CN114833182B - 一种连续作业的土壤治理浆液注入装置和土壤处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，包括设在注入车两侧壁上的轨道和可在轨道上移动的若干注入装置，所述轨道包括上轨和下轨，所述注入装置可在上轨和下轨间转移，处于上轨的注入装置可从处于下轨的注入装置上方越过，以这样的方式使得远离注入车行进方向一端的注入装置移动至车辆行进方向一端进行作业。本发明具有连续不间断向污染土壤实施生物碳浆液等土壤修复液注入工作，提高土壤注入修复的效率和速度。

Description

一种连续作业的土壤治理浆液注入装置和土壤处理方法

技术领域

本发明涉及一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，本发明还涉及包括上述连续作业的土壤治理浆液注入装置的土壤处理方法。

背景技术

在工业和经济发展过程中，粗放式经济所排放的大量有机化合物和其他污染物往往造成大面积的土壤污染，导致地表和地下水源受到污染，并随着地下水系的运移扩散至更为广阔的面积，这些污染在土壤和地下水中极难清除和自然降解，其存在时间可以长达数百年。随着对环境问题的持续关注，各种土壤修复的化合物和方法不断地提出和改进。人们通过向污染土壤中注入淋洗液、萃取剂、氧化剂、吸附剂等物质来进行处理，为了解决土壤修复物质的二次污染问题，可生物降解的生物碳浆液以及活性炭、石墨烯等新材料也尝试于用于土壤的修复。

在上述的处理方法中，通常都需要向污染土壤中注入修复液，而土壤污染的面积通常有很大，不足的是，现有的注入方法需要在污染区域规划对应的注入点，将注入设备运至对应的区域，根据点位逐个注入，注入效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不间断进行的注入设备，用以提高土壤修复注入的效率，本发明的目的还在于提供一种包括上述设备的土壤处理方法。

为此，本发明的一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，包括设在注入车两侧壁上的轨道和可在轨道上移动的若干注入装置，所述轨道包括上轨和下轨，所述注入装置可在上轨和下轨间转移，处于上轨的注入装置可从处于下轨的注入装置上方越过，以这样的方式使得远离注入车行进方向一端的注入装置移动至车辆行进方向一端进行作业。

进一步的，所述注入装置包括上支架、下支架和穿过下支架的注入管，注入管的上端与上支架连接，所述上支架和下支架可升降连接，所述上支架上设有与上轨配合的可在驱动装置下驱动的滑轮，所述下支架上设有与下轨配合的滑轮，所述上轨活动连接在侧壁上使得上轨具有可与驱动轮配合的展开位置和将上轨收回使得注入装置纵向移动通过的收回位置。

进一步的，所述上支架和下支架通过液压装置连接，所述注入装置包括上支架与上轨配合、下支架缩回上支架下方的收束状态，和下支架与下轨配合、上支架缩回下支架上方的工作状态，所述注入装置处于收束状态时可在驱动轮驱动下从相邻处于工作状态的注入装置上方沿注入车的行进方向移动。

进一步的，所述上轨通过活动轴与侧壁连接，所述上轨的下端与液压装置活动连接，所述液压装置活动连接在侧壁，当所述上轨与侧壁平行时处于所述展开位置，当所述液压装置回缩使得上轨处于注入装置纵向移动的轨迹外时处于收回位置。

进一步的，所述上支架的横截面呈两侧高中间低的凹形。

进一步的，所述上支架的底板上设有液压装置，液压装置与连接板连接，注入管的上端与连接板连接。

进一步的，所述下支架包括支腿，所述支腿上设有液压装置，所述注入车还包括液箱和增压装置，所述液箱、增压装置通过管道与注入管连接。

进一步的，还包括限位梁，所述注入车的顶壁上设有与限位梁连接的液压装置，当上支架和下支架间的液压装置回缩将注入管压入土壤中时所述限位梁用于与上支架配合限制下支架向上移动。

本发明还包括一种包括上述的连续作业的土壤治理浆液注入装置的土壤处理方法，包括以下步骤：

(1)注入车停下或以缓慢恒定的速度向前行驶，控制处于收束状态的注入装置运行至车厢的内侧，启动上支架和下支架的液压装置伸长使得下支架的滑轮与下轨接触后；

(2)所述限位梁下降与上支架接触，启动下支架支腿上的液压装置，使得下支架支腿进入土壤中；

(3)控制上支架和下支架间的液压装置回缩，所述限位梁与所述上支架同步移动，使得注入管进入土壤中，同时，注入车以一定速度缓慢向前行驶，注入装置相对地面在水平方向上静止，通过注入管向污染土壤的预定位置注入土壤修复液；

(4)结束注入工作后的注入装置，控制上支架和下支架间的液压装置伸长，使得上支架的滑轮升至上轨位置，上轨在液压装置作用下进入展开位置，控制上支架和下支架间的液压装置回缩，使其进入收束状态。

(5)进入收束状态的注入装置从工作状态的注入装置上方越过，并重复步骤(1)到(4)使得注入车连续进行注入工作；

进一步的，所述步骤(3)还包括控制上支架底板上的液压装置使得连接板和注入管上端与底板靠近，所述步骤(4)还包括控制支架底板上的液压装置使得连接板和注入管上端与底板远离。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的具体实施例中，包括上轨和下轨，其中上轨为活动轨，注入装置包括液压装置使得上支架和下支架可伸缩，上支架可升降至与上轨配合的位置，将上轨展开使得上支架的滑轮与上轨配合，此时可将下支架缩回，注入装置的状态为收束状态，而处于工作状态的注入装置则处于下支架与下轨配合，上支架缩回的状态，此时处于收束状态注入装置就可以沿上轨从相邻的处于工作状态的注入装置上方越过，进入前方空地上进行注入工作，多个注入装置循环进行，就可以使得土壤修复的注入不间断的进行。

(2)注入管需要一定的长度，使得注入管可以进入到预定的地点，而注入车内空间有限，注入装置要从其他工作状态的注入装置上方越过，其结构紧凑，本发明的具体实施例采用上支架的横截面呈两侧高中间低的凹形上支架的底板上设有液压装置，液压装置与连接板连接，注入管的上端与连接板连接。当注入装置工作状态时，连接板下移使得注入管可以进入更深的地底，当注入装置收束状态时，连接板上移使得注入管远离地面。

(3)本发明的具体实施例中，注入装置的上支架和下支架设有滑轮，在注入管进入土体并与土体水平方向保持静止的过程中，注入车可以继续向前移动，使得注入工作可以不间断进行。

附图说明

图1为实现本发明一种土壤注入车的具体实施例的示意图；

图2为土壤注入车沿车体长度方向的剖视示意图；

图3为注入装置的转移示意图；

图4为注入装置工作状态示意图；

图5为相邻注入装置越过的示意图；

图6为凹形的上支架示意图；

图7为注入管的剖视示意图。

附图标记说明：1、车体；101、侧壁；102、顶壁；2、注入装置；3、轨道；301、上轨；302、下轨；303、L形轨道；4、液箱；5、增压装置；6、管道；7、上支架；701、底板；702、连接板；8、下支架；801、支腿；9、注入管；901、空腔；902、锥形头；903、上套管；904、下管；10、滑轮；11、液压装置；12、限位梁。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参照图1至图7所示，本发明的一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，包括设在注入车两侧壁101上的轨道3和可在轨道3上移动的若干注入装置2，轨道3包括上轨301和下轨302，注入装置2可在上轨301和下轨302间转移，处于上轨301的注入装置2可从处于下轨302的相邻注入装置2上方越过，以这样的方式使得远离注入车行进方向一端的注入装置2移动至车辆行进方向一端进行作业。在本实施例中，注入车包括车体1，车体1包括两侧壁101和顶壁102，顶壁102的上方设有液箱4，液箱4与增压装置5通过管道6连接，增压装置5通过管道6与注入装置2中的注入管9连接。本实施例中，注入装置2为3个，每个注入装置2设有4个注入管9，注入管9的外管可由金属材料制成，内设空腔901，注入管9的前端设有锥形头902，多个注入装置2轮流循环进行注入工作，随着连续作业的土壤治理浆液注入装置的前行，不间断的进行注入工作。

在上述实施例中，参照图1到图6所示，注入装置2包括上支架7、下支架8和穿过下支架8的注入管9，注入管9的上端与上支架7连接，上支架7和下支架8可升降连接，上支架7上设有与上轨301配合的可在驱动装置下驱动的滑轮10，下支架8上设有与下轨302配合的滑轮10，上轨301活动连接在侧壁101上使得上轨301具有可与上支架滑轮10配合的展开位置和将上轨301收回使得注入装置2纵向移动通过的收回位置。在本实施例中，上支架7和下支架8通过液压装置11连接，将注入装置的上支架7与上轨301配合、下支架8缩回上支架7下方时的状态称之为收束状态，将注入装置2的下支架8与下轨302配合、上支架7缩回下支架8上方的状态称之为工作状态，注入装置2处于收束状态时可驱动装置驱动下从相邻处于工作状态的注入装置2上方沿注入车的行进方向移动。上支架7的滑轮10为驱动轮，滑轮10上可设有刹止装置，当注入装置2处于工作状态时，下支架8与土体水平方向相对静止，下支架的滑轮10可沿下轨302移动，使得连续作业的土壤治理浆液注入装置继续前行时注入装置2相对地面水平方向静止并相对连续作业的土壤治理浆液注入装置沿轨道3向后方移动。为了防止注入装置2在与地面水平方向静止并相对轨道3移动时出现偏移，注入装置2两侧可设有横向滑轮10，横向滑轮10与设在车体两侧壁101上的L形轨道303配合。

在上述实施例中，参照图3、图4和图5所示，上轨301通过活动轴与侧壁101连接，上轨301的下端与液压装置11活动连接，液压装置11活动连接在侧壁101上，当上轨301与侧壁101平行时处于展开位置，当液压装置11回缩使得上轨301处于注入装置2纵向移动的轨迹外时处于收回位置。其作用是当上轨301处于展开位置时对注入装置2的上支架7进行支撑，并使得上支架7可沿上轨301移动，当上轨301处于收回位置时，注入装置2可以从收束状态转入工作状态，或从工作状态转入收束状态。在其他实施例中，上轨301也可与伸缩装置连接，伸缩装置伸展时上轨301处于展开位置，当伸缩装置回缩时上轨301处于注入装置2纵向移动的轨迹外。

在上述实施例中，参照图6所示，上支架7的横截面呈两侧高中间低的凹形。由于注入车体1内部的空间所限，凹形的形状可用于与收束状态时下支架8的形状匹配，下支架8的部分结构可以进入凹形空间中，使得在更小的车内空间中允许更大尺寸的注入装置2分别在上下轨302道3间相对移动。

在上述实施例中，参照图6所示，上支架7的底板701上设有液压装置11，液压装置11与连接板702连接，注入管9的上端与连接板702连接。由于注入管9需要在土体中有一定的进深因此注入管9具有一定的长度，注入管9的长度限制了注入装置2收缩状态时的整体长度。本实施例中，当注入管9需要进入土体中时，液压装置11控制连接板702向下靠近上支架7的底板701，从而使得注入管9具有更大的进深，当进入收束状态时，相同进深的情况下，注入管9则具有更短的尺寸。为了进一步缩小注入管9的尺寸，参照图7所示，注入管9可包括上套管903和下管904，上套管903和下管904可相对移动，当注入管9需要进入土体时，上套管903和下管904朝向远离的方向移动，当需要进入收束状态时，上套管903和下管904则朝接近的方向移动，从而减小注入管9的长度对注入装置2的尺寸的影响，上套管903和下管904可采用现有的可伸缩技术，比如采用液压装置。

在上述实施例中，参照图1至图6所示，下支架8包括支腿801，支腿801上设有液压装置11，车体1上还设有限位梁12，注入车的顶壁102上设有与限位梁12连接的液压装置11，当上支架7和下支架8间的液压装置11回缩将注入管9压入土壤中时限位梁12用于与上支架7配合限制下支架8向上移动。在本实施例中，注入装置2并不与车体1固定连接，因此当下支架8的滑轮10与下轨302配合时，支腿801上的液压装置11启动将支腿801压入土壤时，车体1可以短暂停止，限位梁12下降与上支架7接触，使得支腿801顺利进入土体固定下支架8，下支架8固定后，车体1可以继续前行，同时启动上支架7和下支架8的液压装置11，使得上支架7下移，并将注入管9压入土壤中，直至预定位置。下支架8固定后，注入装置2主要由地面进行支撑，滑轮10可在下轨302上移动而下支架8不动。注入管9下压时，如果土体阻力过大，可能导致注入管9无法进一步下压，反而导致下支架8受力上移，因此本实施例通常用于土质均衡、下压阻力较小的土体中。在其他实施例中，上支架7与限位梁12之间可设有滑轮10，滑轮10可设在限位梁12或上支架7的上表面上，注入车以缓慢且均匀的速度向前行驶，限位梁12下压在上支架7的表面上，配合支腿801上的液压装置11使得车体1缓慢移动的情况下将下支架8的支腿801压入土体中，在将注入管9压入土体的过程中，限位梁12始终与上支架7表面接触配合上支架7和下支架8间的液压装置11共同将注入管9压入土体的预定位置。在此过程中，限位梁12和下轨302共同限制了注入装置2仅能沿轨道3前后方向移动，当支腿801的一部分或全部压入土体后，土体对注入装置2进行支撑，由于滑轮10的作用使得在车体1移动的情况下，注入装置2仍然能稳定地静止在地面上，滑轮10在下轨302和限位梁12上移动。限位梁12可以防止土体阻力较大的情况下支腿801受反作用力影响从土体中退出。

本发明还包括上述连续作业的土壤治理浆液注入装置的一种土壤处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)控制处于收束状态的注入装置2运行至车体1的前端，启动上支架7和下支架8的液压装置11伸长使得下支架的滑轮10与下轨302接触；

(2)限位梁12下降与上支架7接触，控制下支架支腿801上的液压装置11，使得下支架8支腿801进入土壤中；

(3)控制上支架7和下支架8间的液压装置11回缩，限位梁12与上支架7同步移动，使得注入管9进入土壤中，同时，注入车以一定速度缓慢向前行驶，注入装置2相对地面在水平方向上静止，通过注入管9向污染土壤的预定位置注入土壤修复液；

(4)结束注入工作后的注入装置2，控制上支架7和下支架8间的液压装置11伸长，使得上支架7的滑轮10升至上轨301位置，上轨301在液压装置11作用下进入展开位置，上支架7的滑轮10作用于上轨301上，控制上支架7和下支架8间的液压装置11回缩，使其进入收束状态。

(5)进入收束状态的注入装置2在驱动装置作用下沿上轨301向前移动，从工作状态的注入装置2上方越过，并重复步骤(1)到(4)使得注入车连续进行注入工作；

在上述实施例中，步骤(1)前通常还包括注入车进入平整后的污染场地，注入车停下或以缓慢恒定的速度向前行驶。

在上述实施例中，步骤(3)还包括控制上支架底板701上的液压装置11使得连接板702和注入管9上端与底板701靠近，步骤(4)还包括控制支架底板701上的液压装置11使得连接板702和注入管9上端与底板701远离。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，其特征在于：包括设在注入车两侧壁上的轨道和在轨道上移动的若干注入装置，所述轨道包括上轨和下轨，所述注入装置在上轨和下轨间转移，处于上轨的注入装置从处于下轨的注入装置上方越过，以这样的方式使得远离注入车行进方向一端的注入装置移动至车辆行进方向一端进行作业，还包括限位梁，所述注入车的顶壁上设有与限位梁连接的液压装置，当上支架和下支架间的液压装置回缩将注入管压入土壤中时所述限位梁用于与上支架配合限制下支架向上移动；

所述注入装置包括上支架、下支架和穿过下支架的注入管，注入管的上端与上支架连接，所述上支架和下支架升降连接，所述上支架上设有与上轨配合的在驱动装置下驱动的滑轮，所述下支架上设有与下轨配合的滑轮，所述上轨活动连接在侧壁上使得上轨具有与驱动轮配合的展开位置和将上轨收回使得注入装置纵向移动通过的收回位置；

所述上支架和下支架通过液压装置连接，所述注入装置包括上支架与上轨配合、下支架缩回上支架下方的收束状态，和下支架与下轨配合、上支架缩回下支架上方的工作状态，所述注入装置处于收束状态时在驱动轮驱动下从相邻处于工作状态的注入装置上方沿注入车的行进方向移动；

所述下支架包括支腿，所述支腿上设有液压装置，所述注入车还包括液箱和增压装置，所述液箱、增压装置通过管道与注入管连接；

所述注入装置通过以下步骤进行土壤处理：

（1）注入车停下或以缓慢恒定的速度向前行驶，控制处于收束状态的注入装置运行至车厢的内侧，启动上支架和下支架的液压装置伸长使得下支架的滑轮与下轨接触后；

（2）所述限位梁下降与上支架接触，启动下支架支腿上的液压装置，使得下支架支腿进入土壤中；

（3）控制上支架和下支架间的液压装置回缩，所述限位梁与所述上支架同步移动，使得注入管进入土壤中，同时，注入车缓慢向前行驶，注入装置相对地面在水平方向上静止，通过注入管向污染土壤的预定位置注入土壤修复液；

（4）结束注入工作后的注入装置，控制上支架和下支架间的液压装置伸长，使得上支架的滑轮升至上轨位置，上轨在液压装置作用下进入展开位置，控制上支架和下支架间的液压装置回缩，使其进入收束状态；

（5）进入收束状态的注入装置从工作状态的注入装置上方越过，并重复步骤（1）到（4）使得注入车连续进行注入工作。

2.根据权利要求1所述的一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，其特征在于：所述上轨通过活动轴与侧壁连接，所述上轨的下端与液压装置活动连接，所述液压装置活动连接在侧壁，当所述上轨与侧壁平行时处于所述展开位置，当所述液压装置回缩使得上轨处于注入装置纵向移动的轨迹外时处于收回位置。

3.根据权利要求1所述的一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，其特征在于：所述上支架的横截面呈两侧高中间低的凹形。

4.根据权利要求3所述的一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，其特征在于：所述上支架的底板上设有液压装置，液压装置与连接板连接，注入管的上端与连接板连接。

5.根据权利要求4所述的一种连续作业的土壤治理浆液注入装置，其特征在于：所述步骤（3）还包括控制上支架底板上的液压装置使得连接板和注入管上端与底板靠近，所述步骤（4）还包括控制支架底板上的液压装置使得连接板和注入管上端与底板远离。