同步开槽铺塑一体的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种同步开槽铺塑一体机，其包括行走履带、为同步开槽铺塑一体机提供动力的液压系统、开槽机构及铺塑机构，开槽机构包括钻杆、液压臂、注浆系统及排砂系统。本实用新型的同步开槽铺塑一体机可以实现水平方向上的全断面连续成槽及铺塑施工，且开槽的有效宽度可控，克服了现有设备施工在有限的施工场地中开槽、铺塑相互分离，初始开槽段无法铺塑以及铺塑接头多、施工质量不易得到保证等技术特点，特别适用于具有深厚砂层、夹砂层或者杂填土场地的深层侧向密封。
【专利说明】同步开槽铺塑一体机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及施工机械，尤其涉及用于软基的真空排水固结施工的开槽、铺塑
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【背景技术】
[0002]近年来，真空预压排水固结法作为一种经济、有效的软基处理方法，在围海造陆工程中得到广泛应用。常规的真空预压深层侧向密封技术主要采用泥浆搅拌墙技术，其密封机理是:泥浆搅拌墙的土性为淤泥混砂，通过淤泥和砂的按比例拌合，颗粒进行重新组合，黏粒充填到砂之间的空隙，形成颗粒较不均匀、级配良好的土，大大降低了砂层的渗透系数，切断了加固区内外的透水(气)层的联系，使墙体满足真空预压侧向密封性的需要。
[0003]然而，部分沿海地区利用吹填或回填砂进行围海造陆，形成下卧软土层、上覆较厚砂层的特殊地层条件，或是自然形成土层中存在深厚夹砂层。由于上述强透水(气)砂层的存在，开始抽真空后，出现液相渗流，渗流加速，墙体内细颗粒易被带走，此时搅拌墙体的持久抗渗能力降低，进而影响真空预压加固效果。
[0004]针对上述深层侧向密封技术的难题，有必要研发出更佳的利于真空预压深层侧向密封施工的设备及方法。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种适用于真空预压深层侧向密封施工的设备。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:同步开槽铺塑一体机，其包括行走履带、为同步开槽铺塑一体机提供动力的液压系统、开槽机构及铺塑机构，
[0007]所述开槽机构包括一钻杆，及
[0008]一液压臂，所述液压臂一端铰接于钻杆另一端铰接于液压系统，所述液压臂控制钻杆的升降高度及俯仰角度，及
[0009]注浆系统，所述注浆系统包括设置于钻杆头部的注浆口、输浆泵和连接于注浆口与注浆泵之间的输浆管，及
[0010]排砂系统，所述排砂系统包括抽浆泵及抽砂管；
[0011 ] 所述铺塑结构包括铺塑卷筒、双齿轮传动装置、卷筒升降电机及铺塑电机，所述双齿轮传动装置左右对称地设置于铺塑卷筒两侧，铺塑卷筒固定连接于一定位架且铺塑卷筒装设有土工防渗膜卷，定位架的两端分别固定连接于两侧齿轮传动装置的齿条，所述卷筒升降电机驱动左右两侧的双齿轮传动装置中的主动轮相向转动，从而驱使铺塑卷筒竖直地上升或下降；所述铺塑电机驱动铺塑卷筒旋转从而使土工防渗膜从铺塑卷筒向外舒展开来。
[0012]优选地，所述铺塑驱动电机为液压马达，通过液压管与所述液压系统相连。
[0013]进一步具体地来说，所述同步开槽铺塑一体机包括一机架，机架上设置有用于固定双齿轮装置的桁架。
[0014]作为一种具体的做法，所述抽砂管固定于一横杆，所述横杆固定连接于所述桁架。
[0015]所述钻杆为螺旋形的旋挖钻杆。
[0016]优选地，所述铺塑卷筒为中空圆筒，土工防渗膜卷绕收纳于圆筒内腔，圆筒筒壁开设有供土工防渗膜从圆筒内腔向外舒展出来的狭槽，土工防渗膜的起始端具有一膜起始端固定杆。
[0017]本实用新型具有以下优点:
[0018](I)该同步开槽铺塑一体机可实现水平方向上的全断面连续成槽及铺塑施工，且开槽的有效宽度可控，克服了现有设备施工在有限的施工场地中开槽、铺塑相互分离，初始开槽段无法铺塑以及铺塑接头多、施工质量不易得到保证等技术特点，特别适用于具有深厚砂层、夹砂层或者杂填土场地的深层侧向密封。
[0019](2)具有密封效果好，运行平稳可靠度高等特点，以及连续开槽、一次铺塑可穿透下卧透水透气层，满足地基处理深度要求等优点。
[0020](3)应用范围广，施工成本造价低，施工速度快，操纵方便、自动化程度较高、工期短等，具有较高的工程应用价值和社会经济意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1a是本实用新型中同步开槽铺塑装置立面结构示意图，其中铺塑卷筒处于收缩状态；图1b是是本实用新型中同步开槽铺塑装置立面结构示意图，其中铺塑卷筒处于下插状态；
[0022]图2是图1所示装置铺塑操作的俯视示意图；
[0023]图3是铺塑机构的结构示意图。
[0024]图1中:1行走履带，2牵引钢丝，3卷筒升降电机，4单轴铺塑卷筒，4.1定位架，5双齿轮传动装置，6铺塑电机，7桁架，8排砂管，9螺旋钻杆，10注浆口，11行走电机，12输浆管，13液压臂，14防渗卷膜。
【具体实施方式】
[0025]如图1?2所示，为本实用新型的用于深层侧向密封施工的开槽铺塑一体机，主要包括机架、行走履带1、液压系统、开槽机构及铺塑机构。
[0026]机架用于固定及支承各部件，机架上还设置有桁架7。
[0027]所述液压系统为同步开槽铺塑一体机提供液压动力，例如为开槽机构的升降及改变角度提供动力、为铺塑机构的升降及铺塑操作提供动力，还可以为整机的行走提供动力。
[0028]所述开槽机构包括螺旋钻杆9，液压臂13、注浆系统和排砂系统。液压臂13 —端铰接于螺旋钻杆9另一端铰接于液压系统的活塞杆，通过活塞杆的伸缩，改变液压臂13的俯仰角度从而改变螺旋钻杆9的升降高度及俯仰角度。螺旋钻杆9的两侧配有圆形或方形滑道作为动力头14，动力头可沿滑道上下滑动且可拆卸。动力头下采用螺口与螺旋钻杆连接。通过动力头可实现螺旋钻杆的竖向行进，整机的行走带动螺旋钻杆的水平向运动。注浆系统包括设置于螺旋钻杆头部的注浆口 10、输浆泵和连接于注浆口 10与注浆泵之间的输衆管12。排砂系统包括抽衆泵(图中未不出)及抽砂管8。抽砂管8固定于一横杆,该横杆固定连接于桁架7。
[0029]所述铺塑结构包括铺塑卷筒4、双齿轮传动装置5、卷筒升降电机3及铺塑电机6。双齿轮传动装置5固定于桁架7两侧，其由两组链传动装置构成，每组链传动装置包括主动轮、被动轮和传动齿条。两组链传动装置左右对称地设置于铺塑卷筒4的两侧。每组链传动装置包括有主动齿轮、被动齿轮和传动齿条，其中主动齿轮分别固定于祐1架7的底部,被动齿轮分别固定于桁架7的顶部且与传动齿条相啮合。铺塑卷筒4固定连接于一定位架4.1，定位架4.1的两端分别固定连接于两侧齿轮传动装置的齿条。卷筒升降电机3驱动两组链传动装置中的主动轮向双反方向同步转动，从而驱使铺塑卷筒平稳竖直地上升或下降。所述铺塑卷筒为中空圆筒，土工防渗膜卷绕收纳于圆筒内腔，圆筒筒壁开设有供土工防渗膜从圆筒内腔向外舒展出来的狭槽，土工防渗膜的起始端具有一膜起始端固定杆。当膜起始端固定杆固定插于土体中后，行走履带一边行走，铺塑电机6 —边驱动铺塑卷筒内轴转动，从而使铺塑卷筒旋转，土工防渗膜从铺塑卷筒外表面舒展开来。
[0030]卷筒升降马达3为液压驱动马达，固定于桁架7的底部。卷筒升降马达3的主油管和回油管分别与液压系统油缸的进出油管相连。
[0031]该同步开槽铺塑一体机施工操作步骤为:
[0032]1、启动液压系统，液压油经油缸及活塞推动液压臂13，使螺旋钻杆9位于施工放线位置并垂直于场地地面，开始施工第一个开槽导孔。
[0033]2、在施工导孔同时开启注浆泵注浆，施工到设计标高后微调螺旋钻杆9的仰角，使之倾斜螺旋切削砂土层。在开槽施工一定长度后，放入排渣泵抽取掉入槽内的砂石，施工过程中控制泥浆的比重，防止塌孔，若有塌孔发生，调整螺旋钻杆角度进行复搅。通过循环注浆以及排渣，形成连续的槽段。
[0034]3、在施工约2 - 4m长的一段槽段后开始铺塑准备，启动液压系统，卷筒升降马达3的主油管和回油管分别与液压臂13油缸进出油管相连，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过卷筒升降马达3将液压能转返为机械能，驱动固定于桁架7的双齿轮传动装置，主动齿轮带动焊接固定于传动齿条的铺塑卷筒4上、下移动，完成一次铺塑的下压、抬升工作。
[0035]通过双齿轮传动装置将卷筒压入步骤2挖好的槽内，到达设计标高后，将卷膜放松一段，将膜起始端固定杆插入槽孔底端固定，然后通过铺塑电机6的转动使土工防渗材料自动舒展铺入槽段的泥浆中。第一卷材料设完成后，抬升单轴铺塑卷筒4完成新膜更换，通过双齿轮传动装置下压铺塑卷筒4，在与槽内旧塑搭接长度不少于2.0m的地方插入膜起始端固定杆，使卷筒在槽孔底端固定，如此往复完成整个铺设工作。如图1a所示，牵引钢丝2由固定在设备机座上的卷扬机和钢丝绳与铺塑卷筒底端柔性连接，在铺塑卷筒压入槽内到设计深度后将钢丝绳固定，为其减少行进过程中的挠曲变形。
[0036]4、在完成铺设土工防渗膜的施工区段后，将外露的预留土工防渗膜(不少于1.0m)铺在真空预压区内，然后在槽段内灌浆、沉淀，并多次循环施工。在真空预压区铺设密封膜，将密封膜粘贴在预留土工防渗膜上，并踩入切槽内一定深度。
【权利要求】
1.同步开槽铺塑一体机，其特征在于:包括行走履带、为同步开槽铺塑一体机提供动力的液压系统、开槽机构及铺塑机构， 所述开槽机构包括一钻杆，及 一液压臂，所述液压臂一端铰接于钻杆另一端铰接于液压系统，所述液压臂控制钻杆的升降高度及俯仰角度，及 注浆系统，所述注浆系统包括设置于钻杆头部的注浆口、输浆泵和连接于注浆口与注浆泵之间的输浆管，及 排砂系统，所述排砂系统包括抽浆泵及抽砂管； 所述铺塑结构包括铺塑卷筒、双齿轮传动装置、卷筒升降电机及铺塑电机，所述双齿轮传动装置左右对称地设置于铺塑卷筒两侧，铺塑卷筒固定连接于一定位架且铺塑卷筒装设有土工防渗膜卷，定位架的两端分别固定连接于两侧齿轮传动装置的齿条，所述卷筒升降电机驱动左右两侧的双齿轮传动装置中的主动轮相向转动，从而驱使铺塑卷筒竖直地上升或下降；所述铺塑电机驱动铺塑卷筒旋转从而使土工防渗膜从铺塑卷筒向外舒展开来。
2.根据权利要求1所述的同步开槽铺塑一体机，其特征在于:所述铺塑驱动电机为液压马达，通过液压管与所述液压系统相连。
3.根据权利要求1所述的同步开槽铺塑一体机，其特征在于:所述同步开槽铺塑一体机包括一机架，机架上设置有用于固定双齿轮装置的祐1架。
4.根据权利要求3所述的同步开槽铺塑一体机，其特征在于:所述抽砂管固定于一横杆，所述横杆固定连接于所述桁架。
5.根据权利要求1所述的同步开槽铺塑一体机，其特征在于:所述钻杆为螺旋形的旋挖钻杆。
6.根据权利要求1所述的同步开槽铺塑一体机，其特征在于:所述铺塑卷筒为中空圆筒，土工防渗膜卷绕收纳于圆筒内腔，圆筒筒壁开设有供土工防渗膜从圆筒内腔向外舒展出来的狭槽，土工防渗膜的起始端具有一膜起始端固定杆。
【文档编号】E02D3/10GK203977482SQ201420340763
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】王永平, 陈伟东, 周琦, 陈伟, 李燕, 张保童, 周治江, 管保华 申请人:中交四航工程研究院有限公司, 中交四航岩土工程有限公司, 广州港湾工程质量检测有限公司, 广州四航材料科技有限公司