形成地下流动介质流动控制界面的方法技术

本发明专利技术公开了一种形成地下流动介质流动控制界面的方法，包括如下步骤：①利用现有成槽设备向地下开设槽；将支架移至槽的第一个植入工位上方；②将膜的下端中部在弧状托盘上向上卷起构成筒状体，膜的两侧各留出一段至少100㎝宽的非卷曲部位，两段非卷曲部位的下端低于筒状体；向筒状体内填装坠物，将筒状体的封口缝合；将膜的非卷曲部位的下端剪掉，使两段非卷曲部位的下端与筒状体下端平齐；将膜两侧的两段非卷曲部位水平弯折；③将步骤②中的两段非卷曲部位分别与第一导轨和第二导轨连接；将膜插入步骤①所述的槽内，第二导轨靠近槽的起始端；利用第一导轨、第二导轨和坠物为膜提供向下的牵引力，直至膜沿槽至达地下设定的植入位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水利建筑、防止地下污染扩散、地理自然灾害防治等
，是一种隔离阻滞或选择性通过地下流动介质的控制界面制造方法。
技术介绍
地下流动介质人工控制方法一般分为:对液体流动的截止控制，如防渗截流等。主要目的是通过限制地下水的流动来达到局部蓄水和控制水载体有害物扩散；只允许流体通过，截止一定大小的颗粒物被流体带走，现在主要通过在地下构筑反渗透结构来防止土颗粒流失。现在，实现上述地下流动介质人工控制方法主要有:地下刚性(有筋和素混泥土和柔性(加凝固材料原位土体拌合)连续墙、地下垂直铺塑、地下插板法等方法限制流体的流动；地下构筑反渗透结构等形成限制颗粒被流过的流体的载出。目前，地下垂直铺塑是一种经济性很强，施工快捷的地下防渗方法。该工法一直以来其设计理念是将一种地表铺膜的工法移植应用于地下，该工法在实际应用中，膜植入地下的方式可以分为垂直于地面向下铺塑和卷状膜竖直放入地下后水平卷动展开两种方式，根据当前应用实际，为了简化工艺和经济因素而采用后者。由于采用下铺膜膜幅宽等于铺塑的深度，所以膜卷轴采用竖直放入地下沿施工轴线卷动展开的工法，被广泛应用于地下浅层(< 15m)防渗。该工法在施工轴线工位搭接上分为两膜水平重叠法、热粘合法、胶粘合法和两膜缝合法等。两膜水平重叠搭接存在膜间的间隙不均匀，其间隙随着膜铺设深度的增加而加大了控制难度，在局部存有防渗能力有限的现象，膜底部的封闭等对应用结果也有很大影响，该工法实际应用在地下防渗的综合渗透系数在10-5cm/s-10-7cm/s范围；膜热粘合和胶粘合法一般应用于膜的铺入地下前，在膜被植入地下后再进行存有应用难度，只能应用于浅地层，并且膜的粘合质量不好控制；膜缝合法同上并且存有缝合孔洞不利于防渗。综上所述，现有的地下垂直铺塑仍存在防渗方面的诸多问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种，它的控制界面设计深度40m,适用深度40m内和大于40m。它是一种构筑一个永久性高阻滞流体介质的界面，或对流动的颗粒物进行粒径控制通过的界面的施工方法。它可有效解决铺塑过程中，两膜间难以密封防渗的不足、铺塑深度较浅和铺塑的首尾相接不能在工艺内解决等，填补现有技术应用领域的部分空白，以一种较之以前更加可靠地截止渗透或选择性通过的方法扩展地下构筑物适用的范围。 本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的:，包括如下步骤:①利用现有成槽设备向地下开设槽，充填护壁浆，成槽后清槽、稀释槽内护壁浆达< 1.lg/cm3 ;将由膜缠绕而成的膜卷体安装于支架上；抽拉膜使其展开的同时，膜卷体相对支架旋转；将支架移至槽的第一个植入工位上方；②将膜的下端中部在弧状托盘上向上卷起构成筒状体，膜的两侧各留出一段至少100 cm宽的非卷曲部位，两段非卷曲部位的下端低于筒状体；将筒状体的上部打开呈U形，向筒状体内填装坠物，将筒状体的封口缝合；将膜的非卷曲部位的下端剪掉，使两段非卷曲部位的下端与筒状体下端平齐；将膜两侧的两段非卷曲部位水平弯折将步骤②中的两段非卷曲部位分别与第一导轨和第二导轨连接；将膜插入步骤①所述的槽内，第二导轨靠近槽的起始端；利用第一导轨、第二导轨和坠物为膜提供向下的牵引力，直至膜沿槽至达地下设定的植入位置；将膜位于地上的部分与地面固定，并将支架至地上部分的膜剪断，使已经植入地下部分膜与膜卷体分离；④将第二导轨与步骤③中位于地下的膜分离，向上将第二导轨提至地面以上，第一导轨的地上部分与地下部分脱离，地下部分称为预留导轨；将支架移至槽的下一个植入工位上方；⑤重复步骤②将步骤⑤中形成的两段非卷曲部位分别与第二导轨和另一第一导轨连接；利用第二导轨和另一第一导轨将膜向下植入支架此时正下方对应的植入工位；相邻的两个植入工位中，上一植入工位中的膜称为前工位膜，本植入工位中膜称为本工位膜；在本工位膜植入过程中，第二导轨沿上一植入工位中预留导轨下移，第二导轨和预留导轨贴近，从而使前工位膜与本工位膜部分平行相邻并将膜植入预定深度；⑦将步骤⑥中的本工位膜露出地上的部分固定在地面上，将支架上的膜与已经植入地下部分剪断分离；⑧将相邻的前后两个植入工位的前工位膜和本工位膜水平旋转> I7圈，构成膜卷筒将膜卷筒的第二导轨和预留导轨提出地上；将支架移至槽的下一个植 i入工位上方；⑩重复上述步骤⑤至⑨，直至完成整个膜的植入任务，形成密封的控制界面；在到达植膜终点位置时，将所有导轨都提出地上。为进一步实现本专利技术的目的，还可以采用以下技术方案实现:所述步骤⑧中，在前工位膜和本工位膜搭接处，将搭接的两膜贴上卷成卷状，两膜卷筒利用土体的充填和包裹固结外形；利用在贴近物体表面的流体存有固体表面对水分子形成的作用力势场即分子引力场、水氢键和水分子团引力和两膜卷筒形状的固定，达到阻止水在两膜贴上卷成卷部位内流动的目的。在所述膜植入界面深度> 25m时，所述步骤⑧中构成膜卷筒的第二导轨和第一导轨同膜一起永久性植入地下。所述步骤⑨中，在植入界面的水平长度达到40米，并且水平长度与槽的深度比为 5/3范围内不允许填充浓护壁浆，超出上述范围以外的槽内，逐步充填浓护壁浆，利用浓护壁浆沉积对底部封闭，然后在起始端逐步填入破碎后的黏土直至填满；控制界面结尾端同起始端同样操作。所述步骤②的制作筒状体过程中，利用弧状托盘作为模具和支撑物:先将弧状托盘水平支起，再将膜卷体的端部沿支起的弧状托盘向下牵出，使膜的下端中部在弧形托盘上形成一个直径大约15 cm的筒状体。所述步骤⑧中构成膜卷筒的每段非卷曲部位的展开长度> 80 cm。当地下控制界面为一水平轴线封闭型时，上述各步骤除控制界面起始端和结尾端除外，其它中间过程内容不变；a.变更部分控制界面起始端工位的④变更为:④将第一导轨和第二导轨的地上部分与地下部分脱离，第一导轨留在地下部分称为预留导轨，第二导轨留在地下部分称为预留结尾导轨；将支架移至槽的下一个植入工位上方，安装调整支架和第一导轨及第二导轨，保持支架上有足够的膜和各导轨就位；b.变更部分控制界面结尾连接工位的⑨⑩合并称为⑨变更为:⑨将地下所有导轨都提出地上；向槽内充填浓浆液；由于本方法结构的特点，可使流体流动控制界面首尾相接形成一个闭环的界面。本专利技术的积极效果在于:它在解决两膜间密封防渗处理方面，克服了传统工艺方法的偏见，利用两膜搭接卷曲的方法既可实现密封防渗，又能大幅度简化工艺方法、提高方法的可操作性。具体地说，按照传统工艺的观点，要实现两膜间密封防渗，最好是将两膜粘接或缝合于一体，但是，在地下有护壁浆的环境内对两膜进行粘接或缝合是很难实现的，不仅会增加施工的成本和风险，而且，粘接和缝合的精度也无法保证，实事上根本无法实现有效地密封防渗。申请人根据多年的施工经验结合流体力学的流体边界层理论发现，无需粘接或缝合，只需将两膜间的间隙缩小至一定范围内，并且膜间隙具有一定的延展长度，便可有效阻止液体流动，实现有效地密封。其原理是:在贴近物体表面的流体存有固体表面对水分子形成的作用力势场即分子引力场、水氢键和水分子团引力，该引力阻止水在贴近物体表面处流动，使水在该处流动很缓慢；当两个表面距离很近时，在本申请中，可以认为中间通过的流体的流阻表面通道无限大，并且，该引力对流体存在空间的上下两平面有吸引应力，如果液体本文档来自技高网...

【技术保护点】
形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于：包括如下步骤：　①利用现有成槽设备向地下开设槽，充填护壁浆，成槽后清槽、稀释槽内护壁浆（14）达≤1.1g/cm3；将由膜（2）缠绕而成的膜卷体（9）安装于支架（10）上；抽拉膜（2）使其展开的同时，膜卷体（9）相对支架（10）旋转；将支架（10）移至槽的第一个植入工位上方；②将膜（2）的下端中部在弧状托盘（5）上向上卷起构成筒状体（4），膜（2）的两侧各留出一段至少100㎝宽的非卷曲部位，两段非卷曲部位的下端低于筒状体（4）；将筒状体（4）的上部打开呈U形，向筒状体（4）内填装坠物（3），将筒状体（4）的封口（1）缝合；将膜（2）的非卷曲部位的下端剪掉，使两段非卷曲部位的下端与筒状体（4）下端平齐；将膜（2）两侧的两段非卷曲部位水平弯折；③将步骤②中的两段非卷曲部位分别与第一导轨（7）和第二导轨（8）连接；将膜（2）插入步骤①所述的槽内，第二导轨（8）靠近槽的起始端；利用第一导轨（7）、第二导轨（8）和坠物（3）为膜（2）提供向下的牵引力，直至膜（2）沿槽至达地下设定的植入位置；将膜（2）位于地上的部分与地面固定，并将支架（10）至地上部分的膜（2）剪断，使已经植入地下部分膜（2）与膜卷体（9）分离；④将第二导轨（8）与步骤③中位于地下的膜（2）分离，向上将第二导轨（8）提至地面以上，第一导轨（7）的地上部分与地下部分脱离，地下部分称为预留导轨（11）；将支架（10）移至槽的下一个植入工位上方；⑤重复步骤②；⑥将步骤⑤中形成的两段非卷曲部位分别与第二导轨（8）和另一第一导轨（7）连接；利用第二导轨（8）和另一第一导轨（7）将膜（2）向下植入支架（10）此时正下方对应的植入工位；相邻的两个植入工位中，上一植入工位中的膜（2）称为前工位膜（12），本植入工位中膜（2）称为本工位膜（16）；在本工位膜（16）植入过程中，第二导轨（8）沿上一植入工位中预留导轨（11）下移，第二导轨（8）和预留导轨（11）贴近，从而使前工位膜（12）与本工位膜（16）部分平行相邻并将膜植入预定深度；　　⑦将步骤⑥中的本工位膜（16）露出地上的部分固定在地面上，将支架（10）上的膜与已经植入地下部分剪断分离；　　⑧将相邻的前后两个植入工位的前工位膜（12）和本工位膜（16）水平旋转≥1???????????????????????????????????????????????圈，构成膜卷筒；⑨将膜卷筒的第二导轨（8）和预留导轨（11）提出地上；将支架（10）移至槽的下一个植入工位上方；⑩重复上述步骤⑤至⑨，直至完成整个膜的植入任务，形成密封的控制界面；在到达植膜终点位置时，将所有导轨都提出地上。2013100728813100001dest_path_image002.jpg...

【技术特征摘要】
1.形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于:包括如下步骤: ①利用现有成槽设备向地下开设槽，充填护壁浆，成槽后清槽、稀释槽内护壁浆(14)达< 1.lg/cm3 ;将由膜(2)缠绕而成的膜卷体(9)安装于支架(10)上；抽拉膜(2)使其展开的同时，膜卷体(9)相对支架(10)旋转；将支架(10)移至槽的第一个植入工位上方； ②将膜(2)的下端中部在弧状托盘(5)上向上卷起构成筒状体(4)，膜(2)的两侧各留出一段至少100 cm宽的非卷曲部位，两段非卷曲部位的下端低于筒状体(4);将筒状体(4)的上部打开呈U形，向筒状体(4)内填装坠物(3)，将筒状体(4)的封口(I)缝合；将膜(2)的非卷曲部位的下端剪掉，使两段非卷曲部位的下端与筒状体(4)下端平齐；将膜(2)两侧的两段非卷曲部位水平弯折； ③将步骤②中的两段非卷曲部位分别与第一导轨(7)和第二导轨(8)连接；将膜(2)插入步骤①所述的槽内，第二导轨(8)靠近槽的起始端；利用第一导轨(7)、第二导轨(8)和坠物(3)为膜(2)提供向下的牵引力，直至膜(2)沿槽至达地下设定的植入位置；将膜(2)位于地上的部分与地面固定，并将支架(10)至地上部分的膜(2)剪断，使已经植入地下部分膜(2 )与膜卷体(9 )分尚； ④将第二导轨(8)与步骤③中位于地下的膜(2)分离，向上将第二导轨(8)提至地面以上，第一导轨(7)的地上部分与地下部分脱离，地下部分称为预留导轨(11);将支架(10)移至槽的下一个植入工位上方； ⑤重复步骤②； ⑥将步骤⑤中形成的两段非卷曲部位分别与第二导轨(8)和另一第一导轨(7)连接；利用第二导轨(8)和另一第一导轨(7)将膜(2)向下植入支架(10)此时正下方对应的植入工位；相邻的两个植入工位中，上一植入工位中的膜(2)称为前工位膜(12)，本植入工位中膜(2)称为本工位膜(16);在本工位膜(16)植入过程中，第二导轨(8)沿上一植入工位中预留导轨(11)下移，第二导轨(8)和预留导轨(11)贴近，从而使前工位膜(12)与本工位膜(16)部分平行相邻并将膜植入预定深度；⑦将步骤⑥中的本工位膜(16)露出地上的部分固定在地面上，将支架(10)上的膜与已经植入地下部分剪断分离；⑧将相邻的前后两个植入工位的前工位膜(12)和本工位膜(16)水平旋转>I§圈，构成膜卷筒； ⑨将膜卷筒的第二导轨(8)和预留导轨(11)提出地上；将支架(10)移至槽的下一个植入工位上方； ⑩重...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧旭东，
申请(专利权)人：山东省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：