土壤切割搅拌器、地表土层施工设备、施工方法技术

本申请涉及工程施工及土壤原位改造技术领域，尤其涉及一种土壤切割搅拌器、地表土层施工设备、施工方法，土壤切割搅拌器结构紧凑，对施工环境的空间要求较低，可以在狭窄空间内进行施工，实现土壤切削与搅拌、将指定介质输送至土壤内、喷射高速气流实现搅拌，可进行等厚墙体连续施工或者污染土壤的原位修复；等厚墙体施工方法能够适应复杂、狭窄的施工环境；土壤切削、混凝土浆体输入、土壤与混凝土浆体的搅拌都是在地面下进行，施工速度快，对周围地下建筑影响较小。土壤原位修复方法，可以实现30米以内的软土地基、吹填淤泥的固化稳定及环境岩土工程中的重金属污染场地原地原位固化稳定处理；无二次污染，无需土壤回填，土壤治理操作简便。

【技术实现步骤摘要】
土壤切割搅拌器、地表土层施工设备、施工方法
本申请涉及工程施工及土壤原位改造
，尤其涉及一种土壤切割搅拌器、地表土层施工设备、施工方法。
技术介绍
水泥土墙作为一种常见的基坑围护结构，广泛应用于基坑工程中。随着地铁建设事业的发展，地铁站位不可避免地与城市下方已建成的人防洞库、地下商场、地下车库等地下结构存在交叉、重叠等冲突情况。现有技术有采用多排咬合桩的方式进行围护的，但咬合桩施工需要竖直向下开孔，开孔挖出的土方要运走，需要一定的施工空间；开孔长度较深，很有可能干涉到地下的其他已有建筑。如何在场地受限条件下，保证水泥土墙能够顺利穿越既有地下结构的同时保证施工过程中地下结构自身及周边环境安全是工程中需要解决的重点问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种土壤切割搅拌器、地表土层施工设备、施工方法。本申请第一方面提供了一种土壤切割搅拌器，包括：机架、轨链、气体输送组件、介质输送组件、连接组件；所述机架的第一端设有驱动轮，所述驱动轮连接有液压马达；所述机架的第二端设有引导轮，所述驱动轮与引导轮之间的机架上设有多个支撑轮，所述轨链绕接于所述驱动轮、引导轮、多个支撑轮的外侧；所述轨链的外侧设有多组切削刀头；所述气体输送组件包括设置在所述机架上的气体喷射口和设置在所述机架内的气体管道，所述气体管道的一端与所述气体喷射口连通，所述气体管道的另一端引致所述连接组件；所述介质输送组件包括设置在所述机架上的介质出口和设置在所述机架内的介质管道，所述介质管道的一端与所述介质出口连通，所述介质管道的另一端引致所述连接组件；所述连接组件设置在所述机架的第一端，用于连接机械臂、液压管路、压缩空气管路、介质输送管路。在一些实施例中，每组所述切削刀头的刀头数量、安装方向、在轨链上的安装位置均可调节。在一些实施例中，所述轨链的外侧设有多个刀架，多组所述切削刀头分别安装在多个所述刀架上；相邻所述刀架的长度不同。在一些实施例中，所述机架包括沿其长度方向分布的多段，相邻两段之间通过法兰连接。在一些实施例中，所述机架与引导轮之间设有弹性张紧装置。在一些实施例中，所述机架上设有压力传感器，所述介质管道设有流量调节阀。在一些实施例中，所述连接组件上设有显示屏，所述显示屏与所述压力传感器、气体管道上的阀门、液压马达通讯连接。本申请第二方面提供了一种地表土层施工设备，包括：液压系统、空气压缩机、介质输送系统、行走组件、第一方面所述的土壤切割搅拌器，所述行走组件具有机械臂，所述液压系统驱动所述机械臂动作；所述机械臂与所述连接组件机械连接，所述液压系统的液压管路通过连接组件与所述液压马达连接；所述空气压缩机的压缩空气管路通过连接组件与所述气体管道连通，所述空气压缩机与气体喷射口之间设有气压调节阀；所述介质输送系统的介质输送管路通过连接组件与所述介质管道连通。本申请第三方面提供了一种等厚墙体施工方法，基于第二方面所述地表土层施工设备，包括以下步骤：A1、勘测场地，确定等厚墙体深度、行走组件行走路线、土壤切割搅拌器的长度与切割方向、切割深度、切割刀头的类型和安装方向，选择注浆液；A2、将土壤切割搅拌器与机械臂连接利用机械臂调节土壤切割搅拌器的空间姿态并将土壤切割搅拌器抬升至悬空状态；检查空气压缩机与介质输送系统；A3、启动液压系统，调节液压系统流量，启动液压马达；A4、降低土壤切割搅拌器并逐渐插入土层；A5、开启介质输送系统以向土壤中注入浆体，调节浆体流量；开启空气压缩机，调节压力；A6、土壤切割搅拌器降至指定切割深度后，调整切削刀头切割角度、轨链旋转速度、空气压缩机输出压力、浆体流量至正常范围；启动行走组件，设置移动速度，按设计路线移动；A7、行走组件行走结束后，将土壤切割搅拌器抬升至地面以上，关闭空气压缩机、介质输送系统、液压马达；抬升过程中，根据抬升速度调节介质输送系统的流量，以构成墙体的浆体不会因产生负压而造成周边地基沉降为准。本申请第四方面提供了一种土壤原位修复方法，基于第二方面所述地表土层施工设备，包括以下步骤：B1、勘测并平整场地，确定污染源类型、污染深度、行走组件行走路线、土壤切割搅拌器的长度与切割方向、切割深度、切割刀头的类型和安装方向，选择药剂；B2、将土壤切割搅拌器与机械臂连接利用机械臂调节土壤切割搅拌器的空间姿态并将土壤切割搅拌器抬升至悬空状态；检查空气压缩机与介质输送系统；B3、启动液压系统，调节液压系统流量，启动液压马达；B4、降低土壤切割搅拌器并逐渐插入土层；B5、开启介质输送系统以向土壤中注入药剂，调节药剂流量；开启空气压缩机，调节压力；B6、土壤切割搅拌器降至指定切割深度后，调整切削刀头切割角度、轨链旋转速度、空气压缩机输出压力、药剂流量至正常范围；启动行走组件，设置移动速度，按设计路线移动；B7、行走组件行走结束后，将土壤切割搅拌器抬升至地面以上，关闭空气压缩机、介质输送系统、液压马达。本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请提供的土壤切割搅拌器，结构紧凑，对施工环境的空间要求较低，可以在小范围内进行施工；轨链上设有切削刀头，可以实现土壤切削与搅拌，机架内部的介质管道与介质出口可以将指定的介质输送至刚切削的土壤内，再加上机架内的气体管道与气体喷射口可以喷射高速气流，高速气流可以对切削后的土壤以及介质进行搅拌，让两者充分混合，可以实现等厚墙体连续施工或者污染土壤的原位修复。本申请提供的地表土层施工设备，包括前述土壤切割搅拌器，可以实现不同的切割姿态，能在净空较底或者附近有不规则地下建筑的环境中进行等厚墙体连续施工；可以实现污染土原地原位修复，无需将污染土移到别处，对周围环境影响小。本申请提供的基于地表土层施工设备的等厚墙体施工方法，土壤切割搅拌器可以有不同的空间姿态，能够适应复杂、狭窄的施工环境；土壤切削、混凝土浆体输入、土壤与混凝土浆体的搅拌全程都是在地面以下自动进行，施工速度快，人员劳动量少，对周围地下建筑影响较小。本申请提供的基于地表土层施工设备的土壤原位修复方法，可以实现30米以内的软土地基、吹填淤泥的固化稳定及环境岩土工程中的重金属污染场地原地原位固化稳定处理。且可原地修复，不会产生二次污染，无需处理后再填回原地，治理后土地可正常使用；全程实现智能化操作，人工劳作较少。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例所述土壤切割搅拌器的主视图；图2为本申请实施例所述土壤切割搅拌器的侧视图；图3为本申请实施例所述地表土层施工设备之一；图4为本申请实施例所述地表土层施工设备之二；图5为本申请实施例所述地表土层施工设备的使用状态示意图。其中，1、土壤切割搅拌器；11、连接组件；111、显示屏；12、驱动轮；121、液压马达；13、支撑轮；14、机架；15、切削刀头；16、轨链；17、介质出口；171、介质管道；18、弹性张紧装置；19、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤切割搅拌器，其特征在于，包括：机架、轨链、气体输送组件、介质输送组件、连接组件；所述机架的第一端设有驱动轮，所述驱动轮连接有液压马达；所述机架的第二端设有引导轮，所述驱动轮与引导轮之间的机架上设有多个支撑轮，所述轨链绕接于所述驱动轮、引导轮、多个支撑轮的外侧；所述轨链的外侧设有多组切削刀头；所述气体输送组件包括设置在所述机架上的气体喷射口和设置在所述机架内的气体管道，所述气体管道的一端与所述气体喷射口连通，所述气体管道的另一端引致所述连接组件；所述介质输送组件包括设置在所述机架上的介质出口和设置在所述机架内的介质管道，所述介质管道的一端与所述介质出口连通，所述介质管道的另一端引致所述连接组件；所述连接组件设置在所述机架的第一端，用于连接机械臂、液压管路、压缩空气管路、介质输送管路。

【技术特征摘要】
1.一种土壤切割搅拌器，其特征在于，包括：机架、轨链、气体输送组件、介质输送组件、连接组件；所述机架的第一端设有驱动轮，所述驱动轮连接有液压马达；所述机架的第二端设有引导轮，所述驱动轮与引导轮之间的机架上设有多个支撑轮，所述轨链绕接于所述驱动轮、引导轮、多个支撑轮的外侧；所述轨链的外侧设有多组切削刀头；所述气体输送组件包括设置在所述机架上的气体喷射口和设置在所述机架内的气体管道，所述气体管道的一端与所述气体喷射口连通，所述气体管道的另一端引致所述连接组件；所述介质输送组件包括设置在所述机架上的介质出口和设置在所述机架内的介质管道，所述介质管道的一端与所述介质出口连通，所述介质管道的另一端引致所述连接组件；所述连接组件设置在所述机架的第一端，用于连接机械臂、液压管路、压缩空气管路、介质输送管路。2.根据权利要求1所述的土壤切割搅拌器，其特征在于，每组所述切削刀头的刀头数量、安装方向、在轨链上的安装位置均可调节。3.根据权利要求1所述的土壤切割搅拌器，其特征在于，所述轨链的外侧设有多个刀架，多组所述切削刀头分别安装在多个所述刀架上；相邻所述刀架的长度不同。4.根据权利要求1所述的土壤切割搅拌器，其特征在于，所述机架包括沿其长度方向分布的多段，相邻两段之间通过法兰连接。5.根据权利要求1所述的土壤切割搅拌器，其特征在于，所述机架与引导轮之间设有弹性张紧装置。6.根据权利要求1所述的土壤切割搅拌器，其特征在于，所述机架上设有压力传感器，所述介质管道设有流量调节阀。7.根据权利要求6所述的土壤切割搅拌器，其特征在于，所述连接组件上设有显示屏，所述显示屏与所述压力传感器、气体管道上的阀门、液压马达通讯连接。8.一种地表土层施工设备，其特征在于，包括：液压系统、空气压缩机、介质输送系统、行走组件、权利要求1-7任一项所述的土壤切割搅拌器，所述行走组件具有机械臂，所述液压系统驱动所述机械臂动作；所述机械臂与所述连接组件机械连接，所述液压系统的液压管路通过连接组件与所述液压马达连接；所述空气压缩机的压缩空气管路通过连接组件与所述气体管道连通，所述空气压缩机与气体喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建平，王伟涛，侯恩品，
申请(专利权)人：北京中岩大地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11