刘长洋

摘要：我国土木工程行业每年产生的建筑垃圾量可达十数亿立方米以上，如果仅仅依靠建筑垃圾消纳场，无法从根源上解决问题，必须探索再利用的有效方式。本文阐述了城市建筑垃圾再生建材施工专用设备设计研发的思路，围绕土方破碎装置、输送进料、搅拌、牵引行走及出料浇筑等系统设备的设计及应用进行了介绍，以供参考。

关键词：城市建筑垃圾;再生建材施工专用设备;研发设计;土方破碎装置

引言：在城市化深入发展的过程中，大量动迁、改造的房屋产生了为数众多的建筑建筑垃圾。与垃圾一样，如果建筑垃圾不能得到良好的处理，很可能成为影响城市环境质量、人民群众生活便利程度乃至生命安全的最大障碍。因此，城市建筑垃圾再生建材专用设备对城市的发展具有重要意义，与可持续发展理念具备较高的契合度。

一、城市建筑垃圾再生建材施工专用设备设计研发思路简析

建筑垃圾，一般是指不具备原先的使用价值而作废弃处置的土。我国土木工程行业对城市建筑垃圾的常规处理方式为，负责的部门或企业，围绕建筑垃圾方式、调运方案、建筑垃圾位置、坡脚加固处理方案、排水系统的布置及计划安排等，形成完善的建筑垃圾施工方案，报请相关单位审批及复查后，运送至建筑垃圾消纳场，或选择其他合适区域，将之垒成高度不大于3m，边坡陡峭比例为1∶1.5的建筑垃圾堆，且自顶面向外需要设置不小于2%的横坡。此种建筑垃圾处理方式，本质上与传统的建筑垃圾处理并无二致，属于对建筑垃圾“放任不管”，并非长久之计。且由于很多开发项目产生的建筑垃圾土质较为松散，堆积面十分陡峭，很可能对存放地的健康土壤造成严重侵蚀，甚至导致水土流失。基于此，探索城市建筑垃圾再生的可行性方案，是一种较为理想的思路。

一般来说，建筑垃圾再生及应用的主要方式，应该充分结合施工类型，即施工过程产生的建筑垃圾，经过处理后，应尽量得到重新应用。本文以城市管网基槽施工中产生的建筑垃圾作为主要分析对象，认为“流动化建筑垃圾再生应用处理法”，能够有效应用于管网基槽基坑回填及缝隙填充加固。该处理模式共由五项系统组成：土方破碎、输送进料、搅拌、牵引式行走、破碎输送行走。工作原理为：①使用挖掘机，对基坑挖出的泥土进行初步筛选，清除其中的杂物及石块;②将建筑垃圾导入破碎装置中，进行初步处理;③将初步处理的土输送至皮带输送机上，借助立轴搅拌机，完成泥土、水、添加剂的搅拌，制备成可用于回填的高性能流动化土。至此，建筑垃圾再生宣告完成。

二、城市建筑垃圾再生建材施工专用设备的具体应用

（一）土方破碎系统

进行建筑垃圾再生作业前，必须明确一项原理，即土木工程建筑用土，均为人工合成处理土，任何从土层中挖掘而出的土，如果未经处理，基本无法应用。因此，基于流动化的城市建筑垃圾再生建材施工专用机组设备中的首要庄志伟土方破碎系统。该系统的主要功能在于，对挖掘出的建筑垃圾进行“破碎处理”，可以选用颚式破碎机、锤石破碎机、圆锥破碎机等，作用对象主要为建筑垃圾中混入的小颗粒石块、凝固程度较大的土体等（树枝、大型石块等在之前的清理工作中已经被清除）。土方破碎系统运行中的常见问题在于，经过碎化的泥土，极其容易附着在破碎机的管壁处，通过出料口时，出现堆积的可能性较大。因此，选择破碎机时，技术人员应该将重点放在出料口附近是否具备能够飞速旋转的切削刀片，防止土料堵塞。

（二）输送进料系统

经过破碎处理的土料，需要经由输送进料系统，进入搅拌系统中，完成关键性处理。与破碎系统及搅拌系统相比，输送进料装置的设置难度相对较低。施工单位只需根据可支配资金情况，选择带式运输机、螺旋输送机、链斗提升机等设备，完成土料自土方破碎系统与搅拌系统之间的“衔接”即可。本文选用的案例中，施工单位选择了B650-7.7型皮带传送机。该设备的构造并不复杂，能够长时间维持稳定运转;且机组设备整体重量相对较轻，控制操作、位置调整均较为容易。此外，该型号的皮带机运输宽度超过1m，每小时能够完成100m3土料的运输，性价比较高[1]。

（三）搅拌系统

如上文所述，管网基槽基坑挖掘出的建筑垃圾，必须经过精细化处理，使其性能达到或接近相关标准后，方可投入使用，搅拌系统的作用正在于此。具体的操作流程为：首先，固定量的土料进入搅拌机后，定量的水泥、水分、添加剂等也许加入其中（可由人工手动加入，或装配自动化设备，基于计算机控制程序，定时定量自添加）。其次，启动搅拌机，对所有物料进行充分搅拌、混合。最后，将搅拌后的流动化土排出。该过程的注意事项为：经过处理的流动化土，由于添加剂和水分的渗透，已经具备了一定的粘稠度，故很容易形成积聚粘连。特别是在搅拌不充分的情况下，添加剂和水分很可能集中作用于部分土料，导致性能不均。因此，搅拌速度必须达到一定标准，并配有切削刀等工具，以期對粘连而成的泥团进行二次碎化处理。

（四）出料浇筑系统及牵引式行走系统

出料浇筑系统设置于搅拌机下方，具体的操作流程为：①搅拌机对加入其中的物料进行充分搅拌后，开启位于其底部的阀门，使已经处于流动化的土料，经由溜槽回填如基坑;②搅拌机阀门与出料浇筑系统间应该具备一定长度的传送带，并与之保存一定的间隙（不可过大但也不能过小），既能够防止土料直接落下时砸坏接触带，又能够避免距离过近导致土料堆积;③根据管网基槽基坑的实际情况，对出料浇筑系统的长度、深度进行针对性调整，使经过处理后的流动化土料在第一时间浇筑于目标施工区域，从而完成建筑垃圾的再生处理及再利用[2]。

本文介绍的城市建筑垃圾再生建材施工专用设备，配以牵引式行走系统。即土方破碎系统、输送进料系统、搅拌系统、出料浇筑系统都不具备动力，一切能量供应均需要外接电源设备。此种整体性的牵引式行走系统，具备占地面积小、灵活性高、可操作性强、转向结构简单等特点，能够针对施工现场的具体环境进行针对性调整，不会干扰其他施工项目。

三、结语

本文介绍的城市建筑垃圾再生建材施工专用设备，从功能层面来看，能够达到“建筑垃圾回收再利用”这一目的。但在实际运用中，存在动力源缺失、自行运转能力不足、水泥上料过程人工干预强度较大、土中碎石较多（设备碾碎能力有限）等问题，故城市建筑垃圾再生建材施工专用设备的后续研发，应该重点解决上述问题。

参考文献：

[1]薛信恺，霍同乾，杜君，等.城市建筑垃圾再生建材施工专用设备研发设计及应用[J].中华建设，2019（12）：95-97.

[2]郭蕊.工程建筑垃圾综合利用政策及技术浅析[J].河南建材，2017（04）：184-185.