PFC液（yè）压反击破在（zài）隧道洞渣加工砂石料中的应用

隧道洞渣是指隧道掘进过程（chéng）中开挖出（chū）来的石料废渣。我地域广阔，隧道开采岩石种类（lèi）繁多、成（chéng）分多变、品（pǐn）质差异较大。砂岩洞渣是一种（zhǒng）常见的（de）隧道弃（qì）渣，在我四川、湖南、广东、江西等地均有分布。随着我高速公路的发展（zhǎn）和（hé）对环境保护的重视，隧道在山区高速公路中的（de）比重越来越大，部分新建（jiàn）的山区高速公路隧（suì）道占路线（xiàn）总长的比例（lì）已（yǐ）40％。这些高速公（gōng）路隧道开挖过程中，不可避（bì）免地产生（shēng）大量洞渣，由于受施工工艺、施工组织等因素的（de）影响，大量隧道洞渣得（dé）不到合理利用，常常需要建设专门的弃土场（chǎng）来废弃（qì）。洞渣废弃既占用了土地资源，又影响了环境，有时因处置不当还会形成安（ān）隐患。2016年，交通（tōng）运输部印发了关于（yú）实施（shī）绿色（sè）公（gōng）路建设（shè）的指导意见，要求公（gōng）路建设要（yào）“零弃方、少借方”，要将传统做法（fǎ）中的弃土加以保（bǎo）存（cún）和利用，变（biàn）废为宝。近年来，由于高速公（gōng）路路网建设的深入推进和河砂资源分布不均，河砂已满足不了（le）工程建设的（de）需要，工程中就地取材加工机（jī）制砂应用于高速公路建设已成为发展的然趋势。在高速公路（lù）隧道洞渣生产砂石料方面积累了多年经验。

握了隧道（dào）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和对生态环境的影响，同时可节约工程的投资。

某隧道洞渣加工利用于路面材料技术应用（yòng）隧道进、出口洞渣以花岗岩为主（zhǔ），也含有少许安山（shān）岩、玄武岩（yán）。通过（guò）对洞渣进行反复试验、验证，可以作为碎石加工原材，岩石力（lì）学性能见表１。本标段在隧道进、出口各设置洞（dòng）渣加工区。隧道洞渣通过二次加工（gōng）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（céng）、底基层等部位, 该隧道开挖产生（shēng）洞渣约35万t。

综合考虑（lǜ）该隧道洞渣利用，在80万t洞（dòng）渣70万 t用于生产砂石料，剩余10万t用于该（gāi）隧道进出口段路基填筑，从而实现该隧道洞渣“零弃方（fāng）”。结（jié）合该隧道所在施工合同段混凝土总体需求，计划加工时（shí）间为１年，加工（gōng）砂石料总量按70万t计（其中机制砂40%，碎（suì）石60%）。依据产能需求，选（xuǎn）择的主要破（pò）碎机设备为：破碎采用1台PE900*1200颚式破碎机，二级破碎采（cǎi）用2台PFC1412液压反击式破碎机，三（sān）级破碎采用１台S-10制砂机。采用干法生产机制砂，加（jiā）装布袋除尘工艺进行加工过程的除尘和石（shí）粉（fěn）含量的控制。

PFC液压反击破在维护方面的设计更（gèng）为科学（xué）、合理、自动化程度高，设计人性化。维（wéi）护保养及（jí）检修（xiū）工作只需要2 名工人变可以轻松完成。相比（bǐ）之下，内其他设备则需要至（zhì）少4 名（míng）工人花费3 个小时左右才（cái）能完成同样的工作量。为了提高破碎效率（lǜ）和产出更多终产品以及实现更低的循环负荷，PFC1412液压反击破具有大倾角给料特性。这样（yàng），可使物料深入转子中且排（pái）料曲（qǔ）线受板锤磨损的影响更小，从而持续获得更一致的终产品。PFC1412液压（yā）反击碎石机的给料口大可达500 mm，且可配备一台单驱动160kW电机。板锤的广泛选择性了客户拥有适当的破（pò）碎工具，而无论破碎物料的磨（mó）蚀性如何。的板锤锁紧装置是市场上同类产品中简单的固定系（xì）统，组装更快捷；而且即使在粗粒给料的情况下，也（yě）可（kě）使用带有陶瓷插件的板锤。

加工场地布设时主要考（kǎo）虑了以下几点（diǎn）：

（１）尽量保护土地资源，避免新征临时用地；

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

（３）与附近居民居住（zhù）点保持（chí）200m以上的距（jù）离，避免（miǎn）加工过程噪（zào）音及粉尘（chén）扰民；

（４）电力供应方便，尽量加工成本。综合（hé）考虑后，因地制宜地将洞渣加工砂石料场地布设于距（jù）离隧（suì）道进口300m处的路基填方段（duàn），场地长约80m。为避（bì）免加工（gōng）场地成为本路段的控制性工程，先将路基填筑至路下床底标高（剩余（yú）96区（qū）尚未（wèi）施工）再进行设备安装。

为加工的质量，从（cóng）以（yǐ）下几个方面（miàn）加强了加工质量控制。

（１）从源头洞渣。在隧道掘进过程中，整体性（xìng）好、性能满足（zú）要求岩石用于加工砂石料。当隧道施工进入破（pò）碎带、含泥地层、软弱地层以及富水区段时，开挖的洞渣直接（jiē）作为路基填料，不用于砂石料生产。

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

（３）场地与道路硬化。洞渣运输（shū）道路和（hé）加工场（chǎng）地先采用压路机压实（shí），然后铺筑20cm厚（hòu）级配碎石（shí）层，避免了加工过程中运输车辆、装卸设备将泥土带入。

（４）强化（huà）排水（shuǐ）系（xì）统。加工场地场平按中间高、周（zhōu）边低的原则进行平（píng）整，并在周边修建了排水沟，降雨能及时排（pái）除，避免降雨积水导致（zhì）原材料和成品污染（rǎn）。

（５）定期检查维修设备。坚（jiān）持每天定期对加工系（xì）统的有关设备进行检查，对破碎机易损件、振动筛（shāi）、除尘器布（bù）袋完好性等进行检查，发现问题（tí）及时修复，这些设备处于（yú）正常工作状态。

（６）及时转运砂（shā）石料成品。将加工出来的机制砂和碎石（shí）及时转运至混凝土拌和站或储料场，砂石料成品堆高不过3m，避免出现颗（kē）粒离析。

（７）加工质检系统。建立（lì）了隧道洞渣加工机制砂质（zhì）检系统，每天（tiān）开始生产时在皮带取（qǔ）样检验砂（shā）石料（liào）级配、石粉含量、细度模（mó）数，当这些指标出现大的波动时立即停机检（jiǎn）查，排除故障后（hòu）再重新开机。

 隧道洞渣砂石料工程应用

砂石料性能

经检测，采用该（gāi）隧道洞（dòng）渣（zhā）加工（gōng）的砂石料无（wú）碱活性，相关性能见（jiàn）表2和砂级配图2，砂石料性能与露天开采岩石加工（gōng）的无异。对照《建设用砂》，该砂石料满（mǎn）足Ⅱ类砂要求（空隙率不（bú）大于44%，单级大压（yā）碎指标值不大（dà）于25%，ＭＢ值小于（yú）1.4时石粉含量不大于（yú）10%）。

经济效益

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

环境效益

隧道洞渣加工砂石料实现了（le）隧道洞渣的资源化利用，避（bì）免了建设弃土场来（lái）堆放（fàng）洞渣导致的土地资源占用和对周围环境的影响。避免了远运河砂或者开山炸石（shí）来（lái）生产砂石料，了高速公路施工的能源消耗和（hé）ＣＯ２的排放。具有（yǒu）显著的环境效益。

通（tōng）过隧道洞渣加（jiā）工砂石（shí）料及其（qí）用于高速公路（lù）建设实践，得出以下结论。

（１）高速公路隧（suì）道洞渣常常作为废渣丢弃，既占用土地资源（yuán）又影响环境。实现隧道洞渣的资（zī）源化利用是建设绿色（sè）公路的然要求。

（２）选择（zé）的三级破碎工艺（yì）（破碎PE900×1200颚式破碎机，二级破碎PFC1412液压反击式（shì）破碎机，三级破碎S-10制砂机（jī））可满（mǎn）足（zú）隧道洞渣加工砂石料的（de）需要。

（３）隧道洞（dòng）渣加工砂（shā）石（shí）料宜采用干法生（shēng）产，可采用布袋除尘方式进行机（jī）制砂石粉控制。

（４）结合隧道洞（dòng）渣的特（tè）点，需从（cóng）源头控制洞渣、晾晒、场地与道路硬化、场地排水、及时转运成品、定（dìng）期检查检修设备等方式加强质量控（kòng）制。宜采（cǎi）用级配（pèi）、石粉（fěn）含量、细度模数等３个指标作（zuò）为隧道洞渣（zhā）生产机制砂控制指标。

（５）通过加（jiā）强（qiáng）质量控制，隧道洞渣生产的砂石料性能可满足建设用Ⅱ类砂要求的砂石料。将其用于高速公路建设是可行的。

（６）用隧道洞渣加工（gōng）机制砂既消耗了隧（suì）道洞渣，又解决了（le）高速（sù）公路（lù）建设用砂（shā）石料（liào）的难题，可以实现隧道洞渣资源化利用，节约了大量工程投资，且环保效益显著。