本发明专利技术提供一种两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复装置及设备，涉及土壤与地下水修复技术领域，其中，原位修复装置包括：两重管分流器，包括构成双层管道结构的中心管和外管、与中心管连接的粉剂进料管、以及与外管连接的药液进料管；两重管钻杆，包括钻杆本体和高压软管；以及双通道搅拌钻头，包括钻头杆体、钻尖、以及安装在钻头杆体侧壁上的叶片、粉剂喷管和药液喷管。本发明专利技术能实现多种药剂的同时施用，增加了修复药剂的选择性，显著提升了工作效率，减轻了修复压力和成本；叶片和喷管的数量多，能使药剂与污染介质混合更均匀，喷管的射程不同，在喷扫药剂时能更全面地覆盖修复区的污染地层，能进一步地改善药剂和污染介质的混合效果。混合效果。混合效果。
【技术实现步骤摘要】
两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复装置及设备
[0001]本专利技术涉及土壤与地下水修复领域，具体涉及一种两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复装置及设备。
技术介绍
[0002]土壤与地下水污染问题由来已久，其修复治理工作依然属于世界性难题。经过数十年的发展，国内技术日趋成熟优化。其中，原位化学加药工艺因其成本相对较低、见效快等优点而在目前的污染地块修复中具有广泛的应用。
[0003]原位化学加药技术通常是指，采用一定方式将化学药剂(氧化剂、还原剂、激活剂、稳定化剂等)注入到污染介质(如土壤、地下水等)中，进而引发化学药剂与污染物之间的反应，使污染物转化为无毒或低毒的物质，从而达到修复污染土壤和地下水的目的。
[0004]目前常用的药剂投加方式主要为直压式注射法和高压
‑
旋喷注射法。
[0005]直压式注射法是指将药剂以一定压力通过注射管道注入污染地层中。注射管道随钻探机械下钻过程进入污染地层，沿长轴方向根据区域污染深度分层设置药剂扩散孔。药剂在注射泵的压力作用下经扩散孔进入每层污染地块，在水平方向形成稀薄的药剂层，再进行纵向渗透扩散迁移，互相交汇，进而覆盖整个污染区域。但该方法受限于地层性质，若受污地块渗透性较低，则药剂极难发生扩散，作用效果不显。
[0006]高压
‑
旋喷注射法是在高压旋喷桩的基础上发展起来的一种药剂投加方法。高压旋喷桩是指在静压灌浆的基础上，引用水力采煤技术，利用射流作用切割掺搅地层，同时灌入泥浆或复合浆形成凝结体，达到加固地基、防渗止水的目的。将高压旋喷桩工艺中的泥浆换成原位化学氧化修复技术中的氧化剂，即为高压
‑
旋喷注射技术。该方法虽然解决了地层传质的问题，但只能投加一种药剂，且作用半径很小，一般不超过80cm，导致施工密度大，易引发各种安全问题，修复成本也高。
[0007]除此之外，还有一些其他的药剂投加装置或技术，但总体均表现为与污染介质的混合效果较差，且只能注入单一药剂，大大限制了修复药剂的选择性。
技术实现思路
[0008]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复装置及设备。
[0009]本专利技术提供了一种两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复装置，具有这样的特征，从上至下依次包括：两重管分流器，包括构成双层管道结构的中心管和外管、与中心管连接的粉剂进料管、以及与外管连接的药液进料管，粉剂进料管用于通入含固体粉状药剂的高压混合气体，药液进料管用于通入液体药剂；两重管钻杆，包括具有贯通腔的钻杆本体和设置在钻杆本体的贯通腔内的高压软管，钻杆本体的上端与外管连通，高压软管的上端与中心管的下端连接；以及双通道搅拌钻头，包括具有贯通腔的钻头杆体、连接在钻头杆体下端的钻尖、以及安装在钻头杆体侧壁上的叶片、粉剂喷管和药液喷管，钻头杆体的上端与
钻杆本体的下端连接，多个叶片设置成至少两层且每层的叶片沿周向分布，每个叶片的下方设置一根粉剂喷管或药液喷管，粉剂喷管与高压软管连通，药液喷管与钻头杆体的贯通腔连通，位于同层叶片下方的粉剂喷管和药液喷管沿周向一一间隔设置，并且以同一周向位置的每相邻的一根粉剂喷管和一根药液喷管为一组喷管，各组喷管的射程不等。
[0010]在本专利技术提供的原位修复装置中，还可以具有这样的特征：中心管和粉剂进料管的连接处设有气压密封仓，外管和药液进料管的连接处设有水压密封仓。
[0011]在本专利技术提供的原位修复装置中，还可以具有这样的特征：外管的外侧设有相配合的轴承仓。
[0012]在本专利技术提供的原位修复装置中，还可以具有这样的特征：粉剂喷管和药液喷管紧贴所在叶片的下表面设置。
[0013]在本专利技术提供的原位修复装置中，还可以具有这样的特征：粉剂喷管沿径向穿设在钻头杆体的侧壁上，粉剂喷管的径向外端为粉剂喷出口，粉剂喷管的径向内端通过管路接头和连接管与高压软管的下端连接，药液喷管沿径向安装在钻头杆体的侧壁上，药液喷管的径向外端为药液喷出口，药液喷管的径向内端与钻头杆体的贯通腔连通。
[0014]在本专利技术提供的原位修复装置中，还可以具有这样的特征：叶片包括上叶片和下叶片，多个上叶片和多个下叶片均沿周向分布，并分别组成上层叶片和下层叶片。
[0015]在本专利技术提供的原位修复装置中，还可以具有这样的特征：上叶片的长度大于下叶片的长度，位于上层的各组喷管的长度大于位于下层的各组喷管的长度。
[0016]在本专利技术提供的原位修复装置中，还可以具有这样的特征：上叶片和下叶片分别相对于水平面倾斜20
°
～45
°
。
[0017]在本专利技术提供的原位修复装置中，还可以具有这样的特征：上叶片和下叶片均为四片，粉剂喷管和药液喷管均为四根。
[0018]本专利技术还提供了一种两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复设备，具有这样的特征，包括：打桩机，包括上述原位修复装置和动力头，原位修复装置的两重管分流器安装在动力头上，原位修复装置的两重管钻杆通过钻杆本体的上端与动力头连接而由动力头驱动；以及输料系统，与原位修复装置的粉剂进料管和药液进料管连接，用于向粉剂进料管输送含固体粉状药剂的高压混合气体以及向药液进料管输送液体药剂。
[0019]专利技术的作用与效果
[0020]根据本专利技术所涉及的两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复装置及设备，因为采用两重管分流器和两重管钻杆，其能够实现固体粉状药剂和液体药剂的分开输送，所以，与现有药剂投加装置只能注入单一药剂相比，本专利技术能实现多种药剂的同时施用，增加了修复药剂的选择性，显著提升了工作效率，减轻了修复压力和成本；因为采用双通道搅拌钻头，其上设置有至少两层沿周向分布的多个叶片，每个叶片的下方设置一根粉剂喷管或药液喷管，并且每相邻的一根粉剂喷管和一根药液喷管为一组喷管，各组喷管的射程不等，所以，本专利技术使得固体粉状药剂和液体药剂在喷出后再搅拌混合，并且由于叶片数量多，在搅拌时能使药剂与污染介质混合更均匀，喷管数量多，能大幅提高单次的药剂喷射量，而且固体粉状药剂和液体药剂是沿周向同时喷出的，与污染介质的混合效果更好、更均匀，各组喷管的射程不同，在喷扫药剂时能更全面地覆盖修复区的污染地层，进一步地改善了药剂和污染介质的混合效果。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的实施例1中两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复装置的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术的实施例1中两重管分流器的断面示意图；
[0023]图3是本专利技术的实施例1中两重管分流器的中心管和外管的剖面示意图；
[0024]图4是本专利技术的实施例1中双通道搅拌钻头的结构示意图；
[0025]图5是本专利技术的实施例1中双通道搅拌钻头的上层叶片及其上的粉剂喷管和药液喷管的分布示意图；
[0026]图6是本专利技术的实施例1中双通道搅拌钻头的下层叶片及其上的粉剂喷管和药液喷管的分布示意图；
[0027]图7是本专利技术的实施例1中双通道搅拌钻头的粉剂喷本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两重管双通道加液喷粉搅拌的原位修复装置，其特征在于，从上至下依次包括：两重管分流器，包括构成双层管道结构的中心管和外管、与所述中心管连接的粉剂进料管、以及与所述外管连接的药液进料管，所述粉剂进料管用于通入含固体粉状药剂的高压混合气体，所述药液进料管用于通入液体药剂；两重管钻杆，包括具有贯通腔的钻杆本体和设置在所述钻杆本体的贯通腔内的高压软管，所述钻杆本体的上端与所述外管连通，所述高压软管的上端与所述中心管的下端连接；以及双通道搅拌钻头，包括具有贯通腔的钻头杆体、连接在所述钻头杆体下端的钻尖、以及安装在所述钻头杆体侧壁上的叶片、粉剂喷管和药液喷管，所述钻头杆体的上端与所述钻杆本体的下端连接，多个所述叶片设置成至少两层且每层的所述叶片沿周向分布，每个所述叶片的下方设置一根所述粉剂喷管或所述药液喷管，所述粉剂喷管与所述高压软管连通，所述药液喷管与所述钻头杆体的贯通腔连通，位于同层叶片下方的所述粉剂喷管和所述药液喷管沿周向一一间隔设置，并且以同一周向位置的每相邻的一根所述粉剂喷管和一根所述药液喷管为一组喷管，各组所述喷管的射程不等。2.根据权利要求1所述的原位修复装置，其特征在于：其中，所述中心管和所述粉剂进料管的连接处设有气压密封仓，所述外管和所述药液进料管的连接处设有水压密封仓。3.根据权利要求1所述的原位修复装置，其特征在于：其中，所述外管的外侧设有相配合的轴承仓。4.根据权利要求1所述的原位修复装置，其特征在于：其中，所述粉剂喷管和所述药液喷管紧贴所在叶片的下表面设置。5.根据权利要求1所述的原位修复装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：付融冰，万勇，李海轩，郭小品，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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