用于原位土壤及地下水修复的单轴大直径注药搅拌设备的制作方法

本实用新型涉及土壤及地下水修复设备，具体涉及一种用于原位土壤及地下水修复的单轴大直径注药搅拌设备。

背景技术：

大量场地调查成果积累显示，挥发性有机物（VOCs）、半挥发性有机物（SVOCs）及石油烃（TPH）污染场地在污染场地中占据较大比重。而针对这类场地的原位化学氧化修复技术具有防污染扩散、二次污染易于防控等优点。

现有原位化学氧化技术包括Geoprobe直压式高压注射、建井注入、高压旋喷技术等。但是这些技术也存在一些问题，比如难以适应杂填土场地，建井成本高、操作复杂，难以保证搅拌均匀度等，保证水土与药剂充分混合、简化施工工艺、提高施工效率是这项技术成功的关键。

技术实现要素：

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于原位土壤及地下水修复的单轴大直径注药搅拌设备，该注药搅拌设备通过液压步履式底架的设置从而实现在四个方向上的自由移动并完成注药搅拌修复。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种用于原位土壤及地下水修复的单轴大直径注药搅拌设备，其特征在于所述注药搅拌设备包括液压步履式底架、垂直设置于所述液压步履式底架上的立架以及沿所述立架竖向安装的钻杆，所述液压步履式底架自下而上依次包括横向步履、下底架以及上底架，所述横向步履与所述下底架之间可滑动式接触，所述下底架与所述上底架之间可滑动式接触。

所述上底架的四个边角位置分别设置有液压支腿。

所述横向步履与所述下底架之间设置有横移油缸，以实现两者在横向上的可滑动式接触。

所述下底架与所述上底架之间设置有纵移油缸，以实现两者在纵向上的可滑动式接触。

所述钻杆为方型钻杆，其下端部具有搅拌喷射钻头。

所述钻杆中内置有输药管腔，所述输药管腔的一端与药剂存储泵送系统相连通、另一端与所述搅拌喷射钻头上的药剂喷口相连通。

所述药剂存储泵送系统包括依次连接的配药桶和注药泵，所述注药泵经高压软管与所述钻杆中的所述输药管腔相连通。

本实用新型的优点是：在杂填土场地实现原位药剂的注入搅拌，通过液压步履式底架及其内所设置的纵移油缸和横移油缸实现在四个方向上的快速移动，同时通过钻杆与药剂存储泵送系统的设置实现在土体中的钻进、上提搅拌土体以及药剂喷射，实现对于污染场地的快速施工修复。

附图说明

图1为本实用新型中单轴大直径注药搅拌设备的结构示意图；

图2为本实用新型中搅拌喷射钻头的结构示意图；

图3为本实用新型中搅拌喷射钻头的剖视图；

图4为本实用新型中钻杆的剖视图；

图5为本实用新型中单轴大直径注药搅拌设备进行前后移动的示意图；

图6为本实用新型中单轴大直径注药搅拌设备进行左右移动的示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-6，图中各标记分别为：上底架1、下底架2、液压支腿3、横向步履4、立架5、A字架6、撑杆7、主电机8、操作台9、主动轴10、转盘11、钻杆12、搅拌喷射钻头13、高压软管14、注药泵15、配药桶16、搅拌器17、输药管腔18、碎土钢筋和钢板19、钻头端部20、药剂喷口21。

实施例：如图1-4所示，本实施例具体涉及一种用于原位土壤及地下水修复的单轴大直径注药搅拌设备，该注药搅拌设备包括液压步履式底架、垂直设置在液压步履式底架上的立架5以及沿立架5竖向设置的钻杆12，钻杆12的下端部为搅拌喷射钻头13，搅拌喷射钻头13在药剂存储泵送系统的药剂泵送下，实现原位注药搅拌修复。

如图1所示，液压步履式底架包括自下而上依次设置的横向步履4、下底架2以及上底架1，且在上底架1的四个边角位置分别设置有液压支腿3，液压支腿3可实现搅拌钻机的整体抬升或下降；其中，横向步履4与下底架2之间设置有横移油缸（图中未示出，略去），可实现两者之间在横向上的可滑动式接触；下底架2与上底架1之间设置有纵移油缸（图中未示出，略去），可实现两者之间纵向上的可滑动式接触；也就是说，通过横移油缸与纵移油缸的设置从而实现液压步履式底架在四个方向上的自由移动。此处的液压支腿3、横移油缸以及纵移油缸均由液压系统驱动控制，液压系统采用开式油路，采用齿轮油泵，液压支腿3的油缸装有双向液压锁。

如图1-4所示，立架5垂直设置在上底架1上，且立架5由A字架6以及撑杆7斜向支撑。沿立架5竖向安装有一可进行下沉或上提的钻杆12，钻杆12由一动力机构传动，包括主电机8、主动轴10以及转盘11，主电机8驱动主动轴10高速转动，并经转盘11带动钻杆12及其前端部的搅拌喷射钻头13的高速旋转，同时通过上下链轮带动钻杆12进行下沉或提升作业。

如图1-4所示，钻杆12为方型钻杆，在方型钻杆12中内置有输药管腔18，输药管腔18的上端与药剂存储泵送系统相连通、下端与搅拌喷射钻头13相接通，具体的，在搅拌喷射钻头13的管壁上分布有若干药剂喷口21，输药管腔18的下端部与药剂喷口21相连通，输药管腔18内的药剂可经药剂喷口21向外喷射而出；搅拌喷射钻头13的主体为管体，管体的前端部为呈锥形的钻头端部20，且管体壁面上设置有碎土钢筋和钢板19，在具体钻进过程中，由碎土钢筋和钢板19以及钻头端部20切碎土体，并由药剂喷口21向外喷射药剂流，从而实现边注药边搅拌。

如图1-4所示，药剂存储泵送系统包括依次连接的配药桶16以及注药泵15，在配药桶16中设置有可均匀快速搅拌药剂的搅拌器17，注药泵15经高压软管14连通至钻杆12内的输药管腔18上端口，从而实现向输药管腔18内的压力泵送药剂。

如图1所示，在上底架1上还设置有操作台9，通过操作台9可实现对液压系统的控制、动力机构的控制以及药剂存储泵送系统的控制。

如图5所示，本实施例中注药搅拌设备进行前后移动时，主要通过以下步骤实现：（1）收回并上提液压支腿3，使横向步履4支撑设备的重量；（2）上底架1与下底架2之间的纵移油缸驱动上底架1进行前/后方向上的移动；（3）待完成上底架1前/后方向上的移动之后，下降液压支腿3使之支撑于地面并抬高整个注药搅拌设备，从而使下底架2及其上的横向步履4复位至上底架1的位置，完成复位后，下降液压支腿3使整个注药搅拌设备复位至初始高度。

如图6所示，本实施例中注药搅拌设备左右移动时，主要通过以下步骤实现：（1）收回并上提液压支腿3，使横向步履4支撑设备的重量；（2）下底架2与横向步履4之间的横移油缸驱动下底架2并带动其上方的各设备进行左/右方向上的移动；（3）待完成下底架2左/右方向上的移动之后，下降液压支腿3使之支撑于地面并抬高整个注药搅拌设备，从而使横向步履4复位至下底架2的位置，完成复位后，下降液压支腿3使整个注药搅拌设备复位至初始高度。

如图1-6所示，本实施例中用于原位土壤及地下水修复的单轴大直径注药搅拌设备的施工方法为：

（1）注药搅拌设备在现场进行安装；

（2）划定污染区域，将污染区域内划分网格并放点，注药搅拌设备就位；根据设计施工要求设定注药搅拌设备的相应施工参数；

（3）在配药桶16内利用搅拌器17完成药剂的配制，通过注药泵15经高压软管14泵送至钻杆12的输药管腔18中，并经药剂喷口21向外喷射；与此同时，钻杆12的搅拌喷射钻头13开始钻进搅拌下沉，实现边搅拌边注药；

（4）注药搅拌设备钻至预定深度后开始提升，继续注药搅拌；

（5）钻杆12提出土体后关闭注药泵15，注药搅拌设备移至下一个注药点位重复步骤（3）-（4）。

需要说明的是，如果工程要求注入多种药剂，可准备多个配药桶16，注药泵15输入端可在各个配药桶16之间自由切换。同时注药搅拌设备配合注射药剂种类采用一喷两搅、两喷两搅等多种工艺。一喷一搅是指在钻杆12下沉的过程中不注药搅拌，在钻杆12提升的过程中注药搅拌。两喷两搅是指在钻杆12下沉、提升的过程中均注药搅拌。