本發明涉及地下洞室砂石拌和施工領域，特別是一種地下洞室砂石拌和系統及方法。

背景技術：

對于洞室掘進施工，常規的施工方法是洞室貫通后進行混凝土襯砌，也有掘進與襯砌同步實施，掘進產生的棄料通常采用設備運輸到指定堆放場，而洞室支護襯砌混凝土由洞外向內運輸。其特點是施工場地寬裕，各工序干擾小。其缺點是棄渣場占用大量土地資源且污染環境；生產混凝土所需砂石骨料還需征用料場；運輸耗時較長。以往考慮成本控制，也有部分工程在洞口附近布置砂石加工及拌和系統，利用棄料加工生產砂石骨料及混凝土，符合棄料再利用節能減排的宗旨理念，節約了原材料采購成本，縮短了運輸距離，其缺點是成本仍未得到有效控制，尤其是往復輸送費時費力。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種地下洞室砂石拌和系統及方法，能夠跟隨地下洞室襯砌支護施工，將洞渣重復再生產制成混凝土，優選的方案中，能夠根據施工需要生產混凝土或噴混凝土，骨料能夠根據施工要求循環利用，充分消化利用洞渣棄料。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種地下洞室砂石拌和系統，它包括移動臺車，在移動臺車上設有砂石骨料制備裝置、輸送裝置和拌和裝置。

優選的方案中，所述的砂石骨料制備裝置、輸送裝置和拌和裝置中，包括進料倉、粗破車間、細碎車間、篩分車間、儲料倉、輸送裝置和拌和站，進料倉、粗破車間、細碎車間、篩分車間、儲料倉和拌和站之間通過輸送裝置依次連接；

在進料倉的頂部設有板條篩。

優選的方案中，所述的移動臺車底部設有輪子，移動臺車布置在軌道上。

優選的方案中，所述的儲料倉包括混合料儲料倉和噴混凝土儲料倉，篩分車間的各級配排料口通過多個按級配設置的輸送裝置與混合料儲料倉連接，篩分車間還通過輸送裝置與噴混凝土儲料倉連接，混合料儲料倉和噴混凝土儲料倉通過輸送裝置與拌和站連接。

優選的方案中，混合料儲料倉和噴混凝土儲料倉與拌和站之間的輸送裝置為至少一條傾斜布置的膠帶機；

或者混合料儲料倉和噴混凝土儲料倉與拌和站之間的輸送裝置為一條水平布置的膠帶機，在膠帶機的尾端設有提升機，提升機的卸料段與拌和站的進料口連接。

優選的方案中，與混合料儲料倉和噴混凝土儲料倉之間的輸送裝置為膠帶機，在膠帶機上設有流量控制裝置；

所述的流量控制裝置包括設在膠帶機上的稱重裝置，和用于驅動膠帶機運行的變頻電機；

或者篩分車間的出料口設有流量控制裝置。

優選的方案中，在篩分車間與細碎車間之間設有用于返料的輸送裝置。

一種采用上述的地下洞室砂石拌和系統進行拌和施工的方法，包括以下步驟：

s1、鋪設軌道，將進料倉、粗破車間、細碎車間、篩分車間、儲料倉和拌和站安裝在移動臺車上，并設置好輸送裝置；

s2、洞渣裝料至進料倉，經粗破車間粗破，經細碎車間精加工成骨料，送入篩分車間篩分擇料，生產混凝土時，成品骨料混合后，經輸送裝置輸送至混合料儲料倉，用輸送裝置將混合骨料輸送至拌和站進行生產；

或者，當需要噴混凝土骨料時，通過控制篩分車間的篩分擇料，輸送至噴混凝土儲料倉，生產噴混凝土時，用輸送裝置將骨料送至拌和站進行生產；

s3、篩分車間級配骨料富余或有大粒徑骨料時，通過篩分車間下方的第二輸送裝置返料至細碎車間再加工，局部形成循環；

s4、當襯砌支護完成某一長度后，或根據需要時，移動整個移動臺車，利用牽引設備或自動驅動裝置，將整個移動臺車和其上的砂石骨料制備裝置、輸送裝置和拌和裝置移動到新的預定位置；

通過以上步驟，實現在地下洞室砂石拌和與襯砌支護同步移動。

優選的方案中，在篩分車間中設有與骨料粒徑相對應的級配排料口，在每個級配排料口的輸送裝置通過流量控制裝置控制骨料的級配比例。

優選的方案中，采用自卸車將洞渣運送到進料倉附近的洞渣堆場，采用反鏟給進料倉裝料。

本發明提供的一種地下洞室砂石拌和系統及方法，通過將砂石骨料制備裝置、輸送裝置和拌和裝置設置在移動臺車上，能夠方便地跟隨襯砌支護施工運行，根據施工需要將洞渣循環再利用生產混凝土骨料，進一步節約了原材料采購成本，縮短了運輸距離。優選的方案中，設置了多條生產路徑，能夠滿足不同需要的混凝土的生產。設置的第二輸送裝置返料至細碎車間，能夠根據級配需要循環生產骨料，進一步提高洞渣的利用率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明的俯視結構示意圖。

圖2為本發明的立面結構示意圖。

圖中：自卸車1，洞渣堆場2，反鏟3，進料倉4，移動臺車5，混合料儲料倉6，粗破車間7，細碎車間8，篩分車間9，噴混凝土儲料倉10，拌和站11，第一輸送裝置12，第二輸送裝置13，第三輸送裝置14，第四輸送裝置15，第五輸送裝置16，第六輸送裝置17，施工通道18，板條篩19，提升機20，軌道21。

具體實施方式

實施例1：

如圖1~2中，一種地下洞室砂石拌和系統，它包括移動臺車5，在移動臺車5上設有砂石骨料制備裝置、輸送裝置和拌和裝置。

優選的方案如圖1~2中，所述的砂石骨料制備裝置、輸送裝置和拌和裝置中，包括進料倉4、粗破車間7、細碎車間8、篩分車間9、儲料倉和拌和站11，進料倉4、粗破車間7、細碎車間8、篩分車間9、儲料倉和拌和站11之間通過輸送裝置依次連接；本例中，粗破車間7采用至少一臺顎式破碎機，細碎車間8采用至少一臺反擊式破碎機。由此結構，將洞渣經過粗破、細碎后，在篩分車間9分級，然后根據級配需求送至儲料倉內，再送入拌和站拌和成所需的混凝土。原料除了采用洞渣外，也可以將原料直接從洞外輸送至本發明的砂石骨料制備裝置中。

在進料倉4的頂部設有板條篩19。設置的板條篩19用于篩出粒徑過大的洞渣。

優選的方案如圖2中，所述的移動臺車5底部設有輪子，移動臺車5布置在軌道21上。移動臺車5通過與牽引裝置連接移動，或者在移動臺車5上設置驅動裝置，以驅動移動臺車5自行走。

優選的方案如圖1、2中，所述的儲料倉包括混合料儲料倉6和噴混凝土儲料倉10，篩分車間9的各級配排料口通過多個按級配設置的輸送裝置與混合料儲料倉6連接，篩分車間9還通過輸送裝置與噴混凝土儲料倉10連接，混合料儲料倉6和噴混凝土儲料倉10通過輸送裝置與拌和站11連接。在篩分車間9的各級振動篩出料口處設置有溜筒或溜槽，在溜筒或溜槽下方設置第四輸送裝置15和第五輸送裝置16，分別給混合料儲料倉6和噴混凝土儲料倉10輸送骨料。其中第四輸送裝置15可以是多條膠帶機，分別對應不同的振動篩出料口，在該多條膠帶機上設有流量控制裝置，以控制級配配料。或者第四輸送裝置15為1臺膠帶機，同時對應所有的各級振動篩出料口，在各級振動篩出料口處設置骨料流量控制裝置，例如在各個振動篩出料口設有帶稱重的料斗，通過減量稱重的方式控制骨料的流量，并在落到第四輸送裝置15上的過程中完成級配混合。

優選的方案中，混合料儲料倉6和噴混凝土儲料倉10與拌和站11之間的輸送裝置為至少一條傾斜布置的膠帶機；

或者混合料儲料倉6和噴混凝土儲料倉10與拌和站11之間的輸送裝置為一條水平布置的膠帶機，在膠帶機的尾端設有提升機20，提升機20的卸料段與拌和站11的進料口連接。由此結構，能夠節省設備布置所需的空間。

優選的方案中，與混合料儲料倉6和噴混凝土儲料倉10之間的輸送裝置為膠帶機，在膠帶機上設有流量控制裝置，所述的流量控制裝置包括設在膠帶機上的稱重裝置，和用于驅動膠帶機運行的變頻電機。

優選的方案中，在篩分車間9與細碎車間8之間設有用于返料的輸送裝置。在本例中為第二輸送裝置13。由此結構，將級配富余的物料返回細碎車間8。破碎后再利用。

實施例2：

在實施例1的基礎上，更優選的方案為：移動臺車5設置在軌道21上，在移動臺車5的一端設有洞渣堆場2，自卸車1將洞渣輸送至洞渣堆場2，通過反鏟3上料給進料倉4，進料倉4固設在移動臺車5上，在進料倉4的頂部設有板條篩19，在進料倉4的底部設有第一輸送裝置12，第一輸送裝置12為一條傾斜布置的膠帶機，第一輸送裝置12的尾端設置在粗破車間7中顎式破碎機的進料口上方，粗破車間7通過溜槽或膠帶機與細碎車間8的反擊式破碎機進料口連接，物料經過反擊式破碎機破碎后，通過第三輸送裝置14送入到篩分車間9內，第三輸送裝置14為膠帶機或者膠帶機與提升機的組合，篩分車間9為多級振動篩，級配結構與實施例1中相同。篩分車間9通過第四輸送裝置15與混合料儲料倉6連接，篩分車間9還通過第五輸送裝置16與噴混凝土儲料倉10連接，在混合料儲料倉6和噴混凝土儲料倉10的一側設有第六輸送裝置17，第六輸送裝置17為膠帶機，根據施工需要，混合料儲料倉6或噴混凝土儲料倉10設卸料口，第六輸送裝置17將骨料輸送至拌和站11，在第六輸送裝置17的尾端設有提升機20，用于上料。

實施例3：

在實施例1和2的基礎上，如圖1~2中，一種采用上述的地下洞室砂石拌和系統進行拌和施工的方法，包括以下步驟：

s1、鋪設軌道21，洞外將進料倉4、粗破車間7、細碎車間8、篩分車間9、儲料倉和拌和站11安裝在移動臺車5上，并設置好輸送裝置；

s2、優選的方案中，采用自卸車1將洞渣運送到進料倉4附近的洞渣堆場2，采用反鏟3給進料倉4裝料。

洞渣裝料至進料倉4，經粗破車間7粗破，經細碎車間8精加工成骨料，送入篩分車間9篩分擇料，生產混凝土時，成品骨料混合后，經輸送裝置輸送至混合料儲料倉6，用輸送裝置將混合骨料輸送至拌和站11進行生產；

優選的方案中，在篩分車間9中設有與骨料粒徑相對應的級配排料口，在每個級配排料口的輸送裝置通過流量控制裝置控制骨料的級配比例。

或者，當需要噴混凝土骨料時，通過控制篩分車間9的篩分擇料，輸送至噴混凝土儲料倉10，生產噴混凝土時，用輸送裝置將骨料送至拌和站11進行生產；

s3、篩分車間9級配骨料富余或有大粒徑骨料時，通過篩分車間9下方的第二輸送裝置13返料至細碎車間8再加工，局部形成循環；

s4、隧洞掘進到一定深度，需要支護襯砌時，移動整個移動臺車5至指定地點，位置選擇應避開遇水易溶的地質帶，布置在已襯砌部位為宜。

當襯砌支護完成某一長度后，或根據需要時，移動整個移動臺車5，利用牽引設備或自動驅動裝置，將整個移動臺車5和其上的砂石骨料制備裝置、輸送裝置和拌和裝置移動到新的預定位置；

通過以上步驟，實現在地下洞室砂石拌和與襯砌支護同步移動。

上述的實施例僅為本發明的優選技術方案，而不應視為對于本發明的限制，本申請中的技術特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發明的保護范圍應以權利要求記載的技術方案，包括權利要求記載的技術方案中技術特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內的等同替換改進，也在本發明的保護范圍之內。