一种模块式高效率现场拌和用固化剂的固化方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202110826355.6 | 申请日 | 2021-07-21 | 公开(公告)号 | CN114232432A | 公开(公告)日 | 2022-03-25 |
| 申请人 | 南京富源资源利用有限公司; | 发明人 | 李权; 陈杰; 余根新; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种模 块 式高效率现场拌和用 固化 剂的固化方法，包括现场取土及预处理、称重及输送固化剂、强制振动搅拌、摊铺及碾压，通过预拌好的固化土，现场就地进行碾压、摊铺作业，进行接缝和调头处的处理作业，完成后进行养生防护处理。该固化方法，是通过在工程中充分利用天然土为主要原料，大大减少弃土、运输、回填等 费用 ，从而降低了工程造价。用 土壤 固化剂来固化土壤以修筑道路 基层 ，对提高路面的整体强度、延长路面的使用寿命、提高路面的使用 质量 具有重大意义，具有较好的社会效益与经济效益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种模块式高效率现场拌和用固化剂的固化方法，其特征在于：具体的步骤为： |
||||||
| 说明书全文 | 一种模块式高效率现场拌和用固化剂的固化方法技术领域背景技术[0002] 土壤固化剂是在常温下能够直接胶结土体中土壤颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的土壤硬化剂。国际上，欧洲建筑业最先提出土力学理论。日本由于地理因素限制，对土壤固化剂的研究投入很大，成果较多。美国和加拿大在利用土壤固化技术建设道路上有很多成功的例子。还有像德国、澳大利亚、南非等国也处在研究的前列。但是土壤本身的反应活性很低，再加上道路施工对土壤固化剂的要求较高(不仅要在成本上有较大幅度降低，而且希望强度要高，防水、抗冻性能要好，施工方式简单，道路保养费用降低等)。 [0003] 但是如何将固化剂高效地和当地的土壤完美的结合起来，一直是困扰现场施工的瓶颈。正是由于上述因素，有必要开发一种模块式高效率现场拌合固化剂方法。 [0004] 近年来，随着中国经济的持续发展，城市化进程的建设步伐也随之加快，随着车流量等因素的增大，城市道路的新建。改扩建等工程也在加大，从城市主干道、次干道、区道、到街巷小道都在有计划、分期分批地进行新建和改扩建，在城市道路建设中，从环境的保护和投资方面、道路基层强度等因素考虑，使用土壤固化剂施工既环保又利用旧料节约成本，为了保证道路全年通车，提高行车速度，增强安全性和舒适性，降低运输成本和延长道路使用年限。使用土壤固化剂施工流程简单，只需按照相应的施工工艺流程，施工流程监理、检测标准、方法进行即可。 [0005] 实现土壤固化剂现场高效配置。因土制宜，根据不同的土质类型，现场快速组装，进行现场高效率强制拌合，达到就近取材、就地利用，减少物流运输的目的，降低整体施工成本。 [0006] 实际应用中，常见的固化剂高效配置的方法包括路拌法和厂拌法： [0007] 其中路拌法主要是对采用机械(如拖拉机)或者人工，在路面上的路槽内或者路面沿线实行就地拌合混合料的一种施工方式，也可用稳定土拌和机进行相关的拌合。路拌法具有施工简便、成本低的优势，且取材方便，可按现场实际需求进行拌和。但路拌法由于人为因素较多，需认真地掌控好每个细节，保证每个步骤的品质都最佳。 发明内容[0009] 为了解决上述如何将固化剂高效地和当地的土壤完美的结合起来，及选择哪种合适的固化剂实现拌和的均匀度和技术要求，进而高效率、高标准地实现道路铺设的技术难题，本发明提供了一种模块式高效率现场拌和用固化剂的固化方法，具体的步骤为： [0010] (一)现场取土及预处理 [0011] 根据现场实际素土中含水、含杂情况，对素土进行预处理，使用专用的土壤破碎筛分设备，具有土石分离装置，生产效率高，安全自动保护装置，适合多种情况的土壤的破碎和筛分； [0012] (二)称重及输送固化剂 [0013] 将现场破碎筛分好的素土，通过计量称重皮带机，定量输送到搅拌设备内；同时，采用固化剂，将土壤固化剂通过螺旋输送称重设备，定量输送到搅拌设备内，进行强制振动搅拌； [0014] (三)强制振动搅拌 [0015] 采用搅拌轴低速搅拌和高频振动两种强制振动搅拌方式，其中高频振动时每分钟 1500‑1600次，搅拌轴带动搅拌臂和搅拌叶片一起振动，是低速搅拌和高频振动同时作用，其中振动搅拌来实现宏观的对流运动和微观的扩散运动的有效结合，能够真正实现土壤和固化剂的微观均匀； [0016] (四)摊铺及碾压 [0017] 预拌好的固化土，现场就地进行碾压、摊铺作业，进行接缝和调头处的处理作业，完成后进行养生防护处理。 [0018] 作为改进，步骤(一)中采用的土石分离装置，包括转动轴、纵向刀具、刀具附件，所述转动轴与驱动电机刚性连接，能够实现轴向转动；所述纵向刀具，设置有多组、间隔地对称地固定安装在转动轴的周向外径处；所述刀具附件，固定安装在每一组纵向刀具的一端。 [0019] 作为改进，所述刀具附件为刀具结构，形状设置为T型、锯齿型、梳齿型、F型，。 [0020] 作为改进，所述刀具附件还间隔地固定安装在两组纵向刀具之间的转动轴外表面。 [0022] 作为改进，当对于高速公路和一级公路时，采用先直接铺筑在土基上的底基层下层用稳定土拌和机进行路拌法施工；然后当土基上层时，采用用石灰或固化剂按照使用方法进行处理。 [0023] 作为改进，土壤破碎筛分设备筛分土壤时，根据现场土壤实际情况，先将土壤破碎达到符合要求的细度，具体包括： [0024] (1.1)针对大尺寸硬度比较大的土壤颗粒，第一层破碎采用硬质合金厚刀具，刀具外形采用鹰嘴切碎形式，一周布置3‑4个刀齿，同时在刀轴上的布置方式采用旋转螺旋的布置方式，将土壤从两侧往中间推送，防止两侧堆积，将土壤颗粒粗碎成10‑40mm的颗粒； [0025] (2.1)再通过细破刀具，刀具采用长方体齿形，交错排布，将土壤破碎到5mm以下；同时配合以固定筛孔尺寸的筛网，保证使小于5mm以下的土壤颗粒可以筛分下来。 [0026] 有益效果：本发明提供的模块式高效率现场拌和用固化剂的固化方法，在工程中充分利用天然土为主要原料，大大减少弃土、运输、回填等费用，从而降低了工程造价。用土壤固化剂来固化土壤以修筑道路基层，对提高路面的整体强度、延长路面的使用寿命、提高路面的使用质量具有重大意义，具有较好的社会效益与经济效益。 [0027] 本发明提供的所有设备均采用模块化设计，各模块独立封闭，模块之间采用软连接方式，电、气管线采用快速接口进行连接，以实现各模块之间快速组装，实现生产线装备组装时间≤1天的目标，并达到高效率生产目的。附图说明 [0028] 图1为本发明土石分离装置的结构示意图。 [0029] 图2为本发明固化剂使用方法的流程图。 [0030] 图3为本发明长拌法的流程步骤示意图。 [0031] 图4为本发明路拌法的流程步骤示意图。 [0032] 图5为本发明第一层破碎机构的结构示意图。 [0033] 图6为本发明细破刀具的结构示意图。 [0034] 附图中：转动轴1、纵向刀具2、刀具附件3、辊轴4、突起结构5、刀齿6。 具体实施方式[0035] 下面对本发明附图结合实施例作出进一步说明。 [0036] 模块式高效率现场拌和用固化剂的固化方法，具体的步骤为： [0037] (一)现场取土及预处理 [0038] 根据现场实际素土中含水、含杂情况，对素土进行预处理，使用专用的土壤破碎筛分设备，具有土石分离装置，生产效率高，安全自动保护装置，适合多种情况的土壤的破碎和筛分； [0039] (二)称重及输送固化剂 [0040] 将现场破碎筛分好的素土，通过计量称重皮带机，定量输送到搅拌设备内；同时，采用模块式高效率现场拌和用固化剂，将土壤固化剂通过螺旋输送称重设备，定量输送到搅拌设备内，进行强制振动搅拌； [0041] (三)强制振动搅拌 [0042] 采用搅拌轴低速搅拌和高频振动两种强制振动搅拌方式，其中高频振动时每分钟 1500‑1600次，搅拌轴带动搅拌臂和搅拌叶片一起振动，是低速搅拌和高频振动同时作用，其中振动搅拌来实现宏观的对流运动和微观的扩散运动的有效结合，能够真正实现土壤和固化剂的微观均匀； [0043] (四)摊铺及碾压 [0044] 预拌好的固化土，现场就地进行碾压、摊铺作业，进行接缝和调头处的处理作业，完成后进行养生防护处理。 [0045] 步骤(一)中采用的土石分离装置，包括，所述转动轴1与驱动电机电性连接，能够实现轴向转动；所述纵向刀具2，设置有多组、间隔地对称地固定安装在转动轴1的周向外径处；所述刀具附件3，固定安装在每一组纵向刀具2的一端。 [0046] 所述刀具附件3为刀具结构，形状设置为T型、锯齿型、梳齿型、F型中任一种。 [0047] 所述刀具附件3还间隔地固定安装在两组纵向刀具2之间的转动轴1外表面。 [0048] 当对于二级以下的公路时，采用固化剂使用方法在水泥稳定土基层和底基层进行路拌法施工方式。 [0049] 当对于高速公路和一级公路时，采用先直接铺筑在土基上的底基层下层用稳定土拌和机进行路拌法施工；然后当土基上层时，采用用石灰或固化剂按照使用方法进行处理。 [0050] 作为本发明的具体实施方式，土壤破碎筛分设备筛分土壤时，根据现场土壤实际情况，先将土壤破碎达到符合要求的细度，具体包括： [0051] (1)针对大尺寸硬度比较大的土壤颗粒，第一层破碎采用硬质合金厚刀具，刀具外形采用鹰嘴切碎形式，一周布置3‑4个刀齿，同时在刀轴上的布置方式采用旋转螺旋的布置方式，将土壤从两侧往中间推送，防止两侧堆积，将土壤颗粒粗碎成10‑40mm的颗粒； [0052] (2)再通过细破刀具，刀具采用规则几何形状的刀齿6，例如长方体齿形，交错排布，将土壤破碎到5mm以下；同时配合以固定筛孔尺寸的筛网，保证使小于5mm以下的土壤颗粒可以筛分下来。 [0053] 进一步地，作为第一层破碎采用的破碎机构具体为：包括两组辊轴4、突起结构5，其中两组辊轴4通过咬合的机械连接方式并排设置，转动方向相反；所述突起结构5间隔地有序分布在辊轴4的表面，整个突起结构5在两组辊轴4咬合时排列形状为鹰嘴形状。优选地设置同一个周向截面处设置有3‑4个刀齿。 [0054] 进一步地，细破刀具，设置为两组旋转螺旋的两组辊轴4，辊轴表面设置有间隔的刀齿6，刀齿6为规则的几何形状，为长方体、正方体、锥体、圆球等，通过两组辊轴4 之间的螺旋运动，使得刀齿6对土壤进行破碎，直至达到合适的尺寸。 |
||||||
