專利名稱：地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，尤其是能以步履移動(dòng)的形式進(jìn) 行水平切割和攪拌原位置土，應(yīng)用在止水帷幕等領(lǐng)域，形成高抗?jié)B性能的地下防滲墻。
背景技術(shù)：
目前，絕大多數(shù)的地下防滲墻止水帷幕是以攪拌樁柱列形成的“籬笆”來(lái)達(dá)到 建筑基坑、提壩和地下建筑的止水防滲目的。例如，SMW工法，這樣的機(jī)械和方法所制 作的地下連續(xù)墻是通過(guò)相鄰的攪拌樁柱之間的部分重疊形成墻體，墻體的厚度不均，表 面凹凸、密度不均勻，重要的是重疊部分的不確定性造成防滲效果和墻體強(qiáng)度降低；并 且，由于受機(jī)械設(shè)備的限制，施工深度較淺，無(wú)法勝任一些較深 的成墻要求；同時(shí)，與 深度等高的施工機(jī)械不穩(wěn)定，易傾倒；履帶式移動(dòng)的機(jī)械移動(dòng)不平穩(wěn)，容易在移動(dòng)過(guò)程 中產(chǎn)生方向位移和偏差，無(wú)法保證成墻的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述這些存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種步履移動(dòng)式水平攪拌地下水泥土防 滲墻連續(xù)成墻機(jī)，該連續(xù)成墻機(jī)包含移動(dòng)和驅(qū)動(dòng)兩大部分，移動(dòng)部分采用步履式行走機(jī) 構(gòu)，使水平方向的移動(dòng)更加平穩(wěn)安全，而且在切割過(guò)程中的位移偏差最小，從而保證了 連續(xù)成墻的水平方向精度最高；驅(qū)動(dòng)部分包括橫向驅(qū)動(dòng)、縱向驅(qū)動(dòng)和刀具驅(qū)動(dòng)，采用電 動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)更加合理，動(dòng)力更強(qiáng)勁，形成的地下連續(xù)墻厚度均一、品質(zhì)均衡、強(qiáng) 度牢固，成墻防滲系數(shù)高，地質(zhì)適應(yīng)性廣泛、施工環(huán)境要求簡(jiǎn)單、機(jī)械運(yùn)行安全穩(wěn)定。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)橫向驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的水平方向移動(dòng)和刀具的 水平方向切割；通過(guò)刀具的不斷組合確定不同深度的切割和攪拌，通過(guò)調(diào)節(jié)刀具的傾斜 角度實(shí)現(xiàn)墻體的垂直或者是傾斜墻體的不同要求；整套機(jī)械的基礎(chǔ)是一個(gè)可以進(jìn)行步履 式移動(dòng)的機(jī)械底盤(pán)，機(jī)械底盤(pán)上安裝可以調(diào)整角度的框架，框架上安裝橫向驅(qū)動(dòng)裝置， 固定切割刀具的豎向?qū)U也安裝在框架上，并可以通過(guò)橫向驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行水平移動(dòng)，在 豎向?qū)U上安裝刀架驅(qū)動(dòng)裝置和刀具驅(qū)動(dòng)裝置，其中，刀架驅(qū)動(dòng)是上下方向的，作用是 將刀具插入到地下，并達(dá)到一定的深度；刀具驅(qū)動(dòng)裝置是帶動(dòng)一組刀具組合鏈，在刀具 組合鏈上安裝切割土層的刀片，工作時(shí)，刀具組合鏈在刀具驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下沿刀架移 動(dòng)，在切割土壤的同時(shí)也進(jìn)行了攪拌，并且，置于刀架內(nèi)部的水泥噴管也噴出水泥槳， 水泥漿便與土混合成了水泥土防滲墻；根據(jù)不同的強(qiáng)度需要，還可以在水泥土凝固之前 插入工字鋼等骨架材料。組合刀具箱可以根據(jù)墻體的深度加長(zhǎng)或者縮短，組合好的刀具通過(guò)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)進(jìn)行環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，對(duì)土層進(jìn)行切割和攪拌，適用本發(fā)明的機(jī)械施工時(shí)，可以在水泥土凝 結(jié)以前以任意的間距插入金屬型材，也可以根據(jù)特殊要求制作傾斜防滲墻和多層復(fù)合防 滲墻，并且，在復(fù)合墻之間還可以敷加膜材料或者鉛版以及其他板材。這種地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，機(jī)械底盤(pán)和液壓支撐構(gòu)成步履式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，框架與傾斜調(diào)整桿安裝在機(jī)械底盤(pán)上，框架通過(guò)傾斜調(diào)整桿實(shí)現(xiàn)垂直或者傾斜，在 框架上安裝豎向?qū)U和橫向驅(qū)動(dòng)缸，通過(guò)橫向驅(qū)動(dòng)缸使豎向?qū)U在框架上作水平運(yùn)動(dòng)， 在豎 向?qū)U上安裝豎向驅(qū)動(dòng)缸和刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與刀具組合箱和刀具組合 鏈以及刀具頭相連接，并通過(guò)豎向驅(qū)動(dòng)缸沿著豎向?qū)U上下移動(dòng)，環(huán)繞在刀具組合箱兩 側(cè)的刀具組合鏈在刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和刀具頭之間作環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，固定在刀具組合鏈上的刀片 實(shí)現(xiàn)對(duì)土層的切割和攪拌.刀具頭內(nèi)裝有刀具導(dǎo)輪、水泥噴管和垂直傳感器。當(dāng)機(jī)械施工到某一個(gè)位置以后，承載設(shè)備的液壓支撐向上收起，這時(shí)機(jī)械底盤(pán) 仍然著地，單獨(dú)承載設(shè)備重量，通過(guò)橫向驅(qū)動(dòng)缸將已經(jīng)懸空的框架由原來(lái)的位置移動(dòng)到 該位置上來(lái)，隨著將液壓支撐放下后，機(jī)械底盤(pán)被懸空起來(lái)并被橫向驅(qū)動(dòng)缸拉到新位置 上。安裝在機(jī)械底盤(pán)上的框架可以通過(guò)傾斜控制桿進(jìn)行傾斜，并且可以使框架上的 豎向?qū)U和刀具在傾斜狀態(tài)下進(jìn)行切割工作，從而制作傾斜式防滲墻?？蚣苌习惭b豎向?qū)U和橫向驅(qū)動(dòng)缸，橫向驅(qū)動(dòng)缸驅(qū)使豎向?qū)U以及安裝在豎向 導(dǎo)桿上面的刀具作水平方向的運(yùn)動(dòng)，對(duì)土層進(jìn)行切割。豎向?qū)U上安裝刀具和豎向驅(qū)動(dòng)缸，豎向驅(qū)動(dòng)缸驅(qū)使刀具做上下運(yùn)動(dòng)，使刀具 不斷深入土層，直到達(dá)到的深度。豎向?qū)U上的刀具由刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、刀具組合箱、刀具組合鏈和刀具頭組成 的，刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使刀具組合鏈做環(huán)繞刀具組合箱和刀具頭的運(yùn)動(dòng)。刀具組合箱可以進(jìn)行組合，達(dá)到深入土層所要求的深度，每個(gè)刀具組合箱兩側(cè) 外面都可以承載相應(yīng)的刀具組合鏈，每個(gè)刀具組合箱的內(nèi)部都設(shè)有垂直傳感器和水泥噴 管，垂直傳感器和水泥噴管一直通到刀具頭上，保證對(duì)機(jī)械在切割過(guò)程中的狀態(tài)監(jiān)控和 噴出水泥漿，與原位置上的土形成水泥土墻體。刀具組合鏈上安裝有刀片，刀具組合鏈在刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)使下運(yùn)動(dòng)，刀具組 合鏈上的刀片即對(duì)土層進(jìn)行切割和掘挖，由于刀具組合鏈?zhǔn)亲霏h(huán)繞運(yùn)動(dòng)的，所以刀具組 合鏈上的刀片會(huì)將切割下來(lái)的土層帶離原位置，所以可以達(dá)到充分?jǐn)嚢柰翆拥哪康?，這 是目前任何施工方法都做不到的。該機(jī)械制作水泥土防滲墻的方法，在水泥土墻體未凝固以前，向墻體內(nèi)插入金 屬型材，以達(dá)到增加墻體強(qiáng)度的目的，而且，插入的金屬型材的間距可以是任意的。該機(jī)械制作水泥土防滲墻的方法，根據(jù)特殊的需要，可制作雙層或者多層復(fù)合 墻，在層與層之間敷加金屬或者非金屬膜材料，達(dá)到阻止特殊物質(zhì)透過(guò)和放射線穿透的 目的。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是，可通過(guò)本機(jī)械和施工方法真正造出具有優(yōu)良防滲效果的非“籬 笆”防滲墻，這種連續(xù)防滲墻質(zhì)地均勻、走向精準(zhǔn)、防滲效果更好，并且工藝簡(jiǎn)單，向 下挖掘、切割土層、水泥土成墻一氣呵成。在連續(xù)造墻過(guò)程中，機(jī)械的步履式移動(dòng)方式 更加平穩(wěn)準(zhǔn)確，由于采用全液壓動(dòng)力，使整機(jī)重量降低，設(shè)備機(jī)動(dòng)性增強(qiáng)，大大提高了 應(yīng)用范圍；組合式刀具讓設(shè)備高度不隨連續(xù)墻的深度而增加，提高了設(shè)備的適應(yīng)性和安 全性；刀具在作業(yè)時(shí)不僅可以挖掘和切割土層，還可以隨著導(dǎo)桿做變向和位移，大大提 高了自由度和切割能力，因此，對(duì)土層的適應(yīng)性更廣泛。采用步履式行走機(jī)構(gòu)，使水 平方向的移動(dòng)更加平穩(wěn)安全，而且在切割過(guò)程中的位移偏差最小，從而保證了連續(xù)成墻的水平方向精度最高；驅(qū)動(dòng)部分包括橫向驅(qū)動(dòng)、縱向驅(qū)動(dòng)和刀具驅(qū)動(dòng)，采用電動(dòng)液壓驅(qū) 動(dòng)，結(jié)構(gòu)更加合理，動(dòng)力更強(qiáng)勁，形成的地下連續(xù)墻厚度均一、品質(zhì)均衡、強(qiáng)度牢固， 成墻防滲系數(shù)高，地質(zhì)適應(yīng)性廣泛、施工環(huán)境要求簡(jiǎn)單、機(jī)械運(yùn)行安全穩(wěn)定。


圖1，圖2，圖3，圖4是本發(fā)明的側(cè)視圖。
圖5，圖6，圖7，圖8是正面圖。圖9是刀具頭的細(xì)部說(shuō)明圖。圖10是本發(fā)明施工的方法示意說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中，機(jī)械底盤(pán)(1)和液壓支撐(2)構(gòu)成步履式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，框架(3)與傾斜 調(diào)整桿(4)安裝在機(jī)械底盤(pán)(1)上，框架(3)通過(guò)傾斜調(diào)整桿(4)實(shí)現(xiàn)垂直或者傾斜的 狀態(tài)，在框架(3)上安裝豎向?qū)U(5)和橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)，通過(guò)橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)使豎向?qū)?桿(5)在框架(3)上作水平運(yùn)動(dòng)，在豎向?qū)U(5)上安裝豎向驅(qū)動(dòng)缸(7)和刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
(8)，刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)⑶與刀具組合箱(9)和刀具組合鏈(10)以及刀具頭(11)相連接， 并通過(guò)豎向驅(qū)動(dòng)缸(7)在豎向?qū)U(5)上作上下方向的移動(dòng)，環(huán)繞在刀具組合箱(9)兩側(cè) 的刀具組合鏈(10)在刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)和刀具頭(11)之間作環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)土層的切 割和攪拌。在機(jī)械底盤(pán)(1)上還設(shè)有平衡配重物12、配電箱13及控制室14。圖2所示為豎向驅(qū)動(dòng)缸(7)在豎向?qū)U(5)上將刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)⑶、刀具組合箱
(9)、刀具組合鏈(10)和刀具頭(11)沿豎直方向深入地下土層的情況.圖3所示為框架(3)通過(guò)傾斜調(diào)整桿(4)形成豎向傾斜的姿態(tài).圖4所示為為豎向驅(qū)動(dòng)缸(7)在豎向?qū)U(5)上將刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、刀具組合 箱(9)、刀具組合鏈(10)和刀具頭(11)以一定的傾斜角度深入地下土層的情況.圖5所示的實(shí)施例中，豎向?qū)U(5)以及安裝其上的豎向驅(qū)動(dòng)缸(7)、刀具驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)(8)、刀具組合箱(9)、刀具組合鏈(10)、刀具頭(11)通過(guò)橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)推進(jìn)，進(jìn) 行水平移動(dòng)切割和攪拌土層的狀態(tài).圖6所示為橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)到達(dá)頂點(diǎn)位置時(shí)的狀態(tài).圖7所示為步履式移動(dòng)，液壓支撐(2)向上收起，框架(3)沿橫向移動(dòng).圖8所示為步履式移動(dòng)的第二步，液壓支撐(2)移動(dòng)到位后向下放下，機(jī)械底盤(pán) (1)向上升起，然后進(jìn)行橫向移動(dòng)。圖9所示的刀具頭細(xì)節(jié)，固定在刀具組合鏈(10)上的刀片(17)，隨著刀具驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)⑶的動(dòng)力進(jìn)行橫向切割攪拌的同時(shí)，位于刀具頭(11)內(nèi)的垂直傳感器(15)沿刀具 組合箱(9)內(nèi)的管道將信號(hào)傳給控制室(14)，隨時(shí)指示移動(dòng)的狀態(tài)，位于刀具頭(11)內(nèi) 的水泥噴管(16)噴出水泥，與原位置土形成水泥土墻體。圖10所示的施工方法中，采用本機(jī)械設(shè)備所制作的水泥土防滲墻(18)凝固以前插 入金屬型材(19)可以增加墻體的強(qiáng)度，而且采用本發(fā)明所插入的金屬型材的間距是任意的， 另外，在某些特殊的場(chǎng)合下需要在復(fù)合水泥土防滲墻(18)之間敷加特殊的膜材料(20)，比如 垃圾填埋場(chǎng)用到HDPE膜材料，核反應(yīng)堆或者核廢料場(chǎng)防止放射性污染用到的鉛版。
權(quán)利要求
1.一種地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，其特征是機(jī)械底盤(pán)(1)和液壓支撐(2)構(gòu)成 步履式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，框架(3)與傾斜調(diào)整桿(4)安裝在機(jī)械底盤(pán)(1)上，框架(3)通過(guò)傾斜 調(diào)整桿(4)實(shí)現(xiàn)垂直或者傾斜，在框架(3)上安裝豎向?qū)U(5)和橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)，通過(guò) 橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)使豎向?qū)U(5)在框架(3)上作水平運(yùn)動(dòng)，在豎向?qū)U(5)上安裝豎向驅(qū) 動(dòng)缸(7)和刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)，刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)與刀具組合箱(9)和刀具組合鏈(10)以 及刀具頭(11)相連接，并通過(guò)豎向驅(qū)動(dòng)缸(7)沿著豎向?qū)U(5)上下移動(dòng)，環(huán)繞在刀具 組合箱(9)兩側(cè)的刀具組合鏈(10)在刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)和刀具頭(11)之間作環(huán)繞運(yùn)動(dòng)， 固定在刀具組合鏈(10)上的刀片(17)實(shí)現(xiàn)對(duì)土層的切割和攪拌.刀具頭(11)內(nèi)裝有刀具 導(dǎo)輪、水泥噴管(16)和垂直傳感器(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，其特征是步履式移動(dòng)機(jī) 構(gòu)，承載設(shè)備的液壓支撐(2)向上收起，機(jī)械底盤(pán)(1)著地，單獨(dú)承載設(shè)備重量，通過(guò)橫 向驅(qū)動(dòng)缸(6)將已經(jīng)懸空的框架(3)由原來(lái)的位置移動(dòng)到新位置，隨著將液壓支撐(2)放 下后，機(jī)械底盤(pán)(1)被懸空起來(lái)并被橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)拉到新位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，其特征是安裝在機(jī)械底 盤(pán)⑴上的框架(3)可以通過(guò)傾斜控制桿⑷進(jìn)行傾斜，并且可以使框架(3)上的豎向?qū)?桿(5)和刀具在傾斜狀態(tài)下進(jìn)行切割工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，其特征是框架(3)上安裝 豎向?qū)U(5)和橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)，橫向驅(qū)動(dòng)缸(6)驅(qū)使豎向?qū)U(5)以及安裝在豎向?qū)U (5)上面的刀具作水平方向的運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，其特征是豎向?qū)U(5) 上安裝刀具和豎向驅(qū)動(dòng)缸(7)，豎向驅(qū)動(dòng)缸(7)驅(qū)使刀具做上下運(yùn)動(dòng)，使刀具不斷深入土 層，直到達(dá)到的深度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，其特征是豎向?qū)U(5)上 的刀具由刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、刀具組合箱(9)、刀具組合鏈(10)和刀具頭(11)組成的， 刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)驅(qū)使刀具組合鏈(10)做環(huán)繞刀具組合箱(9)和刀具頭(11)的運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，其特征是刀具組合箱(9) 可以進(jìn)行組合，達(dá)到深入土層所要求的深度，每個(gè)刀具組合箱(9)兩側(cè)外面都可以承載 相應(yīng)的刀具組合鏈(10)，每個(gè)刀具組合箱(10)的內(nèi)部都設(shè)有垂直傳感器(15)和水泥噴管 (16)，垂直傳感器(15)和水泥噴管(16) —直通到刀具頭(11)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，其特征是刀具組合鏈 (10)上安裝有刀片(17)，刀具組合鏈(10)在刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)的驅(qū)使下運(yùn)動(dòng)，刀具組合 鏈(10)上的刀片(17)即對(duì)土層進(jìn)行切割和掘挖，刀具組合鏈(10)做環(huán)繞運(yùn)動(dòng)的，刀具 組合鏈(10)上的刀片(17)會(huì)將切割下來(lái)的土層帶離原位置。
全文摘要
這種地下水泥土防滲墻連續(xù)成墻機(jī)，機(jī)械底盤(pán)和液壓支撐構(gòu)成步履式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，框架與傾斜調(diào)整桿安裝在機(jī)械底盤(pán)上，框架通過(guò)傾斜調(diào)整桿實(shí)現(xiàn)垂直或者傾斜，在框架上安裝豎向?qū)U和橫向驅(qū)動(dòng)缸，刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與刀具組合箱和刀具組合鏈以及刀具頭相連接，并通過(guò)豎向驅(qū)動(dòng)缸沿著豎向?qū)U上下移動(dòng)，環(huán)繞在刀具組合箱兩側(cè)的刀具組合鏈在刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和刀具頭之間作環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，固定在刀具組合鏈上的刀片實(shí)現(xiàn)對(duì)土層的切割和攪拌。可通過(guò)本機(jī)械真正造出具有優(yōu)良防滲效果的非“籬笆”防滲墻，這種連續(xù)防滲墻質(zhì)地均勻、走向精準(zhǔn)、防滲效果更好，并且工藝簡(jiǎn)單，向下挖掘、切割土層、水泥土成墻一氣呵成。
文檔編號(hào)E02F5/14GK102021920SQ20101026981
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者陶為 申請(qǐng)人:陶為