Den komplette guiden til tunnelsslagbehandling

Oppsummering：Behandlingsteknologien for sand- og grusaggregater er nøkkelen til behandling og utnyttelse av tunnel slag, hovedsakelig inkludert valg av tunnel slagg gjenvinning, valg og layout av sand- og grusbehandlingssystemer, bearbeidingsteknologi for sand- og grusaggregater, avløpsbehandling, støv- og støykontroll, etc.

Utnyttelsesstatus for tunnel slag

1. Hva er tunnel slagg?

Tunnel slagg refererer til steinavfallet som graves ut under tunnelgraveprosessene.

2. Farlene ved feilaktig bortskaffelse av tunnel slagg

Under graveprosessen av motorveier og høyhastighets jernbanetunneler genereres det store mengder tunnel slagg. På grunn av faktorer som byggeteknologi og organisering kan tunnel slagg ikke utnyttes rimelig, og det er ofte nødvendig å bygge spesialiserte avfallsområder for bortskaffelse.

Okkuperbart dyrkbar land og avfall av ressurser

Den vilkårlige deponeringen av tunnelrester generert av tunnelutgravning okkuperer ikke bare en stor mengde dyrkbar land, men påvirker også landets funksjon, og de fysiske og kjemiske egenskapene til overflaten av jorden kan endres. Samtidig kan rester av byggematerialer forårsake tungmetallforurensning i jorden, og betydelig redusere dyrkningskapasiteten på dyrket land.

Øke sannsynligheten for flomkatastrofer

Utgravningen av tunnelrester forstyrrer overflateområdet betydelig, og øker området med jorderosjon som opprinnelig var alvorlig erodert. Hvis det ikke behandles og beskyttes i løpet av byggeprosessen, vil det forårsake regional jorderosjon og bringe ustabile faktorer til sikkerheten til hovedprosjektet, noe som øker sannsynligheten for flomkatastrofer langs elven.

Økonomisk ressursavfall

For å møte kravene til grønn bygging må en stor mengde tunnelrester generert under tunnelutgravning behandles. Imidlertid fører langdistanstransport ikke bare til økte prosjektkostnader, men også til ressursavfall. Derfor er det spesielt viktig med riktig behandling av forlatte tunnelrester i ingeniørarbeid.

3. Begrensninger på forberedelse av sand fra tunnelrester

Den multideformasjon og ikke-selektivitet av tunnelens litologi

Sammenlignet med sand- og grusgruver er den største ulempen ved å bruke tunnelrester til å produsere maskinlaget sand at materialet ikke er selektivt. I henhold til prosjektets planleggingsplan produseres slagg under tunnelkonstruksjonsprosessen, noe som betyr at forskjellen på bergartene kan være relativt stor, og kvaliteten på maskinlaget sand er ustabil. Hvis slagg er produsert av flere tunneler, vil denne situasjonen bli mer åpenbar.

Mangel på rimelig evaluering av tunnelrester

Noen ingeniører har kanskje bare begrenset forståelse av tunnelrester når det gjelder fylling av veiunderlag, og mangler teknisk støtte og objektiv forståelse av deres anvendelse i betongingeniør, noe som gjør det vanskelig å organisere menneskelige, materielle og økonomiske ressurser til å studere og anvende tunnelrester.

Mangel på standardisert behandlingsteknologi

Sammensetningen av tunnelrester er kompleks, og litologien til tunnelrestene varierer mye i forskjellige regioner. For tiden finnes det ingen standardisert behandlingsplan og prosess, og tilpassede behandlingsplaner må designes basert på den spesifikke situasjonen i forskjellige steder.

Bruksområder for tunnelrester

Nøkkelteknologier for å forberede sand og grus fra tunnel-slag

Prosessen med produksjon av tunneldyb sand inkluderer hovedsakelig: analyse av type og grad av tunnel omkringliggende berg → valg av tunnel slag gjenvinning → tilbuds- og etterspørselsanalyse av tunnel slag og sandstein → sammenligning og valg av sand- og grusbehandlingssteder → design av sand- og grusbehandlings teknologier → valg av sand- og grusutstyr → bygging av sand- og grusbehandlingssteder, installasjon av utstyr → kvalitetssjekk av sand- og grusaggregater → justering av utstyr.

Behandlingsteknologien for sand- og grusaggregater er nøkkelen til behandling og utnyttelse av tunnel slag, hovedsakelig inkludert valg av tunnel slagg gjenvinning, valg og layout av sand- og grusbehandlingssystemer, bearbeidingsteknologi for sand- og grusaggregater, avløpsbehandling, støv- og støykontroll, etc.

1. Analyse av tunnel omkringliggende bergtyper og grader

Bergtypen for omkringliggende berg er den avgjørende faktoren for å bestemme om sand og grus kan forberedes. Graden av omkringliggende berg bestemmes hovedsakelig av graden av fragmentering av tunnel slag og typen av omkringliggende berg. Det omkringliggende berget med høy styrke kan brukes til å forberede sand og grus.

2. Valg av tunnel slag gjenvinning

Tunnel slag har følgende egenskaper:

(1) Tunnel slag kan komme fra ulike deler eller enheter av ingeniørprosjektet, og variasjonen i litologi, trykkstyrke, værgrad osv. øker mangfoldet og kompleksiteten i råmaterialet, noe som gjør det vanskelig å sikre kvaliteten og stabiliteten til råmaterialet.

(2) Det er mange urenheter som leire og jord i tunnel slag, og rensligheten er lav. Derfor må passende tiltak for å fjerne urenheter og jord iverksettes.

(3) Den viktigste metoden for ingeniørgraving er sprenging. Under tunnelgraving, på grunn av påvirkningen fra det tverrsnittede designet, er sprengflaten liten og sprengpunktene er konsentrert, noe som resulterer i en mindre gjennomsnittlig størrelse på sprengningsslaget, med mer pulver og tykkere pulverbelegg.

I henhold til egenskapene til tunnel slag, hvis alle blandes og stabler i slaggården, vil det forårsake ustabilitet i råmaterialet. Foreløpig screening og klassifisering er nødvendig for å minimere kvalitetsvariasjonen av råmaterialet fra kilden.

Effektive tiltak for å forbedre kvaliteten på tunnel slag foreldrebjerg:

For det første, før graving, sammenligne dataene fra byggeplassen med dataene fra geologisk undersøkelse for å bestemme den tilsvarende litologien, styrken og værgraden til forskjellige grave deler, samt om de kan brukes som råmaterialer for å forberede sand- og grusaggregater, for å velge tunnel slag fra kilden.

Deretter, under gravingsprosessen, utføres passende screening på tunnel slag, som å velge steiner med god ytelse og høy styrke for å bearbeide sand- og grusaggregater. De gravde slagmaterialene fra knuste soner, leirformasjoner og svake formasjoner brukes ikke til forberedelse av sand- og grusaggregater.

Til slutt blir tunnelsslag transportert til slagområdet klassifisert og stakket i henhold til kvaliteten for å sikre at kvalitetsforskjellen på slaget i samme haug minimeres, ytelsen er mer stabil, og det er enkelt å klassifisere, bearbeide og utnytte.

3. Stedvalg og oppsett av sand- og grusbehandlingssystem

Det finnes hovedsakelig to typer sand- og grusbehandlingssystemer: faste og mobile. For tiden bruker store og mellomstore systemer for det meste faste typer. For små skala sand- og steinbehandlingssystemer i lineær ingeniørvirksomhet (som jernbaner, motorveier osv.) bør mobile typer brukes.

Det mobile sand- og grusbehandlingssystemet benytter modulær montering, som fleksibelt kombinerer knusing, screening og sandproduksjonsprosesser til én. Det kan raskt overføres til produksjon i takt med prosjektplanen og forkorte transportavstanden mellom de ulike prosessene.

Stedvalget og oppsettet av sand- og grusbehandlingssystemet bør omfatte en omfattende analyse av kilden til råmaterialer og plasseringen av blandeverket. Basert på regionale egenskaper, omkringliggende miljø, størrelse på stedet (med tanke på en viss mengde ferdigmateriallagring og lagring av tunnelsslag), systemomfang og form, produksjonsprosess og andre faktorer, bør den ideelle plasseringen velges fra tilgjengelige steder, og rimelig planlegging bør utføres for å møte kravene til avansert teknologi, praktisk konstruksjon, pålitelig drift og god økonomi, sikkerhet og miljøvern.

4. Behandlingsteknologi for sand- og grusaggregater

Forberedelsen av sand- og grusaggregater fra tunnelsslag innebærer knusing, screening og sandproduksjon, med hovedprosessen som er "mer knusing og mindre sliping, erstatte sliping med knusing, og kombinere knusing og sliping". Egenskapene til behandlingsmaterialet påvirker direkte utformingen av prosessen for behandling av sand- og grusaggregater.

Knusing

Antallet knuseområder bør bestemmes i henhold til litologi, hardhet, innmatingspartikkelstørrelse, nødvendig behandlingskapasitet for tunnelsslaget, og kombineres med andre faktorer for en omfattende analyse.

For bergarter som er vanskelige å knuse og har høy abrasivitet, som basalt og granitt, brukes vanligvis en 3-trinns knuseprosess. For grovknusing brukes ofte knekker eller gyratorisk knekker. For middels knusing brukes en middels stor knekker med relativt stor knusningsforhold, mens en korthodeknekker brukes for fin knusing.

For middels eller skjøre bergarter som kalkstein og marmor, kan to-trinns eller tre-trinns knuseprosess brukes. For grovknusing kan vi bruke en slagknekker eller hammerknekker som har relativt stor knusningsforhold. For middels og fin knusing anbefaler vi å velge en slagknekker eller knekker.

Det finnes tre former for knusebehandling: åpen krets, lukket krets og segmentert lukket krets:

Når man tar i bruk åpen krets produksjon, er prosessen enkel, det er ingen syklusbelastning, og verkstedsoppsett er relativt enkelt, men fleksibiliteten for gradjustering er dårlig. Etter balansering kan det være noe avfallsmateriale.

Når man tar i bruk lukket kretsproduksjon, er det enkelt å justere aggregatgradering, og verkstedlayouten er relativt konsentrert. Imidlertid er prosessen kompleks, syklusbelastningen stor, og behandlingseffektiviteten er lav;

Når man adopterer segmentert lukket kretsproduksjon, er justeringen av aggregatgradasjonen fleksibel, syklbelastningen er relativt liten, men antall verksteder er relativt stort, og driftsledelsen er relativt kompleks.

Siling

Screening er den nøkkelfaktoren for å kontrollere partikkelstørrelsen på sand- og grusaggregater, og tunnelsslagene blir screent og gradert etter å ha blitt knust. Konfigurasjonen av vibrasjonsmaskinen bør bestemmes basert på leirinnhold, vaskbarhet, nødvendig prosesseringskapasitet, grad delsater av de screente råmaterialene, utslippskrav, etc.

Når man beregner screeningprosesseringskapasiteten, bør variasjonen i tilførselsvolumet tas i betraktning. Flersjiktsskjerm bør beregnes lag for lag, og modellen bør velges i henhold til det mest ugunstige laget, og tykkelsen på materiallaget ved utslippsenden bør sjekkes. Det kreves at tykkelsen på materiallaget ved utslippsenden av skjermen ikke skal være større enn 3-6 ganger størrelsen på mesh-hullet (det mindre alternativet bør tas når det brukes til avvanning).

Sandproduksjon

1) Sandproduksjonsprosess

Produksjonsprosessen for sand- og grusaggregater inkluderer tre metoder: tørr metode, våt metode og en kombinasjon av tørr og våt metode.

(1) Våt metodeproduksjon: egnet for situasjoner når råmaterialene inneholder for mye leire eller myke partikler, og innholdet av fint aggregat steinpulver er relativt høyt. Våt metodeproduksjon kan brukes til å fjerne noe steinpulver.

Fordelene er høy screeningeffektivitet, overflaten av aggregatet er ren, og det er ikke støv under produksjonsprosessen; ulemper er høyt vannforbruk, vanskeligheter med avløpsvannbehandling, alvorlig tap av fint aggregat og steinpulver, og vanskelig avvanning.

(2) Tørr metodeproduksjon: hovedsakelig egnet for rene råmaterialer og sandbehandlingssystem med lav sandproduksjonsrate av fint aggregat og lavt steinpulverinnhold.

Fordelene er lavt vannforbruk, lavt tap av steinpulver, og lav eller ingen avløpsvannbehandling.

Ulempen er at støv generelt er stort, og områder med høy støv må være forseglede og utstyrt med støvfjerningsutstyr. Når råmaterialet inneholder vann, er det ikke lett for det fine aggregatet å bli screenet gjennom.

(3) Kombinert produksjon med tørr og våt metode: refererer generelt til produksjonsprosessen som kombinerer våt metodeproduksjon av grove aggregater og tørr metodeproduksjon av fint aggregat. Denne produksjonsmetoden er hovedsakelig egnet for sand- og grussbehandlingssystemer med høyt leirinnhold i råmaterialene og lavt innhold av fint aggregat og steinpulver.

Fordelen er at det kombinerer fordelene ved tørr og våt produksjon, med mindre vannforbruk, mindre avløpsvannbehandling, ren overflate på grove aggregater, mindre tap av fint aggregat steinpulver, og mindre støv.

Ulempen er at råmaterialene må avvannes før de går inn i den vertikale akselvirkeren etter å ha blitt vasket med vann (fuktighetsinnholdet i råmaterialene er vanligvis ikke større enn 3 %, ellers vil det alvorlig påvirke sandproduksjonseffekten).

2) Sandproduksjonsutstyr

Valget av sandproduksjonsutstyr bør bestemmes basert på egenskapene til materielkilden, regionale egenskaper, produksjonsprosess og utslippskrav. Det dominerende sandproduksjonsutstyret i dagens marked er vertikal aksel impaktknuser og tårnliknande sandproduksjonssystem. Kunder kan også velge mobil knuse- og sandproduksjonsutstyr basert på prosjekts fremdrift og forholdene på stedet osv.

1. vertikal aksel impaktknuser

VSI6X-serien av vertikale aksel impaktknusere har optimalisert strukturen til knusekammeret, utstyrt med "stein på stein" og "stein på jern" knuseformer, og "stein på stein" materialforinger og "stein på jern" impaktblokker er spesielt designet i henhold til utstyrets arbeidsforhold, noe som betydelig forbedrer knuseeffektiviteten til utstyret.

Generelt, når råmaterialet er vanskelig å knuse og har sterk abrasivitet, bør "stein på stein" knusemetoden velges; når råmaterialet er middels sprøtt eller sprøtt, og abrasiviteten er middels eller svak, bør "stein på jern" knusemetoden velges.

2. tårnliknende sandproduksjonssystem

Det tårnliknende sandproduksjonssystemet er en ny type sandproduksjonsmetode og også en trend i den fremtidige utviklingen av maskinlaget sandindustrien. For å løse problemene med urimelig sortering, høy pulver- og leireinnhold, og understandard partikkelstørrelse av tradisjonell maskinlaget sand, benytter VU Integrated Sand Making System slipetechnologi og fossformings teknologi, som gjør at den ferdige sanden og grusen har riktig sortering og rund partikkel form, som effektivt reduserer den spesifikke overflaten og porøsiteten til grove og fine tilslag. Samtidig gjør bruken av tørrpulverfjernings teknologi pulverinnholdet i den ferdige sanden justerbart og kontrollerbart.

VU Integrated Sand Making System opptar et lite område, benytter fullt lukket transport, produksjon og negativt trykk støvfjerningsdesign, med lav støy, ingen avløp, slam og støvutslipp, og oppfyller de nasjonale miljøverns kravene.

3. mobil knuse- og sandproduksjonsmaskin

K3-serien av mobil knuse- og sandproduksjonslinje er utstyrt med en ny type vertsmaskin, med full og sterk hastighet og kraft, og stabil og pålitelig drift;

Utstyrt med en slede-type automatisk hevefundament, tillater det rask overføring og praktisk installasjon;

Etter å ha byttet moduser kan den også brukes som en fast linje, noe som gjør den til et ideelt valg for tunnel slambehandling.

5. Miljøverntiltak

Avløpsvann behandling

Sedimentasjon og fast-væske separasjon er vanligvis brukt til å behandle avløpsvannet som slippes ut i prosessen med sand- og grusbehandling.

Sedimentasjonsbehandling har vanligvis to trinn: for-sedimentasjon og sedimentasjon. Investeringen i denne metoden er liten og driften er enkel, men den dekker et stort område og er utsatt for klimatisk restriksjoner.

I metoden for separasjon av faste stoffer og væske blir det utløste avløpsvannet først satt inn i berikingstanken for konsentrasjon, og avfallslammet som har nådd en viss konsentrasjon blir mekanisk dehydrert. Overløpsvannet fra berikingstanken går inn i sedimentasjonstanken for klaring. Denne behandlingsmetoden opptar et lite område og påvirkes ikke av klimaforhold. Resirkuleringsgraden kan vanligvis nå over 70 %, men ingeniørinvesteringen er relativt høy.

For tiden bruker avløpsbehandlingen av sand- og grusbehandlingssystemer vanligvis en kombinasjon av to metoder: først skille ut en del grove partikler ved sedimentering, og deretter bruke mekaniske metoder for avvanning etter å ha konsentrert de fine partiklene. Dette kan sikre normal drift av avløpsbehandlingssystemet samtidig som kostnadene kontrolleres.

Støvkontroll

Støvet i sand- og grusbehandlingssystemet kommer hovedsakelig fra knusing, screening og gradert bevegelse, materialoverføring og matingstrinn, som ikke bare forurenser miljøet, men også påvirker den fysiske helsen til operatørene og omkringliggende innbyggere. Generelt kombineres vanning, biologisk nanoteknologisk støvundertrykking og støvoppsamlingsutstyr i systemet.

Støy kontroll

Hovedtiltakene for støyreduksjon i sand- og grusbehandlingssystemet inkluderer:

• Velge lavstøyutstyr for å redusere støynivået;
• Velge passende støyreduksjonsmaterialer for å redusere støy;
• Bruke lyddempende materialer for å blokkere overføringsveier eller redusere støyintensiteten under overføring;
• Bruke personlig verneutstyr mot støy osv.

Analyse av blandingsforholdet for betong med tunnel-slagg sand

1. Valg av forberedelsesstyrke og vannsementforhold

Styrken og vannsementforholdet for maskinlaget sandbetong skal oppfylle relevante forskrifter.

2. Bestemmelse av enhetsvannforbruk

Sammenlignet med river sand betong, krever maskinlaget sandbetong mer vann for å oppnå samme slump.

3. Bestemmelse av enhetssementforbruk

Når man forbereder maskinlaget sandbetong med lavere klasse (C30 og under), for å oppnå ønsket styrke, trenger ikke sementforbruket å økes sammenlignet med river sandbetong.

4. Valg av sandrate

Valget av sandrate for maskinlaget sandbetong er vanligvis 2% -4% høyere enn det for river sand, eller til og med høyere. På grunn av faktorer som gradering, utseende partikler, finhetsmodul og steinpulverinnhold av maskinlaget sand selv, må den spesifikke verdien bestemmes gjennom ytterligere eksperimenter.

Tilfellene med behandling av tunnel-slagg

1. Forberedelse av sand fra tunnel-slagg fra Chengdu-Kunming jernbane

Hovedbergartene i tunnel-slaget fra dette prosjektet er basalt og kalkstein. Og dette prosjektet er nær vannkilde, det er tilstrekkelig vann for produksjonsbruk.

Utstyrs konfigurasjon:

1 vibrerende mateenhet, 1 knekker, 1 konisk knuser, 1 vertikal aksel virkeknuser, 2 vibrerende skjermer, 10 transportbånd, 1 sett med elektrisk skap og kabel, 1 sett med sandvaskutstyr, og 2 lastebiler.

Prosessflyt:

① I betraktning av at tunnelen krever 5~10mm grus for sprøytebetong, er grusen designet i 3 gradering, med størrelser på 5~10mm, 10~20mm, 16~31,5mm, og maskinlaget sand mindre enn 4mm.

Maskestørrelsene er 4mm (stålmesh-skjerm), 6mm (nylonmesh-skjerm), 12mm (nylonmesh-skjerm), 21mm (nylonmesh-skjerm), og 32mm (stålmesh-skjerm).

② Undersized material fra skjerm med 4mm maske størrelse er maskinlaget sand. Juster hastigheten på sandproduksjonsmaskinen (hastigheten på sandproduksjonsmaskinen er 1200r/min) for å kontrollere finhetsmodulen til maskinlaget sand; Juster måten for vannutskifting av sandvaskemaskinen for å kontrollere sandkornform og innholdet av steinpulver.

Praksis har vist at økning av innholdet av steinpulver kan redusere finhetsmodulen. Imidlertid, i faktisk bruk, på grunn av den store mengden steinpulver og den overdrevent klebrige sanden, er det vanskelig å tømme materialet fra doseringstrakten, og manuell rengjøring er nødvendig under doseringen.

③ Grus på 4~6mm returnerer til sandproduksjonsmaskinen, reduserer innholdet av partikler under 5mm i grusen på 5~10mm, partiklene på skjermen med 6mm maske størrelse er 5~10mm grus, partiklene på skjermen med 12mm maske størrelse er 5~10mm grus, partiklene på skjermen med 21mm maske størrelse er 16~31.5mm grus.

2. Sandforberedelse fra tunnel slam fra Jiande-Jinhua motorveien

Det omkringliggende fjellet av tunneler langs linjen er hovedsakelig tuff.

Prosjektoversikt:

Råmateriale: tuff, tunnel slam

Produksjonskapasitet: 260t/h

Utstyrs konfigurasjon: F5X vibrerende fôrer, PEW knekker, HST enkel sylinder hydraulisk konisk knekker, VSI5X sandproduksjonsmaskin, S5X vibrerende skjerm og andre støtteenheter.

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

Prosjektfordeler:

Høy kvalitet:Det høykvalitative og intelligente knuse- og sandproduksjonsutstyret er høydepunktet og kjernen i hele prosjektet. Den avanserte hydrauliske kontrollteknologien og den modne produksjonsprosessen i knuseavdelingen sikrer effektiv og stabil drift av hele prosjektet; den ferdige maskinlagte sanden produsert av sandproduksjonsseksjonen har justerbar partikkelstørrelsesfordeling og kontrollerbart leirinnhold, noe som effektivt kan forbedre prosjektkvaliteten.

Høy intelligens:Denne prosjektet er utstyrt med PLC kontrollsystem, som kan observere og kontrollere driftsstatusen til hele produksjonslinjen. Det intelligente produksjonsverkstedet letter ikke bare produksjonsoperasjoner, men reduserer også mannskapskostnadene, som er gunstig for prosjektkostnadskontroll.

Høy nytte:Prosjektet planlegger å bruke 250 000 kubikkmeter maskinlagt sand. Beregnet etter markedsprisen for prosjektet på det tidspunktet, er markedsprisen for naturlig sand så høy som 280 RMB per kvadratmeter, og markedsprisen for mekanisk sand er så høy som 100 RMB per kubikkmeter, med en forskjell på 180 RMB per kubikkmeter. Kostnaden kan reduseres med omtrent 45 millioner RMB med betydelige indirekte økonomiske fordeler.