一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌系统和方法

技术领域

本发明涉及绿色道路交通领域，具体涉及一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌系统和方法。

背景技术

近年来，越来越多的公路项目涉及环境敏感区，在该地区修建道路，弃渣处理成为一个棘手的问题。隧道工程作为道路中弃渣的“大户”，如何妥善处理隧道弃渣，并更好的对其进行利用，是工程界普遍寄予厚望的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：修建道路，弃渣处理成为一个棘手的问题，隧道内出渣对环境敏感区的污染问题；本发明提供了解决上述问题的一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌系统和方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌系统，包括设置在隧道平导段或地下风机房段的混凝土制拌室；

所述混凝土制拌室位于隧道主洞一侧的平行导洞；

所述混凝土制拌室通过在隧道平导段或地下风机房段扩挖形成，所述混凝土制拌室用于对隧道弃渣制成混凝土，所述隧道弃渣为隧道掌子面爆破后产生的隧道弃渣；

所述混凝土制拌室制成的混凝土为隧道洞内的二次衬砌、初期支护的混凝土原料。

进一步地，所述混凝土制拌室还包括碎石装置、筛选装置、智能配合比系统和混凝土拌和装置；

碎石装置连接筛选装置，筛选装置连接智能配合比系统，智能配合比系统连接混凝土拌和装置；

所述碎石装置接收隧道弃渣，所述碎石装置用于对隧道弃渣中的弃渣围岩进行破碎得到混凝土骨料粒径，所述碎石装置向所述筛选装置输送混凝土骨料粒径；

所述筛选装置接收混凝土骨料粒径，所述筛选装置用于分类混凝土骨料粒径为粗混凝土骨料粒径和细混凝土骨料粒径，所述筛选装置向所述智能配合比系统输送粗混凝土骨料粒径和细混凝土骨料粒径；

所述智能配合比系统传送粗混凝土骨料粒径和细混凝土骨料粒径至所述混凝土拌和装置，所述智能配合比系统为所述混凝土拌和装置提供配比；

所述混凝土拌和装置用于接收外界提供的水与水泥，所述混凝土拌和装置用于按照所述智能配合比系统提供的配将对水泥、水、粗骨料、细骨料以及外加剂进行混合制拌生成混凝土原料；

所述混凝土原料为隧道洞内的二次衬砌、初期支护的混凝土原料。

进一步地，还包括可接长式泵送管道和地下水净化装置；

所述地下水净化装置连通地下水和混凝土制拌室，所述地下水净化装置连通地下水和混凝土拌和装置，所述地下水净化装置接入地下水，所述地下水净化装置用于净化地下水，所述地下水净化装置为所述混凝土拌和装置输送水；

所述可接长式泵送管道连接混凝土拌和装置，所述可接长式泵送管道通过泵从混凝土拌和装置向隧道泵送混凝土拌和装置合制拌生成的混凝土原料。

进一步地，所述碎石装置处理所述隧道弃渣还得到废料，所述碎石装置传送废料至所述筛选装置。

进一步地，所述筛选装置用于筛选混凝土骨料粒径的同时还用于筛除所述碎石装置传送的废料并将粗混凝土骨料粒径、细混凝土骨料粒径和废料分类，所述筛选装置将筛选好的粗混凝土骨料粒径、细混凝土骨料粒径和废料分类传送至所述智能配合比系统。

进一步地，还包括履带式运输装置，所述履带式运输装置为所述智能配合比系统与外界的双向传输媒介，所述履带式运输装置向外输送隧道弃渣中废料，所述履带式运输装置向混凝土制拌室输送水泥材料，所述废料为隧道弃渣中从所述智能配合比系统中传出的非混凝土骨料粒径的废料。

进一步地，所述智能配合比系统分为三个通道，所述三个通道分别用于接收粗混凝土骨料粒径、细混凝土骨料粒径和废料，接收废料的通道连接履带式运输装置，所述智能配合比系统通过接收废料的通道将废料直接传送至履带式运输装置。

进一步地，所述履带式运输装置包括上下两层结构，所述履带式运输装置的上层结构用于传输水泥材料进混凝土制拌室，所述履带式运输装置的下层结构用于传输所述废料至外界，避免隧道洞内重车运输过程造成的工作环境污染和洞外的运渣污染。

进一步地，所述智能配合比系统中接收粗混凝土骨料粒径的通道与接收细混凝土骨料粒径的通道还分别设置有加料装置，加料装置用于按照配比调节通过通道向所述混凝土拌和装置传送的混凝土骨料粒径的比例。

一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌方法，包括设置基于所述的一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌系统，还包括制拌步骤如下：

步骤1、隧道掌子面爆破出渣后，将隧道弃渣运至混凝土制拌室，对弃渣围岩进行破碎；

步骤2、对破碎弃渣围岩形成的骨料进行粗、细骨料分类，分类后分别传送至智能混凝土配合比系统；

步骤3、智能混凝土配合比系统按隧道内初期支护和二次衬砌混凝土材料配比要求将水泥、水、粗骨料、细骨料以及外加剂按配合比进行智能配比；

步骤4、智能配比后通过混凝土拌和装置将混凝土进行拌和；

步骤5、拌和后得到的混凝土原料通过泵送至施工区域。

优选的，在隧道平导段或地下风机房段、通过扩挖形成混凝土制拌室。扩挖宽扩挖宽度3米，长度50米。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明可以在洞内对隧道出渣进行处理，使其成为施工所需的混凝土材料。将隧道弃渣在洞内变废为宝，对保护环境，减少弃渣运距，节约成本都能起到良好的作用。

本发明能够在隧道洞内利用隧道出渣进行混凝土的制拌，对隧道洞内的二次衬砌、初期支护提供混凝土原料，减少隧道建设过程中的出渣问题，特别是环境敏感区的出渣问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的隧道施工出渣示意图。

图2为本发明的隧道洞内混凝土智能制拌系统工作示意图。

具体实施方式

在对本发明的任意实施例进行详细的描述之前，应该理解本发明的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本发明可采用其它的实施例，并且可以以各种方式被实施或被执行。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性改进前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌系统，如图1-2所示，包括设置在隧道平导段或地下风机房段的混凝土制拌室；

所述混凝土制拌室位于隧道主洞一侧的平行导洞；

所述混凝土制拌室通过在隧道平导段或地下风机房段扩挖形成，所述混凝土制拌室用于对隧道弃渣制成混凝土，所述隧道弃渣为隧道掌子面爆破后产生的隧道弃渣；

所述混凝土制拌室制成的混凝土为隧道洞内的二次衬砌、初期支护的混凝土原料。

进一步地，所述混凝土制拌室还包括碎石装置、筛选装置、智能配合比系统和混凝土拌和装置；

碎石装置连接筛选装置，筛选装置连接智能配合比系统，智能配合比系统连接混凝土拌和装置；

所述碎石装置接收隧道弃渣，所述碎石装置用于对隧道弃渣中的弃渣围岩进行破碎得到混凝土骨料粒径，所述碎石装置向所述筛选装置输送混凝土骨料粒径；

所述筛选装置接收混凝土骨料粒径，所述筛选装置用于分类混凝土骨料粒径为粗混凝土骨料粒径和细混凝土骨料粒径，所述筛选装置向所述智能配合比系统输送粗混凝土骨料粒径和细混凝土骨料粒径；

所述智能配合比系统传送粗混凝土骨料粒径和细混凝土骨料粒径至所述混凝土拌和装置，所述智能配合比系统为所述混凝土拌和装置提供配比；

所述混凝土拌和装置用于接收外界提供的水与水泥，所述混凝土拌和装置用于按照所述智能配合比系统提供的配将对水泥、水、粗骨料、细骨料以及外加剂进行混合制拌生成混凝土原料；

所述混凝土原料为隧道洞内的二次衬砌、初期支护的混凝土原料。

进一步地，还包括可接长式泵送管道和地下水净化装置；

所述地下水净化装置连通地下水和混凝土制拌室，所述地下水净化装置连通地下水和混凝土拌和装置，所述地下水净化装置接入地下水，所述地下水净化装置用于净化地下水，所述地下水净化装置为所述混凝土拌和装置输送水；

所述可接长式泵送管道连接混凝土拌和装置，所述可接长式泵送管道通过泵从混凝土拌和装置向隧道泵送混凝土拌和装置合制拌生成的混凝土原料。

进一步地，所述碎石装置处理所述隧道弃渣还得到废料，所述碎石装置传送废料至所述筛选装置。

进一步地，所述筛选装置用于筛选混凝土骨料粒径的同时还用于筛除所述碎石装置传送的废料并将粗混凝土骨料粒径、细混凝土骨料粒径和废料分类，所述筛选装置将筛选好的粗混凝土骨料粒径、细混凝土骨料粒径和废料分类传送至所述智能配合比系统。

进一步地，还包括履带式运输装置，所述履带式运输装置为所述智能配合比系统与外界的双向传输媒介，所述履带式运输装置向外输送隧道弃渣中废料，所述履带式运输装置向混凝土制拌室输送水泥材料，所述废料为隧道弃渣中从所述智能配合比系统中传出的非混凝土骨料粒径的废料。

进一步地，所述智能配合比系统分为三个通道，所述三个通道分别用于接收粗混凝土骨料粒径、细混凝土骨料粒径和废料，接收废料的通道连接履带式运输装置，所述智能配合比系统通过接收废料的通道将废料直接传送至履带式运输装置。

进一步地，所述履带式运输装置包括上下两层结构，所述履带式运输装置的上层结构用于传输水泥材料进混凝土制拌室，所述履带式运输装置的下层结构用于传输所述废料至外界，避免隧道洞内重车运输过程造成的工作环境污染和洞外的运渣污染。

进一步地，所述智能配合比系统中接收粗混凝土骨料粒径的通道与接收细混凝土骨料粒径的通道还分别设置有加料装置，加料装置用于按照配比调节通过通道向所述混凝土拌和装置传送的混凝土骨料粒径的比例。

一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌方法，包括设置基于所述的一种适用于环境敏感区的隧道出渣制拌系统，还包括制拌步骤如下：

步骤1、隧道掌子面爆破出渣后，将隧道弃渣运至混凝土制拌室，对弃渣围岩进行破碎；

步骤2、对破碎弃渣围岩形成的骨料进行粗、细骨料分类，分类后分别传送至智能混凝土配合比系统；

步骤3、智能混凝土配合比系统按隧道内初期支护和二次衬砌混凝土材料配比要求将水泥、水、粗骨料、细骨料以及外加剂按配合比进行智能配比；

步骤4、智能配比后通过混凝土拌和装置将混凝土进行拌和；

步骤5、拌和后得到的混凝土原料通过泵送至施工区域。

优选的，在隧道平导段或地下风机房段、通过扩挖形成混凝土制拌室。扩挖宽扩挖宽度3米，长度50米。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。