技术领域
[0001] 本发明涉及废弃物处理技术领域，尤其涉及一种流态固化土的制备设备及制备方法。
相关背景技术
[0002] 公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003] 工程渣土(弃土)和工程泥浆约占建筑垃圾总量的70％到80％。这些垃圾如果处理不当极易引发崩塌、泥石流等灾害，还会破坏原有土壤内部生态平衡，造成水污染，危害极大。以工程渣土为原料制备流态固化土，是处理工程渣土的途径之一。流态固化土由工程渣土、水和固化剂拌和获得，可以用于路基填筑、台背回填、软弱地基加固等工程，具有质量可控、绿色环保、价格低廉等优势。
[0004] 但是目前流态固化土多为厂拌，严重增加了输送成本。若不采用厂拌设备，由于工程渣土的成分复杂，含水量不固定等特点，其中存在大量的大颗粒土体，很难拌合为符合标准的浆料。
具体实施方式
[0052] 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0053] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0054] 实施例1
[0055] 一种流态固化土的制备设备，如图1所示，包括：
[0056] 振动筛分部、搅拌粉碎部和螺旋输送部；
[0057] 振动筛分部包括振动筛3和传送带9，振动筛3设置于传送带9上方，传送带9末端连通搅拌粉碎部；
[0058] 搅拌粉碎部包括搅拌桶2，如图6所示，搅拌桶2设置有固定压碾齿排19，固定压碾齿排19在长度方向上设置有多个固定压碾齿，搅拌桶2中设置有旋转轴23，旋转轴23的轴线与固定压碾齿排19的长度方向平行，旋转轴23上设置有旋转压碾齿排17和搅拌齿排18，旋转压碾齿排17沿旋转轴23的长度方向设置有多个旋转压碾齿，固定压碾齿和旋转压碾齿的齿顶面和齿根面均为压碾面24，旋转压碾齿能够随着旋转轴23的转动穿过固定压碾齿之间的空隙并离开，此过程中，旋转压碾齿的压碾面能够随着旋转轴的转动，相隔设定的距离与固定压碾齿的压碾面相对，并逐渐相错分离；
[0059] 如图1所示，螺旋输送部包括螺旋输送器1，螺旋输送器的末端与搅拌粉碎部连通。
[0060] 通过以上设置，搅拌桶2内部安装有搅拌齿和压碾齿，不仅可以进行流态固化土的搅拌，还可以对工程渣土中的大颗粒进行粉碎，使之能更好的与固化剂、水进行拌合，并且能防止工程渣土中的大颗粒粘附在压碾齿上，因此，能够在工程现场对工程渣土进行处理和利用，避免使用厂拌设备，可极大节约工程经济成本与时间成本。
[0061] 如图1所示，振动筛3包括筛网15、振动机11和漏斗10，筛网15与传送带9平行设置；漏斗10位于筛网15上方，且与振动机11固定连接；筛网15与振动机11固定连接；筛网15和传送带9倾斜设置，搅拌桶2一侧的高度高于漏斗10一侧；筛网15上均布贯通的筛孔；则落在筛网15上的工程渣土受重力和震动作用，合格的渣土颗粒穿过筛网15，并被传送带9送至搅拌桶2内部，不合格的渣土颗粒无法穿过筛网15，沿倾斜的筛网15上表面直接滚落至传送带9以外，进行后续处理，避免了振动筛清理不合格料的过程。
[0062] 如图5所示，传送带9的两侧设置有挡板16，振动机11和挡板16连接，漏斗10通过支撑杆固定在挡板16上。
[0063] 如图2所示，传送带9的末端位于搅拌桶2的开口上方，工程渣土原料以撒料的方式进入搅拌桶2中，有利于后续的压碾搅拌。
[0064] 如图6所示，旋转轴23连接搅拌电机7，能够在搅拌电机7的带动下旋转。
[0065] 旋转压碾齿排17与搅拌齿排18通过框型结构25连接在旋转轴23的侧壁上；框型结构25能够避免对浆料流动造成阻碍，有利于提高搅拌均匀性，有利于大颗粒土体向底部固定压碾齿排19位置的沉降，从而提高生产效率。
[0066] 旋转压碾齿排17与旋转轴23的距离大于搅拌齿排18与旋转轴23的距离，避免搅拌齿排18与固定压碾齿排19撞击。
[0067] 如图7所示，旋转压碾齿排17和搅拌齿排18在旋转轴23的外围间隔排列，本实施例中，旋转压碾齿排17和搅拌齿排18的数量分别为2个，在旋转轴23外围互呈90°间隔排列。
[0068] 如图7所示，旋转压碾齿和固定压碾齿高度方向上的截面为矩形，且矩形的面积与振动筛的筛孔面积一致，压碾齿设计为矩形在保证总体压碾面积和压碾效率的前提下，使单个压碾面的面积较小，避免了土体粉碎过程中泥皮的产生与附着，搅拌齿与旋转压碾齿共同工作，解决了工程渣土中大颗粒土体难以与水、固化剂充分拌合的问题；固定压碾齿排19的宽度(与运动路径平行方向的尺寸为宽度)为10cm，单个固定压碾齿的压碾面24的尺寸(向旋转轴23方向的投影尺寸)约为5×10cm，旋转压碾齿排17的宽度(与运动路径平行方向的尺寸为宽度)为10cm，单个旋转压碾齿的压碾面24的尺寸(向旋转轴23方向的投影尺寸)约为5×10cm，固定压碾齿和旋转压碾齿的压碾齿的压碾面24为为弧面，且固定压碾齿的压碾面24为内凹的弧面，旋转压碾齿的压碾面24为外凸的弧面。
[0069] 如图8所示，固定压碾齿和旋转压碾齿的压碾齿压碾面24包括以旋转轴为中心轴的圆柱面，随着上方的旋转压碾齿排17沿图中虚线箭头方向旋转，上方的齿根面27与下方的齿顶面26逐渐重合，使土体颗粒28进入两者的间隙中经受压碾。
[0070] 如图8所示，在旋转压碾齿穿过固定压碾齿间隙的过程中，固定压碾齿排19的齿顶面(即压碾面)与旋转压碾齿排17的齿根面(也是压碾面)相对，固定旋转压碾齿排的齿根面27与旋转压碾齿排的齿顶面26相对，在土体颗粒28进入的方向上，上下压碾面(即齿顶面26和齿根面27)的间距逐渐缩小，使旋转压碾齿穿过固定压碾齿时，夹在中间的土体颗粒28受到压碾面间距逐渐缩小产生的正应力，同时由于旋转压碾齿排17的旋转运动，土体颗粒28上下部分又受压碾面向不同方向运动产生的剪切作用，因此，更有利于均匀地粉碎大颗粒土体，并且防止粘附。相较于尖形切割齿来说，高度方向上的截面为矩形的压碾齿具有更为平整的压碾面，相对的压碾面24面积更大，夹于固定压碾齿和旋转压碾齿之间的大颗粒土体在上下两方的剪切运动的作用下整体发生剪切破碎，颗粒被快速粉碎，并被水分迅速渗透，形成均质浆料，避免粘附在压碾齿表面堵塞压碾通道，导致装置的压碾作用失效。为了保证水分的有效渗透，固定压碾齿排19和旋转压碾齿排17的相对运动速度不宜过快，与旋转压碾齿排17的宽度相对应，其旋转速度能够在15～25r/min范围内调节，防止产生粘度大的泥饼粘附再压碾面上。
[0071] 如图2所示，搅拌桶2设置有注水管8，注水管8上设置有注水泵，注水管8连接在搅拌桶2底部的一侧，如图6所示，注水管8在搅拌桶底部的开口为进水口21。
[0072] 如图2所示，搅拌桶2的底部设置有出浆管14，出浆管14上设置有出浆泵，如图6所示，出浆管14通过搅拌桶2底部的漏浆孔20与搅拌桶2内腔连通，漏浆孔20远离进水孔21，出浆管14连接在搅拌桶2底部远离注水管8的一侧；漏浆孔20的大小呈设定的尺寸，且分布在固定压碾齿排19旋转范围的最低端的两侧，使得无法穿过漏浆孔20的大颗粒土体能够汇集在固定压碾齿排19旋转范围的最低端的两侧附近，能够随着搅拌迅速被压碾齿压碾。
[0073] 如图3所示搅拌桶2的底部外侧设置有传感器12，传感器12与控制台13连接，旋转轴23连接有搅拌电机7，搅拌电机7与控制台13连接，传感器12包括重力传感器，用于检测搅拌桶2中添加物料的重量。
[0074] 如图4所示，螺旋输送器1的下端设置有进料口4，上端设置有出料口6，如图2所示，出料口6伸入搅拌桶2中防止粉料产生扬尘，螺旋输送器1中设置有螺旋钻杆22，螺旋钻杆22能够被输送电机5带动，将从进料口4输送的粉状物料输送至上方的出料口6排出。
[0075] 控制台13连接振动筛3、螺旋输送器1、注水管8和出浆管14，控制台13设置有P ID系统，可控制水、工程渣土、固化剂的加入量和搅拌粉碎时间，能够实现流态固化土的自动化制备，节约了人力成本，使流态固化土的质量更加可靠，制备效率更高。
[0076] 使用本实施例的装置的流态固化土的制备方法，包括以下过程：
[0077] S1、将工程渣土倒入振动筛3，合格的工程渣土透过振动筛3的筛网15落至传送带9上，并被传送带9送至搅拌桶2中，不合格的工程渣土无法通过筛网15，沿筛网15滚落至传送带9以外；
[0078] S2、螺旋输送器1将固化剂送入搅拌桶中；
[0079] S3、通过注水管向搅拌桶2中注入清水，直至设定的水量；
[0080] S4、旋转轴23带动旋转压碾齿排17和搅拌齿排18绕轴旋转，旋转压碾齿排17在穿过固定压碾齿排19的空隙的过程中压碾工程渣土中的大颗粒土体；
[0081] S5、待工程渣土、固化剂和水拌合为合格的流态固化土后，通过出浆管排出，流态固化土被泵送至储浆罐或指定位置。
[0082] 通过以上过程，能够取代厂拌，改为在工程现场对工程渣土进行处理和利用。且由于装置分为三个部分，能够在施工现场平整场地，将流态固化土的制备设备放置指定位置，并将螺旋输送器出料孔和震动筛传动带上方对准搅拌粉碎机，灵活进行作业。
[0083] S1中，工程渣土在倒入振动筛之前经过旋耕犁预处理，初步粉碎大颗粒土体。
[0084] 控制台13通过控制振动筛3、螺旋输送器1和注水管上的注水管8，来控制工程渣土、水和固化剂的配比，控制台13通过传感器12监测搅拌桶2中物料的添加量。
[0085] 待S5完成后，通过注水管向搅拌桶2中注入清水至搅拌桶的2/3容量，并启动旋转轴23清洗搅拌桶。
[0086] 实施例2
[0087] 本实施例与实施例1的区别在于:
[0088] 固定压碾齿排19和旋转压碾齿排17的压碾齿的压碾面24为平面，由于旋转压碾齿17的旋转作用，同样能实现在土体颗粒进入的方向上，上下压碾面的间距逐渐缩小的效果。
压碾粉碎原理与实施例1相同，且形状更易于机械加工。
[0089] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
