[发明专利]一种螺旋式地下连续墙施工装置及方法

说明书

本发明公开了一种螺旋式地下连续墙施工装置，包括螺旋钻杆、固定箱体、支撑柱、行走设备平台、加压臂；螺旋钻杆通过若干固定在固定箱体上的支撑柱固定，螺旋钻杆连接旋转驱动装置；固定箱体上端与行走设备平台后部通过转轴连接，行走设备平台前部安装有支撑臂，支撑臂通过转轴连接加压臂，加压臂下端连接固定箱体；固定箱体和螺旋钻杆中间形成排渣通道，排渣通道的上端安装抽渣泵。本发明采用螺旋钻杆实现高效切割地层，切割搅拌地层后水泥浆与砂石混合凝固形成高质量防渗墙，可适用于地下开沟及连续墙施工，提高施工效率，降低施工成本。

技术领域

本发明涉及地下连续墙施工技术领域，特别涉及一种螺旋式地下连续墙施工装置及方法，可用于防渗墙施工。

背景技术

目前，我国水利水电防渗墙施工主要采用液压抓斗法、高喷法、深搅法、射水法、CSM工法等，因不同工程的地质条件差异，这些工艺都不同程度地存在一定局限性。例如：深搅工艺在卵石地层搅不动，无法正常施工；高喷工艺可能会存在漏喷、开叉的质量缺陷；液压抓斗及射水法等工艺往往存在沉渣过厚、混凝土离析等质量缺陷；CSM工法无法适应于狭窄作业面，且造价较高。

为了降低施工成本，加快施工效率，提高施工质量，发明人在中国专利申请202010292060.0提出挖槽法自凝灰浆防渗墙施工方法，后又进一步改进，在中国专利申请202010696586.5提出刨铣法连续式高喷防渗墙施工方法，通在挖机上安装耙斗结合高压流体切割，取得了比高喷法更高的施工效率，且大大降低了施工成本。为了进一步加快施工效率，提高施工质量，节约施工成本，现发明了螺旋式地下连续墙施工装置及方法。

发明内容

为了提高防渗墙施工效率，降低施工成本，形成高质量薄型防渗墙，本发明提供了一种螺旋式地下连续墙施工装置及方法，采用螺旋钻杆实现高效切割地层，切割搅拌地层后水泥浆与砂石混合凝固形成高质量防渗墙，可适用于水利水电防渗墙施工。

本发明通过下述技术方案来实现：一种螺旋式地下连续墙施工装置，包括螺旋钻杆、固定箱体、支撑柱、行走设备平台、加压臂；螺旋钻杆通过若干固定在固定箱体上的支撑柱固定，螺旋钻杆连接旋转驱动装置；固定箱体上端与行走设备平台后部通过转轴连接，行走设备平台前部安装有支撑臂，支撑臂通过转轴连接加压臂，加压臂下端连接固定箱体；固定箱体和螺旋钻杆中间形成排渣通道，排渣通道的上端安装抽渣泵。

进一步地，所述固定箱体内设置低压浆管，低压浆管上端连接低压浆泵，低压浆管下端连接固定箱体下端的低压浆出口，低压浆泵的进浆管放于固定箱体上方的泥浆中。

进一步地，所述固定箱体内设置高压浆管Ⅰ和高压浆管Ⅱ，高压浆管Ⅰ的上端连接高压浆泵，高压浆泵连接水泥浆制浆平台，高压浆管Ⅰ的下端和高压浆管Ⅱ下端相连，支撑柱中心设有输浆孔，高压浆管Ⅱ与支撑柱的输浆孔相连，螺旋钻杆内部设有高压浆通道，高压浆通道与输浆孔连通，螺旋钻杆上均匀设置喷浆孔，喷浆孔与高压浆通道相通。

进一步地，螺旋钻杆上的高压浆通道分为多段，各段高压浆通道不相通。

进一步地，螺旋钻杆的螺旋叶片上设置齿，通过齿和螺旋翼片共同作用切割地层。

进一步地，行走设备平台采用履带式挖机或其他履带式行走机械，履带式行走机械腹部应预留放置固定箱体和螺旋钻杆的空间。

进一步地，加压臂采用液压臂，通过液压缸提供压力，可以调整角度。

进一步地，所述抽渣泵连接排渣管，按施工时前进方向，排渣管的出料口应位于固定箱体后方。

进一步地，加压臂上端连接加压臂角度调节油缸的推杆，加压臂角度调节油缸坐落在支撑臂上。

进一步地，所述行走设备平台上安装控制装置，控制装置信号连接抽渣泵、高压浆泵、低压浆泵、加压臂角度调节油缸和加压臂的液压系统，和其他各类需要控制的设备。