地下洞室砂石拌和系统布置及方法

地下洞室砂石拌和系统布置及方法

陈周云

中国葛洲坝集团第五工程有限公司湖北宜昌443002

摘要：地下洞室砂石拌和系统及方法，能够跟随地下洞室衬砌支护施工，将洞渣重复再生产制成混凝土，能够根据施工需要生产混凝土或喷混凝土，骨料能够根据施工要求循环利用，充分消化利用洞渣弃料。通过进一步研究其生产工艺、施工方法以及其优越性进行分析总结。

关键词：地下洞室；砂石拌和系统；工艺特点；施工特点；

1概述

对于洞室掘进施工，常规的施工方法是洞室贯通后进行混凝土衬砌，也有掘进与衬砌同步实施，掘进产生的弃料通常采用设备运输到指定堆放场，而洞室支护衬砌混凝土由洞外向内运输。其特点是施工场地宽裕，各工序干扰小。其缺点是弃渣场占用大量土地资源且污染环境；生产混凝土所需砂石骨料还需征用料场；运输耗时较长。以往考虑成本控制，也有部分工程在洞口附近布置砂石加工及拌和系统，利用弃料加工生产砂石骨料及混凝土，符合弃料再利用节能减排的宗旨理念，节约了原材料采购成本，缩短了运输距离，其缺点是成本仍未得到有效控制，尤其是往复输送费时费力。

采用地下洞室布置砂石拌和系统，能够跟随地下洞室衬砌支护施工，将洞渣重复再生产制成混凝土，能够根据施工需要生产混凝土或喷混凝土，骨料能够根据施工要求循环利用，充分消化利用洞渣弃料。

2工艺特点

（1）采用整体移动式砂石加工系统，平行布置方式，有效利用空间，系统采用干法生产。

（2）从进料、生产加工到混凝土拌和一体化设计，形成标准生产链。

（3）弃料回收再利用，有效降低洞室开挖石渣和混凝土运输距离，从工程成本上得到优化、节约。

3工艺原理

本项目主要采用移动式一体化联动运行方法，由进料仓、粗破车间、细碎车间、筛分车间、储料仓和拌和站组成。进料仓、粗破车间、细碎车间、筛分车间、储料仓和拌和站之间通过输送装置依次连接；粗破车间采用一台颚式破碎机，细碎车间采用一台反击式破碎机。由此结构，将洞渣经过粗破、细碎后，在筛分车间分级，然后根据级配需求送至储料仓内，再送入拌和站拌和成所需的混凝土。

4施工工艺流程及设计要点

（1）工艺与布置

工艺图

（2）设计要点

按照常规固定式砂石加工系统分级配堆放成品骨料设计很难实现。为此，地下洞室砂石拌和系统采用移动式整体破碎筛分混合加工成品骨料。

爆破后的渣料含粉较重且受原材料岩性影响，可能造成成品砂获得率降低，根据实际生产情况通过增加石粉回收及制砂系统有效解决。

5实施方法

（1）储料仓包括混合料储料仓和喷混凝土储料仓，筛分车间的各级配排料口通过多个按级配设置的输送装置与混合料储料仓连接，筛分车间还通过输送装置与喷混凝土储料仓连接，混合料储料仓和喷混凝土储料仓通过输送装置与拌和站连接。在筛分车间的各级振动筛出料口处设置有溜筒或溜槽，在溜筒或溜槽下方设置第四输送装置和第五输送装置，分别给混合料储料仓和喷混凝土储料仓输送骨料。其中第四输送装置可以是多条胶带机，分别对应不同的振动筛出料口，在该多条胶带机上设有流量控制装置，以控制级配配料。或者第四输送装置为1台胶带机，同时对应所有的各级振动筛出料口，在各级振动筛出料口处设置骨料流量控制装置，例如在各个振动筛出料口设有带称重的料斗，通过减量称重的方式控制骨料的流量，并在落到第四输送装置上的过程中完成级配混合。

混合料储料仓和喷混凝土储料仓与拌和站之间的输送装置为至少一条倾斜布置的胶带机，在胶带机上设有流量控制装置，所述的流量控制装置包括设在胶带机上的称重装置，和用于驱动胶带机运行的变频电机。

在筛分车间与细碎车间之间设有用于返料的输送装置。将级配富余的物料返回细碎车间，破碎后再利用。

（2）移动台车设置在轨道上，在移动台车的一端设有洞渣堆场，自卸车将洞渣输送至洞渣堆场，通过反铲上料给进料仓，进料仓固设在移动台车上，在进料仓的顶部设有板条筛，在进料仓的底部设有第一输送装置，第一输送装置为一条倾斜布置的胶带机，第一输送装置的尾端设置在粗破车间中颚式破碎机的进料口上方，粗破车间通过溜槽或胶带机与细碎车间的反击式破碎机进料口连接，物料经过反击式破碎机破碎后，通过第三输送装置送入到筛分车间内，第三输送装置为胶带机或者胶带机与提升机的组合，筛分车间为多级振动筛。筛分车间通过第四输送装置与混合料储料仓连接，筛分车间还通过第五输送装置与喷混凝土储料仓连接，在混合料储料仓和喷混凝土储料仓的一侧设有第六输送装置，第六输送装置为胶带机，根据施工需要，混合料储料仓或喷混凝土储料仓设卸料口，第六输送装置将骨料输送至拌和站，在第六输送装置的尾端设有提升机，用于上料。

（3）洞渣装料至进料仓，经粗破车间粗破，经细碎车间精加工成骨料，送入筛分车间筛分择料，生产混凝土时，成品骨料混合后，经输送装置输送至混合料储料仓，用输送装置将混合骨料输送至拌和站进行生产。

（4）隧洞掘进到一定深度，需要支护衬砌时，移动整个移动台车至指定地点，位置选择应避开遇水易溶的地质带，布置在已衬砌部位为宜。

（5）当衬砌支护完成某一长度后，或根据需要时，移动整个移动台车，利用牵引设备或自动驱动装置，将整个移动台车和其上的砂石骨料制备装置、输送装置和拌和装置移动到新的预定位置。

6结语

地下洞室砂石拌和系统工艺是整体移动式模块化砂石拌和加工系统，平行链式布置方式，节省空间，从进料、生产加工到混凝土拌和一体化设计，形成标准生产链，机动性较好；减少了弃料场的占地面积，降低了环境污染；有效地利用了洞渣料进行骨料加工及混凝土生产，做到了废物再利用的节能减排，有效降低了洞室开挖运输成本和混凝土采购成本，保障了工程施工进度及混凝土供应强度。成本控制上有效利用洞室开挖渣料进行加工生产混凝土，大大降低洞室开挖运输成本和混凝土采购成本，提高工程施工进度，更有巨大的社会效益和经济效益。

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