CN114164869A - 一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置及截水帷幕构筑方法 - Google Patents

一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置及截水帷幕构筑方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置及截水帷幕构筑方法，包括镂空底座，所述的镂空底座的纵向前端和纵向后端分别设置有卷膜结构支撑架和铺设结构支撑架，所述的卷膜结构支撑架上固定安装有卷膜结构，所述的卷膜结构的下方设置有动力结构和动力传输结构；所述的铺设结构支撑架上固定安装有插膜结构；本发明中通过在防渗膜的两侧边缘上设置有磁性软膜，使得相邻两幅设置有磁性软膜的防渗膜在小距离内就可以非常好的紧密粘贴在一起，实现了相邻防渗膜间的高强磁吸，实现相邻防渗膜之间有机连接，有效提高相邻防渗膜搭接处的截水性和防渗性，解决了现有技术中相邻防渗膜搭接段防渗效果不佳的技术问题。

Description

一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置及截水帷幕构筑方法
技术领域
本发明属于煤矿和非煤矿山截水帷幕领域，涉及防渗膜铺设，具体涉及一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置及截水帷幕构筑方法。
背景技术
我国矿山种类多、数量多，存在非常多的大水矿山，常采用抽水井抽水或井下放水孔放水方式控制或疏降矿井水位，每天疏排水量在数万m3，甚至数十万m3，疏排水量巨大。长期疏降造成大面积地下水位下降、生活生产用水困难、浅部植被死亡、土地荒漠化、矿坑水外排污染地表水体、长期疏排水费用巨大、生产成本高等问题。
采用截水帷幕将矿井水补给源阻断，可减少地下水侧向补给量，减少矿山疏排水量，保障帷幕外侧生态水位，减少矿山疏排费用和水资源费，实现矿山水资源和生态环境保护。同时，在水利水电工程防渗、垃圾填埋场污染物隔离、石油和化工场地污染物控制、市政和工民建止水帷幕等工程中也采用截水帷幕工程进行地下水、污染物的隔离和圈闭。
常规截水帷幕技术主要有钻孔注浆帷幕、地下连续墙、旋喷桩排、黏土芯墙等，近年新发展和应用一种防渗膜截水帷幕，通过双轮铣、液压成槽机、旋喷桩、锯槽机等成槽设备在地层中施工矩形槽段，通过地面铺膜机具或插膜机具在槽段内垂向隐蔽铺设防渗膜，每幅防渗膜采用叠覆搭接、回字形连接锁、土工膜连接锁连接为一体，在防渗膜与槽段间空隙回填原状土、充填水泥-粉煤灰浆液、砂浆、自凝灰浆或混凝土等，可满足截水帷幕严苛的抗渗要求，极大的提高防渗效果。
现有技术中，受防渗膜制作设备和工艺的限制，防渗膜宽度≤8m，长度可根据帷幕设计深度加工制作，防渗膜帷幕往往按照一幅一幅施工，每幅防渗膜帷幕槽段的长度为8m、15m或22m，防渗膜在帷幕槽段内通过叠覆搭接或连接锁连接在一起。而锯槽机适用于砂砾层、砂卵层及黏土层，开槽宽度16～30cm，开槽深度为10～15m，在帷幕轴线可横向连续成槽，铺设防渗膜采用连接锁连接。插膜机仅能将防渗膜膜插入软土地层中，深度小于15m，防渗膜采用连接锁连接。受防渗膜连接工艺限制，锯槽机、插膜机成槽铺设的防渗膜和连接锁连接的防渗膜铺设深度不大于20m；双轮铣、液压抓斗等成槽后，叠覆铺设防渗膜的深度不受限制，但是防渗膜搭接段的防渗效果较差，该处成为了防渗膜帷幕的主要过水通道，导致防渗膜帷幕整体抗渗性减弱，降低防渗膜的连续性和防渗效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置及截水帷幕构筑方法，解决现有技术中相邻防渗膜搭接段防渗效果不佳且防渗膜铺设深度受限的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，包括镂空底座，所述的镂空底座的纵向前端和纵向后端分别设置有卷膜结构支撑架和铺设结构支撑架，所述的卷膜结构支撑架上固定安装有卷膜结构，所述的卷膜结构的下方设置有动力结构和动力传输结构；所述的铺设结构支撑架上固定安装有插膜结构；
所述的插膜结构包括第一铺膜辊轴和第二铺膜辊轴；所述的第一铺膜辊轴和第二铺膜辊轴上设置有防渗膜，所述的防渗膜一端与卷膜结构相连，防渗膜的另一端设置有U型回钩；
所述的防渗膜的两侧边缘设置有磁吸软膜。
本发明还包括以下技术特征：
所述的防渗膜的端部设置有U型回钩。
所述的U型回钩包括U型钢条和橡胶，所述的橡胶均匀且固定的安装在防渗膜上，所述的U型钢条的一端镶嵌在橡胶内部。
所述的卷膜结构支撑架包括竖向支撑架和固定安装在竖向支撑架上的卷膜筒安装轴。
所述的卷膜结构包括可转动安装在卷膜筒安装轴上的卷膜筒以及固定安装在卷膜筒的两侧端面的从动轮和卷筒。
所述的插膜结构还包括设置在第二铺膜辊轴上的支柱和设置在支柱上的滚轮，所述的滚轮上设置有一端与卷筒相连的钢丝，所述的钢丝的另一端设置有展膜板。
所述的动力结构包括动力源，所述的动力源的动力端上连接有主动轮。
所述的动力传输结构包括传动轴、驱动轮和传动轮，所述的驱动轮和传动轮均固定安装在传动轴上；所述的驱动轮通过动力连接链条与动力源的动力端上的主动轮相连，所述的传动轮与从动轮通过传动链条相连。
所述的磁吸软膜通过粘结剂固定安装在防渗膜的两侧边缘。
一种磁吸式防渗膜垂向隐蔽铺设装置的截水帷幕构筑方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，在截水帷幕轴线位置帷幕槽段采用双轮铣或液压抓斗成槽，泥浆护壁，保持槽段直立、稳定；
步骤二，在场地内将满足设计要求长度、宽度、厚度的防渗膜平整展开；
步骤三，在展开的防渗膜两端均匀涂抹粘结剂，将磁吸软膜粘贴在涂抹粘结剂的防渗膜上；
步骤四，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷膜筒缓慢旋转，将粘贴磁吸软膜的防渗膜卷裹在卷膜筒上；
步骤五，将卷裹有防渗膜的铺膜系统吊放至帷幕槽段槽口位置，第二铺膜辊轴平行于帷幕线槽口，并对中在槽中上方；
步骤六，将展膜板吊装放置在防渗膜底部的U型回钩，缠绕在卷筒上的钢丝绳绕过滚轮连接展膜板，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢下放，展膜板展平防渗膜，并牵引着防渗膜缓慢下放至帷幕槽底，展膜板将U型回钩的钢条插入地层中固定；
步骤七，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整、紧贴槽壁一侧，同时，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢提升至地面；
步骤八，在铺设防渗膜的首开幅帷幕槽段的两端分别插入接头箱，接头箱外侧包裹一层绝缘的不吸附磁铁的材料，并在首开幅帷幕槽段内浇筑混凝土、砂浆、自凝灰浆、回填原状土等充填材料，直至充填材料浇筑至地面或设计高度时停止浇筑；
步骤九，在首开幅帷幕槽段内浇筑的充填材料初凝后，缓慢上拔、起吊接头箱，并重复步骤一～步骤六，在首开幅帷幕槽段相邻槽段内放置防渗膜，将展膜板沿着远离已铺设防渗膜的一端帷幕槽壁缓慢下放，展膜板展平防渗膜，并牵引着防渗膜沿帷幕槽壁缓慢下放至帷幕槽底，在下放过程中已下放防渗膜与正下放防渗膜的磁吸段保持一定的安全距离使二者无法磁吸粘附，展膜板将U型回钩的钢条插入地层中固定；
步骤十，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整，且磁吸段与已铺设防渗膜磁吸段对齐、紧贴，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢提升，展膜板提升过程中将搭接防渗膜磁吸段进一步压紧、连续粘贴为一体；
步骤十一，在首开幅帷幕槽段的相邻槽段一端插入接头箱，接头箱外侧包裹一层绝缘的不吸附磁铁的材料，在相邻帷幕槽段内浇筑混凝土、砂浆、自凝灰浆、回填原状土等充填材料，槽段内泥浆在浇筑充填材料的同时进行回收利用，直至充填材料浇筑至地面或设计高度时停止浇筑；
步骤十二，重复步骤九～步骤十一，直至完成防渗膜帷幕施工，形成连续的防渗膜帷幕体。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
(Ⅰ)本发明中通过在防渗膜的两侧边缘上设置有磁性软膜，使得相邻两幅设置有磁性软膜的防渗膜在小距离内就可以非常好的紧密粘贴在一起，实现了相邻防渗膜间的高强磁吸，实现相邻防渗膜之间有机连接，有效提高相邻防渗膜搭接处的截水性和防渗性，解决了现有技术中相邻防渗膜搭接段防渗效果不佳的技术问题。
(Ⅱ)本发明中通过增设了展膜板，防渗膜在下放过程中，能够同步将防渗膜展布平整，同时将相邻防渗膜磁吸段对齐并保持安全距离，能够实现防渗膜下放和展布同步进行，减少了施工工序，节省了施工时间，下放完成后展膜板提升过程中，能够将相邻防渗膜磁吸段紧贴，并将搭接防渗膜磁吸段进一步压紧、连续粘贴为一体，实现了边铺设、边展布，增大了防渗膜下沉重力，克服了防渗膜下放过程中的泥浆浮力和侧壁阻力，解决了现有技术中防渗膜铺设深度受限的技术问题。
(Ⅲ)本发明中截水帷幕构筑方法实现了每序防渗膜之间的连续粘接，构成有机整体的防渗膜截水帷幕，提高了防渗膜截水帷幕的施工效率和截水效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的防渗膜下放时侧面结构示意图；
图3为本发明中本发明的展膜板上升时侧面结构示意图；
图4为本发明中的防渗膜接头处磁吸膜粘结的结构示意图；
图5为本发明中的U型回钩与防渗膜连接的结构示意图；
图6为本发明中磁吸式防渗膜截水帷幕施工时的结构示意图。
图中各个标号的含义为：1-镂空底座，2-卷膜结构支撑架，3-铺设结构支撑架，4-卷膜结构，5-动力结构，6-动力传输结构，7-插膜结构，8-防渗膜，9-磁吸软膜，10-U型回钩，11-粘结剂；
201-竖向支撑架，202-卷膜筒安装轴；
401-卷膜筒，402-从动轮，403-卷筒；
501-动力源，502-主动轮；
601-传动轴，602-驱动轮，603-传动轮，604-动力连接链条，605-传动链条；
701-第一铺膜辊轴，702-第二铺膜辊轴，703-支柱，704-滚轮，705-钢丝，706-展膜板；
1001-U型钢条，1002-橡胶。
以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
需要说明的是，本发明中的所有零部件，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的零部件。
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，如图1至图5所示，包括镂空底座1，镂空底座1的纵向前端和纵向后端分别设置有卷膜结构支撑架2和铺设结构支撑架3，卷膜结构支撑架2上固定安装有卷膜结构4，卷膜结构4的下方设置有动力结构5和动力传输结构6；铺设结构支撑架3上固定安装有插膜结构7；
插膜结构7包括第一铺膜辊轴701和第二铺膜辊轴702；第一铺膜辊轴701和第二铺膜辊轴702上设置有防渗膜8，防渗膜8一端与卷膜结构4相连；
防渗膜8的两侧边缘设置有磁吸软膜9。
在上述技术方案中，通过在防渗膜的两侧边缘上设置有磁性软膜，使得相邻两幅设置有磁性软膜的防渗膜在距离在6cm以内就可以非常好的紧密粘贴在一起，实现了相邻防渗膜间的高强磁吸，实现相邻防渗膜之间有机连接，有效提高相邻防渗膜搭接处的截水性和防渗性，解决了现有技术中相邻防渗膜搭接段防渗效果不佳的技术问题。
具体的，防渗膜8的端部设置有U型回钩10，设置U型回钩将防渗膜底部与槽底靠近，使得实现最大程度的铺设深度，以及为了方便展膜板的放置。
具体的，U型回钩10包括U型钢条1001和橡胶1002，橡胶1002均匀且固定的安装在防渗膜8上，U型钢条1001的一端镶嵌在橡胶1002内部。
具体的，卷膜结构支撑架2包括竖向支撑架201和固定安装在竖向支撑架201上的卷膜筒安装轴202。
具体的，卷膜结构4包括可转动安装在卷膜筒安装轴202上的卷膜筒401以及固定安装在卷膜筒401的两侧端面的从动轮402和卷筒403。
具体的，所述的插膜结构7还包括设置在第二铺膜辊轴702上的支柱703和设置在支柱703上的滚轮704，滚轮704上设置有一端与卷筒403相连的钢丝705，钢丝705的另一端设置有展膜板706。
在上述技术方案中，通过增设了展膜板，防渗膜在下放过程中，能够同步将防渗膜展布平整，同时将相邻防渗膜磁吸段对齐并保持安全距离，能够实现防渗膜下放和展布同步进行，减少了施工工序，节省了施工时间，下放完成后展膜板提升过程中，能够将相邻防渗膜磁吸段紧贴，并将搭接防渗膜磁吸段进一步压紧、连续粘贴为一体，实现了边铺设、边展布，增大了防渗膜下沉重力，克服了防渗膜下放过程中的泥浆浮力和侧壁阻力，解决了现有技术中防渗膜铺设深度受限的技术问题。
具体的，动力结构5包括动力源501，动力源501的动力端上连接有主动轮502。
具体的，动力传输结构6包括传动轴601、驱动轮602和传动轮603，驱动轮602和传动轮603均固定安装在传动轴601上；驱动轮602通过动力连接链条604与动力源501的动力端上的主动轮502相连，传动轮603与从动轮402通过传动链条605相连。
具体的，磁吸软膜9通过粘结剂11固定安装在防渗膜8的两侧边缘。
一种磁吸式防渗膜垂向隐蔽铺设装置的截水帷幕构筑方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，在截水帷幕轴线位置帷幕槽段采用双轮铣或液压抓斗成槽，泥浆护壁，保持槽段直立、稳定；
步骤二，在场地内将满足设计要求长度、宽度、厚度的防渗膜平整展开；
步骤三，在展开的防渗膜两端均匀涂抹粘结剂，将磁吸软膜粘贴在涂抹粘结剂的防渗膜上；
步骤四，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷膜筒缓慢旋转，将粘贴磁吸软膜的防渗膜卷裹在卷膜筒上；
步骤五，将卷裹有防渗膜的铺膜系统吊放至帷幕槽段槽口位置，第二铺膜辊轴平行于帷幕线槽口，并对中在槽中上方；
步骤六，将展膜板吊装放置在防渗膜底部的U型回钩，缠绕在卷筒上的钢丝绳绕过滚轮连接展膜板，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢下放，展膜板展平防渗膜，并牵引着防渗膜缓慢下放至帷幕槽底，展膜板将U型回钩的钢条插入地层中固定；
步骤七，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整、紧贴槽壁一侧，同时，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢提升至地面；
步骤八，在铺设防渗膜的首开幅帷幕槽段的两端分别插入接头箱，接头箱外侧包裹一层绝缘的不吸附磁铁的材料，并在首开幅帷幕槽段内浇筑混凝土、砂浆、自凝灰浆、回填原状土等充填材料，直至充填材料浇筑至地面或设计高度时停止浇筑；
步骤九，在首开幅帷幕槽段内浇筑的充填材料初凝后，缓慢上拔、起吊接头箱，并重复步骤一～步骤六，在首开幅帷幕槽段相邻槽段内放置防渗膜，将展膜板沿着远离已铺设防渗膜的一端帷幕槽壁缓慢下放，展膜板展平防渗膜，并牵引着防渗膜沿帷幕槽壁缓慢下放至帷幕槽底，在下放过程中已下放防渗膜与正下放防渗膜的磁吸段保持一定的安全距离使二者无法磁吸粘附，展膜板将U型回钩的钢条插入地层中固定；
步骤十，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整，且磁吸段与已铺设防渗膜磁吸段对齐、紧贴，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢提升，展膜板提升过程中将搭接防渗膜磁吸段进一步压紧、连续粘贴为一体；
步骤十一，在首开幅帷幕槽段的相邻槽段一端插入接头箱，接头箱外侧包裹一层绝缘的不吸附磁铁的材料，在相邻帷幕槽段内浇筑混凝土、砂浆、自凝灰浆、回填原状土等充填材料，槽段内泥浆在浇筑充填材料的同时进行回收利用，直至充填材料浇筑至地面或设计高度时停止浇筑；
步骤十二，重复步骤九～步骤十一，直至完成防渗膜帷幕施工，形成连续的防渗膜帷幕体；
在上述技术方案中，截水帷幕构筑方法实现了每序防渗膜之间的连续粘接，构成有机整体的防渗膜截水帷幕，提高了防渗膜截水帷幕的施工效率和截水效果。
实施例：
本实施例给出了一种磁吸式防渗膜垂向隐蔽铺设装置的截水帷幕构筑方法，包括以下步骤：
步骤一，在实验室模拟采用双轮铣或液压抓斗沿帷幕轴线开挖槽段1，宽600mm，深度1m，帷幕底部位于隔水层中，将基坑、污染物扩散区域、矿山圈闭在帷幕线范围内；
泥浆护壁，保持槽段直立、稳定；
步骤二，在场地内将满足设计要求长度、宽度、厚度的防渗膜平整展开；
步骤三，在展开的防渗膜两端均匀涂抹粘结剂，将磁吸软膜粘贴在涂抹粘结剂的防渗膜上；
步骤四，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷膜筒缓慢旋转，将粘贴磁吸软膜的防渗膜卷裹在卷膜筒上；
步骤五，将卷裹有防渗膜的铺膜系统吊放至帷幕槽段槽口位置，第二铺膜辊轴平行于帷幕线槽口，并对中在槽中上方；
步骤六，将展膜板吊装放置在防渗膜底部的U型回钩，缠绕在卷筒上的钢丝绳绕过滚轮连接展膜板，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢下放，展膜板展平防渗膜，并牵引着防渗膜缓慢下放至帷幕槽底，展膜板将U型回钩的钢条插入地层中固定；
步骤七，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整、紧贴槽壁一侧，同时，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢提升至地面；
步骤八，在铺设防渗膜的首开幅帷幕槽段的两端分别插入接头箱，接头箱外侧包裹一层绝缘的不吸附磁铁的材料，并在首开幅帷幕槽段内浇筑混凝土、砂浆、自凝灰浆、回填原状土等充填材料，直至充填材料浇筑至地面或设计高度时停止浇筑；
步骤九，在首开幅帷幕槽段内浇筑的充填材料初凝后，缓慢上拔、起吊接头箱，并重复步骤一～步骤六，在首开幅帷幕槽段相邻槽段内放置防渗膜，将展膜板沿着远离已铺设防渗膜的一端帷幕槽壁缓慢下放，展膜板展平防渗膜，并牵引着防渗膜沿帷幕槽壁缓慢下放至帷幕槽底，在下放过程中已下放防渗膜与正下放防渗膜的磁吸段保持一定的安全距离使二者无法磁吸粘附，展膜板将U型回钩的钢条插入地层中固定；
步骤十，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整，且磁吸段与已铺设防渗膜磁吸段对齐、紧贴，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢提升，展膜板提升过程中将搭接防渗膜磁吸段进一步压紧、连续粘贴为一体；
步骤十一，在首开幅帷幕槽段的相邻槽段一端插入接头箱，接头箱外侧包裹一层绝缘的不吸附磁铁的材料，在相邻帷幕槽段内浇筑混凝土、砂浆、自凝灰浆、回填原状土等充填材料，槽段内泥浆在浇筑充填材料的同时进行回收利用，直至充填材料浇筑至地面或设计高度时停止浇筑；
步骤十二，重复步骤九～步骤十一，直至完成防渗膜帷幕施工，形成连续的防渗膜帷幕体；
根据磁吸式垂向隐蔽铺设防渗膜围井条件，在透水地层中进行围井抽水(或注水)试验，帷幕墙的渗透系数K按式(1)进行计算。
Figure BDA0003356595630000131
式中：K—渗透系数，m/d；
Q—渗透量，m3/d；
t—帷幕墙平均厚度，m；
L—围井周边帷幕墙轴线长度，m；
H—围井内试验水位至井底的深度，m；
h0—地下水位至井底的深度，m。
通过围井试验计算得出磁吸式垂向隐蔽铺设防渗膜的渗透系数K为2.08×10-7cm/s。
围井类型 Q/(m<sup>3</sup>·d<sup>-1</sup>) t/m L/m H/m h<sub>0</sub>/m K/(cm·s<sup>-1</sup>)
磁吸式防渗膜围井 0.0003 0.6 2 0.01 1 2.08×10<sup>-7</sup>
对比例：
本对比例给出了一种防渗膜叠覆铺设装置的截水帷幕构筑方法，包括以下步骤：
步骤一，在实验室模拟采用双轮铣或液压抓斗沿帷幕轴线开挖槽段1，宽600mm，深度1m，帷幕底部位于隔水层中，将基坑、污染物扩散区域、矿山圈闭在帷幕线范围内。
步骤二，帷幕墙槽段形成后，将满足设计要求长度、宽度、厚度的防渗膜下放至帷幕槽底。
步骤三，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整、紧贴槽壁一侧。
步骤四，在铺设防渗膜的首开幅帷幕槽段的两端分别插入接头箱，固定槽段充填材料扩散范围，阻隔防渗膜搭接位置进入充填材料，为防渗膜搭接连接腾出空间。
步骤五，在首开幅帷幕槽段内浇筑混凝土充填材料，槽段内泥浆在浇筑充填材料的同时进行回收利用，充填材料浇筑至地面时停止浇筑。
步骤六，在首开幅帷幕槽段内浇筑的充填材料初凝后，缓慢上拔、起吊接头箱，将接头箱拔出槽段放置于地面，为相邻槽段防渗膜连接腾出空间。
步骤七，重复步骤一～四，将首开幅帷幕槽段相邻槽段原始地层开挖、泥浆护壁、防渗膜下放、相邻防渗膜搭接，形成搭接防渗膜围井。
步骤八，在相邻帷幕槽段内浇筑混凝土充填材料，槽段内泥浆在浇筑充填材料的同时进行回收利用，充填材料浇筑至地面时停止浇筑。
根据防渗膜接头叠覆铺设截水帷幕围井条件，通过围井试验数据和公式(1)计算得出叠覆铺设防渗膜截水帷幕的渗透系数K为3.20×10-6cm/s。
围井类型 Q/(m<sup>3</sup>·d<sup>-1</sup>) t/m L/m H/m h<sub>0</sub>/m K/(cm·s<sup>-1</sup>)
叠覆铺设防渗膜围井 0.0046 0.6 2 0.03 1 3.20×10<sup>-6</sup>
从实施例和对比例可以清晰的得出，磁吸式防渗膜截水帷幕的渗透系数与叠覆铺设防渗膜截水帷渗透的系数相差15.4倍，磁吸式防渗膜截水帷幕的防渗效果明显好于叠覆铺设防渗膜截水帷幕。

Claims (10)

1.一种磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，包括镂空底座(1)，其特征在于，所述的镂空底座(1)的纵向前端和纵向后端分别设置有卷膜结构支撑架(2)和铺设结构支撑架(3)，所述的卷膜结构支撑架(2)上固定安装有卷膜结构(4)，所述的卷膜结构(4)的下方设置有动力结构(5)和动力传输结构(6)；所述的铺设结构支撑架(3)上固定安装有插膜结构(7)；
所述的插膜结构(7)包括第一铺膜辊轴(701)和第二铺膜辊轴(702)；所述的第一铺膜辊轴(701)和第二铺膜辊轴(702)上设置有防渗膜(8)，所述的防渗膜(8)一端与卷膜结构(4)相连；
所述的防渗膜(8)的两侧边缘设置有磁吸软膜(9)。
2.如权利要求1所述的磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，其特征在于，所述的防渗膜(8)的端部设置有U型回钩(10)。
3.如权利要求2所述的磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，其特征在于，所述的U型回钩(10)包括U型钢条(1001)和橡胶(1002)，所述的橡胶(1002)均匀且固定的安装在防渗膜(8)上，所述的U型钢条(1001)的一端镶嵌在橡胶(1002)内部。
4.如权利要求1所述的磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，其特征在于，所述的卷膜结构支撑架(2)包括竖向支撑架(201)和固定安装在竖向支撑架(201)上的卷膜筒安装轴(202)。
5.如权利要求1所述的磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，其特征在于，所述的卷膜结构(4)包括可转动安装在卷膜筒安装轴(202)上的卷膜筒(401)以及固定安装在卷膜筒(401)的两侧端面的从动轮(402)和卷筒(403)。
6.如权利要求1所述的磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，其特征在于，所述的插膜结构(7)还包括设置在第二铺膜辊轴(702)上的支柱(703)和设置在支柱(703)上的滚轮(704)，所述的滚轮(704)上设置有一端与卷筒(403)相连的钢丝(705)，所述的钢丝(705)的另一端设置有展膜板(706)。
7.如权利要求1所述的磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，其特征在于，所述的动力结构(5)包括动力源(501)，所述的动力源(501)的动力端上连接有主动轮(502)。
8.如权利要求1所述的磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，其特征在于，所述的动力传输结构(6)包括传动轴(601)、驱动轮(602)和传动轮(603)，所述的驱动轮(602)和传动轮(603)均固定安装在传动轴(601)上；所述的驱动轮(602)通过动力连接链条(604)与动力源(501)的动力端上的主动轮(502)相连，所述的传动轮(603)与从动轮(402)通过传动链条(605)相连。
9.如权利要求1所述的磁吸防渗膜垂向隐蔽铺设装置，其特征在于，所述的磁吸软膜(9)通过粘结剂(11)固定安装在防渗膜(8)的两侧边缘。
10.一种如权利要求1至9所述的磁吸式防渗膜垂向隐蔽铺设装置的截水帷幕构筑方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，在截水帷幕轴线位置帷幕槽段采用双轮铣或液压抓斗成槽，泥浆护壁，保持槽段直立、稳定；
步骤二，在场地内将满足设计要求长度、宽度、厚度的防渗膜平整展开；
步骤三，在展开的防渗膜两端均匀涂抹粘结剂，将磁吸软膜粘贴在涂抹粘结剂的防渗膜上；
步骤四，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷膜筒缓慢旋转，将粘贴磁吸软膜的防渗膜卷裹在卷膜筒上；
步骤五，将卷裹有防渗膜的铺膜系统吊放至帷幕槽段槽口位置，第二铺膜辊轴平行于帷幕线槽口，并对中在槽中上方；
步骤六，将展膜板吊装放置在防渗膜底部的U型回钩，缠绕在卷筒上的钢丝绳绕过滚轮连接展膜板，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢下放，展膜板展平防渗膜，并牵引着防渗膜缓慢下放至帷幕槽底，展膜板将U型回钩的钢条插入地层中固定；
步骤七，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整、紧贴槽壁一侧，同时，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢提升至地面；
步骤八，在铺设防渗膜的首开幅帷幕槽段的两端分别插入接头箱，接头箱外侧包裹一层绝缘的不吸附磁铁的材料，并在首开幅帷幕槽段内浇筑混凝土、砂浆、自凝灰浆、回填原状土等充填材料，直至充填材料浇筑至地面或设计高度时停止浇筑；
步骤九，在首开幅帷幕槽段内浇筑的充填材料初凝后，缓慢上拔、起吊接头箱，并重复步骤一～步骤六，在首开幅帷幕槽段相邻槽段内放置防渗膜，将展膜板沿着远离已铺设防渗膜的一端帷幕槽壁缓慢下放，展膜板展平防渗膜，并牵引着防渗膜沿帷幕槽壁缓慢下放至帷幕槽底，在下放过程中已下放防渗膜与正下放防渗膜的磁吸段保持一定的安全距离使二者无法磁吸粘附，展膜板将U型回钩的钢条插入地层中固定；
步骤十，在帷幕槽口锚固防渗膜上端，确保防渗膜展布平整，且磁吸段与已铺设防渗膜磁吸段对齐、紧贴，电机驱动主动轮转动，主动轮通过动力连接链条带动驱动轮旋转，传动轮跟随驱动轮转动，并通过从动链条促使从动轮转动，从动轮带动卷筒缓慢旋转，将展膜板缓慢提升，展膜板提升过程中将搭接防渗膜磁吸段进一步压紧、连续粘贴为一体；
步骤十一，在首开幅帷幕槽段的相邻槽段一端插入接头箱，接头箱外侧包裹一层绝缘的不吸附磁铁的材料，在相邻帷幕槽段内浇筑混凝土、砂浆、自凝灰浆、回填原状土等充填材料，槽段内泥浆在浇筑充填材料的同时进行回收利用，直至充填材料浇筑至地面或设计高度时停止浇筑；
步骤十二，重复步骤九～步骤十一，直至完成防渗膜帷幕施工，形成连续的防渗膜帷幕体。
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