CN115475689A - 深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，包括如下步骤：首先，将装有块石的旋转筛分斗放入水池中，旋转筛分斗带动块石翻转，以清洗块石上的污泥；然后，将洗净的块石运输至破碎站，块石经破碎站破碎为不同粒径的块石；接着，将不同粒径的块石运输至筛分站，筛分站对不同粒径的块石进行筛分；最后，将筛分出的不同粒径的块石进行二次利用，通过将基坑开挖的块石破碎、筛分进行二次利用，无需进行块石的运输、节省土地资源的占用、避免环境污染且形成资源的二次利用。

Description

深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法

技术领域

本发明涉及基坑施工技术领域，特别是涉及深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法。

背景技术

随着城市现代化建设高速发展，各地兴建了大量的高层建筑，回填区域作为开发建设用地越来越多。在临海、靠山等区域实行基坑开挖回填过程中，开挖场地自上而下分布为填石、粉质粘土、淤泥质土等，其中，填石层覆盖平均层后10.66m，基坑开挖深度为7.5m，基坑开挖出的材质主要为块石和碎石土，其开挖出的块石需要进一步处理。

在现有的基坑土石处理技术中，通常采用直接将土石送往指定的受纳场所，其土石受纳场所的设置会占用大量的土地资源、受纳场所运营过程中会产生大量的环境及安全问题。

发明内容

基于此，有必要针对以上技术问题，提供深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法。

深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：将装有块石的旋转筛分斗放入水池中，旋转筛分斗带动块石翻转，以清洗块石上的污泥；

步骤S2：将洗净的块石运输至破碎站，块石经破碎站破碎为不同粒径的块石；

步骤S3：将不同粒径的块石运输至筛分站，所述筛分站对不同粒径的块石进行筛分；

步骤S4：将筛分出的不同粒径的块石进行二次利用。

优选的，在所述步骤S1清洗块石前，现在堆放块石附近开挖水池。

优选的，所述旋转筛分斗包括斗铲、滚筒筛及驱动装置，所述滚筒筛位于所述斗铲内，所述驱动装置驱动所述滚筒筛相对所述斗铲转动。

优选的，所述驱动装置包括马达、减速器及联轴器，所述联轴器与所述滚筒筛转动连接，所述马达依次通过减速器及联轴器驱动所述滚筒筛转动。

优选的，在步骤S2中，所述破碎站设有第一破碎机、第二破碎机及传送带，块石经所述第一破碎机破碎为第一粒径块石，所述传送带运载第一粒径块石于第二破碎机，第二破碎机将第一粒径块石破碎为第二粒径块石，所述第二粒径块石小于所述第一粒径块石。

优选的，所述第一破碎机为颚式破碎机，所述第二破碎机为圆锥破碎机。

优选的，所述第一粒径块石尺寸小于200mm，所述第二粒径尺寸小于45mm。

优选的，在步骤S3中，所述筛分站包括依次上下设置的顶层筛、中层筛及底层筛，所述顶层筛、中层筛及底层筛筛分的块石粒径依次递减。

优选的，所述顶层筛筛分出20-45mm粒径的块石，所述中层筛筛分出10-20mm粒径的块石，所述底层筛筛分出5-10mm粒径的块石，通过所述底层筛的的块石粒径小于5mm。

深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工过程中，首先将装有块石的旋转筛份斗放入水池中，旋转筛分斗带动块石翻转，以清洗块石上的污泥；然后，将洗净的块石运输至破碎站，块石经破碎站破碎为不同粒径的块石；接着，将不同粒径的块石运输至筛分站，筛分站对不同粒径的块石进行筛分；最后，将筛分出的不同粒径的块石进行二次利用，通过将基坑开挖的块石破碎、筛分进行二次利用，无需进行块石的运输、节省土地资源的占用、避免环境污染且形成资源的二次利用。

附图说明

图1是本发明提供的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法的施工流程图；

图2是本发明提供的清洗块石流程图；

图3是本发明提供的破碎块石流程图；

图4是本发明提供的筛分块石流程图；

图5是本发明提供的旋转筛分斗原理示意图；

图6是本发明提供的旋转筛分斗结构示意图；

图7是本发明提供的颚式破碎机结构示意图；

图8是本发明提供的圆锥破碎机结构示意图。

附图标号：

10-旋转筛分斗；101-斗铲；102-滚筒筛；103-转轴；104-联轴器；105-减速器；106-马达；

20-颚式破碎机；201-机架；202-固定颚板；203-活动颚板；204-颚式驱动电机；205-进料口；206-排料口；

30-圆锥破碎机；301-静锥；302-动锥；303-动锥驱动电机；304-第一粒径块石进料口；305-第二粒径块石出料口。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

结合图1至图8可知，本发明公开了深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：将装有块石的旋转筛分斗放入水池中，旋转筛分斗带动块石翻转，以清洗块石上的污泥；

由于基坑开挖的填石层主要有块石及碎石土回填而成，其开挖出的块石上通常黏附有淤泥、粘土等，为避免块石上的淤泥、粘土影响后期破碎工作的正常进行，需要清除掉块石上的淤泥或粘土。

具体的，可通过外界驱动装置将装有块石的旋转筛分斗10放入水池中，其块石上黏附有淤泥、粘土等杂质，旋转筛分斗10转动进而带动块石与块石之间、块石于水池内的水之间不断翻转，块石上的淤泥、粘土融于水中形成泥浆透过旋转筛分斗进入水池之中，块石则留在旋转筛分斗10中，进而清除掉块石上的污泥、粘土，进而提供以干净的块石于破碎站进行破碎处理。

步骤S2：将洗净的块石运输至破碎站，破碎站将块石破碎为不同粒径的块石；

由于基坑开挖出的块石尺寸较大，建筑过程中(如铺设路面、路基垫层等)用到的块石尺寸较小，清洗干净的块石并无法直接进行建筑使用。

具体的，通过传送带将洗净的块石运输至破碎站，破碎站对洗净的块石进行破碎处理。由于建筑过程中不同建筑场所对块石尺寸要求不同，因此破碎站可根据使用者对块石尺寸的需求将块石破碎为不同粒径的块石。

步骤S3：将不同粒径的块石运输至筛分站，筛分站对不同粒径的块石进行筛分；

经破碎站破碎后的块石，其大粒径块石与小粒径块石混合在一起，并无法满足具体施工过程中对块石尺寸的要求。例如，根据《建筑石材常用规格》将石材氛围毛石与料石，毛石根据块石尺寸氛围乱毛石、平毛石，料石根据外形规则程度有分为毛料石、粗料石、半细料石及细料石，不同规格的石材分别用于不同的建筑物中。为了满足施工需求，需对破碎站破碎的块石进行筛分。

具体的，可以通过运输带带破碎的块石直接运输至筛分站，筛分站可采用筛分网对块石进行筛分，大于筛分网孔径的块石留在筛分网上，小于筛分网孔径的块石穿过筛分网以进行二次筛分。具体的，可根据施工需求设置筛分网孔径以及筛分网的排布，进而筛分出不同粒径区间的块石，以满足施工需求。

步骤S4：将筛分出的不同粒径的块石进行二次利用。

根据建筑施工需要，对筛分出的不同粒径的块石用于工程建设中，例如拌制混凝土、路基垫层、喷射混凝土、现场自用等，进而实现基坑开挖过程中块石的循环再利用。

在基坑开挖现场，并没有可直接清洗块石的场地，然而块石的清洗直接影响了后期块石破碎、筛分、二次利用。针对上述问题，需要在基坑开挖现场设置一水池。具体的，根据开挖块石的尺寸以及开挖出块石清洗的便捷性，在块石对方区开挖一蓄水尺，优选长*宽*深尺寸为10m*8m*2m的尺寸。为避免水池漏水以及清洗块石过程中水池内水溢出水池，水池底板及侧壁采用混凝土进行硬化处理，防止水从底板及侧壁渗漏，水池内蓄水高度距离水池上顶面0.5-0.8m左右，避免装有块石的旋转筛分斗10放入水池后水面升高溢出水池。进一步的，由于块石清洗过程中水池内堆积的污泥越来越多，为了避免影响后边块石的清洗，水池设有出水口，通过出水口可定期更换水池内的水。

在其中一个实施例中，为了有效地清洗块石上黏附的污泥，旋转筛分斗10包括斗铲101、滚筒筛102及驱动装置，其中，滚筒筛102位于斗铲101内，驱动装置驱动滚筒筛102相对斗铲101转动，滚筒筛102带动位于滚筒筛内的块石转动，块石与块石之间、块石于水池内的水之间不断翻转，块石上的淤泥、粘土融于水中形成泥浆透过滚筒筛102进入水池之中，进而清洗掉块石上的污泥。

具体的，驱动装置包括马达106、减速器105及联轴器104，其中，联轴器104与滚筒筛转动连接，马达106依次通过减速器105及联轴器104驱动滚筒筛102转动。具体的，马达采用液压马达或电动马达，滚筒筛102设有与联轴器104轴线连接的转轴103，通过减速器105将马达转速调控至预设转速范围内，通过联轴器104带动滚筒筛底部的转轴103转动，滚筒筛102随转轴103同步转动。优选的，马达选用液压马达，液压马达通过液压管路驱动联轴器104转动，进而使得滚筒筛102转动以清洗块石，进一步的，为提高块石清洗效率，液压马达可驱动联轴器104正向转动与反向转动交替进行，使得水池内水流又层流状态切换至紊流状态，加快块石上黏附泥土的清洗速度。进一步的，滚筒筛分布有孔径为5-10cm的筛孔，便于夹杂有污泥的水流穿过。

在清洗块石上污泥之后，需要对清洗后的块石进行破碎处理。具体的，破碎站设有破碎块石的第一破碎机、第二破碎机及传送块石于第一破碎机、第二破碎机上的传送带，第一破碎机将块石破碎为第一粒径块石，传送带将第一粒径块石运载至第二破碎机，第二破碎机将第一粒径块石进一步破碎为第二粒径的块石，第二粒径块石尺寸普遍小于第一粒径块石。

由于破碎块石需要较大的破碎作用力，为确破碎站破碎块石的效率及质量，优选的，第一破碎机选用颚式破碎机20，第二破碎机选用圆锥破碎机30。具体的，颚式破碎机20包括机架201、固定颚板202、活动颚板203机驱动活动颚板摆动的颚式驱动电机204，固定颚板202、活动颚板203及机架201围设形成挤压块石的通道，其通道的进料口205大于排料口206，块石自进料口205进入经活动颚板203与固定颚板202之间相对运动不断挤压、揉搓、碾压等将块石破碎；圆锥破碎机30包括静锥301、动锥302及动锥驱动电机303，动锥302靠近静锥301的部分形成破碎腔，传送带将经颚式破碎机20破碎的第一粒径块石运输至圆锥破碎机30，块石自第一粒径块石进料口304进入破碎腔内部，圆锥破碎机30的动锥302转动使得动锥302与静锥301不断挤压块石，进而将块石破碎为第二粒径块石并自第二粒径块石出料口305排出。

在破碎站破碎块石过程中，首先通过挖掘机驱动铲斗将清洗的块石放至进料口205，块石自进料口205进入挤压块石的通道内，颚式驱动电机204驱动活动颚板203于靠近固定颚板202及远离活动颚板202的区间内来回摆动，进而不断挤压块石，小于颚式破碎机排料口206的第一粒径块石自排料口206排出，进而传送带或输送装置将第一粒径块石输送至圆锥破碎机30，然后，圆锥破碎机30的动锥驱动电机303驱使动锥302转动，第一粒径块石经动锥302与静锥301的反复挤压自圆锥破碎机的第二粒径块石出料口305排除，形成第二粒径块石，其中，第二粒径块石最大尺寸小于圆锥破碎机第二粒径块石出料口的口径。具体的，在实际施工过程中，在块石进入颚式破碎机20破碎之前需将块石中小于10mm的杂质晒出，对其中含有的铁料、垃圾可进行人工分拣，颚式破碎机20破碎后的第一粒径块石的尺寸小于200mm，圆锥破碎机30破碎后的第二粒径块石的尺寸小于45mm。

在其中一个实施例中，破碎站破碎后的第二粒径的块石尺寸不均一，需要经筛分站进一步细分。其中，筛分站包括上下依次布置的顶层筛、中层筛及底层筛，其中，顶层筛、中层筛及底层筛筛分的块石粒径依次递减。具体的，顶层筛主要筛分出20-45mm粒径的块石，中层筛主要筛分出10-20mm粒径的块石，底层筛主要筛分出5-10mm粒径的块石，小于5mm粒径的块石穿过底层筛，可见，筛分站通过顶层筛、中层筛及底层筛筛分出四种规格尺寸的块石。为了确保各筛分层筛分块石的效率，筛分站优选圆振筛筛分机，其圆震筛筛分机设有20-30°的倾角，内含有顶层筛、中层筛和底层筛三层规格不同的筛分网，筛分网依次上下设置，顶层筛、中层筛和底层筛根据块石粒径尺寸筛分出四种规格的块石。

在具体的基坑开挖再生利用施工过程中，首先通过外界驱动装置将装有块石的旋转筛分斗10放入水池中，旋转筛分斗10转动进而带动块石与块石之间、块石于水池内的水之间不断翻转，块石上的淤泥、粘土融于水中形成泥浆透过旋转筛分斗进入水池之中，块石则留在旋转筛分斗10中，进而清除掉块石上的污泥、粘土，进而提供以干净的块石于破碎站进行破碎处理；然后，通过挖掘机驱动铲斗将清洗的块石放至进料口205，块石自进料口205进入挤压块石的通道内，颚式驱动电机204驱动活动颚板203于靠近固定颚板202及远离活动颚板202的区间内来回摆动，进而不断挤压块石，小于颚式破碎机排料口206的第一粒径块石自排料口206排出，进而传送带或输送装置将第一粒径块石输送至圆锥破碎机30，然后，圆锥破碎机的动锥驱动电机303驱使动锥302转动，第一粒径块石经动锥302与静锥301的反复挤压自圆锥破碎机30的第二粒径块石出料口305排除，形成第二粒径块石；接着，顶层筛主要筛分出20-45mm粒径的块石，中层筛主要筛分出10-20mm粒径的块石，底层筛主要筛分出5-10mm粒径的块石，小于5mm粒径的块石穿过底层筛；最后，对筛分出的不同粒径的块石用于工程建设中，例如拌制混凝土、路基垫层、喷射混凝土、现场自用的，进而实现基坑开挖过程中块石的循环再利用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将装有块石的旋转筛分斗放入水池中，旋转筛分斗带动块石翻转，以清洗块石上的污泥；

步骤S2：将洗净的块石运输至破碎站，破碎站将块石破碎为不同粒径的块石；

步骤S3：将不同粒径的块石运输至筛分站，所述筛分站对不同粒径的块石进行筛分；

步骤S4：将筛分出的不同粒径的块石进行二次利用。

2.根据权利要求1所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，在所述步骤S1清洗块石前，先在堆放块石附近开挖水池。

3.根据权利要求1所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，所述旋转筛分斗包括斗铲、滚筒筛及驱动装置，所述滚筒筛位于所述斗铲内，所述驱动装置驱动所述滚筒筛相对所述斗铲转动。

4.根据权利要求3所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，所述滚筒筛分布有筛孔，所述筛孔孔径为5-10cm。

5.根据权利要求3所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，所述驱动装置包括马达、减速器及联轴器，所述联轴器与所述滚筒筛转动连接，所述马达依次通过减速器及联轴器驱动所述滚筒筛转动。

6.根据权利要求1所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，在步骤S2中，所述破碎站设有第一破碎机、第二破碎机及传送带，块石经所述第一破碎机破碎为第一粒径块石，所述传送带运载第一粒径块石于第二破碎机，第二破碎机将所述第一粒径块石破碎为第二粒径块石，所述第二粒径块石小于所述第一粒径块石。

7.根据权利要求6所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，所述第一破碎机为颚式破碎机，所述第二破碎机为圆锥破碎机。

8.根据权利要求6所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，所述第一粒径块石尺寸小于200mm，所述第二粒径尺寸小于45mm。

9.根据权利要求1所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，在步骤S3中，所述筛分站包括依次上下设置的顶层筛、中层筛及底层筛，所述顶层筛、中层筛及底层筛筛分的块石粒径依次递减。

10.根据权利要求9所述的深厚淤泥质填石基坑开挖块石再生利用绿色施工方法，其特征在于，所述顶层筛筛分出20-45mm粒径的块石，所述中层筛筛分出10-20mm粒径的块石，所述底层筛筛分出5-10mm粒径的块石，通过所述底层筛的块石粒径小于5mm。

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