PFC液压反击破在隧道洞（dòng）渣加（jiā）工砂（shā）石料中的应用

隧道洞渣是指隧道（dào）掘进过程中开挖出来的石料废渣。我地域广阔，隧道开采岩石种类繁多、成分多变、品质差异较大。砂岩洞（dòng）渣（zhā）是一种常见的（de）隧道弃渣，在我四（sì）川、湖南、广东、江西等地均有分（fèn）布。随着我高速公路的发展和（hé）对环境保护的（de）重（chóng）视，隧道在山区高速公路中的（de）比重越来越大，部分新建的山区高速公路隧道占路线总长的比例已40％。这些高速公路隧（suì）道（dào）开（kāi）挖过程中，不可避免地产生大量洞渣，由于受施工工艺、施工组织等因素的影响，大量隧道洞渣得不到合理利用，常常需要建设专门的弃（qì）土场来（lái）废弃。洞渣废弃（qì）既占用了土地资源，又影响了环境，有时因处置不当（dāng）还会形成安隐患。2016年，交通运输部印发了关于实施绿色公路建设的指（zhǐ）导意见，要求公路建（jiàn）设要“零弃方、少借方”，要将（jiāng）传统（tǒng）做法中的弃土加以保存（cún）和利用，变废为宝。近年来，由于高速公路路网建设的深入推进和河砂（shā）资源分布不均，河砂已满（mǎn）足不了工程建（jiàn）设的需要，工（gōng）程中就地取材加工（gōng）机制砂应（yīng）用于高速公路建设已成为发展的然趋势。在（zài）高速公路隧道洞渣生产（chǎn）砂石（shí）料方面（miàn）积累了多年经验。

握了隧道洞渣的资源化利用技术，该技术可避免隧道洞渣废弃占用土地（dì）和（hé）对生态环境的影响，同时可节约工程的投资。

某隧道洞渣加工利用（yòng）于路面材料技术应（yīng）用隧道进、出（chū）口洞渣以花岗（gǎng）岩为（wéi）主，也含（hán）有少许安（ān）山岩、玄武岩。通过对洞渣进行反（fǎn）复试验、验证，可（kě）以作为碎石加工原材，岩石（shí）力学性能见表１。本标段在隧道进、出口各设置洞渣加工区。隧道洞渣通过二次加工后产生的碎石，有0～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～19mm、19～37.5mm等4种碎石粒料，主要用于路面基层、底基层等部位, 该隧道开挖产（chǎn）生洞渣约35万t。

综合考（kǎo）虑该隧道洞渣利用，在80万t洞渣70万 t用于生产砂石料，剩余10万t用于该隧道进出口段路（lù）基填筑，从而（ér）实（shí）现该隧道（dào）洞渣“零弃方”。结合该隧道所在施（shī）工合同段（duàn）混凝土总体（tǐ）需求，计划加工时间为１年（nián），加工砂石料总量按70万t计（其中机制砂40%，碎石60%）。依据（jù）产能需求，选择的主要破碎机设备为：破碎采用1台PE900*1200颚式破碎机，二级破碎采用2台PFC1412液压反击式破碎机（jī），三级破碎采用１台S-10制砂机。采用干法生（shēng）产机制砂（shā），加装布袋除尘工艺进行加工过程的除尘（chén）和石（shí）粉含量的控制。

PFC液压反击破在维护方面的设计更为科学、合理、自动（dòng）化程度高，设计人性化。维护保养及检修（xiū）工作只需要2 名工人变可以轻松完（wán）成。相比之下，内其他设备则需要至少4 名工人花费3 个小时左右才能完成同样的工作量。为了提高破碎效率和产出更多终产品（pǐn）以及（jí）实现更低（dī）的循环负荷，PFC1412液压反击破具有（yǒu）大（dà）倾角给料特性。这样，可使物料深入转（zhuǎn）子中且排料曲线受板锤磨损的影响更（gèng）小，从而持续获得（dé）更（gèng）一致的终产品。PFC1412液压反击碎石机的给料口大（dà）可达500 mm，且可配备一台（tái）单驱动160kW电机（jī）。板锤的广泛选择性了客户拥有适当的破碎工具，而无论破碎物料的（de）磨蚀性如何。的板锤锁紧（jǐn）装置是市场上同类产品中简单的固定系统，组装更快捷；而（ér）且即使在粗粒给料的情况下，也可使用（yòng）带有陶瓷插件的板锤。

加工场地（dì）布（bù）设时主要（yào）考（kǎo）虑了以下几点：

（１）尽量保护土地资源，避免（miǎn）新征临时用地；

（２）尽量将加工场地布设于隧道口与混凝土拌和站之间，避免洞渣和（hé）砂石料重复运输；

（３）与附近居民居住（zhù）点保持200m以上（shàng）的距离（lí），避免加工过程噪音及（jí）粉尘（chén）扰民；

（４）电（diàn）力供应（yīng）方便，尽量加工成本。综合考虑后，因地制宜地（dì）将洞渣加工（gōng）砂（shā）石料（liào）场地布设（shè）于距离隧道进（jìn）口300m处的路基（jī）填方段，场地长约80m。为避免加工场地成为本路段的控制性工程，先将路基填筑至路下床底（dǐ）标高（剩（shèng）余96区尚未施工）再进行设备（bèi）安装。

为（wéi）加工的质量，从以下几个方面加强了加工质量控制。

（１）从源头洞渣。在隧（suì）道掘进过程中，整体性好、性能（néng）满足要（yào）求岩石用于加工砂石（shí）料。当隧道施工进入破碎带、含泥地（dì）层、软弱（ruò）地层（céng）以及富水区段时，开挖的洞渣直（zhí）接作为路基填料，不用于（yú）砂石料生产。

（２）对洞渣进行晾晒。在隧道洞口设置洞渣场，将开（kāi）挖出的洞渣先运输至此进行晾晒（shài），待晒干后用（yòng）挖掘机挑选片石装车运（yùn）输（shū）至加工场用于加工，避免了因过湿洞渣直接（jiē）用（yòng）于生产砂石料而导致的质量波动（dòng）。

（３）场地与道路硬化。洞渣运输道（dào）路和（hé）加（jiā）工场地先采用压（yā）路机压实，然后铺筑20cm厚级配（pèi）碎石层，避免了加工过程中（zhōng）运输车（chē）辆、装卸设（shè）备将泥土带入。

（４）强化排（pái）水（shuǐ）系统。加工（gōng）场地场平按中间（jiān）高、周边低的原（yuán）则进行（háng）平（píng）整，并在周边（biān）修建（jiàn）了排水沟，降雨能及时排除，避免降雨积水（shuǐ）导致原材料和成品污染。

（５）定期检查维修设备（bèi）。坚持每天定期对加工系统的有关设备进行检查（chá），对破碎机易损（sǔn）件（jiàn）、振动筛（shāi）、除尘器布袋（dài）完好性等进行检查（chá），发现问题及（jí）时修复，这（zhè）些（xiē）设备处（chù）于正（zhèng）常（cháng）工作状态。

（６）及时转运砂石料成品。将加工出来的机（jī）制砂和碎石及时转运至混凝土拌和站（zhàn）或（huò）储料场，砂（shā）石料成品堆高不过（guò）3m，避免出现颗粒离（lí）析。

（７）加工质检系统（tǒng）。建立了隧道洞渣加工机制砂质检系（xì）统（tǒng），每（měi）天开始生产时在皮带取样检验（yàn）砂石料级配、石粉含量、细度模数（shù），当这些指标出现大的波（bō）动时立即停机检查，排除故障后再重新开机（jī）。

 隧道洞渣砂石料工程应用

砂石料性（xìng）能

经检测，采用该隧道洞渣加工的砂（shā）石料无碱活性，相关性能见表2和砂级配图2，砂石料性能与露天开采岩石加工的无异。对照《建设用砂》，该砂（shā）石料满足Ⅱ类砂要求（空隙（xì）率不大（dà）于44%，单级大压（yā）碎指标值不大于25%，ＭＢ值小于（yú）1.4时（shí）石（shí）粉含（hán）量不大于10%）。

经济效益

将隧道（dào）洞渣用于加工砂石料，其加工成本主要为加工能耗、人工和加工设备的（de）折旧费用（yòng）。将隧道洞渣（zhā）加工砂石料与远运砂石料成本对比分析见表3。目前已采用隧道（dào）洞渣加工（gōng）砂石料18.38万t（其中，机制砂8.03万t），由分析可见，应用（yòng）18.38万ｔ隧道洞渣（zhā）加工砂石料可直接（jiē）节约投（tóu）资1447万元。

环境效益

隧道洞渣加工砂石料实现了隧道洞渣的资源化利用，避（bì）免了建设弃土场来堆放洞渣导致的土地（dì）资源占（zhàn）用和对周围环境的影响。避（bì）免了远运河砂或者开山炸石来生产砂石料，了高速公路施（shī）工的能源消耗和ＣＯ２的排（pái）放。具有显著的环境效益。

通过隧道（dào）洞渣加工砂石料及其用于高（gāo）速公路建设实践，得出以下结论。

（１）高速公路隧道洞渣常常作（zuò）为（wéi）废渣丢弃，既占用土（tǔ）地资源又影响环境。实现隧道（dào）洞渣的资源化利（lì）用是建设绿色公路的然要求。

（２）选择的三级破（pò）碎工艺（破碎PE900×1200颚式破碎机，二级破碎PFC1412液压反击式破碎机，三级（jí）破碎S-10制砂机）可满足隧道洞渣加（jiā）工（gōng）砂石料的需要。

（３）隧道洞渣加工砂石料宜采用干法生产，可（kě）采用布袋除尘方式进行机制砂石粉控制。

（４）结合隧道洞渣的特点，需从源头控制洞渣、晾（liàng）晒、场地与道路硬（yìng）化（huà）、场地排水、及时转运成品、定期检查检（jiǎn）修设备等方式加强质量控制（zhì）。宜采用级配、石（shí）粉含量（liàng）、细度模数等（děng）３个指标作为隧道洞渣生产机制砂控制指标。

（５）通过加强质量控制，隧（suì）道洞渣生产的砂石料性能可满足建设用Ⅱ类砂要（yào）求的砂石料。将其用于高速公路（lù）建设是可行的。

（６）用隧道洞渣加（jiā）工机（jī）制砂既消耗了隧道洞渣，又解（jiě）决了高速公路建设（shè）用砂石料的难题，可以实现隧道洞渣资源化利用（yòng），节约了大量工程投资，且环（huán）保效益显著。