围护装置的制作方法

本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种围护装置。

背景技术：

近年来，我国场地污染问题逐步凸显，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁，全国各地陆续开展了污染场地修复工程，以确保环境质量和人居健康。大体来说，污染场地修复技术按照修复场址可以分为原位修复技术和异位修复技术。

原位修复技术是指不移动土壤，直接在污染场地就地修复的技术，常用的原位修复技术是通过向土壤注入淋洗剂进行化学修复，但是注入淋洗剂会产生新的污染源，而且还具有剂量不可控、养护时间长等缺点。

异位修复技术是将土壤挖掘出来，在原场址范围内或经过运输后再进行治理，修复周期短，修复效果比原位修复更加可控，但是挖掘时容易造成二次污染，对于大面积的土壤，挖掘、运输的造价较高。目前，异位修复技术大多采用的是传统的开挖方式，即根据挖掘范围使用挖掘机进行分层式大面积开挖，将指定区域的全部土壤一次或者分层挖走后，留下基坑等待回填或者搁置。这种开挖方式的开挖面积较大，对于开挖过程中的产生的挥发性污染物、有毒有害气体、含有污染物的土壤颗粒以及扬尘等难以控制，容易造成二次污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种围护装置，能够解决对土壤进行挖掘时产生二次污染的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种围护结构，用于土壤的围护，包括：

钢结构圈梁，设置于所述土壤内且上表面与所述土壤的表面齐平，所述钢结构圈梁包括两个圆形的钢构件，两个所述钢构件同心设置；

多个钢管桩，从两个钢构件之间伸入土壤内，并沿所述钢结构圈梁的环面排列以围合成一施工区；

支撑环，位于所述施工区内且至少部分外壁与所述钢管桩的侧壁连接。

可选的，所述支撑环的数量为多个，多个所述支撑环沿所述钢管桩的高度方向等间距设置。

可选的，所述支撑环由多个扇环围合而成，所述扇环的外壁与所述钢管桩的内壁贴合并固定，相邻扇环的端部之间具有间隙，所述间隙内设置有一驱动件，所述驱动件固定于所述钢管桩的内壁上，且驱动件的两端与相邻扇环的端部连接以调节所述间隙的大小。

可选的，所述驱动件包括一千斤顶，所述千斤顶包括相连接的固定端及伸缩端，所述伸缩端能够相对所述固定端伸长或缩短，所述固定端及所述伸缩端分别连接相邻所述扇环的端部。

可选的，所述驱动件包括两个千斤顶，所述千斤顶包括相连接的固定端及伸缩端，所述伸缩端能够相对所述固定端伸长或缩短，两个所述千斤顶的固定端连接，两个所述千斤顶的伸缩端分别连接相邻所述扇环的端部。

可选的，多个所述扇环的尺寸相同。

可选的，所述围护装置还包括多个千斤顶，所述千斤顶包括相连接的固定端及伸缩端，所述伸缩端能够相对所述固定端伸长或缩短，所述固定端与所述支撑环的外壁连接，所述伸缩端沿径向伸出以抵接所述钢管桩的侧壁。

可选的，所述钢管桩相对的两侧分别设置有一块挡板，相邻两个所述钢管桩上的挡板至少部分重合。

可选的，所述钢管桩上相对的两侧分别设置有两块挡板，且位于所述钢管桩同侧的两块挡板相互平行，相邻两个钢管桩上的挡板对应搭接以围合成一浇筑区，所述浇筑区内浇筑有混凝土。

本实用新型提供了一种围护装置，用于土壤的围护，包括：钢结构圈梁，设置于所述土壤内且上表面与所述土壤的表面齐平，所述钢结构圈梁包括两个圆形的钢构件，两个所述钢构件同心设置；多个钢管桩，从两个钢构件之间伸入土壤内，并沿所述钢结构圈梁的环面排列以围合成一施工区；支撑环，位于所述施工区内且至少部分外壁与所述钢管桩的侧壁连接。通过支撑环有效地加固了施工区，提高了围护装置的稳定性。并且通过围护装置对土壤进行围护，以便于将土壤清除，解决了在开挖过程中挥发性污染物、有毒有害气体、含有污染物的土壤颗粒以及扬尘等容易造成二次污染的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的围护结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的钢管桩的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的围护结构沿a-a方向的剖视图；

图4为本实用新型实施例二提供的围护结构沿a-a方向的剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的土壤修复方法的步骤图；

其中，附图标记为：

10-钢结构圈梁；20-钢管桩；30-支撑环；200-挡板；扇环-300；千斤顶-310。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种围护结构，用于土壤的围护，包括：

钢结构圈梁10，设置于所述土壤内且上表面与所述土壤的表面齐平，所述钢结构圈梁10包括两个圆形的钢构件，两个所述钢构件同心设置；

多个钢管桩20，从两个钢构件之间伸入土壤内，并沿所述钢结构圈梁的环面排列以围合成一施工区；

支撑环30，位于所述施工区内且至少部分外壁与所述钢管桩20的侧壁接触。

具体的，所述钢结构圈梁10的直径可调，可根据土壤的面积进行设计，不仅能够限定出的被污染的土壤的位置，还能够对钢管桩20进行定位，便于将土壤围护起来。本实施例中，所述钢结构圈梁10为环形，考虑到污染的扩散大多数呈放射性扩散，通过环形的钢结构圈梁10能够更好地限定出被污染的土壤的位置。当然，所述钢结构圈梁10也可以是其他规则形状，例如矩形，也可以是其他不规则形状，本申请对此不作任何限制。

本实施例中，所述钢结构圈梁10由两个钢构件构成，由于两个钢构件的直径不同，使得两个钢构件之间具有间隙，所述钢管桩20从所述间隙伸入所述土壤内。可以理解的是，所述钢管桩20同样呈环形设置，并围合成一圆柱形的施工区，所述施工区即为被污染的土壤的区域，即需要清理土壤的区域。所述钢管桩20的长度也是根据土壤的污染深度进行确定的。

请继续参照图2，所述钢管桩20上相对的两侧分别设置有两块挡板200，且位于所述钢管桩20同侧的两块挡板200相互平行，相邻两个钢管桩20上的挡板200至少部分重合以围合成一浇筑区，所述浇筑区内浇筑有混凝土。所述挡板200用于钢管桩20之间的连接，防止施工区外土壤中的水穿过相邻钢管桩20之间的间隙进入所述施工区。

本实施例中，每个钢管桩20上的挡板200为4块，两两对称设置于钢管桩20的两侧。相邻两个所述钢管桩20上的挡板200至少部分重合以使相邻两个钢管桩20上的挡板200和两个钢管桩20围合成一个浇筑区，所述浇筑区内可通过填充混凝土以对所述施工区进行加固。或者，所述钢管桩20相对的两侧分别设置有一块挡板200，相邻两个所述钢管桩20上的挡板200至少部分重合。利用所述挡板防止施工区外土壤中的水穿过相邻钢管桩20之间的间隙进入所述施工区。

请继续参照图1，所述支撑环30的数量为多个，多个所述支撑环30沿所述钢管桩20的高度方向等间距设置。本实施例中，所述支撑环30采用预应力钢环梁结构，通过等间距设置支撑环30防止围护结构产生过大的变形，进而影响施工。

请继续参照图3，所述支撑环由多个扇环300围合而成，所述扇环300的外壁与所述钢管桩20的内壁贴合并固定，相邻扇环300的端部之间具有间隙，所述间隙内设置有一驱动件，所述驱动件固定于所述钢管桩20的内壁上，且驱动件的两端与相邻扇环300的端部连接以调节所述间隙的大小。本实施例中，通过所述驱动件用于调节相邻扇环300之间的间隙，从而改变所述支撑环30的受力。例如，当所述支撑环30受到钢管桩20的施加的应力时，所述驱动件主动施加给扇环300一个反力，使得相邻扇环300的间隙变大，防止所述围护结构变形；当所述支撑环30由于预应力的作用往外挤压钢管桩20时，所述驱动件主动施加给扇环300一个反力，使得相邻扇环300的间隙变小，从而防止所述围护结构变形。本实施例中，所述驱动件与一轴力伺服系统连接以智能化的控制驱动件，将被动支撑的模式变为主动控制，改变了传统支撑体系的工作原理。

可选的，所述驱动件包括一千斤顶310，所述千斤顶310包括相连接的固定端及伸缩端，所述伸缩端能够相对所述固定端伸长或缩短，所述固定端及所述伸缩端分别连接相邻所述扇环300的端部。通过千斤顶310的伸长和缩短以调节相邻扇环300之间的间隙大小，从而改善所述扇环300的受力，进而控制围护结构的变形。

或者，所述驱动件包括两个千斤顶310，所述千斤顶310包括相连接的固定端及伸缩端，所述伸缩端能够相对所述固定端伸长或缩短，两个所述千斤顶310的固定端连接，两个所述千斤顶310的伸缩端分别连接相邻所述扇环300的端部。通过两个千斤顶310可以双向调节相邻扇环300之间的间隙大小，进而更好地控制环300的受力。

请继续参照图3，多个所述扇环300的尺寸相同，以更好的调整支撑环30的受力。本实施例中，所述扇环300的数量为4个，4个所述扇环300围合成所述支撑环30，两两扇环300之间设置有所述驱动件，所述驱动件的数量也为4个。当然，本申请对于扇环300的数量以及尺寸不作任何限制。

实施例二

如图4所示，所述围护装置还包括多个千斤顶310，所述千斤顶310包括相连接的固定端及伸缩端，所述伸缩端能够相对所述固定端伸长或缩短，所述固定端与所述支撑环30的外壁连接，所述伸缩端沿径向伸出以抵接所述钢管桩20的侧壁。本实施例中，所述千斤顶310与一轴力伺服系统连接以调节所述支撑环30的受力。通过轴力伺服系统控制千斤顶310向围护结构施加反力，将被动支撑的模式变为主动控制，改变了传统支撑体系的工作原理。可以理解的是，当所述轴力伺服系统接收到所述施工区外的土壤产生向施工区内的应力时，所述轴力伺服系统主动控制所述千斤顶310施加一个反力，进一步防止围护结构的变形。

基于此，结合图1及图4，本申请还提供了一种利用所述的围护装置进土壤修复方法，包括：

s1：获取土壤的污染区域；

s2：根据所述污染区域的尺寸提供钢结构圈梁10及多个钢管桩20；

s3：将所述钢结构圈梁10打入所述土壤中以圈住所述污染区域；

s4：将多个钢管桩沿所述钢结构圈梁10的环面打入所述土壤中以围合成一施工区；

s5：对所述施工区进行降水处理；

s6：清除所述施工区内的土壤，并在所述施工区内设置支撑环30。

首先，执行步骤s1，对土壤进行采样并对采样得到的样品进行分析，获取土壤的污染区域，可利用现有的测试技术得到土体受到污染的区域。同时，还可以获取到污染物的种类，并根据污染物的种类进行防护，保证施工人员的安全。在执行步骤s2之前，对场地进行平整以便于施工。

然后执行步骤s2，根据所述污染区域的尺寸提供钢结构圈梁10及多个钢管桩20，所述污染区域包括污染面积及污染深度，根据污染面积设计钢结构圈梁10的直径及厚度，同时根据污染深度设计钢管桩20的长度及厚度。

然后执行步骤s3，将所述钢结构圈梁10打入所述土壤中以圈住所述污染区域。本实施例中，将所述钢结构圈梁10打入土壤中，所述钢结构圈梁10的上表面与所述土壤的上表面平行，所述钢结构圈梁10的下表面陷入所述土壤内，以防止所述钢结构圈梁10移动。

在执行步骤s4之前，沿所述钢结构圈梁10的环面设置导向架，使所述导向架的一端位于所述土壤的表面，另一端沿垂直于所述钢结构圈梁10环面的方向朝远离所述钢结构圈梁10的方向延伸。所述导向架用于对钢管桩20进行导向，防止钢管桩20打入时发生倾斜。

然后执行步骤s4，将多个钢管桩20沿所述钢结构圈梁10的环面打入所述土壤中以围合成一施工区。本实施例中，采用免共振高频液压振动锤设备进行钢管桩20施工，能够有效防止地基共振甚至坍塌，具有绿色、噪音低、效率高、便于打入和拔出各种桩型桩体的优点。该工艺与传统钻孔桩围护工艺相比，具有占用场地小，工期短的优点。

结合图,3，由于所述钢管桩20上相对的两侧分别设置有两块挡板200，且位于所述钢管桩20同侧的两块挡板200相互平行，相邻两个钢管桩20上的挡板200至少部分重合以围合成一浇筑区。在执行步骤s5之前，在所述浇筑区内填充混凝土以对围护结构进行加固。

接着执行步骤s5，对所述污染区域进行降水处理以保证污染区域能在干燥条件下施工，保证污染区域的安全性。降水包括明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等，可根据场地条件及地质情况进行选择。其中，抽出的污染水可进一步进行收集处理。

最后，执行步骤s6，清除所述施工区内的土壤，并在所述施工区内设置支撑环30。具体的，沿所述施工区的深度方向逐次清除土壤，每次清除设定深度的土壤后，在所述施工区内设置所述支撑环30。本实施例中，在所述施工区的位置处开挖工作井，沿所述工作井的深度方向清除土壤，每间隔设定深度，在所述工作井的侧壁上安装环形的支撑环30。本实施例中，所述支撑环30与所述工作井之间设置有千斤顶，所述千斤顶与轴力伺服系统连接，在清除土壤的过程中通过轴力伺服系统调控千斤顶施加轴力，达到限制工作井变形的目的，提高工作井自身稳定性，降低工作井对周边环境的不利影响。

可选的，在清除土壤之后，并在所述施工区内设置支撑环之后，可进行新土的填换。在填换新土时，可从下至上依次拆除支撑环，然后采用免共振高频液压振动锤设备拔出钢管桩，将场地平整回填即可。由于钢管桩可重复周转使用，提高了围护结构的利用率，而且钢管桩拔出后减少了地下障碍物和地下空间的占用，与传统开挖施工相比，节约了资源，更有利于环保。

综上，本实用新型实施例提供了一种围护装置，用于土壤的围护，包括：钢结构圈梁，设置于所述土壤内且上表面与所述土壤的表面齐平，所述钢结构圈梁包括两个圆形的钢构件，两个所述钢构件同心设置；多个钢管桩，从两个钢构件之间伸入土壤内，并沿所述钢结构圈梁的环面排列以围合成一施工区；支撑环，位于所述施工区内且至少部分外壁与所述钢管桩的侧壁连接。通过支撑环有效地加固了施工区，提高了围护装置的稳定性。基于此，本申请还提供了一种利用所述围护装置进行土壤修复的方法，通过围护装置对土壤进行围护，以便于将土壤清除，解决了在开挖过程中挥发性污染物、有毒有害气体、含有污染物的土壤颗粒以及扬尘等容易造成二次污染的问题。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。