一种利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统

1.本发明涉及到建筑垃圾的重复利用领域，具体的说是一种利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统。


背景技术：

2.护坡砌块是以人工预制混凝土砌块作为护面层单元的一种铺砌式斜坡保护结构，虽然本质上属散体护坡，但规则的块型和一定的铺砌方式，使相邻砌体可以相互作用共同抵御波浪和水流的作用。
3.现有技术中的护坡砌块被赋予生态工程和绿化景观布设的责任，进而也被称之为生态砌块。目前在生产生态砌块时，一般都是采用水泥混凝土砌块，即利用水泥和砂石等材料来进行生产，但是近年来随着河砂资源的逐渐紧缺，以及大力提倡生态保护，导致砂石成本越来越高，与其同时，城市的基建和改建又产生大量的建筑垃圾，这些建筑垃圾的堆放，不仅破坏生态环境，占用大量土地资源，更重要的是，其排放不仅消耗了大量的人力、物力，也造成其本身资源的一种浪费。
4.近些年来，建筑垃圾的重复再利用已经成为国内外的一项热门研究。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统，该系统利用现有的破碎机对建筑垃圾进行破碎，之后利用其替代砂石与水泥混合后送入混料机内混匀，再由制砖机压制成生态砌块，实现了建筑垃圾的再利用，而且整个系统自动化程度高，对人工的依赖程度很低。
6.本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统，包括初次破碎装置、分拣除杂装置、二次粉碎装置、混料机和制砖机，其中，建筑垃圾在经过初次破碎装置初步破碎后，经过分拣除杂装置去除其中夹杂的泥土、木块、油漆、涂料和石膏，进而再经过二次粉碎装置破碎成要求粒径，并与水泥、水一同送入混料机内混料后，再由制砖机压制形成生态砌块，所述分拣除杂装置包括水利除杂单元和灼烧除杂单元，其中，所述水利除杂单元包括一个装有水的除杂水池，该除杂水池由一块倾斜设置供初步破碎后建筑垃圾倒入除杂水池内的倾倒壁、与倾倒壁相对设置的提升壁、从倾倒壁向提升壁高度逐渐降低的底壁以及两块连接倾倒壁和提升壁的侧壁围成；
7.所述除杂水池的底部设置有提升架，由倾倒壁进入除杂水池的建筑垃圾滚落到提升架上，该提升架沿提升壁移动，并将其上的建筑垃圾输送到灼烧除杂单元内；
8.所述灼烧除杂单元具有从进口端向出口端倾斜的灼烧腔，在灼烧腔内具有螺旋输送结构，螺旋输送结构包括一根空心轴，在空心轴表面呈螺旋分布有用于搅动并辅助建筑垃圾运动的叶片，沿空心轴轴向分布有若干喷火组件，这些喷火组件由空心轴内部的压缩空气管和油气管供给燃烧气体，并在空心轴旋转时喷射火焰对建筑垃圾进行灼烧，以除去表面的油漆和涂料。
9.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述灼烧腔的进口端具有倾斜设置的连接筒，且连接筒位置较低的一端伸入灼烧腔内，并进行固定，位置较高的一端用于承接提升架所输送的建筑垃圾；所述螺旋输送结构的空心轴前端通过轴承座和连接杆固定在灼烧腔内，后端通过轴承固定在灼烧腔出口端的封板上，且封板下部具有排料口。
10.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述倾倒壁上设置有搅动除杂结构，所述搅动除杂结构包括结构相同且沿倾倒壁高度方向设置的上除杂单元和下除杂单元，其中，上除杂单元和下除杂单元均包括一排水平分布的上排固定拌销和一排水平分布的下排固定拌销，在上排固定拌销和下排固定拌销之间具有滑动板，在该滑动板上分布有一排中间固定拌销，所述滑动板通过两根连接销滑动设置在贯穿倾倒壁的两条竖直滑槽内，且两根连接销穿过竖直滑槽伸出倾倒壁后，由一曲柄摇杆机构带动其沿竖直滑槽做上下往复运动，从而使上排固定拌销、中间固定拌销和下排固定拌销之间的间距时刻处于变化中，防止木块或建筑垃圾碎块发生堵塞。
11.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述任意一个上排固定拌销均处于两个相邻中间固定拌销之间，每个中间固定拌销均处于两个相邻下排固定拌销之间。
12.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述除杂水池内设置有用于捞起水面漂浮木块的打捞机构，该打捞机构包括一根垂直于倾倒壁固定的旋转轴和穿过两个侧壁延伸到除杂水池外部的斜板，该旋转轴处于除杂水池内的部分，其表面设置有若干向下延伸的打捞杆，这些打捞杆之间具有缝隙，每一根打捞杆的自由端上设置有弹性延伸部，所述旋转轴带动捞杆在一定角度内往复摆动并捞起水面漂浮的木块，且在摆动至两侧极限位置时，打捞杆的最低端高度超过斜板，并且打捞杆自由端上的弹性延伸部端部被斜板所阻挡形成向下的坡面，使打捞杆打捞起的木块沿弹性延伸部滑落到斜板上，进而通过斜板滑出除杂水池；所述斜板设置在侧壁上开设的木块通过孔内。
13.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述提升架包括一表面密布有漏水孔且与底壁形状、尺寸相吻合的提升板，在提升板靠近提升壁的一侧对称设置有两根提升杆，且提升板处于底壁上时，两根提升杆与提升壁贴合，在提升板和提升杆上与提升壁紧挨的侧面均设置有滑动销，提升板和提升杆通过这些滑动销沿提升壁上设有的滑槽升降；在提升板远离提升杆的一端对称设置有两根提升索，这两根提升索穿过两根提升杆顶部的固定环后由提升机带动其升降。
14.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述提升壁的上部设置有供提升架上建筑垃圾穿出提升壁的排料通道，当提升机通过提升索带动提升架上升到排料通道处时停止，由于提升板向提升壁一侧倾斜，其上的建筑垃圾会在重力作用下通过排料通道后进入到灼烧除杂单元的灼烧腔内；在提升壁的背面设置有在其表面轨道槽内滑动的盖板，该盖板由提升机带动其升降，且当提升机带动提升架升起时，盖板下降，当提升架升起到排料通道处时，盖板下降到极限位置，将排料通道露出，从而使建筑垃圾能够通过排料通道进入到灼烧腔内；当提升架下降时，盖板上升将排料通道封堵，防止灼烧腔内的热量进入到除杂水池内，造成能源的浪费。
15.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述
灼烧腔内设置有表面密布筛孔的分隔板，分隔板将灼烧腔内分成沿其长度方向的上腔室和下腔室，所述螺旋输送结构处于上腔室内，且上腔室的位置高的一端通过连接筒使提升架上建筑垃圾进入到上腔室内，位置低的一端形成排料口；所述下腔室位置较高的一端封闭，位置较低的一端形成细颗粒出口。
16.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述喷火组件包括一个圆锥形的气体预混腔，该气体预混腔的锥形尖端突出于螺旋输送结构的空心轴表面，并且在锥形尖端具有向内凹陷的凹口，在该凹口内安装有火焰喷嘴，所述气体预混腔分别通过气体支管和油气支管与压缩空气管和油气管连通。
17.作为上述利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统的另一种优化方案，所述凹口为从开口到低端直径逐渐缩小的圆锥形，且在凹口的侧壁上开设有气体吹堵口，该气体吹堵口通过气体吹堵管与压缩空气管连通，以在火焰喷嘴点火前，利用气体吹堵管吹扫凹口，防止凹口被堵塞。
18.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
19.1)本发明利用现有的破碎机对建筑垃圾进行破碎，之后利用其替代砂石与水泥混合后送入混料机内混匀，再由制砖机压制成生态砌块，实现了建筑垃圾的再利用，而且整个系统自动化程度高，对人工的依赖程度很低；
20.2)由于建筑垃圾中往往含有木块、泥土、油漆、涂料和石膏等杂物，若不将这些杂物分离出来，直接与水泥混合制成砌块，会大大降低砌块的性能和使用寿命，而现有技术中缺乏专门的建筑垃圾分拣除杂装置，本发明通过水利除杂单元和灼烧除杂单元，能够有效去除泥土、木块、油漆、涂料、石膏以及少量的橡胶、其它有机物(比如编织袋、塑料纸)等杂质，解决了建筑垃圾中杂物影响最终砌块强度和寿命的问题；而且该分拣除杂装置自动化程度高，对人工的依赖性低；
21.3)本发明分拣除杂装置中的水利除杂单元的基础为一个除杂水池，其核心为倾倒建筑垃圾的倾倒壁和将建筑垃圾提升转运到灼烧除杂单元中的提升壁，在建筑垃圾沿倾倒壁滚落到除杂水池内时，不可避免的产生相互碰撞，进而使被积压的木块、塑料等翻出，漂浮在水面上，为了提高其效果，在倾倒壁上设置了搅动除杂结构，搅动除杂结构的上下除杂单元中，分布有三排固定拌销，而且相邻两排固定拌销的间距在时刻变化，这就防止了堵塞的发生；为了打捞漂浮在水面上的木块、塑料等杂物，设置有打捞机构，打捞机构的核心为一排可由旋转轴带动在一定角度范围内来回摆动的打捞杆，从而将水面的漂浮物捞起，由于打捞杆端部具有弹性延伸部，弹性延伸部在摆动过程中会被斜板所阻挡发生弯曲变形，进而使打捞杆高度高于斜板时，其上捞起的杂物会下滑到斜板上进行堆积，最终人工取出即可，实现了自动化除杂；
22.4)本发明的灼烧除杂单元利用油气对建筑垃圾在输送过程中进行灼烧，从而去除其表面附着的油漆等有机杂物，并且也会使其表面附着的一些涂料剥离，从而大幅度降低了杂质含量；而且灼烧时也不用过高的热量，对能源消耗也不算大；
23.5)本发明的除杂水池底部是倾斜的，处于其底部的提升架也是倾斜的，这能够使倾倒壁滚落的建筑垃圾自动堆放在其上，而提升壁高度远远高于倾倒壁，这样在提升过程中，能够将建筑垃圾中含有的大部分水沥出；而且本发明提升架与提升壁背面的盖板相反运动，当提升架上升时，盖板下降，且提升架上升到极限位置，盖板也下降到极限位置，将排
料通道打开，此时本就是倾斜的提升架上，其上的建筑垃圾都是紧靠提升壁堆放的，在遇到提升壁上的排料通道时，这些建筑垃圾会在重力作用下自动通过排料通道进入到灼烧除杂单元中；而当排料完毕，提升架下降时，盖板上升，将排料通道封闭，避免了灼烧除杂单元中热量和火焰通过排料通道进入到除杂水池内，造成能源和热量的浪费。
附图说明
24.图1为本发明分拣除杂装置的整体结构示意图；
25.图2为水利除杂单元在水利除杂时的示意图；
26.图3为提升架将建筑垃圾提升到极限时向灼烧除杂单元排放的示意图；
27.图4为灼烧除杂单元的结构示意图；
28.图5为水利除杂单元中倾倒壁上搅动除杂结构以及打捞机构的示意图；
29.图6为水利除杂单元中除杂水池的俯视示意图；
30.图7为提升架的结构示意图；
31.图8为喷火组件的结构示意图；
32.图9为打捞机构摆动到一侧倾倒打捞出杂物时的位置示意图；
33.图10为打捞机构摆动到中间时的位置示意图；
34.图11为打捞机构摆动到另一侧倾倒打捞出杂物时的位置示意图；
35.附图标记：1、除杂水池，101、倾倒壁，102、底壁，103、提升壁，104、排料通道，105、曲柄摇杆机构，106、侧壁，107、木块通过孔，2、搅动除杂结构，a、上除杂单元，b、下除杂单元，201、上排固定拌销，202、下排固定拌销，203、滑动板，204、中间固定拌销，205、竖直滑槽，3、打捞机构，301、旋转轴，302、打捞杆，303、弹性延伸部，304、斜板，4、提升架，401、提升板，402、漏水孔，403、提升杆，404、滑动销，405、提升索，5、盖板，501、提升机，6、灼烧除杂单元，601、灼烧腔，602、连接筒，603、排料口，604、分隔板，605、细颗粒出口，7、螺旋输送结构，701、叶片，702、连接杆，703、封板，704、油气管，705、压缩空气管，8、喷火组件，801、气体预混腔，802、凹口，803、气体吹堵管，804、油气支管，805、气体支管。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述，本发明以下各实施例中未做阐明的部分均为本领域的现有技术，比如混料机、制砖机、初次破碎装置、二次粉碎装置、曲柄摇杆机构、火焰喷嘴及附属控制结构等。
37.实施例1
38.如图1所示，一种利用建筑垃圾制作公路护坡用生态砌块的系统，包括初次破碎装置、分拣除杂装置、二次粉碎装置、混料机和制砖机，其中，建筑垃圾在经过初次破碎装置初步破碎后，经过分拣除杂装置去除其中夹杂的泥土、木块、油漆、涂料和石膏，进而再经过二次粉碎装置破碎成要求粒径，并与水泥、水一同送入混料机内混料后，再由制砖机压制形成生态砌块，所述分拣除杂装置包括水利除杂单元1和灼烧除杂单元6，其中，所述水利除杂单元1包括一个装有水的除杂水池1，如图2、3和6所示，该除杂水池1由一块倾斜设置供初步破碎后建筑垃圾倒入除杂水池1内的倾倒壁101、与倾倒壁101相对设置的提升壁103、从倾倒壁101向提升壁103高度逐渐降低的底壁102以及两块连接倾倒壁101和提升壁103的侧壁
106围成；
39.所述除杂水池1的底部设置有提升架4，由倾倒壁101进入除杂水池1的建筑垃圾滚落到提升架4上，该提升架4沿提升壁103移动，并将其上的建筑垃圾输送到灼烧除杂单元6内；
40.所述灼烧除杂单元6具有从进口端向出口端倾斜的灼烧腔601，在灼烧腔601内具有螺旋输送结构7，螺旋输送结构7包括一根空心轴，在空心轴表面呈螺旋分布有用于搅动并辅助建筑垃圾运动的叶片701，沿空心轴轴向分布有若干喷火组件8，这些喷火组件8由空心轴内部的压缩空气管705和油气管704供给燃烧气体，并在空心轴旋转时喷射火焰对建筑垃圾进行灼烧，以除去表面的油漆和涂料。
41.在本实施例中，倾倒壁101和提升壁103之间的距离从底部向顶部逐渐增大，倾倒壁101与竖直方向形成的夹角一般为40
‑
60
°
，提升壁103与竖直方向形成的夹角一般为20
‑
40
°
，提升壁103的高度远远高于倾倒壁101；底壁102倾斜的目的，一是为了使建筑垃圾能够在重力作用下自动落入到提升架4上，二是为了使提升架4表面也形成同样的坡面，便于提升架4运行到提升壁103上部后，将其上的建筑垃圾排出；除杂水池1内设置有进水管和排水口。
42.以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定，从而得到以下各实施例：
43.实施例2
44.本实施例是在实施例1的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图1和4所示，所述灼烧腔601的进口端具有倾斜设置的连接筒602，且连接筒602位置较低的一端伸入灼烧腔601内，并进行固定，位置较高的一端用于承接提升架4所输送的建筑垃圾；所述螺旋输送结构7的空心轴前端通过轴承座和连接杆702固定在灼烧腔601内，后端通过轴承固定在灼烧腔601出口端的封板703上，且封板703下部具有排料口603。
45.实施例3
46.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图5和6所示，所述倾倒壁101上设置有搅动除杂结构2，所述搅动除杂结构2包括结构相同且沿倾倒壁101高度方向设置的上除杂单元a和下除杂单元b，其中，上除杂单元a和下除杂单元b均包括一排水平分布的上排固定拌销201和一排水平分布的下排固定拌销202，在上排固定拌销201和下排固定拌销202之间具有滑动板203，在该滑动板203上分布有一排中间固定拌销204，所述滑动板203通过两根连接销滑动设置在贯穿倾倒壁101的两条竖直滑槽205内，且两根连接销穿过竖直滑槽205伸出倾倒壁101后，由一曲柄摇杆机构105带动其沿竖直滑槽205做上下往复运动，从而使上排固定拌销201、中间固定拌销204和下排固定拌销202之间的间距时刻处于变化中，防止木块或建筑垃圾碎块发生堵塞。
47.在本实施例中，所述曲柄摇杆机构105同步带动上除杂单元a和下除杂单元b中的滑动板203上下往复运动。
48.实施例4
49.本实施例是在实施例3的基础上所做的进一步改进方案，其主体结构与实施例3相同，改进点在于：如图5和6所示，所述任意一个上排固定拌销201均处于两个相邻中间固定
拌销204之间，每个中间固定拌销204均处于两个相邻下排固定拌销202之间。
50.实施例5
51.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图2、3和5所示，所述除杂水池1内设置有用于捞起水面漂浮木块的打捞机构3，该打捞机构3包括一根垂直于倾倒壁101固定的旋转轴301和穿过两个侧壁106延伸到除杂水池1外部的斜板304，该旋转轴301处于除杂水池1内的部分，其表面设置有若干向下延伸的打捞杆302，这些打捞杆302之间具有缝隙，每一根打捞杆302的自由端上设置有弹性延伸部303，如图9、10和11所示，所述旋转轴301带动捞杆302在一定角度内往复摆动并捞起水面漂浮的木块，且在摆动至两侧极限位置时，打捞杆302的最低端高度超过斜板304，并且打捞杆302自由端上的弹性延伸部303端部被斜板304所阻挡形成向下的坡面，使打捞杆302打捞起的木块沿弹性延伸部303滑落到斜板304上，进而通过斜板304滑出除杂水池1；所述斜板304设置在侧壁106上开设的木块通过孔107内。
52.在本实施例中，木块通过孔107的存在，能够使木块沿斜板304滑出或者被人工采用勾爪取出；旋转轴301的另一端伸出倾倒壁101后由一可正反转的电机驱动其在一定角度内做往复摆动。打捞机构3的设置，不能影响提升架4的运动，而且在摆动过程中也不能触碰到搅动除杂结构2上的任意一个拌销。
53.实施例6
54.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图1、2、3和7所示，所述提升架4包括一表面密布有漏水孔402且与底壁102形状、尺寸相吻合的提升板401，在提升板401靠近提升壁103的一侧对称设置有两根提升杆403，且提升板401处于底壁102上时，两根提升杆403与提升壁103贴合，在提升板401和提升杆403上与提升壁103紧挨的侧面均设置有滑动销404，提升板401和提升杆403通过这些滑动销404沿提升壁103上设有的滑槽升降；在提升板401远离提升杆403的一端对称设置有两根提升索405，这两根提升索405穿过两根提升杆403顶部的固定环后由提升机501带动其升降。
55.实施例7
56.本实施例是在实施例6的基础上所做的进一步改进方案，其主体结构与实施例6相同，改进点在于：如图2和3所示，所述提升壁103的上部设置有供提升架4上建筑垃圾穿出提升壁103的排料通道104，当提升机501通过提升索405带动提升架4上升到排料通道104处时停止，由于提升板401向提升壁103一侧倾斜，其上的建筑垃圾会在重力作用下通过排料通道104后进入到灼烧除杂单元6的灼烧腔601内；在提升壁103的背面设置有在其表面轨道槽内滑动的盖板5，该盖板5由提升机501带动其升降，且当提升机501带动提升架4升起时，盖板5下降，当提升架4升起到排料通道104处时，盖板5下降到极限位置，将排料通道104露出，从而使建筑垃圾能够通过排料口进入到灼烧腔601内；当提升架4下降时，盖板5上升将排料通道104封堵，防止灼烧腔601内的热量进入到除杂水池1内，造成能源的浪费。
57.实施例8
58.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图4所示，所述灼烧腔601内设置有表面密布筛孔的分隔板604，分隔板604将灼烧腔601内分成沿其长度方向的上腔室和下腔室，所述螺旋输送结构7处于上腔室
内，且上腔室的位置高的一端通过连接筒602使提升架4上建筑垃圾进入到上腔室内，位置低的一端形成排料口603；所述下腔室位置较高的一端封闭，位置较低的一端形成细颗粒出口605。
59.当然，本实施例也可以在实施例2的基础上进行改进，从而得到另一种技术方案。
60.实施例9
61.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图8所示，所述喷火组件8包括一个圆锥形的气体预混腔801，该气体预混腔801的锥形尖端突出于螺旋输送结构7的空心轴表面，并且在锥形尖端具有向内凹陷的凹口802，在该凹口802内安装有火焰喷嘴，所述气体预混腔801分别通过气体支管805和油气支管804与压缩空气管705和油气管704连通。
62.在本实施例中，所述喷火组件8分布于空心轴的前中部，后部靠近排料口603，不需要进行灼烧，需要冷却即可。
63.实施例10
64.本实施例是在实施例9的基础上所做的进一步改进方案，其主体结构与实施例9相同，改进点在于：如图8所示，所述凹口802为从开口到低端直径逐渐缩小的圆锥形，且在凹口802的侧壁上开设有气体吹堵口，该气体吹堵口通过气体吹堵管803与压缩空气管705连通，以在火焰喷嘴点火前，利用气体吹堵管803吹扫凹口802，防止凹口802被堵塞。