进行破碎、筛分处理；

输送机，将通过破碎筛分机的渣土传送给搅拌装置；

搅拌装置，对包括渣土在内的物料搅拌混合；

添加剂储存罐，储存渣土搅拌用添加剂；

添加剂进料系统，将添加剂储存罐中的添加剂输送至搅拌装置中；

破碎筛分机包括机架、若干转轴、电机和截齿，其中，

机架上方设置有来料入口，底部设置有来料出口，来料入口和来料出口之间设置有来料通道；

若干转轴均匀并排设置于来料通道内；

电机，驱动转轴转动；

截齿，若干个截齿呈环形均匀排布于转轴圆柱面上并组成截齿组环，各个截齿组环沿转轴轴向均匀排布，相邻转轴上的截齿组环沿转轴轴向依次交错排列，且截齿端部伸入与之相邻的转轴上相邻的两截齿组环之间。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述截齿包括齿座和截齿刀，其中，

齿座，一端与转轴圆柱面固定，另一端与截齿刀端部垂直固定。

进一步优选的，所述截齿刀自由端呈锥形，具备破碎功能。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述同一转轴上的相邻截齿组环之间呈N°旋转对称设置，0＜N＜360/M，M为一截齿组环上的截齿数量。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述转轴中心轴位于同一平面上，且所述平面与水平面呈大于0°且小于30°的夹角。

进一步优选的，破碎筛分机还包括若干个挡土板，挡土板并排倾斜设置于来料入口处，挡土板向较高一侧的转轴倾斜，挡土板与机架铰连接。

更进一步优选的，所述破碎筛分机还包括滑道，倾斜设置于机架一侧并接收截齿顶部所在的面传送过来的筛分出料。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述电机设置有若干个，并与转轴一一对应并传动连接，相邻转轴的电机分别位于机架两端。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述转轴设置有16根，直径为120mm，一截齿组环上的截齿数量为6个。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述输送机包括传送架、两电动滚筒、若干托辊和皮带，其中，

两电动滚筒分别设置于传送架两端并与之可转动连接；

若干托辊沿传送架延伸方向设置并与之可转动连接；

皮带缠绕在两电动滚筒上并由托辊支撑，皮带倾斜设置且较低的一端位于来料出口下方，皮带较高的末端位于搅拌装置入口上方。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括水泥仓和螺旋输送机，其中，

水泥仓，存储水泥；

螺旋输送机，将水泥仓内的水泥传送给搅拌装置。

第二方面，本发明提供了一种自密式回填土制备工艺，采用本发明第一方面所述的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，包括以下步骤，

将土方挖掘出的渣土倒入破碎筛分机，相邻的转轴朝相反的方向转动，在此过程中：土块被破碎并下落至输送机上，并进一步传送给搅拌装置；“土包石”上的土被截齿刮除；大粒径石块被筛分出，并定期驱动相邻的转轴朝相同的方向转动，排出积累的大粒径石块。

在以上技术方案的基础上，优选的，积累的大粒径石块通过滑道排出。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括以下步骤：

通过添加剂进料系统将添加剂储存罐中的添加剂输送至搅拌装置3中；

通过增压泵将水箱中的水加入搅拌装置中；

搅拌装置将渣土与渣土搅拌用添加剂搅拌均匀，制备成自密式回填土；通过运输车辆将自密式回填土运输至待回填的管网基坑肥槽中进行回填。

本发明的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备及工艺相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过电机驱动相邻的转轴朝相反的方向转动，并在相邻的转轴上犬牙交错排列截齿组环，能在对渣土破碎过程中同时筛分出大粒径的石块，并将“土包石”上的土刮除，能大幅度提高生产效率，且降低设备复杂程度；

(2)设置挡土板，便于对大粒径的渣土进行破碎，防止其在截齿共同的工作面上滚动；

(3)设置滑道，通过驱动转轴向相同的方向转动，能快速清除掉筛分出的石块；

(4)本发明能实现渣土的资源化利用，减少土地占用和污染，减少开挖弃土运输量，防止渣土运输中粉尘、噪音污染，利于环保施工，降低施工成本，提高工作效率，缩短施工周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备的立体图；

图2为本发明的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备的输送机的立体图；

图3为本发明的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备的破碎筛分机立体图；

图4为本发明的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备的破碎筛分机的部分结构立体图；

图5为本发明的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备的破碎筛分机的部分结构立体图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，其包括破碎筛分机1、输送机2、搅拌装置3、添加剂储存罐4和添加剂进料系统5。

其中，破碎筛分机1，对土方挖掘出的渣土来料进行破碎、筛分处理；

输送机2，将通过破碎筛分机1的渣土传送给搅拌装置3；

搅拌装置3，对包括渣土在内的物料搅拌混合；

添加剂储存罐4，存储渣土搅拌用添加剂；

添加剂进料系统5，将添加剂储存罐4中的添加剂输送至搅拌装置3中。

如图3～4，破碎筛分机1包括机架11、若干转轴12、电机13、截齿14、挡土板15和滑道16。

机架11上方设置有来料入口110，底部设置有来料出口111，来料入口110和来料出口111之间设置有来料通道112。滑道16倾斜设置于机架11一侧。如此，对土方挖掘出的渣土来料通过来料入口110倒入，经过破碎、筛分，破损后的渣土通过来料出口111排出，筛分出的大粒径石块通过滑道16定期排出。

若干转轴12均匀并排设置于来料通道112内。为了便于破碎、筛分，转轴12中心轴位于同一平面上，且所述平面与水平面呈大于0°且小于30°的夹角。如此，大尺寸的来料受到重力和截齿14的共同作用力，使得其在截齿14顶部所在的面上滚动，便于破碎、筛分。

电机13，驱动相邻的转轴12朝相反的方向转动；当然，电机13也能驱动相邻的转轴12朝相同的方向转动。具体的，所述电机13设置有若干个，并与转轴12一一对应并传动连接，相邻转轴12的电机13分别位于机架11两端。

截齿14，若干个截齿14呈环形均匀排布于转轴12圆柱面上并组成截齿组环，各个截齿组环沿转轴12轴向均匀排布，相邻转轴12上的截齿组环沿转轴12轴向依次交错排列，且截齿14端部伸入与之相邻的转轴12上相邻的两截齿组环之间。如此，通过电机13驱动相邻的转轴12朝相反的方向转动，并在相邻的转轴12上犬牙交错排列截齿组环，能在对渣土破碎过程中同时筛分出大粒径的石块，并将“土包石”上的土刮除，能大幅度提高生产效率，且降低设备复杂程度。

具体的，所述截齿14包括齿座141和截齿刀142，其中，齿座141一端与转轴12圆柱面固定，另一端与截齿刀142端部垂直固定。当然，所述截齿14也能设计成直齿，相比于直齿结构，本发明的垂直齿具有更好的破碎和撕扯效果，便于处理渣土来料中混入的塑料袋等高弹性制品。

具体的，所述截齿刀142自由端呈锥形，具备破碎功能。圆锥形刀具结构更有利于对大粒径土块和小石块进行破碎，且强度较高，加工制造方便，便于后期破碎刀具的更换和清洗。

具体的，所述同一转轴12上的相邻截齿组环之间呈N°旋转对称设置，0＜N＜360/M，M为一截齿组环上的截齿14数量。如此，同一转轴12上的相邻截齿组环之间的旋转对称角度各不相同，便于来料在截齿14顶部所在的面上水平来回滚动，改善破损效果。

挡土板15并排倾斜设置于来料入口110处，挡土板15向较高一侧的转轴12倾斜，挡土板15与机架11铰连接。如此，便于破损一些超大尺寸的渣土来料。

滑道16，接收截齿14顶部所在的面传送过来的筛分出料。如此，定期驱动转轴12朝相同的方向转动，将截齿14顶部所在的面存留的筛分出料通过滑道16排出，在传送过程中，筛分出料倾斜向上传送，便于对其进一步破碎和筛分；并且筛分出料可顶起挡土板15，使之绕机架11转动，防止挡土板15阻挡筛分出料进入滑道16。

具体的，所述转轴12设置有16根，直径为120mm，一截齿组环上的截齿14数量为6个。

如图2，输送机2包括传送架21、两电动滚筒22、若干托辊23和皮带，其中，

两电动滚筒22分别设置于传送架21两端并与之可转动连接，具体的，可将两个两电动滚筒22都作为主动滚筒，或者将其中一个作为主动滚筒、另一个作为被动滚筒。

若干托辊23沿传送架21延伸方向设置并与之可转动连接，起到支撑皮带的作用。

皮带缠绕在两电动滚筒22上并由托辊23支撑，皮带倾斜设置且较低的一端位于来料出口111下方，皮带较高的末端位于搅拌装置3入口上方。通过来料出口111的渣土掉落在皮带上并传送给搅拌装置3。

以下介绍本发明的自密式回填土制备工艺，包括以下步骤：

S1，将土方挖掘出的渣土倒入破碎筛分机1，相邻的转轴12朝相反的方向转动，在此过程中：土块被破碎并下落至输送机2上，并进一步传送给搅拌装置3；“土包石”上的土被截齿14刮除；大粒径石块被筛分出。定期驱动相邻的转轴12朝相同的方向转动，排出截齿14顶部所在的面存留的大粒径石块。

S2，通过添加剂进料系统5将添加剂储存罐4中的添加剂输送至搅拌装置3中。

S3，通过增压泵将水箱中的水加入搅拌装置3中。

S4，搅拌装置3将渣土与渣土搅拌用添加剂搅拌均匀，制备成自密式回填土。

S5，通过运输车辆将自密式回填土运输至待回填的管网基坑肥槽中进行回填。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，其包括破碎筛分机（1）、输送机（2）、搅拌装置（3）、添加剂储存罐（4）和添加剂进料系统（5），其中，

破碎筛分机（1），对土方挖掘出的渣土来料进行破碎、筛分处理；

输送机（2），将通过破碎筛分机（1）的渣土传送给搅拌装置（3）；

搅拌装置（3），对包括渣土在内的物料搅拌混合；

添加剂储存罐（4），储存渣土搅拌用添加剂；

添加剂进料系统（5），将添加剂储存罐（4）中的添加剂输送至搅拌装置（3）中；

其特征在于：破碎筛分机（1）包括机架（11）、若干转轴（12）、电机（13）和截齿（14），所述截齿（14）包括齿座（141）和截齿刀（142），其中，

机架（11）上方设置有来料入口（110），底部设置有来料出口（111），来料入口（110）和来料出口（111）之间设置有来料通道（112）；

若干转轴（12）均匀并排设置于来料通道（112）内；

电机（13），驱动转轴（12）转动；

截齿（14），若干个截齿（14）呈环形均匀排布于转轴（12）圆柱面上并组成截齿组环，各个截齿组环沿转轴（12）轴向均匀排布，相邻转轴（12）上的截齿组环沿转轴（12）轴向依次交错排列，且截齿（14）端部伸入与之相邻的转轴（12）上相邻的两截齿组环之间；

齿座（141），一端与转轴（12）圆柱面固定，另一端与截齿刀（142）端部垂直固定；

所述转轴（12）中心轴位于同一平面上，且所述平面与水平面呈大于0°且小于30°的夹角；

破碎筛分机（1）还包括若干个挡土板（15），挡土板（15）并排倾斜设置于来料入口（110）处，挡土板（15）向较高一侧的转轴（12）倾斜，挡土板（15）与机架（11）铰连接；

所述破碎筛分机（1）还包括滑道（16），倾斜设置于机架（11）一侧并接收截齿（14）顶部所在的面传送过来的筛分出料，在传送过程中，筛分出料倾斜向上传送。

2.如权利要求1所述的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，其特征在于：所述截齿刀（142）自由端呈锥形，具备破碎功能。

3.如权利要求1所述的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，其特征在于：同一所述转轴（12）上的相邻截齿组环之间呈N°旋转对称设置，0＜N＜360/M，M为一截齿组环上的截齿（14）数量。

4.如权利要求1所述的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，其特征在于：所述电机（13）设置有若干个，并与转轴（12）一一对应并传动连接，相邻转轴（12）的电机（13）分别位于机架（11）两端。

5.如权利要求1所述的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，其特征在于：所述转轴（12）设置有16根，直径为120mm，一截齿组环上的截齿（14）数量为6个。

6.一种自密式回填土制备工艺，基于权利要求1所述的基于破碎筛分的自密式回填土制备设备，其特征在于：包括以下步骤，

S1，将土方挖掘出的渣土倒入破碎筛分机（1），相邻的转轴（12）朝相反的方向转动，在此过程中：土块被破碎并下落至输送机（2）上，并进一步传送给搅拌装置（3）；“土包石”上的土被截齿（14）刮除；大粒径石块被筛分出，定期驱动相邻的转轴（12）朝相同的方向转动，排出截齿（14）顶部所在的面存留的大粒径石块；

S2，通过添加剂进料系统（5）将添加剂储存罐（4）中的添加剂输送至搅拌装置（3）中；

S3，通过增压泵将水箱中的水加入搅拌装置（3）中；

S4，搅拌装置（3）将渣土与渣土搅拌用添加剂搅拌均匀，制备成自密式回填土；

S5，通过运输车辆将自密式回填土运输至待回填的管网基坑肥槽中进行回填。