【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于淤泥固化技术工程领域，具体涉及到一种淤泥筛分及匀化固化系统及其实施方法。
技术介绍
1、本专利技术属于淤泥固化技术工程领域，具体涉及到一种淤泥筛分及匀化固化系统及其实施方法。
2、随着我国沿海地区的快速发展，港口、航道等基础设施建设量倍增，导致用地紧张，有的地方已经无地可用，需要通过填海造陆来解决。传统的填海造陆采用的都是吹砂或者吹泥来施工，采用吹砂的方法需要采购砂石，将砂石运输至指定位置进行吹填或者填筑；利用抓泥船或者绞吸船来进行淤泥的抓取，然后通过运输船或者输送管道将淤泥吹填到指定区域。但随着人们对自然资源消耗的日益增加，工程用砂供不应求，不得不从遥远的地方长距离运输，使得成本大大增加，导致工程用砂的价格居高不下。而采用其他地基处理方法，周期较长，且淤泥地基承载力不足导致施工机械设备难以进入施工场地，因此如何能够利用原位淤泥，减少其他材料的购置、运输费用，在节约费用的前提下，也能更好的节约资源，是淤泥海域的填海造陆需要解决的问题。
3、目前有采用在淤泥中加入固化材料，让淤泥形成相应的固化材料具备一定强度，使淤泥场地能够满足强度要求形成陆地；但人工提取搬运淤泥并将其与相应材料进行配合搅拌，所消耗劳动力过大，提高了淤泥的运输和材料成本，因此如何能开发一种设备，让其便利的搅拌和施工，并能控制配合比，形成满足设计要求的材料是个待解决的问题；还有一些简易设备，可以在岸边进行少量的淤泥配合搅拌施工，但单次配置量较少，且自动化程度较低，难以满足大量填海造陆施工场地的使用需求。
4、因此，开
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种淤泥筛分及匀化固化系统及其实施方法，通过该系统对原始淤泥进行筛分处理和匀化处理，并通过系统不间断地提供水泥或水，结合中央控制系统的指定配比，充分搅拌混合后形成固化材料，提高淤泥的均匀性及强度，同时也为目前无价格合理的工程用土的难题提供一种解决思路。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种淤泥筛分及匀化固化系统：包括原料输送及筛分过滤系统、匀化固化搅拌系统、混合材料输送系统和控制系统；其中原料输送及筛分过滤系统包括淤泥上料斗1、原料浆液输入管道2、螺旋输送装置3、筛分过滤装置5和粗颗粒自动收集装置6；匀化固化搅拌系统包括淤泥混合仓4、电机7、搅拌旋转主轴8和搅拌叶片9；混合材料输送系统包括泥浆泵10、混合材料输送管道11；控制系统包括密度传感器13、中央控制器14和流量传感器15；原料淤泥通过原料输送及筛分过滤系统进行筛分，过滤掉粗颗粒，并与原料浆液一同在淤泥混合仓4内部混合均匀，形成所需的匀化处理固化材料12，通过混合材料输送系统输送至指定地点供后续使用；
4、一种淤泥筛分及匀化固化的实施方法，具体实施步骤如下：
5、步骤一：在陆地或海上操作平台安装调试好淤泥筛分及匀化固化系统，在中央控制器14上设置所述匀化处理固化材料12的目标密度及固化剂掺量指标数据，根据原料淤泥的密度及输入速率，计算应匹配的原料浆液的固化剂含量及输入流量；
6、步骤二：将所取得的原料淤泥按一定速率持续倒入淤泥上料斗1内；同时通过原料浆液输入管道2注入预定配比的原料浆液；
7、步骤三：淤泥上料斗1内的原料淤泥通过螺旋输送装置3输入至筛分过滤装置5内部，原料浆液直接进入至淤泥混合仓4内部；
8、步骤四：筛分过滤装置5中的原料淤泥，通过筛分旋转轴51和筛分过滤网52的旋转、筛分和过滤，粗颗粒被留在筛分过滤装置5中，并最终随着筛分旋转轴51的转动，进入粗颗粒自动收集装置6；细颗粒则通过筛分过滤网52的孔隙进入淤泥混合仓4，与同在其中的原料浆液混合；
9、步骤五：在电机7的动力带动下，搅拌旋转主轴8带动搅拌叶片9对淤泥混合仓4内部的原料淤泥与原料浆液混合物进行高速旋转搅拌，形成匀化处理固化材料12；
10、步骤六：密度传感器13对淤泥混合仓4内部的匀化处理固化材料12进行量测，将结果反馈至中央控制器14，根据实测密度与目标密度的相对偏差，调整输入浆液的流量，从而将实测密度控制在目标密度一定的浮动范围之内；
11、步骤七：将满足密度及固化剂掺量指标的匀化处理固化材料12通过泥浆泵10及混合材料输送管道11，输送至指定地点供后续使用。
12、进一步的，所述淤泥上料斗1为敞口容器，用于接收自外部运入的淤泥或现场挖掘的淤泥，并通过螺旋输送装置3将原料淤泥运送至筛分过滤装置5；所述原料浆液输入管道2用于注入原料浆液；所述淤泥混合仓4为长方体或u形槽体容器；所述粗颗粒自动收集装置6为倾斜放置的开敞导向槽，用来收集沉淀的粗颗粒。
13、进一步的，所述筛分过滤装置5包括筛分旋转轴51、筛分过滤网52、辅助筛分喷淋管道53和辅助筛分喷淋装置54；所述筛分过滤网52上分散布置孔洞，所述筛分旋转轴51能带动筛分过滤网52旋转，将粒径小于筛分过滤网上孔洞的细颗粒过滤至所述淤泥混合仓4中；当原料淤泥中含有易粘结成块的成分时，通过辅助筛分喷淋管道53和辅助筛分喷淋装置54进行喷淋，将原料淤泥中的结块成分打散，方便其通过筛分过滤网52。
14、进一步的，所述搅拌装置的形式为机械强制搅拌或泵吸搅拌；当采用机械强制搅拌形式时，包含搅拌旋转主轴8及搅拌叶片9；当采用泵吸搅拌形式时，包含绞吸泵81、破损刀片82、离心叶片83；匀化处理固化材料12进入绞吸泵81入口后，被破损刀片82初步破碎后，再经离心叶片83将其通过离心方式高速射流形成匀化处理固化材料12。
15、进一步的，所述匀化固化搅拌系统用于将形成的匀化处理固化材料12进行搅拌和匀化处理；当采用泵吸搅拌形式时，所述淤泥混合仓4内设置导向隔板，使原料淤泥与原料浆液在淤泥混合仓4中反复循环混合均匀。
16、进一步的，原料浆液输入管道2注入的原料浆液为清水、海水、水泥浆液或固化剂浆液；当仅需对原料淤泥进行稀释匀化处理时，原料浆液为清水或海水；当需对原料淤泥进行匀化及固化处理时，原料浆液为预定配比的水泥浆液或固化剂浆液。
17、进一步的，所述控制系统包括密度传感器13、中央控制器14和流量传感器15；使用者根据所述中央控制系统14设置所需匀化处理固化材料12的配比、用量、密度、流量信息，系统按设置进行控制输送材料的情况；所述流量传感器15位于原料浆液输入管道2内部，用于控制和测量输入浆液的流量情况；所述密度传感器13位于淤泥混合仓4的下部，用于测量搅拌匀化处理后最终的匀化处理固化材料12的密度情况，根据实测密度与目标密度的相对偏差，调整输入浆液的流量，从而将实测密度控制在目标密度一定的浮动范围之内。
18、本专利技术具有以下优点：通过原料输送筛分过滤系统对淤泥有效的筛分，能够将淤泥中的大粒径块石和杂物等进行去除，只保留细颗粒淤泥成分，同时通过浆液输送装置输入水泥或水等溶液，按指定配比本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种淤泥筛分及匀化固化系统，其特征在于：包括原料输送及筛分过滤系统、匀化固化搅拌系统、混合材料输送系统和控制系统；其中原料输送及筛分过滤系统包括淤泥上料斗（1）、原料浆液输入管道（2）、螺旋输送装置（3）、筛分过滤装置（5）和粗颗粒自动收集装置（6）；匀化固化搅拌系统包括淤泥混合仓（4）、电机（7）、搅拌旋转主轴（8）和搅拌叶片（9）；混合材料输送系统包括泥浆泵（10）、混合材料输送管道（11）；控制系统包括密度传感器（13）、中央控制器（14）和流量传感器（15）；原料淤泥通过原料输送及筛分过滤系统进行筛分，过滤掉粗颗粒，并与原料浆液一同在淤泥混合仓（4）内部混合均匀，形成所需的匀化处理固化材料（12），通过混合材料输送系统输送至指定地点供后续使用；
2.如权利要求1所述的一种淤泥匀化处理系统及其实施方法，其特征在于：所述淤泥上料斗（1）为敞口容器，用于接收自外部运入的淤泥或现场挖掘的淤泥，并通过螺旋输送装置（3）将原料淤泥运送至筛分过滤装置（5）；所述原料浆液输入管道（2）用于注入原料浆液；所述淤泥混合仓（4）为长方体或U形槽体容器；所述粗颗粒自动收集装置（6
3.如权利要求1所述的一种淤泥匀化处理系统及其实施方法，其特征在于：所述筛分过滤装置（5）包括筛分旋转轴（51）、筛分过滤网（52）、辅助筛分喷淋管道（53）和辅助筛分喷淋装置（54）；所述筛分过滤网（52）上分散布置孔洞，所述筛分旋转轴（51）能带动筛分过滤网（52）旋转，将粒径小于筛分过滤网上孔洞的细颗粒过滤至所述淤泥混合仓（4）中；当原料淤泥中含有易粘结成块的成分时，通过辅助筛分喷淋管道（53）和辅助筛分喷淋装置（54）进行喷淋，将原料淤泥中的结块成分打散，方便其通过筛分过滤网（52）。
4.如权利要求1所述的一种淤泥匀化处理系统及其实施方法，其特征在于：所述搅拌装置的形式为机械强制搅拌或泵吸搅拌；当采用机械强制搅拌形式时，包含搅拌旋转主轴（8）及搅拌叶片（9）；当采用泵吸搅拌形式时，包含绞吸泵（81）、破损刀片（82）、离心叶片（83）；匀化处理固化材料（12）进入绞吸泵（81）入口后，被破损刀片（82）初步破碎后，再经离心叶片（83）将其通过离心方式高速射流形成匀化处理固化材料（12）。
5.如权利要求4所述的一种淤泥匀化处理系统及其实施方法，其特征在于：所述匀化固化搅拌系统用于将形成的匀化处理固化材料（12）进行搅拌和匀化处理；当采用泵吸搅拌形式时，所述淤泥混合仓（4）内设置导向隔板，使原料淤泥与原料浆液在淤泥混合仓（4）中反复循环混合均匀。
6.如权利要求1所述的一种淤泥匀化处理系统及其实施方法，其特征在于：原料浆液输入管道（2）注入的原料浆液为清水、海水、水泥浆液或固化剂浆液；当仅需对原料淤泥进行稀释匀化处理时，原料浆液为清水或海水；当需对原料淤泥进行匀化及固化处理时，原料浆液为预定配比的水泥浆液或固化剂浆液。
7.如权利要求1所述的一种淤泥匀化处理系统及其实施方法，其特征在于：所述控制系统包括密度传感器（13）、中央控制器（14）和流量传感器（15）；使用者根据所述中央控制系统（14）设置所需匀化处理固化材料（12）的配比、用量、密度、流量信息，系统按设置进行控制输送材料的情况；所述流量传感器（15）位于原料浆液输入管道（2）内部，用于控制和测量输入浆液的流量情况；所述密度传感器（13）位于淤泥混合仓（4）的下部，用于测量搅拌匀化处理后最终的匀化处理固化材料（12）的密度情况，根据实测密度与目标密度的相对偏差，调整输入浆液的流量，从而将实测密度控制在目标密度一定的浮动范围之内。
...【技术特征摘要】
1.一种淤泥筛分及匀化固化系统，其特征在于：包括原料输送及筛分过滤系统、匀化固化搅拌系统、混合材料输送系统和控制系统；其中原料输送及筛分过滤系统包括淤泥上料斗（1）、原料浆液输入管道（2）、螺旋输送装置（3）、筛分过滤装置（5）和粗颗粒自动收集装置（6）；匀化固化搅拌系统包括淤泥混合仓（4）、电机（7）、搅拌旋转主轴（8）和搅拌叶片（9）；混合材料输送系统包括泥浆泵（10）、混合材料输送管道（11）；控制系统包括密度传感器（13）、中央控制器（14）和流量传感器（15）；原料淤泥通过原料输送及筛分过滤系统进行筛分，过滤掉粗颗粒，并与原料浆液一同在淤泥混合仓（4）内部混合均匀，形成所需的匀化处理固化材料（12），通过混合材料输送系统输送至指定地点供后续使用；
2.如权利要求1所述的一种淤泥匀化处理系统及其实施方法，其特征在于：所述淤泥上料斗（1）为敞口容器，用于接收自外部运入的淤泥或现场挖掘的淤泥，并通过螺旋输送装置（3）将原料淤泥运送至筛分过滤装置（5）；所述原料浆液输入管道（2）用于注入原料浆液；所述淤泥混合仓（4）为长方体或u形槽体容器；所述粗颗粒自动收集装置（6）为倾斜放置的开敞导向槽，用来收集沉淀的粗颗粒。
3.如权利要求1所述的一种淤泥匀化处理系统及其实施方法，其特征在于：所述筛分过滤装置（5）包括筛分旋转轴（51）、筛分过滤网（52）、辅助筛分喷淋管道（53）和辅助筛分喷淋装置（54）；所述筛分过滤网（52）上分散布置孔洞，所述筛分旋转轴（51）能带动筛分过滤网（52）旋转，将粒径小于筛分过滤网上孔洞的细颗粒过滤至所述淤泥混合仓（4）中；当原料淤泥中含有易粘结成块的成分时，通过辅助筛分喷淋管道（53）和辅助筛分喷淋装置（54）进行喷淋，将原料淤泥中的结块成分打散，方便其通过筛分过滤网（52）。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王伟涛，陈卓，程允，刘光磊，康增柱，李凯，阳聃，
申请(专利权)人：北京中岩大地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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