[发明专利]一种用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置及施工方法，其装置包括钻杆（1）；在钻杆下端设有锥形钻头（2）；钻杆与锥形钻头的连接处设有一组按放射状均布的钻杆喷口（3）；钻杆下端设有一组按放射状均布的割刀（4）；每个割刀端部均设有割刀喷口（5）；钻杆顶端设有中心孔（6），中心孔与每个钻杆喷口相通；中心孔四周均布有一组液体通道（7），每个液体通道分别与对应的割刀喷口相通；每个割刀顶面和底面均设有一排均布的耙齿（8）。本发明的装置为集污染土壤切割、拌合、喷射药物为一体的装置，污染土壤原位修复半径大且修复效果好，大大的提高了深层污染土壤治理的技术处理手段。

技术领域

本发明涉及一种用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置及施工方法,属于土壤重金属污染原位治理技术领域。

背景技术

当浅层土壤被重金属污染后，现有多种手段进行修复。但当深层土壤被重金属污染后，目前主要采取高压旋喷技术进行原位修复治理。但采用高压旋喷技术进行土壤原位修复治理的方法会受到一些复杂地质条件的限制。比如，对于较大密实度的土壤，高压旋喷作用半径较小，对于较大场区处理耗时较长，另外高压旋喷现场处理效果高度依赖工人的操作水平，且喷嘴的数量有限,当遇到粘土等渗透系数小的土层时,喷头喷射出的修复药液很难扩散,修复效果往往不是太理想。因此现有技术仍存在不足，有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置及施工方法,以提高注药效率和注药范围，从而解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置，包括钻杆；在钻杆下端设有锥形钻头；钻杆与锥形钻头的连接处设有一组按放射状均布的钻杆喷口；钻杆下端设有一组按放射状均布的割刀；每个割刀端部均设有割刀喷口；钻杆顶端设有中心孔，中心孔与每个钻杆喷口相通；中心孔四周均布有一组液体通道，每个液体通道分别与对应的割刀喷口相通；每个割刀顶面和底面均设有一排均布的耙齿。

前述用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置中，所述割刀顶面和底面均为圆弧面；在顶面和底面的圆弧面交汇处形成刀刃。

前述用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置中，所述割刀为杆状，所述耙齿沿割刀的长度方向均布。

前述用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置中，所述耙齿为锥棒状，锥棒大直径一端与割刀的圆弧面焊接为一整体。

前述用于污染土壤原位修复的高压旋喷装置中，所述钻杆、割刀和耙齿均采用高强度金属材料制成。

本发明的一种采用上述高压旋喷装置进行污染土壤原位修复的施工方法为，该方法按以下步骤施工：

步骤1、施工前对污染区域进行工程地质勘探，查明重金属污染源及土层物理力学指标及超标污染源类别；

步骤2、针对重金属污染类别，在试验室配制对应药液，并确定每一土层合理的药液配比；

步骤3、在现场进行典型试验施工，确定不同土层喷药最佳施工工艺参数；

步骤4、根据污染场区域合理划分处理范围，并做好每个处理位置的标记，机械设备进场，钻机就位；

步骤5、根据典型试验施工获得的数据确定最佳工艺参数，对污染区域进行高压旋喷原位修复，若一个钻点需要处理的半径较小，则药物只在中心孔喷射，若需要处理的半径较大，则药物喷射为4个通道同时打开；

步骤6、当钻机钻进至需处理深度污染土壤后，一边缓慢转动提升钻杆，一边进行高压喷浆作业；在钻杆转动过程中通过割刀和割刀上的耙齿将土壤打碎，药液在高压状态下与土壤较好的拌合，借助于高压药液的导流作用，药液作用范围有较大的提升，使得药液与污染土壤较好接触；

步骤7、当随着钻杆及喷射转动提升至地坪时，即完成一个钻孔的药液喷射处理过程；

步骤8、将钻机移动至下一位置标记，重复步骤5和步骤6直至完成整个污染区域的土壤原位修复。