一种制造改良土壤的管理系统

1.本发明涉及改良土壤的管理系统技术领域，具体涉及一种制造改良土壤的管理系统。


背景技术：

2.行星混炼造粒装置能够用于改良和有效利用建筑渣土。行星混炼造粒方法是在圆筒状的容器内高速旋转的冲击构件的造粒方法，利用具备的行星混炼造粒装置冲击部件的冲击力，对容器内投入的建筑渣土进行破碎，细粒化的施工方法，具有使材料细致均匀分散的效果。另外，根据需要添加氧化钙、氢氧化钙等石灰系相变材料和普通水泥，高炉水泥等水泥系相变材料或高分子材料组成的混合土改良材料等，可以调整改良土的性状和强度等。
3.该方法与以往的方法相比，土壤的适用范围更广，因此，在以往方法中难以改良的建筑渣土也能均质混合。也就是说，利用高速旋转的撞击构件的冲击力，将黏土块分解成细小的黏土块，将渣土破碎成细小的黏土块进行混合，因此可以制造出质量稳定的改良土。其结果是，能够有效利用迄今为止在场外处理的建筑渣土等，降低环境负荷，削减工程费用和事业费用等成本。这样，行星混炼破碎混合施工方法，在一个机构中可以同时进行破碎和混合，由于适用各种土壤，因此适用于建筑渣土等的有效利用。
4.但行星混炼造粒装置采用的改良土壤制造管理系统还不够完善，不能达到简易操作造粒设备的要求，造成造粒效率低下，产品质量不达标等问题的频繁出现，因此本发明提供一种制造改良土壤的管理系统。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种制造改良土壤的管理系统，采用如下技术方案：包括a改良土壤信息输入装置：用于输入关于改良土壤的目标质量信息；b原料土壤信息输入装置：用于输入原料土壤信息；c设定存储装置：用于存储行星混炼造粒装置的设定条件、原料土壤信息以及两者之间的关系式；d设定条件确定装置：根据改良土壤的目标质量信息和经质量测定的原料土壤的信息进行比较，以判断原料土壤经改良后是否合格并决定是否再次将原料土壤输送入行星混炼造粒装置。
6.进一步的，所述行星混炼造粒装置包括容器、公转驱动机构以及行星飞刀组件。
7.进一步的，所述原料土壤包括粘土、淤泥和建筑渣。
8.进一步的，所述改良土壤的目标质量信息包括改良土壤的强度、改良土壤的粒度以及改良土壤的含水比中的至少2个。
9.进一步的，所述原料土壤信息包括原料土壤的强度、原料土壤的粒度以及原料土壤的含水比中的至少2个。
10.进一步的，所述改良土壤的目标质量信息的种类与原料土壤信息的种类一致。
11.进一步的，所述行星混炼造粒装置的设定条件包括旋转轴的旋转数、冲击构件的
形态或规格、冲击构件的位置和数量以及处理量中的至少2个。
12.进一步的，还包括设备设定条件显示、运动状态测定、运动状况显示、改良土壤质量测量以及设备设定条件的修正。
13.进一步的，所述c设定存储装置还包括用于存储行星混炼造粒装置混炼造粒时添加的添加剂的种类和数量。
14.有益效果
15.与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
16.本发明的管理系统中，以以往的施工实绩等为基础，将符合改良目标的使用材料和添加剂，以及能够得到最佳改良品质的工厂规格的组合进行数据库化，通过编入工厂系统，可以最优化工厂的规格，制造出高品质且稳定的改良土，并且，在制造过程中也测量土壤的含水比和强度，以及改良土的品质，通过将这些数据实时反映到工厂系统中，可以提高系统的精度，提高改良品质和生产性。
附图说明
17.下面结合附图对本发明进行详细的说明。
18.图1为根据本发明实例中行星混炼造粒工艺的过程示意图。
19.图2为根据本发明实例中制造改良土壤管理系统的程序框图。
20.图3为根据本发明实例中改良土的制造工序流程图。
21.附图标记：
22.r1-粘土，r2-淤泥，r3-建筑渣土，t-改良土，1-容器，2-公转驱动机构，3-行星飞刀组件，a-改良土壤信息输入装置，b-原料土壤信息输入装置，c-设置存储装置，d-设定条件确定装置，a1-改良土信息输入，a2-土壤信息输入，a3-设备设定条件存储数据，a4-设备设定条件比较/运算，a5-设备设定条件显示，a6-设备运转，a7-运动状况测定，a8-运动状况显示，a9-改良土壤质量测量，a10-与目标质量的比较，a11-设备设定条件的修正，a12-继续运转。
具体实施方式
23.现结合附图详细描述根据本发明的实施例。
24.图1是概略地表示本发明中使用的行星混炼造粒装置的改良土的制造机构的立体图。行星混炼造粒装置的主体部分是通过将粘土r1，淤泥r2，建筑渣土r3以及根据需要添加的添加剂投入到内部进行破碎混合的圆柱形容器1，以及通过将粘土r1，淤泥r2，建筑渣土r3投入容器1的进料口，以及在容器1内对粘土r1，淤泥r2，建筑渣土r3进行破碎混合处理而制造的改良。
25.在图1中，将这些粘土r1，淤泥r2，建筑渣土r3从进料口投入容器1内，通过行星飞刀组件3的旋转使旋转叶片高速均匀旋转，与投入的粘土r1，淤泥r2，建筑渣土r3一起破碎或粉碎。
26.另外，根据现场的状况，改良土的用途，目标品质等，土壤为现场土壤等1种或2种，根据需要添加石灰或水泥类固化材料等作为土质改良材料的添加剂。
27.在容器1内，通过高速旋转的旋转叶片的打击力，在粉碎软岩和石子的同时，解开
粘土和淤泥等粘性材料，将多种土壤均一地混合，可以得到高品质的改良土t。
28.改良土t根据其用途，调整粘土r1，淤泥r2，建筑渣土r3的选择，组合(配合量等)，破碎混合的程度等，使含水比，强度，粘性，流动性等性质成为目标质量，根据需要在容器1内加入石灰和水泥类固化剂等添加材料进行破碎混合，从而获得了符合用途的目标质量。添加剂与粘土r1，淤泥r2，建筑渣土r3一起从进料口投入，或者另外设置用于添加剂的注入口进行投入。容器1由支撑框架支撑，在容器1的上部设置有用于投入土壤等的进料口，在容器1的下部设置有用于排出改良土的出料口。用于防止土壤附着的聚合物板分别安装在进料口和出料口的内表面上。旋转轴由垂直于容器1中的中心部分对称布置的一对轴承可旋转地支撑。所述的行星飞刀组件3根据行星轴对称布置，在行星飞刀组件中间圆柱体的旋转轴内表面上安装有多个纵向延伸的旋转叶片，中间圆柱体通过与旋转轴相反的方向旋转，可以刮除附着在容器1内表面上的土壤。
29.如图2所示管理系统配置如下：
30.a.改良土壤信息输入装置
31.这是输入关于改良土的目标品质的信息的手段，具体来说，对于设置在现场或控制室等的计算机或安装在移动终端等上的管理软件，输入改良土的目标品质。
32.关于改良土的目标质量的信息包括关于改良土的用途或强度的信息，关于改良土的粒度信息，关于改良土的含水比信息，以及关于改良土的性质信息中的至少两个或更多。
33.作为改良土的用途，例如，工件的填埋，建筑物的填埋，土木构造物的填埋，河川筑堤用填土，道路用填土，土地建造用填土，铁路填土，机场填土，水面填埋等。
34.另外，还包括当地的土壤被重金属和voc(挥发性有机化合物)等有害物质污染时的无害化处理等。在这种情况下，在改良土的制造中，混合用于不溶化或净化的添加剂。
35.改良土的强度与用途也有关联，但是作为有关强度的信息，根据目的的不同，cbr承载比实验，单轴压缩试验的单轴压缩强度(mpa)，通过三轴压缩试验的粘着力(n)和内部摩擦角(φ
°
)，压实试验，以及其他与以往进行的各种试验方法的强度相关的信息都可以使用。
36.关于改良土的粒度信息，有改良土的粒度分布，细度模数，最大粒径(mm)等，可以根据目的进行适当的选择。
37.改良土的含水比被用作土壤状态的判断指标，作为概略的土壤种类和含水比的关系，例如腐殖土、粘土等。
38.关于改良土的性状的信息有，例如作为土的一致性指标的液性界限和塑性界限试验等信息，以及通过透水试验的渗透系数等。
39.b.原料土壤信息输入装置
40.这是用于输入与土壤相关的信息的手段，与关于改良土的目标质量的信息一样，对于设置在现场或控制室等处的计算机或安装在移动终端等处的管理软件，输入土壤的信息。
41.与土壤有关的信息必须至少包括土壤的种类，与土壤的粒度有关的信息，与土壤的含水比有关的信息以及与土壤的性质有关的信息中的两个或更多个。土壤不仅限于1种，在使用多种时，要输入各个土壤的信息。
42.土壤的种类是作为土壤使用的现场渣土的种类，根据土壤的粒度分布，液性界限，
塑性界限进行分类，还考虑了天然材料，人工材料，混合物的有无等。
43.土壤的粒度，含水比，性状等与改良土的说明相同，但作为土壤使用现场渣土等时，含水比和浓度等土壤的性状很大程度上受晴天或雨天持续等天气的影响，因此在改良土的制造管理中是很重要的。
44.另外，土壤的种类和土壤的粒度组成，液性界限，塑性界限是相关概念，但大致的分类是捕捉土壤的种类，并且以用具体数值表示的粒度，含水比，性状等信息为基础，根据改良土的目标质量和处理量等，根据行星混炼造粒装置的运转条件，必要时添加决定材料。
45.c.设定存储装置
46.具体来说，是将安装了管理软件的计算机或者移动终端的硬盘，或者cd，dvd，usb闪存等外部存储装置作为存储介质，存储了适合实现改良土的目标品质的行星造粒混炼装置的设定条件或者与运转条件和土壤相关的信息的关系相关的数据或者关系式。
47.设定记忆手段中蓄积的数据和关系式，是以从过去的改良土制造实绩中得到的数据和理论值，实验值等为基础，在与土壤的关系中，在达到改良土的目标品质的基础上，使其记忆被认为是最佳的设定，通过制造实绩的积累，可以随时更新。
48.另外，在现场施工时，也可以根据实际得到的有关改良土质量的信息，进行反馈或更新。
49.所谓行星混炼造粒装置的设定条件，例如旋转轴(冲击部件)的旋转数，冲击部件的形态或规格，冲击部件的位置或数量，造粒的配方，行星混炼造粒装置的处理量(例如处理总量，每小时或每天的制造土量等)，与工作时间相关的条件等。
50.另外，在改良土的制造设备中，不仅包括行星混炼造粒装置，还包括土壤的输送设备和添加剂的供给设备，改良土的搬出设备等，而且有时还设置了土壤，添加剂，改良土的保管设备等，这些设备的运转，运转条件等也可以作为综合管理的系统。
51.d.设定条件确定装置
52.具体来说，通过安装的管理软件，利用计算机或移动终端的运算功能，比较功能等，基于输入到改良土信息输入装置的信息和输入到土壤信息输入装置的信息，使用存储在设定存储装置中的数据或关系式，决定行星混炼造粒装置的设定条件或运转条件。
53.基本上，通过输入改良土的目标品质和土壤的信息，自动决定设定条件或运转条件。根据设定条件调整冲击构件的位置和数量，并提供行星混炼造粒装置和外围设备的操作控制的指令。
54.表1以改良土的目标品质，土壤的信息，设定条件的关系为例进行了简略表示。项目由于说明和版面的关系，只显示了代表性的项目，实际上项目越多，能够进行效率越高的控制。
55.另外，在本发明的制造管理系统中，如果进一步设置了显示由设定条件决定单元决定的行星混炼造粒装置的设定条件和运转条件，其他设备的运转，运转状况等的监视器(显示器)等显示单元，则能够将工厂设备的管理状况可视化。
56.图3用流程图简略地表示了本发明的改良土的制造工序，概略地按照以下顺序进行改良土的制造。
57.(1)改良土信息输入(a1)
58.作为关于改良土的目标品质的信息，从计算机或移动终端等输入上述改良土的用
途，强度，粒度，含水比，其他特性等相关数据。
59.(2)土壤信息输入(a2)
60.作为土壤的相关信息，从计算机或移动终端等输入上述土壤的种类，粒度，含水比，其他性状等相关数据。
61.(3)设备设定条件存储数据(a3)
62.如前所述，以从过去的改良土制造实绩中得到的数据，理论值，实验值等为基础，在与土壤的关系上，为了达到改良土的目标质量，使其记住被认为是最合适的设定，通过积累制造实绩，可以随时进行更新。
63.(4)设备设定条件比较/运算(a4)
64.使用在上述步骤(1)，(2)中输入的信息和存储在步骤(3)的实际存储单元中的数据或关系式，进行比较或运算，利用计算机的比较/运算功能来决定行星混炼造粒装置或周边设备的设定条件。
65.(5)设备设定条件显示(a5)
66.将在(4)的步骤中决定的行星混炼造粒装置和周边设备的设定条件显示在计算机等的监视器画面上，使操作员或管理者能够视觉上把握。
67.(6)设备运转(a6)
68.根据(4)的步骤决定的行星混炼造粒装置和周边设备的设定条件，使工厂运转。
69.(7)运动状况测定(a7)
70.关于运转状况，通过将安装在行星混炼造粒装置的各个地方的传感器或监控装置等的数据直接发送到管理系统，可以实时把握运转状况。
71.关于周边设备，通过在改良土的输送中使用计量输送机等，也可以实时获得信息。
72.(8)运动状况显示(a8)
73.行星混炼造粒装置和整个工厂的操作状态显示在计算机等的监视器屏幕上。
74.另外，通过画面的切换，可以在同一监视器上显示(5)步骤的装置设定条件显示。
75.(9)改良土壤质量测量(a9)
76.对于制造出的改良土，进行了作为与目标品质相关的信息而使用的强度，粒度，含水比以及其他性质的试验，确认了制造出的改良土是否达到了目标品质。
77.(10)与目标质量的比较(a10)
78.如果在(9)的步骤中测量的改良土的质量满足目标质量，则可以进入(12)的步骤继续运转。
79.在(9)的步骤中测量的改良土的品质不满足目标品质的情况下，进入(11)的步骤。
80.(11)设备设定条件的修正(a11)
81.在(10)的步骤中，在判定改良土的质量不满足目标质量的情况下，从与目标质量的差中求出修正设定条件的条件，返回到(4)的步骤。
82.(12)继续运转(a12)
83.在(10)的步骤中，当判定改良土的质量满足目标质量时，可以继续工厂的运转，如果达到规定的处理量，则停止运转。
84.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种制造改良土壤的管理系统，其特征在于：包括a改良土壤信息输入装置：用于输入关于改良土壤的目标质量信息；b原料土壤信息输入装置：用于输入原料土壤信息；c设定存储装置：用于存储行星混炼造粒装置的设定条件、原料土壤信息以及两者之间的关系式；d设定条件确定装置：根据改良土壤的目标质量信息和经质量测定的原料土壤的信息进行比较，以判断原料土壤经改良后是否合格并决定是否再次将原料土壤输送入行星混炼造粒装置。2.根据权利要求1所述的制造改良土壤的管理系统，其特征在于：所述行星混炼造粒装置包括容器、公转驱动机构以及行星飞刀组件。3.根据权利要求1所述的制造改良土壤的管理系统，其特征在于：所述原料土壤包括粘土、淤泥和建筑渣土。4.根据权利要求1所述的制造改良土壤的管理系统，其特征在于：所述改良土壤的目标质量信息包括改良土壤的强度、改良土壤的粒度以及改良土壤的含水比中的至少2个。5.根据权利要求1所述的制造改良土壤的管理系统，其特征在于：所述原料土壤信息包括原料土壤的强度、原料土壤的粒度以及原料土壤的含水比中的至少2个。6.根据权利要求1所述的制造改良土壤的管理系统，其特征在于：所述改良土壤的目标质量信息的种类与原料土壤信息的种类一致。7.根据权利要求1所述的制造改良土壤的管理系统，其特征在于：所述行星混炼造粒装置的设定条件包括旋转轴的旋转数、冲击构件的形态或规格、冲击构件的位置和数量以及处理量中的至少2个。8.根据权利要求1所述的制造改良土壤的管理系统，其特征在于：还包括设备设定条件显示、运动状态测定、运动状况显示、改良土壤质量测量以及设备设定条件的修正。9.根据权利要求1所述的制造改良土壤的管理系统，其特征在于：所述c设定存储装置还包括用于存储行星混炼造粒装置混炼造粒时添加的添加剂的种类和数量。

技术总结
本发明提供一种制造改良土壤的管理系统，包括a改良土壤信息输入装置；b原料土壤信息输入装置；c设定存储装置；d设定条件确定装置，本发明的管理系统中，以以往的施工实绩等为基础，将符合改良目标的使用材料和添加剂，以及能够得到最佳改良品质的工厂规格的组合进行数据库化，通过编入工厂系统，可以最优化工厂的规格，制造出高品质且稳定的改良土，并且，在制造过程中也测量土壤的含水比和强度，以及改良土的品质，通过将这些数据实时反映到工厂系统中，可以提高系统的精度，提高改良品质和生产性。产性。产性。


技术研发人员：侯建强 林继铭 王照 张高鸿
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：2023.03.19
技术公布日：2023/7/18