Den komplette guide til tunnelslagbehandling

Resume：Behandlingsteknologien for sand- og grusaggregater er nøglen til behandlingen og udnyttelsen af tunnel-slagge, som hovedsageligt omfatter valget af genvinding af tunnel-slagge, valg og layout af sand- og grusbehandlingssystemer, behandlingsteknologi for sand- og grusaggregater, spildevandsbehandling, støv- og støjkontrol osv.

Udnyttelsesstatus for tunnel-slagge

1. Hvad er tunnel-slagge?

Tunnel-slagge henviser til stenaffald, der graves ud under tunneludgravningsprocessen.

2. Fare ved forkert bortskaffelse af tunnel-slagge

Under udgravningsprocessen af motorveje og højhastighedsjernbanetunneler genereres der store mængder tunnel-slagge. På grund af faktorer som byggeteknologi og organisation kan tunnel-slagge ikke udnyttes rimeligt, og det er ofte nødvendigt at bygge specialiserede affaldsområder til bortskaffelse.

Besætte landbrugsjord og spilde landressourcer

Den vilkårlige bortskaffelse af tunnelslag genereret ved tunneludgravning besætter ikke kun en stor mængde landbrugsjord, men påvirker også landets funktion, og de fysiske og kemiske egenskaber ved overfladejorden kan ændre sig. Samtidig kan rester af byggematerialer forårsage forurening af jorden med tungmetaller, hvilket signifikant mindsker dyrkningskapaciteten af den dyrkede jord.

Øge risikoen for oversvømmelseskatastrofer

Udgravningen af tunnelslag forstyrrer overfladeområdet betydeligt, hvilket øger området for erosion af jord, der oprindeligt var alvorligt eroderet. Hvis det ikke behandles og beskyttes under byggeprocessen, vil det forårsage regional erosion af jorden og bringe ustabile faktorer til sikkerheden af hovedprojektet, hvilket øger risikoen for oversvømmelseskatastrofer langs floden.

Økonomisk ressourceafspildning

For at opfylde kravene til grøn byggeri, skal en stor mængde tunnelslag genereret under tunneludgravning behandles. Dog øger langdistance transport ikke kun projektomkostningerne, men forårsager også ressourceafspildning. Derfor er det især vigtigt at behandle det forladte tunnelslag korrekt i ingeniørarbejdet.

3. Begrænsninger ved forberedelse af sand fra tunnelslag

Den multifacetterede og ikke-selektive karakter af tunnellithologi

I forhold til sand- og grusgrave er den største ulempe ved at bruge tunnelslag til at producere maskinlavet sand, at materialet ikke er selektivt. Ifølge planlægningsskemaet for projektet produceres slaggen under tunnelkonstruktionen, hvilket betyder, at forskellen i klipperne kan være relativt stor, og kvaliteten af det maskinlavede sand er ustabil. Hvis slaggen produceres af flere tunneler, vil denne situation være mere udtalt.

Mangel på rimelig evaluering af tunnelslag

Nogle ingeniørpersonale har muligvis kun en begrænset forståelse af tunnelslag i forhold til vejfundamentfyldning og mangler teknisk støtte samt objektiv forståelse af dets anvendelse i betonbyggeri, hvilket gør det vanskeligt at organisere menneskelige, materielle og finansielle ressourcer til at studere og anvende tunnelslag.

Mangel på standardiseret behandlingsteknologi

Sammensætningen af tunnelslag er kompleks, og lithologien af tunnelslag varierer meget i forskellige regioner. I øjeblikket findes der ingen standardiseret behandlingsplan og proces, og der skal designes skræddersyede behandlingsplaner baseret på den specifikke situation på forskellige steder.

Anvendelse af tunnelslag

Nøgleteknologier til forberedelse af sand og grus fra tunnelsslagge

Processen for produktion af tunnelsand fra tunnelsslagge omfatter hovedsageligt: analyse af typen og graden af tunnelens omgivet klippe → valg af genvinding af tunnelsslagge → udbuds- og efterspørgselsanalyse af tunnelsslagge og sandsten → sammenligning og valg af behandlingssteder for sand og grus → design af behandlingsteknologi for sand og grus → valg af udstyr til sand og grus → konstruktion af behandlingssteder for sand og grus, installation af udstyr → kvalitetsinspektion af sand- og grusaggregater → justering af udstyr.

Behandlingsteknologien for sand- og grusaggregater er nøglen til behandlingen og udnyttelsen af tunnel-slagge, som hovedsageligt omfatter valget af genvinding af tunnel-slagge, valg og layout af sand- og grusbehandlingssystemer, behandlingsteknologi for sand- og grusaggregater, spildevandsbehandling, støv- og støjkontrol osv.

1. Analyse af typer og grader af tunnelens omgivet klippe

Klippens type i omgivet klippe er den nøglefaktor, der bestemmer, om sand og grus kan fremstilles. Graden af omgivet klippe bestemmes hovedsageligt af graden af fragmentering af tunnelsslagge og typen af omgivet klippe. Den omgivede klippe med høj styrke kan bruges til at fremstille sand og grus.

2. Valg af genvinding af tunnelsslagge

Tunnelsslagge har følgende karakteristika:

(1) Tunnelsslaggen kan komme fra forskellige dele eller enheder af engineeringprojektet, og variationen i lithologi, trykstyrke, forvitringsgrad m.m. øger mangfoldigheden og kompleksiteten af råmaterialet, hvilket gør det svært at sikre kvaliteten og stabiliteten af råmaterialet.

(2) Der er mange urenheder, såsom mudder og jord, i tunnelsslaggen, og renheden er lav. Derfor skal der tages passende foranstaltninger for at fjerne urenheder og jord.

(3) Den primære metode til engineeringudgravning er sprængning. Under tunneludgravningen, på grund af indflydelsen fra den tværgående designstørrelse, er sprængfladen lille og sprængpunkterne koncentrerede, hvilket resulterer i en mindre gennemsnitlig størrelse af sprængslaggene, med mere pulver og tykkere pulverskikt.

I henhold til karakteristikaene af tunnelsslagge, hvis alle blandes og stables i slaggehaven, vil det forårsage ustabilitet i råmaterialet. Forberedende screening og klassificering er nødvendige for at minimere kvalitetssvingningen af råmaterialet fra kilden.

Effektive foranstaltninger til at forbedre kvaliteten af tunnelsslagge råklippe:

For det første, før udgravning, sammenlignes de stedlige konstruktionsmålinger med data fra geologiske undersøgelser for at bestemme den tilsvarende lithologi, styrke og forvitringsgrad af forskellige udgravningsdele, samt om de kan bruges som råmaterialer til fremstilling af sand- og grusaggregater, for at vælge tunnelsslagge fra kilden.

Derefter, under udgravningsprocessen, udføres passende screening af tunnelsslagge, som at vælge klipper med gode egenskaber og høj styrke til behandling af sand- og grusaggregater. De udgravede slagmaterialer fra knuste zoner, mudrede formationer og svage formationer bruges ikke til fremstilling af sand- og grusaggregater.

Endelig bliver tunnelafskærvet, der transporteres til afskærvningspladsen, klassificeret og stablet efter kvalitet for at sikre, at kvalitetsforskellen af afskærvningen i den samme bunke minimeres, ydelsen er mere stabil, og det er let at klassificere, behandle og udnytte.

3. Valg af sted og layout af sand- og grusbehandlingssystem

Der er hovedsageligt to typer sand- og grusbehandlingssystemer: faste og mobile. I øjeblikket bruger store og mellemstore systemer for det meste faste typer. For små skala sand- og stensbehandlingssystemer i lineær ingeniørarbejde (såsom jernbaner, motorveje osv.) bør der anvendes mobile typer.

Det mobile sand- og grusbehandlingssystem vedtager modulær samling, som fleksibelt kombinerer knusning, screening og sandproduktion til én enhed. Det kan hurtigt overføres til produktion i takt med projektplanen og forkorte transportafstanden mellem de forskellige processer.

Valget af sted og layout af sand- og grusbehandlingssystemet bør omfatte en omfattende analyse af kilden til råmaterialer og placeringen af blandingsanlægget. Baseret på regionale karakteristika, omgivende miljø, stedets størrelse (under hensyntagen til en vis mængde lager af færdige materialer og tunnelafskæring), systemstørrelse og form, produktionsproces og andre faktorer, bør den ideelle placering vælges fra tilgængelige steder, og en rimelig planlægning bør udføres for at imødekomme kravene om avanceret teknologi, bekvem konstruktion, pålidelig drift samt god økonomi, sikkerhed og miljøbeskyttelse.

4. Behandlingsteknologi for sand- og grusaggregater

Forberedelsen af sand- og grusaggregater fra tunnelafskæring involverer knusning, screening og sandproduktion, med hovedprocessen som "mere knusning og mindre maling, erstatte maling med knusning, og kombinere knusning og maling". Egenskaberne ved det behandlede materiale påvirker direkte designet af behandlingsprocessen for sand- og grusaggregater.

Knusning

Antallet af knusningssektioner bør bestemmes i henhold til lithologi, hårdhed, indgående partikelstørrelse, den krævede behandlingskapacitet af tunnelafskærvningen og i kombination med andre faktorer til en omfattende analyse.

For sten, der er svære at knuse og har stærk slibeevne, såsom basalt og granit, anvendes der normalt en 3-trins knusningsproces. Til grov knusning benyttes ofte en tandkran eller en kegleknuser. Til medium knusning anvendes en mellemstor kegleknuser med et relativt stort knusningsforhold, mens der til fin knusning anvendes en kort hoved kegleknuser.

For mellemstore eller skrøbelige sten som kalksten og marmor kan der anvendes en to-trins eller tre-trins knusningsproces. Til grov knusning kan vi anvende en slagknuser eller hammerknuser, der har et relativt stort knusningsforhold. Til mellem og fin knusning anbefaler vi at vælge en slagknuser eller kegleknuser.

Der er tre former for knusningsbehandling: åben kredsløbs, lukket kredsløb og segmenteret lukket kredsløb:

Når man anvender åben kredsløbsproduktion, er processen enkel, der er ingen cykellast, og workshop-layoutet er relativt simpelt, men fleksibiliteten i klassificeringsjusteringen er dårlig. Efter afbalancering kan der være noget affaldsmateriale;

Når man anvender lukket kredsløbsproduktion, er det nemt at justere grusklassificeringen, og workshop-layoutet er relativt koncentreret. Dog er processen kompleks, cykellasten er stor, og bearbejdningseffektiviteten er lav;

Når man anvender segmenteret lukket kredsløbsproduktion, er justeringen af grusgradering fleksibel, cykellasten er relativt lille, men antallet af værksteder er relativt stort, og driftsledelsen er relativt kompleks.

Sigtning

Sortering er den nøglefaktor, der kontrollerer partikelstørrelsen af sand- og grusaggregater, og tunnelafskæringerne sorteres og klassificeres efter at være blevet knust. Konfigurationen af vibrationsskærmen bør bestemmes på baggrund af muddindhold, vaskbarhed, krævet behandlingskapacitet, klassificering af de sorterede råmaterialer, udledningskrav osv.

Når man beregner den screeningsbehandlingskapacitet, bør fluktuationen i tilførselsvolumen tages i betragtning. Multi-lags skærme bør beregnes lag for lag, og modellen skal vælges i henhold til det mest ugunstige lag, og tykkelsen af materialelaget ved udledningsenden skal kontrolleres. Det kræves, at tykkelsen af materialelaget ved skærmens udledningsende ikke må overstige 3-6 gange størrelsen af mesh-hullet (den mindre værdi bør tages, når den bruges til dehydrering).

Sandproduktion

1) Sandproduktionsproces

Produktionsprocessen for sand- og grusaggregater omfatter tre metoder: tør metode, våd metode og en kombination af tør og våd metode.

(1) Våd metode produktion: egnet til situationer hvor råmaterialerne indeholder for meget mudder eller bløde partikler, og indholdet af fint aggregatstenspulver er relativt højt. Våd metode produktion kan bruges til at fjerne noget stenpulver.

Fordelene er høj screenings effektivitet, overfladen af aggregatet er ren, og der er ingen støv under produktionsprocessen; ulemperne er højt vandforbrug, vanskeligheder med spildevandsbehandling, alvorligt tab af fint aggregat og stenpulver, og vanskeligheder med dehydrering.

(2) Tør metode produktion: primært egnet til rene råmaterialer og sandbehandlingssystemer med lav sanddannelsesrate af fint aggregat og lavt indhold af stenpulver.

Fordelene er lavt vandforbrug, lavt tab af stenpulver og lav eller ingen spildevandsbehandling.

Ulempen er, at støvet generelt er stort, og områder med høj støv skal tætnes og udstyres med støvfjernelsesudstyr. Når råmaterialet indeholder vand, er fint aggregat ikke nemt at sortere.

(3) Tør og våd metode kombineret produktion: henviser generelt til produktionsprocessen, der kombinerer våd metode produktion af groft aggregat og tør metode produktion af fint aggregat. Denne produktionsmetode er primært egnet til sand- og grusbehandlingssystemer med højt mudderindhold i råmaterialerne og lavt indhold af fint aggregat og stenpulver.

Fordelen er, at den kombinerer fordelene ved tør og våd produktion, med mindre vandforbrug, mindre spildevandsbehandling, ren overflade af groft aggregat, mindre tab af fint aggregat stenpulver og mindre støv.

Ulempen er, at råmaterialerne skal dehydreres, før de kommer ind i den lodrette aksel påvirkningsknuser efter at være blevet vasket med vand (vådmængden af råmaterialerne er generelt ikke større end 3%, ellers vil det alvorligt påvirke sandproduktionen).

2) Sandproduktionsudstyr

Valget af sandproduktionsudstyr bør bestemmes ud fra karakteristikaene for materialekilden, regionale egenskaber, produktionsprocessen og udledningskravene. Det dominerende sandproduktionsudstyr på det nuværende marked er lodret aksel påvirkningsknuser og tårn-lignende sandproduktionssystem. Kunderne kan også vælge mobile knusende sandproduktionsudstyr afhængigt af projektfremskridtet og stedets forhold osv.

1. lodret aksel påvirkningsknuser

VSI6X serien lodret aksel påvirkningsknuser har optimeret strukturen af knusehulen, udstyret med "sten på sten" og "sten på jern" knuseformer, og "sten på sten" materialeforing og "sten på jern" påvirkningsblok struktur er specielt designet i henhold til udstyrets arbejdsforhold, hvilket væsentligt forbedrer udstyrets knuseeffektivitet.

Generelt, når råmaterialet er svært at knuse og har stærk abrasivitet, bør metoden "sten på sten" vælges; når råmaterialet er middel brudbart eller brudbart, og abrasiviteten er middel eller svag, bør metoden "sten på jern" vælges.

2. tårn-lignende sandproduktionssystem

Tårn-lignende sandproduktionssystem er en ny type sandproduktionsmetode og også en trend i fremtidig udvikling af maskinlavet sandindustri. For at løse problemerne med urimelig gradering, højt pulver- og mudderindhold samt ikke-standardiseret partikelstørrelse af traditionelt maskinlavet sand, anvender VU Integreret Sandproduktionssystem slibeteknologi og vandfaldsformningsteknologi, hvilket gør, at det færdige sand og grus har rimelig gradering og rund partikelform, effektivt reducerende den specifikke overfladeareal og porøsitet af grove og fine aggregater. Samtidig gør anvendelsen af tørpulverfjernelsesteknologi, at pulverindholdet i det færdige sand er justerbart og kontrollerbart.

VU Integreret Sandproduktionssystem optager et lille område, anvender fuldt lukket transport, produktion og negativt tryk af-støvning design, med lav støj, ingen spildevand, slam og støvudledning, og opfylder de nationale miljøbeskyttelseskrav.

3. mobil knusnings- og sandproduktionsmaskine

K3 serien mobil knusnings- og sandproduktionslinje er udstyret med et nyt type hostudstyr, med fuld og stærk hastighed og kraft, og stabil og pålidelig drift;

Udstyret med en slæbetype automatisk løftestiftelse, der gør det muligt for hurtig overførsel og bekvem installation;

Efter at have skiftet tilstand kan det også bruges som en fast linje, hvilket gør det til et ideelt valg til behandling af tunnelslag.

5. Miljøbeskyttelsesforanstaltninger

Rensning af spildevand

Sedimentation og fast-væske-separation er almindeligt anvendte metoder til at behandle det spildevand, der udskilles i processen med sand- og grusbehandling.

Sedimentationsbehandling har generelt to faser: for-sedimentation og sedimentation. Investeringen i denne metode er lille, og driften er enkel, men den dækker et stort område og er modtagelig for klimabegrænsninger.

I metoden til fast-væske-separation bliver det udskilte spildevand først sat ind i berigelsestanken for koncentration, og det affaldsslag, der har nået en bestemt koncentration, bliver mekanisk afvandet. Overløbsvandet fra berigelsestanken kommer ind i sedimentationstanken for afklaring. Denne behandlingsmetode optager et lille område og påvirkes ikke af klimaforhold. Genanvendelsesgraden kan generelt nå over 70%, men ingeniørinvesteringen er relativt høj.

I øjeblikket anvender spildevandsbehandling i sand- og grusbehandlingssystemer som regel en kombination af to metoder: først separeres en del af de grove partikler ved sedimentation, og derefter bruges mekaniske metoder til afvanding efter koncentration af de fine partikler. Det kan sikre den normale drift af spildevandsbehandlingssystemet, samtidig med at omkostningerne kontrolleres.

Støvkontrol

Støvet i sand- og grusbehandlingssystemet kommer hovedsageligt fra knusning, screening og sortering, materialetransport og foderrende, hvilket ikke kun forurener miljøet, men også påvirker de fysiske sundhed hos operatører og omkringliggende beboere. Generelt kombineres vanddamp-støvfjernelse, biologisk nanoteknologisk støvundertrykkelse og støvsamlingsudstyr i systemet.

Støjkontrol

De vigtigste foranstaltninger til støjkontrol i sand- og grusbehandlingssystemet omfatter:

• Vælg lavstøjsudstyr for at reducere støjintensiteten;
• Vælg passende støjdæmpningsmaterialer for at reducere støj;
• Brug lyddæmpende materialer til at blokere transmissionsveje eller reducere støjintensitet under transmission;
• Brug personligt beskyttelsesudstyr mod støj osv.

Analyse af blandingsforholdet for beton med tunnelslag sand

1. Valg af forberedelsesstyrke og vand-cement-forhold

Styrken og vand-cement-forholdet for maskinlavet sandbeton skal opfylde relevante forskrifter.

2. Bestemmelse af enhedens vandforbrug

I forhold til flod sand beton kræver maskinlavet sandbeton mere vand for at opnå det samme slump.

3. Bestemmelse af enhedens cementforbrug

Når man forbereder maskinlavet sandbeton med lavere klasse (C30 og derunder), kræver det ikke, at cementforbruget øges i forhold til flod sand beton for at opnå den krævede styrke.

4. Valg af sandgrad

Valget af sandgraden for maskinlavet sandbeton er normalt 2% -4% højere end for flod sand, eller endda højere. På grund af faktorer som gradation, overfladepartikler, finhedsmodul og stenpulverindholdet i selve maskinlavet sand, skal den specifikke værdi fastlægges gennem yderligere eksperimenter.

Sager om behandling af tunnelafgang

1. Forberedelse af sand fra tunnelafgang fra Chengdu-Kunming-jernbanen

De vigtigste bjergarter i tunnelafgangen fra dette projekt er basalt og kalksten. Og dette projekt ligger tæt på vandkilden, der er tilstrækkeligt vand til produktionsbrug.

Udstyrskonfiguration:

1 vibrerende feeder, 1 kæbebeskytter, 1 konisk beskytter, 1 vertikal aksel impact beskytter, 2 vibrerende skærme, 10 transportbånd, 1 sæt elektrisk kabinet og kabel, 1 sæt sandvaskningsudstyr og 2 læssemaskiner.

Processflow：

①Da tunnelen kræver 5~10mm grus til sprøjtebeton, er gruset designet i 3 fraktioner, med størrelser på 5~10mm, 10~20mm, 16~31.5mm og maskinlavet sand under 4mm.

Maske størrelserne er 4mm (stålmasken skærm), 6mm (nylonmasken skærm), 12mm (nylonmasken skærm), 21mm (nylonmasken skærm) og 32mm (stålmasken skærm).

②Understørrelse materiale fra 4mm mesh størrelsesskærm er maskinlavet sand. Juster hastigheden på sandproduktionsmaskinen (hastigheden på sandproduktionsmaskinen er 1200r/min) for at kontrollere finhedsmodulet for det maskinlavede sand; Juster vandmængden i sandvaske maskinen for at kontrollere form på sandkorn og indhold af stenpulver.

Praksis har vist, at en stigning i indholdet af stenpulver kan reducere finhedsmodulet. Men i faktisk brug, på grund af den store mængde stenpulver og den for høje viskositet af sandet, er det svært at tømme materialet fra batch hopperen, og manuelt rengøring er nødvendigt under batching.

③4~6mm grus returneres til sandproduktionsmaskinen, reducerer indholdet af partikler under 5mm i 5~10mm gruset, partiklerne på 6mm maskestørrelsesskærm er 5~10mm grus, partiklerne på 12mm maskestørrelsesskærm er 5~10mm grus, partiklerne på 21mm maskestørrelsesskærm er 16~31.5mm grus.

2. Sandforberedelse fra tunnelafgang fra Jiande-Jinhua motorvejen

Den omgivende klippe af tunnelerne langs ruten er hovedsageligt tuff.

Projektoversigt：

Råmateriale: tuff, tunnelafgang

Produktionskapacitet: 260t/h

Udstyrskonfiguration: F5X vibrerende feeder, PEW kæbebeskytter, HST enkelt cylindret hydraulisk konisk beskytter, VSI5X sandproduktionsmaskine, S5X vibrerende skærm og andre støttenheder.

Færdigt sand og grus: 0-5, 5-10, 10-20, 20-28mm

Projektfordele:

Høj kvalitet:Det højendede intelligente knusnings- og sandproduktionsudstyr er højdepunktet og hjertet i hele projektet. Den avancerede hydrauliske kontrolteknologi og den modne produktionsproces i knusningsafsnittet sikrer den effektive og stabile drift af hele projektet; det færdige maskinlavede sand produceret af sandproduktionsafsnittet har justerbar partikelstørrelsesfordeling og kontrollerbart mudderindhold, hvilket effektivt kan forbedre ingeniørkvaliteten.

Høj intelligens:Denne projekt er udstyret med PLC kontrolsystem, som kan observere og kontrollere driftsstatus for hele produktionslinjen. Det intelligente produktionsværksted letter ikke kun produktionsoperationer, men reducerer også menneskelig arbejdskraft, som er gavnligt for projektets omkostningskontrol.

Høj fordel:Projektet planlægger at bruge 250.000 kubikmeter maskinlavet sand. Beregnet i henhold til markedsprisen for projektet på det tidspunkt, er markedsprisen for naturligt sand så høj som 280 RMB per kvadratmeter, og markedsprisen for mekanisk sand er så høj som 100 RMB per kubikmeter, med en forskel på 180 RMB per kubikmeter. Omkostningerne kan spares omkring 45 millioner RMB med betydelige indirekte økonomiske fordele.