一种广谱性固化剂及软土固化装置的制作方法

本技术涉及软土固化设备的，尤其是涉及一种广谱性固化剂及软土固化装置。

背景技术：

1、软土一般是指天然含水率大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑～流塑状态的黏性土。由于软土的性质决定了施工队无法在上面直接进行施工，从而必须将软土先进行固化，形成稳定的、具有一定承载力的基层。

2、目前常见的软土固化装置包括固化剂储存罐、与储存罐相连接的喷浆管以及固定于挖掘机的悬臂上的固化搅拌头，储存罐上还设有将储存罐内的固化剂通过喷浆管喷出的出液泵，喷浆管远离与储存罐相连接的一端固定于挖掘机的悬臂上。

3、在需要对地基的软土进行固化时，相关工作人员驾驶挖掘机行走，喷浆管向软土地基处进行喷洒固化剂，同时固化搅拌头转动对软土地基内的软土进行搅拌粉碎，使软土与固化剂进行搅拌充分，从而实现后续的软土固化。

4、针对上述中的相关技术，由于固化搅拌头能够搅拌的范围受限于挖掘机的悬臂，而挖掘机的悬臂受限于挖掘机的本身尺寸以及重量，因此对于大范围的地基进行固化时，只能进行分批固化，效率较低；同时固化剂固化速度快，未与土壤充分接触就已经发生固化，导致对大范围土壤进行固化时，固化的均匀程度差，从而影响整个软土地基的性质均一性。

技术实现思路

1、为了有助于提升一次性固化的软土地基面积，同时提升整个软土地基固化的均一性，本技术提供一种广谱性固化剂及软土固化装置。

2、第一方面

3、本技术提供的一种软土固化装置采用如下的技术方案：

4、一种广谱性固化剂及软土固化装置，包括横跨地基布设的安装架，设于安装架上的对软土地基进行粉碎搅拌的搅拌组件、设于所述安装架上对固化剂进行存储、喷洒的固化组件以及对根据软土粘稠度进行固化性能调节的调质组件；所述安装架沿地基的延伸方向可移动式布设；所述搅拌组件，包括转动并滑动安装于所述安装架上的搅拌杆、对所述搅拌杆进行滑动驱动的滑动件以及对所述搅拌杆、搅拌叶片进行转动驱动的转动件，所述搅拌杆上转动连接有搅拌叶片，所述搅拌叶片的转动轴线与所述搅拌杆的转动轴线呈夹角布设，所述搅拌杆的滑动方向与所述安装架的横跨方向相一致；所述固化组件，包括设于所述安装架上的储存箱以及设于所述安装架上的喷浆管，所述储存箱内存放有第一粘合剂，所述喷浆管与搅拌杆相连接且与所述储存箱相连通。

5、通过采用上述技术方案，在对软土进行固化时，通过横跨地基布设的安装架提升整个搅拌杆、搅拌叶片的搅拌搅拌范围，同时由于安装架可移动式布设，进而进一步提升整个装置固化搅拌的范围，进而提升固化搅拌的效率；

6、首先在对地基内软土进行搅碎处理后，喷浆管将储存箱内的第一粘合剂喷出，同时转动件驱动搅拌叶片转动，使软土与第一粘合剂混合搅拌均匀；

7、由于搅拌叶片与搅拌杆的转动轴线不一致，在转动时搅拌叶片与搅拌杆形成剪切，从而进一步提升对软土搅碎的效率；

8、此时在调质组件的作用下，根据不同软土的粘稠度(含水率)进行第二胶凝剂进行喷洒，即使是在同一地基中，根据不同区域软土的含水率不同，适应性增减胶凝剂的含量，无需进行再次配比，从而使不同区域的软土固化性能均一，从而提升后续软土固化后的抗载荷能力的均一性。

9、可选的，所述搅拌杆沿其本身的长度方向升降式设置于所述安装架上，所述搅拌叶片设有多组且多组所述搅拌叶片沿所述搅拌杆的长度方向间隔布设，搅拌组件包括同轴套设于所述搅拌杆外周侧的调节套，所述搅拌叶片转动设置于所述调节套上，且所述调节套上开设有多组喷浆孔，多组喷浆孔与多组搅拌叶片一一对应，且所述安装架上还设有对多组所述喷浆孔进行适应性封闭/开启的封堵件，当搅拌叶片深入地基内时，深入地基内的搅拌叶片所对应的所述喷浆孔开启。

10、通过采用上述技术方案，由于在对软土地基进行固化时，传统挖掘机联合搅拌杆只能对深度不超过1m的地基进行搅拌固化，当地基深度超过1m时，需要技术人员控制悬臂升降对整个深度范围内的软土进行搅拌粉碎固化；

11、而采用升降式设置的搅拌杆以及沿搅拌杆的长度方向设置的多组搅拌叶片，在针对不同深度的地基时，只需通过控制搅拌杆升降，即可时对应的搅拌叶片深入地基内，进行软土的粉碎以及搅拌，同时通过对应设置的多组喷浆孔，在对应的搅拌叶片深入地基内进行搅拌时，对应的喷浆孔开放，从而使深入地基内的搅拌叶片处实现软土与粘合剂的充分混合，从而使沿地基深度方向上的软土性质均一；

12、同时设置的封堵件在对应的搅拌叶片深入地基内后对对应的喷浆孔进行开启，而当对应的搅拌叶片未起到搅拌作用时，而此时意味着地基内的软土深度不够，因此需要对应对第一粘合剂的喷洒量进行控制，因此封堵件对对应的喷浆孔进行封堵，从而减少第一粘合剂的喷洒量，从而控制地基内的软土固化速度。

13、可选的，所述封堵件包括套设于所述调节套外侧的封堵套，所述封堵套与所述调节套滑动适配，且所述封堵套上开设有与所述喷浆孔活动连通的连通孔，所述调节套在所述封堵套内滑动升降，所述安装架上还设有用于驱动所述的调节套进行升降的升降件。

14、通过采用上述技术方案，在对应搅拌杆进行上升时，此时调节套相对于封堵套上升，此时连通孔与喷浆孔相分离，从而使对应的喷浆孔进行封堵，直至最底侧的喷浆孔漏出，从而实现喷浆孔处第一粘合剂的喷洒；而在对应的搅拌杆的下降时，此时的调节套相对于封堵套下降，从而使对应的喷浆孔漏出，实现对对应位置的搅拌叶片处软土的喷浆，通过设置的升降件对搅拌杆进行升降调节，进一步简化对不同深度的地基进行软土固化时的操作。

15、可选的，所述调质组件包括设于所述调节套内的存液箱，所述存液箱内存放有第二消泡胶凝剂，所述调节套上开设有调质孔，且所述调质孔与所述存液箱之间设有相连通的连通管，且所述调质孔在所述封堵套的作用下活动暴露，所述调质孔处还设有根据地基内软土的流动性对调质孔处第二消泡胶凝剂的流速进行控制的控制件。

16、通过采用上述技术方案，在对不同粘稠度的软土进行搅拌固化时，首先在对不同深度的软土进行固化时，随着搅拌杆的升降，对不同的高度的调质孔进行开启，此时通过控制件对调质孔处第二消泡胶凝剂的流速进行控制，从而便于根据不同粘稠度的软土进行不同计量的第二消泡胶凝剂进行添加，减少资源的浪费，同时使不同粘稠度的软土均能得到较好的固化，提升对整个地基内软土固化的均一性。

17、可选的，所述调节套、所述封堵套均随所述搅拌杆转动而转动，所述控制件包括转动设置于所述调质孔内的封堵板，所述封堵板的一端与所述调质孔的内侧壁活动抵紧，且所述封堵板的一端活动突出于所述调质孔布设，且所述封堵板的端侧与所述软土相贴合，所述封堵套上开设有限位槽，所述封堵板活动插入所述限位槽内，且所述封堵板与所述限位槽滑动适配。

18、通过采用上述技术方案，在搅拌杆以及调节套随着转动时，由于此时封堵板的端侧深入地基内与软土进行贴合，此时封堵板随着转动时，软土会对封堵板的端侧产生阻尼，且软土越粘稠(即含水率越低)，对于封堵板的阻尼越大，从而使此时的调质孔的开口越大，同时若软土越稀薄(即含水率越高)，转动时对于封堵板的阻尼越小，此时封堵板的转动幅度小，从而使调质孔的开口越小，从而实现对不同含水率的软土进行适应性添加第二消泡胶凝剂，减少资源的浪费的同时提升软土固化的均一性。

19、可选的，所述封堵板相对于所述搅拌杆的轴线方向倾斜布设，且所述封堵板相对于所述搅拌杆的倾斜角度在30-45°之间，所述封堵板的端侧与所述限位槽的侧壁活动抵紧。

20、通过采用上述技术方案，经过数组试验得出，当封堵板与搅拌杆的轴线相一致对含水率不同的软土进行搅拌时，含水率低于40％的软土搅拌时，软土对封堵板的阻尼达到极限，调质孔的开口均为最大，因而对调质孔的开口精度不够细致，当封堵板相对于搅拌杆的轴线倾斜的角度在30-45°之家时，不同粘稠度的软土在搅拌时对封堵板的阻尼变化较为明显，从而达到针对不同粘稠度的软土搅拌时对调质孔的开口进行调节的目的。

21、可选的，所述转动件包括同轴固定于所述搅拌杆上的第一锥齿轮，所述搅拌叶片的转轴上固定连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合。

22、通过采用上述技术方案，在需要对地基内的软土进行固化搅拌处理时，搅拌杆转动，带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，从而带动搅拌叶片转动，搅拌叶片转动轴线与搅拌杆的转动轴线相垂直，从而实现对地基内软土的高效均质搅拌。

23、可选的，所述滑动件包括转动设置于所述安装架上的转动丝杆、设于所述调节套远离地基端侧与所述转动丝杆螺纹适配的固定块以及用于驱动所述转动丝杆转动的第一动力件。

24、通过采用上述技术方案，设置的转动丝杆转动，带动与转动丝杆螺纹适配的固定块沿转动丝杆的长度延伸方向运动，从而实现整个搅拌装置沿安装架的跨越方向运动，对地基内大范围的软土进行搅拌粉碎固化。

25、可选的，所述安装架的边侧还升降式设置有配重块，所述配重块对所述地基的边侧进行压实，且所述安装架上还设有用于使所述配重块与所述转动丝杆进行同步运动的同动件。

26、由于整个地基内的软土固化后，最易产生裂纹以及坍陷处是固化后软土与未固化软土的交界处，由于搅拌粉碎时，搅拌叶片需要与地基的边侧保持一定距离，因而地基内边侧处的软土与固化剂的混合均一性不如搅拌叶片能够搅拌到的地方，从而容易出现固化不均一，性能不均一；通过采用上述技术方案，设置在安装架边侧的配重块，在同动件的作用下，随着转动丝杆的转动往复升降，对配重块往复升降，对地基的边侧进行往复压实操作，在对地基内的软土进行固化时，使地基边侧的土壤保持紧实，从而提升整个地基内软土的整体性，同时提升软土边侧的抗载荷能力，进而使地基固化后的边侧不易发生裂痕。

27、第二方面，本技术提供一种广谱性固化剂采用如下的技术方案：

28、一种广谱性软土固化剂，包括所述软土固化剂由第一粘合剂与第二消泡胶凝剂组成，所述第一粘合剂包括40-76份水泥熟料、10-26份钢渣、15-20份水、1.5-3份聚丙酰胺；其中所述钢渣的粒径为12-15μm；所述第二消泡胶凝剂包括20-25份环氧树脂粘合剂、17-26份消泡剂；软土固化时所述第二消泡胶凝剂的添加量根据软土的含水率决定。

29、通过采用上述技术方案，将传统固化剂中已经配比好的固化剂分为粘合剂以及消泡胶凝剂，而通过软土的含水率决定消泡胶凝剂的添加量，因此根据不同含水率来决定软土的固化时间；同时，含水率越低，则说明软土的孔隙越大越密，从而在搅拌时越容易出现裂纹以及凹陷，因此需要添加的消泡剂以及胶凝剂的量较大，以消除孔隙。

30、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

31、1.通过可移动设置的横跨地基布设的安装架、沿安装架的跨越方向滑动布设的搅拌组件以及根据软土的粘稠度进行调质的调质组件，在对软土进行固化时，首先可移动时设置的安装架，使搅拌组件对整个地基内的软土均能进行有效的搅拌、粉碎、混合、固化，同时设置的调质组件根地基内软土的含水率进行调质，从而使整个地基内的软土固化性质均一；

32、2.通过设置的随搅拌杆升降的调节套、套设于调节套外的封堵套、开设于调节套上与搅拌叶片相对应的喷浆孔，在调节套升降时，封堵套对喷浆孔进行活动封堵，从而使对应的喷浆孔进行封闭或者开启，从而实现根据不同软土的深度进行不同量固化剂的添加，从而使不同深度的软土固化效率均一；

33、3.通过开设于调节套上的调质孔、转动设置于调质孔内的封堵板以及开设于封堵套上的限位槽，在对软土进行搅拌固化时，此时的封堵板随着不同含水率软土造成的阻尼不同，对调质孔的开口大小进行调节，从而实现不同含水率软土固化时第二消泡胶凝的添加量，实现同一地基中不同含水率软土的固化性能均一。