一种移动式高液限土石灰掺加设备的制作方法

本实用新型涉及建筑施工领域，具体涉及一种用于对路基工程中使用的高液限土进行石灰掺加处理的设备。

背景技术：

高液限土含水量高、液限高、粒度小、难于压实，其作为路堤填土或路堑土，对公路路基的强度和稳定性是一种不良土质。然而，在土源紧张的情况下，又必须利用这种土填筑路基，因此需要对高液限土改良后再进行使用。

现有技术已经有多种方法可以对高液限土进行性质改良，从而使其理化性质改变，可以更好的作为公路施工中的填土使用。其中使用最广泛的方式是加入石灰，在高液限土中掺入适量的石灰，并在最佳含水量下拌匀压实，石灰会与土发生一系列的物理、化学反应作用，从而发生一下四个方面的变化：一、离子交换作用；二、结晶硬化作用；三、火山灰作用；四、碳酸化作用。对于含水量较高的高液限土而言，采用生石灰进行处治不但会发生上述的各种化学反映，特别地，在生石灰粉掺入土后，会大量吸收土体中的水分，并释放热量，这对于降低高液限土中较高的天然含水量来说尤为重要，同时会改变土的液、塑限和塑性指数，使土体更易压实，对路基模量的提高有显著的作用。

目前采用石灰掺入高液限土进行改良，通常采用厂拌或者路拌的方法，其中厂拌法需要专门建厂进行加工，成本投入高，还需要额外的车辆和人员进行运输，使用极为不便；而路拌法则是直接在施工路段旁采用人工搅拌，效率低下，而且无法有效的对高液限土中的大型土块进行粉碎，土块过大又会在很大程度上影响石灰在土体中的均匀分布，进而影响石灰处治土的效果。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种移动式高液限土石灰掺加设备，用以解决现有的石灰掺入高液限土的混合方法中，采用厂拌法成本过高，使用不便，而路拌法效率过低，同时无法有效的破碎大型土块，导致石灰对高液限土进行性质改良效果不佳的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种移动式高液限土石灰掺加设备，括移动装置和安装在移动装置上的用于加工填筑高液限土块的石灰掺加装置，石灰掺加装置对填筑高液限土块加工的同时，移动装置带动对路基进行铺设；

所述石灰掺加装置包括用于进料的进料漏斗和连接在进料漏斗底部的加工箱体，所述加工箱体内从上至下依次设置有原料粉碎机构、石灰加入机构和搅拌机构；

所述原料粉碎机构为对向剪切轮，所述的对向剪切轮包括两个并排设置并相互反向转动的滚轮，所述滚轮外表面设有用于切割原料的切割片，且两个并排设置并相互反向转动的滚轮上的切割片交错设置；

所述的石灰加入机构包括石灰喷管，所述石灰喷管的管口设置在加工箱体内部并对准对向剪切轮底部原料下落的位置，石灰喷管尾部连接有设置在加工箱体外部的石灰储存箱；

所述的搅拌机构包括设置在石灰喷管下方并与对向剪切轮相对应的高速搅拌轮，所述加工箱体底部还设有出料机构，将填筑高液限土块由进料漏斗进入加工箱体后，经对向剪切轮剪切后的填筑高液限土块由石灰喷管喷生石灰后再由高速搅拌轮均匀拌合后形成的土体由出料机构送出，拌合均匀的土体按照松铺系数摊铺在路基上。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型包括有原料粉碎机构、石灰加入机构和搅拌机构，可以将高液限土块进行充分的破碎后再加入石灰进行搅拌，使得石灰与高液限土充分混合并相互作用，从而得到具有高强度和高稳定性的路基填土，可以有效提高公路路基的施工质量，同时相应的降低公路后续的维护频率和维护成本；

2、本实用新型使用自动化的一体式设备完成石灰对高液限土的改良过程，免去了人工搅拌过程中的大量体力劳动，减少了人工成本；同时本实用新型还包括移动装置，可以使石灰掺加装置在工作的同时进行移动，随拌随铺，极大的提高了工作效率，相比建厂专门搅拌的方式，节约了大量成本并避免了运输过程带来的额外投入和产品损耗，整体施工过程更为便利。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型对向剪切轮的示意图；

图中：1进料漏斗，2加工箱体，3大型拖车，4对向剪切轮，5石灰喷管，6高速搅拌轮，7出料漏斗，8出料槽，41切割片。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

实施例：

如图1-2所示，本实用新型提出了一种移动式高液限土石灰掺加设备，包括移动装置和安装在移动装置上的石灰掺加装置，所述石灰掺加装置包括用于进料的进料漏斗1和连接在进料漏斗1底部的加工箱体2，所述加工箱体2内从上至下依次设置有用于原料粉碎机构、石灰加入机构和搅拌机构。本实施例中移动装置优选为大型拖车3，石灰掺加装置可安装在大型拖车3的后方载货板上，实现其边移动边加工的功能。

本实施例中原料粉碎机构为对向剪切轮4，所述的对向剪切轮4包括两个并排设置并反向转动的滚轮，两个滚轮均水平设置，且反向旋转，为了使得物料向滚轮下方移动，在两个滚轮的接触处，两个滚轮的转动方向都是朝下。滚轮表面设有用于切割原料的切割片41，所述的切割片41垂直于滚轮表面均匀设置，每一个滚轮上的切割片41都紧密相连排列，从而提高切割片41的设置密度，保证对高液限土的破碎效果；切割片41为三棱形，其中的一条棱沿滚轮转动方向设置并开设有刃口，因此当滚轮旋转时，刃口正好朝向处于两滚轮之间的大型土块；此外，两个并列滚轮上的切割片41交错设置，使得两个滚轮可以紧密的并排设置在一起，其上设置的切割片41也紧密相邻连接，减少缝隙，提高对高液限土中大型土块的破碎效果；

本实施例中对向剪切轮4的转速可进行调节，从而配合不同的高液限土原料，当原料较细时，对向剪切轮4转速，当原料中大型土块较多时，对向剪切轮4转速加快从而加强剪切效果。

本实用新型的对向剪切轮4旋转时，两个并列设置的滚轮相向旋转，每一个滚轮上的切割片41从相对滚轮上的两个切割片41之间的空隙中穿过，从而保证切割效果的连续性，在旋转过程中，每一个切割片41的刃口都对准土块方向。

石灰加入机构包括石灰喷管5，所述石灰喷管5的管口设置在加工箱体2内部并对准对向剪切轮4底部原料下落的位置，以将石灰粉料正好喷射在下落的高液限土粉末中，石灰喷管5尾部通过管道连接到设置在加工箱体2外部的石灰储存箱，从而持续不断的向加工箱体2内提供石灰原料。本实施例中优选的在石灰喷管5的管口处设有电磁阀，电磁阀通过控制管口的开闭调节石灰的喷射流量，从而根据所在地高液限土的实际品质加入不同比例的石灰来进行混合，从而配制出效果最好的路基填土。

搅拌机构包括设置在石灰喷管5下方并与对向剪切轮4相对应的高速搅拌轮6，高速搅拌轮6与对向剪切轮4同向设置，高速搅拌轮6的轮体上设有沿轴向的搅拌板，其中搅拌板宽度较小，长度与高速搅拌轮6相同，从而承接更多的原料；下落的高液限土原料和石灰粉落在高速搅拌轮6表面，被搅拌板转动并打散混合。

加工箱体2底部还设有出料机构，出料机构包括设置在箱体底部的出料漏斗7和连接在出料漏斗7底端的出料槽8，出料漏斗7汇聚搅拌完毕的路基填土产品，然后从底部进入出料槽8；出料槽8倾斜设置并贯穿加工箱体2的侧面伸出到外部，优选的，出料槽8的末端为软质管道，可人工调节其位置，从而便于施工人员进行路基铺填操作。

本实施例优选的方案中，进料漏斗1中设有若干个竖直的分隔板将进料漏斗1内分隔出独立的进料通道，相对的包括有若干组对向剪切轮4，每一组对向剪切轮4的滚轮对应设置在不同的进料通道下方进行承接，每一组滚轮底部又对应的设置有石灰喷管5和高速搅拌轮6；该方案可以将高液限土原料分散加入加工箱体2内，使原料分布更为均匀，每一组对向剪切轮4和高速搅拌轮6各自加工对应的原料，可以将石灰与高液限土混合搅拌的更为充分，从而得到品质更好的路基填土产品。

本实施例还包括设置在大型拖车3驾驶室内的控制器，所述控制器与对向剪切轮4和电磁阀电性连接，便于操作人员在驾驶室内直接控制对向剪切轮4的转速和石灰喷管5的喷射流量，配合不同的工作需求进行调节。

本实用新型在进行工作前，首先采用连续性实验得到不同石灰剂量下高液限土中含水量的变化曲线图；然后在加工前，采取当地的高液限土样品进行化验，确定其含水量，再比照曲线图确定对应的石灰剂量，通过电磁阀的开度和对向剪切轮4的转速调整好对应石灰加入高液限土原料的比例，即可向进料漏斗1中加入高液限土原料，改性完成的路基填土产品最终从出料槽8离开加工箱体2，并控制出料槽8末端的位置将路基填土产品铺设到指定位置即可。

在高液限红黏土中加入生石灰以后强度参数增加非常明显，其中CBR值比相同压实度条件下不加石灰的红黏土提高了6.7～31.2倍，回弹模量提高范围在6.8～17.3倍，石灰的结晶与碳化作用使得红黏土更加致密，防水抗渗性能更好，压实度为95％，48小时渗水下降值与不加石灰压实度为100％，1小时渗水下降值相当。

当路基采用石灰处治,在第8年后，用于沥青路面的维修费用与初期增加工程费用之和开始小于采用普通路基填筑方式条件下的路面维修费用，且随着时间的延长两者的差值越来越大。在20年后达到峰值，总费用节约在50％左右。在第7年后，用于水泥路面的维修费用与初期增加工程费用之和开始小于采用普通路基填筑方式条件下的路面维修费用，且随着时间的延长两者的差值越来越大。在20年后达到峰值，总费用节约在30％左右。

本发明的一种移动式高液限土石灰掺加设备不需要建立专门的拌合站，随拌随铺，工作效率大大提高，施工费用与厂拌相比节约60％，与路拌法比较拌合均匀性提高，没有出现结团拌合不均匀现象。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。