【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于深部电渗排水的掘地机器,特别涉及一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器。
技术介绍
1、边坡软弱层通常指边坡或一些岩土结构中存在着地质条件较差、强度较低或可液化等软弱地层。这些软弱地层通常由于土质松散、含水量高、含有可变形的杂质或粘土等因素而导致。而软弱层较低的强度，可能导致整个边坡或结构的破坏。
2、目前由于气候变化，强降雨等恶劣天气增加，大量的水分易沿着边坡的裂缝、孔隙渗入内部，导致土体劣化形成或加剧，同时一些近水边坡或土石坝，由于附近水位的周期性浮沉，长期面临着反复渗流的损害。
3、传统的处理措施为加固软弱层，即通过土钉墙、挡墙、灌浆加固等加固措施来限制或固化软弱层。但对于含有较高含水量的软弱层，近些年电渗技术得到了发展，其原理为土体中的液相水是极性分子且易于内部的阳离子形成水化阳离子，因此在外加电场的作用下，向着电势降低的方向运动。对于一般传统排水固结法排出的的水是自由水，不能排出土体内部的结合水，而电渗技术通过在外施加直流电场的作用，使得部分弱结合水可以摆脱土体细粒表面静电场的束缚被排出（其中强结合水性质已接近固体，不对土体加固产生影响），此外应用该技术排水时具有扰动低的特点。
4、但电渗技术的影响范围有限，根据以往的研究表示，正负极之间的距离应保证在4-5m的范围，如果再增加距离，则其效果明显减弱甚至失去作用，因此难以被大面积的应用于深部的软弱层排水中。
5、综上所述，研究一种长久高效能深部处理高含水软弱层的技术迫在眉睫。
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器。
2、专利技术所采用的技术方案是：该智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其技术要点是，包括：设置在行动装置前端的用于逼近边坡软弱层的掘进装置，在所述掘进装置的后方设置有使导电环嵌入预想位置的导电环发生装置，在导电环发生装置后方设置有用于使透水材料和导电网复合并压实在滚动压实装置上的导电网发生装置，所述的滚动压实装置与导电网发生装置配合用于将复合后的透水材料和导电网安置于土体上；所述的导电环发生装置、软弱层和导电网发生装置形成闭合的电渗回路用于边坡软弱层的排水。
3、上述方案中，所述掘进装置包括保护外壳，在保护外壳前端设置有前掘进，左右掘进位于前掘进的两侧，在保护外壳的后端安装有用于时刻向外部设备反馈机器位置并获取外部设备指令来预设行动轨迹以便实现最优路径逼近软弱层的定位装置。
4、上述方案中，所述定位装置与导电环发生装置位于同一水平线。
5、上述方案中，所述导电网发生装置包括保护外壳，以及设置在保护外壳内的依次电连接的电源正极、导线连接器和液压器，液压器外安装有依次套接在一起的内筒、导电环和外筒，内筒和外筒之间的空隙形成导电环导线通道，在液压器与内筒之间还设有使位于内筒最前端的导电环压入与内筒最前端相连接的卡槽的挤压面，所述的液压器的伸缩杆在伸长时与导电环接触后使导电环发生塑性变形拉长嵌入土中至软弱层区域。
6、上述方案中，所述的导电环为螺旋形，越靠近内筒最前段的导电环螺旋越密集，最小圈半径略小于伸缩杆的半径以使导电环被伸缩杆顶出。
7、上述方案中，所述导电环的螺旋密集程度和位置由挤压面改变。
8、上述方案中，所述伸缩杆前端带有用于获取并向外部设备传递土体电阻率信息进而判断导电网发生装置是否伸至软弱层的电阻率传感器。
9、上述方案中，所述伸缩杆前端带有通过应用瞬变电磁法原理对软弱层真实位置进行探索的接收线圈。
10、上述方案中，所述导电网发生装置包括保护外壳，保护外壳内的透水材料卷桶一端和导电网卷桶一端连于复合滚轮上，用于通过滚轮滚动压实完成透水材料和导电网的复合；导电网卷筒通过导电网导线与负极电源连接，保护外壳内还设有根据应变和倾斜度计算剩余导电网米数用的应变倾斜仪。
11、上述方案中，还包括用于进一步压实安置在土体上的透水导电网的复实装置，所述的复实装置主要由可伸缩压片和压力箱构成，其中可伸缩压片设定为当透水导电网沿滚动压实装置的滚动带滚动至最后一个滚轮时，可伸缩压片开始伸长，随后进行周期性往返伸缩。
12、本专利技术的有益效果是：该智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，在掘进装置的后方设置有使导电环嵌入预想位置的导电环发生装置，在导电环发生装置后方设置有用于使透水材料和导电网复合并压实在滚动压实装置上的导电网发生装置，滚动压实装置与导电网发生装置配合用于将复合后的透水材料和导电网安置于土体上；导电环发生装置、软弱层和导电网发生装置形成闭合的电渗回路用于边坡软弱层的排水，该掘地机器实现了可视化智能深部预设低扰动机器式掘进，同时其电环和透水电网组件实现了原位电渗排水，具有扰动小、高效电渗、排水效果优良等优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，包括：设置在行动装置前端的用于逼近边坡软弱层的掘进装置，在所述掘进装置的后方设置有使导电环嵌入预想位置的导电环发生装置，在导电环发生装置后方设置有用于使透水材料和导电网复合并压实在滚动压实装置上的导电网发生装置，所述的滚动压实装置与导电网发生装置配合用于将复合后的透水材料和导电网安置于土体上；所述的导电环发生装置、软弱层和导电网发生装置形成闭合的电渗回路用于边坡软弱层的排水。
2.如权利要求1所述的智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述掘进装置包括保护外壳，在保护外壳前端设置有前掘进，左右掘进位于前掘进的两侧，在保护外壳的后端安装有用于时刻向外部设备反馈机器位置并获取外部设备指令来预设行动轨迹以便实现最优路径逼近软弱层的定位装置。
3.如权利要求2所述的智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述定位装置与导电环发生装置位于同一水平线。
4.根据权利要求1所述的一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述导电网发生装置包括保护外壳，以及设置
5.根据权利要求4所述的一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述的导电环为螺旋形，越靠近内筒最前段的导电环螺旋越密集，最小圈半径略小于伸缩杆的半径以使导电环被伸缩杆顶出。
6.根据权利要求4或5任一权利要求所述的一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述导电环的螺旋密集程度和位置由挤压面改变。
7.根据权利要求4所述的一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述伸缩杆前端带有用于获取并向外部设备传递土体电阻率信息进而判断导电网发生装置是否伸至软弱层的电阻率传感器。
8.根据权利要求4所述的一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述伸缩杆前端带有通过应用瞬变电磁法原理对软弱层真实位置进行探索的接收线圈。
9.根据权利要求1所述的一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述导电网发生装置包括保护外壳，保护外壳内的透水材料卷桶一端和导电网卷桶一端连于复合滚轮上，用于通过滚轮滚动压实完成透水材料和导电网的复合；导电网卷筒通过导电网导线与负极电源连接，保护外壳内还设有根据应变和倾斜度计算剩余导电网米数用的应变倾斜仪。
10.根据权利要求1所述的一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，还包括用于进一步压实安置在土体上的透水导电网的复实装置，所述的复实装置主要由可伸缩压片和压力箱构成，其中可伸缩压片设定为当透水导电网沿滚动压实装置的滚动带滚动至最后一个滚轮时，可伸缩压片开始伸长，随后进行周期性往返伸缩。
...【技术特征摘要】
1.一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，包括：设置在行动装置前端的用于逼近边坡软弱层的掘进装置，在所述掘进装置的后方设置有使导电环嵌入预想位置的导电环发生装置，在导电环发生装置后方设置有用于使透水材料和导电网复合并压实在滚动压实装置上的导电网发生装置，所述的滚动压实装置与导电网发生装置配合用于将复合后的透水材料和导电网安置于土体上；所述的导电环发生装置、软弱层和导电网发生装置形成闭合的电渗回路用于边坡软弱层的排水。
2.如权利要求1所述的智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述掘进装置包括保护外壳，在保护外壳前端设置有前掘进，左右掘进位于前掘进的两侧，在保护外壳的后端安装有用于时刻向外部设备反馈机器位置并获取外部设备指令来预设行动轨迹以便实现最优路径逼近软弱层的定位装置。
3.如权利要求2所述的智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述定位装置与导电环发生装置位于同一水平线。
4.根据权利要求1所述的一种智能深部定位最优路径电渗排水的掘地机器，其特征在于，所述导电网发生装置包括保护外壳，以及设置在保护外壳内的依次电连接的电源正极、导线连接器和液压器，液压器外安装有依次套接在一起的内筒、导电环和外筒，内筒和外筒之间的空隙形成导电环导线通道，在液压器与内筒之间还设有使位于内筒最前端的导电环压入与内筒最前端相连接的卡槽的挤压面，所述的液压器的伸缩杆在伸长时与导电环接触后使导电环发生塑性变形拉长嵌入土中至软弱层区域。
5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，陈育民，赵志强，秦程朝，黄钟贤，谭舒亮，李振雄，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。