[发明专利]地下水泥土防渗墙连续成墙机

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下水泥土防渗墙连续成墙机，尤其是能以步履移动的形式进行水平切割和搅拌原位置土，应用在止水帷幕等领域，形成高抗渗性能的地下防渗墙。

背景技术

目前，绝大多数的地下防渗墙止水帷幕是以搅拌桩柱列形成的“篱笆”来达到建筑基坑、堤坝和地下建筑的止水防渗目的。例如，SMW工法，这样的机械和方法所制作的地下连续墙是通过相邻的搅拌桩柱之间的部分重叠形成墙体，墙体的厚度不均，表面凹凸、密度不均匀，重要的是重叠部分的不确定性造成防渗效果和墙体强度降低；并且，由于受机械设备的限制，施工深度较浅，无法胜任一些较深的成墙要求；同时，与深度等高的施工机械不稳定，易倾倒；履带式移动的机械移动不平稳，容易在移动过程中产生方向位移和偏差，无法保证成墙的品质。

发明内容

针对上述这些存在的问题，本发明提供一种步履移动式水平搅拌地下水泥土防渗墙连续成墙机，该连续成墙机包含移动和驱动两大部分，移动部分采用步履式行走机构，使水平方向的移动更加平稳安全，而且在切割过程中的位移偏差最小，从而保证了连续成墙的水平方向精度最高；驱动部分包括横向驱动、纵向驱动和刀具驱动，采用电动液压驱动，结构更加合理，动力更强劲，形成的地下连续墙厚度均一、品质均衡、强度牢固，成墙防渗系数高，地质适应性广泛、施工环境要求简单、机械运行安全稳定。

本发明的技术方案是：通过横向驱动装置来实现设备的水平方向移动和刀具的水平方向切割；通过刀具的不断组合确定不同深度的切割和搅拌，通过调节刀具的倾斜角度实现墙体的垂直或者是倾斜墙体的不同要求；整套机械的基础是一个可以进行步履式移动的机械底盘，机械底盘上安装可以调整角度的框架，框架上安装横向驱动装置，固定切割刀具的竖向导杆也安装在框架上，并可以通过横向驱动装置进行水平移动，在竖向导杆上安装刀架驱动装置和刀具驱动装置，其中，刀架驱动是上下方向的，作用是将刀具插入到地下，并达到一定的深度；刀具驱动装置是带动一组刀具组合链，在刀具组合链上安装切割土层的刀片，工作时，刀具组合链在刀具驱动装置的驱动下沿刀架移动，在切割土壤的同时也进行了搅拌，并且，置于刀架内部的水泥喷管也喷出水泥桨，水泥浆便与土混合成了水泥土防渗墙；根据不同的强度需要，还可以在水泥土凝固之前插入工字钢等骨架材料。

组合刀具箱可以根据墙体的深度加长或者缩短，组合好的刀具通过刀具驱动机构进行环绕运动，对土层进行切割和搅拌，适用本发明的机械施工时，可以在水泥土凝结以前以任意的间距插入金属型材，也可以根据特殊要求制作倾斜防渗墙和多层复合防渗墙，并且，在复合墙之间还可以敷加膜材料或者铅版以及其他板材。

这种地下水泥土防渗墙连续成墙机，机械底盘和液压支撑构成步履式移动机构，框架与倾斜调整杆安装在机械底盘上，框架通过倾斜调整杆实现垂直或者倾斜，在框架上安装竖向导杆和横向驱动缸，通过横向驱动缸使竖向导杆在框架上作水平运动，在竖向导杆上安装竖向驱动缸和刀具驱动机构，刀具驱动机构与刀具组合箱和刀具组合链以及刀具头相连接，并通过竖向驱动缸沿着竖向导杆上下移动，环绕在刀具组合箱两侧的刀具组合链在刀具驱动机构和刀具头之间作环绕运动，固定在刀具组合链上的刀片实现对土层的切割和搅拌.刀具头内装有刀具导轮、水泥喷管和垂直传感器。

当机械施工到某一个位置以后，承载设备的液压支撑向上收起，这时机械底盘仍然着地，单独承载设备重量，通过横向驱动缸将已经悬空的框架由原来的位置移动到该位置上来，随着将液压支撑放下后，机械底盘被悬空起来并被横向驱动缸拉到新位置上。

安装在机械底盘上的框架可以通过倾斜控制杆进行倾斜，并且可以使框架上的竖向导杆和刀具在倾斜状态下进行切割工作，从而制作倾斜式防渗墙。

框架上安装竖向导杆和横向驱动缸，横向驱动缸驱使竖向导杆以及安装在竖向导杆上面的刀具作水平方向的运动，对土层进行切割。

竖向导杆上安装刀具和竖向驱动缸，竖向驱动缸驱使刀具做上下运动，使刀具不断深入土层，直到达到的深度。

竖向导杆上的刀具由刀具驱动机构、刀具组合箱、刀具组合链和刀具头组成的，刀具驱动机构驱使刀具组合链做环绕刀具组合箱和刀具头的运动。

刀具组合箱可以进行组合，达到深入土层所要求的深度，每个刀具组合箱两侧外面都可以承载相应的刀具组合链，每个刀具组合箱的内部都设有垂直传感器和水泥喷管，垂直传感器和水泥喷管一直通到刀具头上，保证对机械在切割过程中的状态监控和喷出水泥浆，与原位置上的土形成水泥土墙体。