CN115059106B - 一种原位地层可变形截水帷幕的构筑装置及构筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原位地层可变形截水帷幕的构筑装置及构筑方法，包括支撑机构，所述的支撑机构上设置有动力机构、灌注机构和驾驶仓，支撑机构上还设置有竖向移动机构和插筋下放机构；通过支撑机构、动力机构、切削机构、灌注机构和插筋下放机构；在保证了帷幕深度的同时，实现了截水帷幕原位横向连续切削、注浆、搅拌、插筋施工，将常规的横向2～8m设置1个接头的帷幕施工方式改变为原位无接头插筋施工方式，实现了截水帷幕横向连续成墙、原位构筑帷幕施工，避免了出现截水帷幕接头，减少了防渗墙渗漏点，提高了截水帷幕的变形能力，增强了截水帷幕的施工效率和截水效果，解决了现有技术中截水帷幕刚度大、易变形破坏而导致截水帷幕失效的问题。

Description

一种原位地层可变形截水帷幕的构筑装置及构筑方法

技术领域

本发明属于防渗工程领域，涉及一种截水帷幕构筑装置，具体是一种原位地层可变形截水帷幕的构筑装置及构筑方法。

背景技术

矿产资源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，目前，煤矿矿井水平均利用率约为 35%，矿井水的外排、渗漏造成严重的水资源浪费。为减少矿山疏排水量，保护矿山水资源和生态环境，降低人员、设备维护费用，节约水资源费用，先后发展了钻孔注浆截水帷幕和地下连续墙截水帷幕。钻孔注浆截水帷幕是通过施工钻孔，在钻孔中分段注浆，浆液通过钻孔进入地层，在地层中扩散、凝结形成连续的帷幕墙体。地下连续墙截水帷幕是在地面上采用一种双轮铣、液压抓斗等成槽机械，沿着帷幕轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的混凝土墙，作为截水、防渗、挡水结构。现有的钻孔注浆截水帷幕和地连墙截水帷幕均是刚性墙体，截水帷幕抗变形能力弱，受采动影响墙体易产生变形破坏、发育大量裂缝，墙外高压水冲蚀导致截水帷幕失效，矿山涌水量进一步增大，严重时会发生淹井事故。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种原位地层可变形截水帷幕的构筑装置及构筑方法，解决现有技术中截水帷幕刚度大、易变形破坏而导致截水帷幕失效的技术问题。

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：

一种原位地层可变形截水帷幕构筑装置，包括支撑机构，所述的支撑机构上设置有动力机构、灌注机构和驾驶仓，所述的支撑机构上还设置有竖向移动机构和插筋下放机构；所述的竖向移动机构的下端连接有切削机构；

所述的竖向移动机构包括固定设置在支撑机构上的竖向定位杆和在竖向定位杆上可移动设置的移动板，所述的移动板的下端设置有竖向液压支撑；

所述的切削机构包括在移动板的竖向中部固定设置的主传动轮保护壳，所述的主传动轮保护壳的内部可转动安装有主传动轮；还包括在移动板的竖向下部设置的多节依次相连的刀具箱，所述的刀具箱中连通设置注浆管，顶部第一节所述的刀具箱固定安装在移动板的下部，底部第一节所述的刀具箱的下端可转动安装有从传动轮，所述的主传动轮和从传动轮之间设置有两排平行的链条，所述的链条绕刀具箱的外表面，所述的链条上等间距布设有多个菱形切削齿排；

每一个所述的刀具箱的横向前端面和竖向前端面的下半部开设有多个注浆孔，所述的注浆孔与所述的灌注机构依次通过刀具箱内注浆管和注浆软管相连；

所述的插筋下放机构包括安装在支撑机构上的旋转器，所述的旋转器上固连有横向伸缩杆，所述的横向伸缩杆的末端固定连接有竖向插筋杆，所述的竖向插筋杆的末端设置有连接环；

所述的动力机构与主传动轮之间通过第一油管相连，所述的动力机构与旋转器通过第二油管相连。

进一步，上述技术方案还包括以下技术特征：

所述的主传动轮保护壳的内部的固定设置有第一中心轴，所述的第一中心轴上可转动设置有主传动轮，所述的主传动轮与第一中心轴之间设置有轴承；底部第一节所述的刀具箱的下端设置有第二中心轴，所述的第二中心轴上可转动设置有从传动轮。

所述的支撑机构包括支撑底盘、履带、液压柱、圆形转盘和支架，所述的支撑底盘的两侧可转动设置有履带，所述的支撑底盘的上部设置有可转动的圆形转盘，所述的圆形转盘的纵向前侧设置有沿横向的支架，所述的圆形转盘的纵向后侧设置有动力机构和灌注机构和驾驶仓，所述的支架上的纵向前端面上固定安装竖向定位杆；所述的支架的横向两端的底部均设置液压柱。

每一节所述的刀具箱之间通过螺栓连接，每一节所述的刀具箱的长度为0.5~2m。

相邻的所述的菱形切削齿排之间的距离为0.4~1.5m。

所述的竖向定位杆横向前端面和和横向后端面上对称设置有限位槽。

所述的刀具箱的内部还设置有输气管，所述的输气管的一端与注浆孔相连，另一端与外部空气压缩机相连。

所述的支架上还设置有斜撑液压支柱。

一种原位地层可变形截水帷幕的构筑方法，采用所述的原位地层可变形截水帷幕构筑装置进行构筑，具体包括以下步骤：

步骤一，根据截水帷幕工况需求和现场水文地质条件，确定截水帷幕位置、截水帷幕厚度、截水帷幕设计深度/>，并根据截水帷幕位置和地形确定截水帷幕线；

所述的截水帷幕设计深度需确保截水帷幕底部设置在隔水层岩体中；

步骤二，在截水帷幕线处布设原位地层可变形截水帷幕构筑装置，动力机构通过第一油管的油压驱动主传动轮转动，主传动轮带动刀具箱外侧的链条环状转动，链条上等间距布置的菱形切削齿排向下切削原位地层；

其中，每当切削深度达到1节刀具箱的长度时增设1节刀具箱，直至切削到截水帷幕设计深度；

步骤三，切削到截水帷幕设计深度后，履带沿截水帷幕线方向向前移动，动力机构通过第一油管的油压驱动主传动轮转动，主传动轮带动刀具箱外侧的链条环状转动，链条上等间距布置的菱形切削齿排沿着截水帷幕线方向向前切削原位地层；

步骤四，灌注机构进行制浆和注浆，浆液由灌注机构经过注浆软管输送至刀具箱内部的注浆管，最终输送至注浆孔并高压喷出，与菱形切削齿排切削的地层破碎屑混合，形成连续的原位截水帷幕；

步骤五，支架上的旋转器通过第二油管的油压驱动横向伸缩杆伸缩至步骤四中制备的原位截水帷幕得上方，连接环卡扣住插筋，并带动竖向插筋杆缓缓向下移动，进而带动插筋插入原位截水帷幕中，形成可变形截水帷幕；

步骤六，重复步骤三至步骤五，在截水帷幕线上的原位地层构筑形成连续的原位地层可变形截水帷幕。

进一步，上述技术方案还包括以下技术特征：

所述的插筋包括平行设置的上足肋、中腰肋和下足肋；所述的上足肋、中腰肋和下足肋通过竖肋依次相连。

所述的原位地层可变形截水帷幕的单位长度水平变形系数根据公式（1）计算：

（1）

其中：

表示单位长度截水帷幕侧岩土体水平抗力系数的比例系数，与地层条件有关；

表示截水帷幕的宽度；

表示截水帷幕的弹性模量；

表示截水帷幕中插筋弹性模量/>与墙体弹性模量/>的比值；

表示截水帷幕的插筋率，/>；

表示截水帷幕的保护层厚度；

表示单位长度截水帷幕横截面的插筋面积；

表示单位长度截水帷幕横截面面积。

本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

（Ⅰ）本发明通过支撑机构、动力机构、切削机构、灌注机构和插筋下放机构；在保证了帷幕深度的同时，实现了截水帷幕原位横向连续切削、注浆、搅拌、插筋施工，将常规的横向2~8m设置1个接头的帷幕施工方式改变为原位无接头插筋施工方式，实现了截水帷幕横向连续成墙、原位构筑帷幕施工，避免了出现截水帷幕接头，减少了防渗墙渗漏点，提高了截水帷幕的变形能力，增强了截水帷幕的施工效率和截水效果，解决了现有技术中截水帷幕刚度大、易变形破坏而导致截水帷幕失效的问题。

（Ⅱ）本发明实现了截水帷幕地层原位切削、破碎、注浆、搅拌和插筋一体化连续施工成墙，充分利用了截水帷幕施工过程中原位地层的砂、卵石和黏土等碎屑材料，通过浆液与原位地层的砂、卵石和黏土等碎屑材料原位搅拌与混合形成连续的截水帷幕；减少了常规的截水帷幕防渗材料制备、长距离运输、灌注等环节，通过机械装置实现了多功能协同，减少了机械作业数量，降低了截水帷幕材料成本，保障了可变形截水帷幕的质量和施工安全。

（Ⅲ）本发明中在截水帷幕中设置插筋将可变形材料与原位防渗材料的结合，实现了原位截水帷幕可变形功能。

附图说明

图1为本发明中的原位地层可变形截水帷幕的构筑装置的结构示意图；

图2为本发明中的原位地层可变形截水帷幕的构筑装置的侧视示意图；

图3为本发明中的原位地层可变形截水帷幕的构筑装置中刀具箱的结构示意图；

图4为矿山截水帷幕平面布置示意图；

图5为本发明中原位地层可变形截水帷幕的构筑装置施工示意图；

图6为本发明中原位地层可变形截水帷幕的构筑装置中的插筋断面示意图；

图7为无插筋原位地层截水帷幕水平变形模拟效果图；

图8为有插筋原位地层截水帷幕水平变形模拟效果图。

图中各个标号的含义为：1-支撑机构，2-动力机构，3-灌注机构，4-驾驶仓，5-竖向移动机构，6-切削机构，7-插筋下放机构，8-第一油管，9-第二油管，10-插筋；

101-支撑底盘，102-履带，103-液压柱，104-圆形转盘，105-支架，106-斜撑液压支柱；

501-竖向定位杆， 502-移动板，503-竖向液压支撑，504-限位槽；

601-主传动轮保护壳，602-主传动轮，603-刀具箱，604-注浆管，605-从传动轮，606-链条，607-菱形切削齿排，608-注浆孔，609-注浆软管，6010-第一中心轴， 6012-第二中心轴，6013-输气管；

701-旋转器，702-横向伸缩杆，703-竖向插筋杆，704-连接环；

1001-上足肋，1002-中腰肋，1003-下足肋，1004-竖肋。

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，本发明中灌注机构包括搅拌器和灌注结构，灌注结构包括储浆槽和注浆泵，注浆泵与所述的注浆软管相连。

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。

本发明给出了一种原位地层可变形截水帷幕构筑装置，如图1至图3所示，包括支撑机构1，支撑机构1上设置有动力机构2、灌注机构3和驾驶仓4，支撑机构1上还设置有竖向移动机构5和插筋下放机构6；竖向移动机构5的下端连接有切削机构7；

竖向移动机构5包括固定设置在支撑机构1上的竖向定位杆501和在竖向定位杆501上可移动设置的移动板502，移动板502的下端设置有竖向液压支撑503；

切削机构6包括在移动板502的竖向中部固定设置的主传动轮保护壳601，主传动轮保护壳601的内部可转动安装有主传动轮602；还包括在移动板502的竖向下部设置的多节依次相连的刀具箱603，刀具箱603中连通设置注浆管604，顶部第一节刀具箱603固定安装在移动板502的下部，底部第一节刀具箱603的下端可转动安装有从传动轮605，主传动轮602和从传动轮605之间设置有两排平行的链条606，链条606绕刀具箱603的外表面，链条606上等间距布设有多个菱形切削齿排607；

每一个刀具箱603的横向前端面和竖向前端面的下半部开设有多个注浆孔608，注浆孔608与灌注机构3依次通过刀具箱603内注浆管604和注浆软管609相连；

插筋下放机构7包括安装在支撑机构1上的旋转器701，旋转器701上固连有横向伸缩杆702，横向伸缩杆702的末端固定连接有竖向插筋杆703，竖向插筋杆703的末端设置有连接环704；

动力机构2与主传动轮602之间通过第一油管8相连，动力机构2与旋转器701通过第二油管9相连。

在上述技术方案中，旋转器701可围绕支撑机构1进行0~180°旋转。

在上述技术方案中，通过支撑机构1、动力机构2、灌注机构3、切削机构6和插筋下放机构7，在保证了帷幕深度的同时，实现了截水帷幕原位横向连续切削、注浆、搅拌、插筋施工，将常规的横向2~8m设置1个接头的帷幕施工方式改变为原位无接头插筋施工方式，实现了截水帷幕横向连续成墙、原位构筑帷幕施工，避免了出现截水帷幕接头，减少了防渗墙渗漏点，提高了截水帷幕的变形能力，增强了截水帷幕的施工效率和截水效果，解决了现有技术中截水帷幕刚度大、易变形破坏而导致截水帷幕失效的问题。

具体的，主传动轮保护壳601的内部的固定设置有第一中心轴6010，第一中心轴6010上可转动设置有主传动轮602，主传动轮602与第一中心轴6010之间设置有轴承；底部第一节刀具箱603的下端设置有第二中心轴6012，第二中心轴6012上可转动设置有从传动轮605。

具体的，支撑机构包括支撑底盘101、履带102、液压柱103、圆形转盘104和支架105，支撑底盘101的两侧可转动设置有履带102，支撑底盘101的上部设置有可转动的圆形转盘104，圆形转盘104的纵向前侧设置有沿横向的支架105，圆形转盘104的纵向后侧设置有动力机构2和灌注机构3和驾驶仓4，支架105上的纵向前端面上固定安装竖向定位杆501；支架的横向两端的底部均设置液压柱103。

具体的，每一节刀具箱603之间通过螺栓连接，每一节刀具箱603的长度为0.5~2m，螺栓连接方便安装与拆卸。

具体的，相邻的菱形切削齿排607之间的距离为0.4~1.5m。

具体的，竖向定位杆501横向前端面和和横向后端面上对称设置有限位槽504，限位槽用于限制移动板移动方向和位置，保证移动板在移动时不会发生偏移。

具体的，刀具箱603的内部还设置有输气管6013，输气管6013的一端与注浆孔608相连，另一端与外部空气压缩机相连，输气管用于在注浆管发生堵塞是进行疏通，以及在油压不足时，对注浆孔加压，使得浆液能够从注浆孔高压喷出。

具体的，支架105上还设置有斜撑液压支柱106，用于保证支架的稳定性。

本发明还给出了一种原位地层可变形截水帷幕的构筑方法，采用原位地层可变形截水帷幕构筑装置进行构筑，如图4至图6所示，具体包括以下步骤：

步骤一，根据截水帷幕工况需求和现场水文地质条件，确定截水帷幕位置、截水帷幕厚度、截水帷幕设计深度/>，并根据截水帷幕位置和地形确定截水帷幕线；

截水帷幕设计深度需确保截水帷幕底部设置在隔水层岩体中；

步骤二，在截水帷幕线处布设原位地层可变形截水帷幕构筑装置，动力机构2通过第一油管8的油压驱动主传动轮602转动，主传动轮602带动刀具箱603外侧的链条606环状转动，链条606上等间距布置的菱形切削齿排607向下切削原位地层；

其中，每当切削深度达到1节刀具箱603的长度时增设1节刀具箱603，直至切削到截水帷幕设计深度；

步骤三，切削到截水帷幕设计深度后，履带沿截水帷幕线方向向前移动，动力机构2通过第一油管8的油压驱动主传动轮602转动，主传动轮602带动刀具箱603外侧的链条606环状转动，链条606上等间距布置的菱形切削齿排607沿着截水帷幕线方向向前切削原位地层；

步骤四，灌注机构3进行制浆和注浆，浆液由灌注机构3经过注浆软管609输送至刀具箱603内部的注浆管604，最终输送至注浆孔608并高压喷出，与菱形切削齿排607切削的地层破碎屑混合，形成连续的原位截水帷幕；

步骤五，支架105上的旋转器701通过第二油管9的油压驱动横向伸缩杆702伸缩至步骤四中制备的原位截水帷幕得上方，连接环704卡扣住插筋10，并带动竖向插筋杆703缓缓向下移动，进而带动插筋10插入原位截水帷幕中，形成可变形截水帷幕；

步骤六，重复步骤三至步骤五，在截水帷幕线上的原位地层构筑形成连续的原位地层可变形截水帷幕。

上述技术方案中，实现了截水帷幕地层原位切削、破碎、注浆、搅拌和插筋一体化连续施工成墙，充分利用了截水帷幕施工过程中原位地层的砂、卵石和黏土等碎屑材料，通过浆液与原位地层的砂、卵石和黏土等碎屑材料原位搅拌与混合形成连续的截水帷幕；减少了常规的截水帷幕防渗材料制备、长距离运输、灌注等环节，通过机械装置实现了多功能协同，减少了机械作业数量，降低了截水帷幕材料成本，保障了可变形截水帷幕的质量和施工安全。

插筋10包括平行设置的上足肋1001、中腰肋1002和下足肋1003；上足肋1001、中腰肋1002和下足肋1003通过竖肋1004依次相连。

在上述技术方案中，插筋10具有良好的变形能力，插筋10通过竖向插筋杆703插入刚成型尚未凝结的截水帷幕中，与截水帷幕原位防渗材料胶结为整体，共同形成可变形截水帷幕，实现了原位截水帷幕可变形功能。

原位地层可变形截水帷幕的单位长度水平变形系数根据公式（1）计算：

（1）

其中：

表示单位长度截水帷幕侧岩土体水平抗力系数的比例系数，与地层条件有关；

表示截水帷幕的宽度；

表示截水帷幕的弹性模量；

表示截水帷幕中插筋弹性模量/>与墙体弹性模量/>的比值；

表示截水帷幕的插筋率，/>；

表示截水帷幕的保护层厚度；

表示单位长度截水帷幕横截面的插筋面积；

表示单位长度截水帷幕横截面面积。

由公式1可知，截水帷幕中增加插筋后，单位长度截水帷幕横截面的插筋面积增大，引起截水帷幕的插筋率/>增大；插筋的弹性模量/>为0.5~0.8GPa，而原位地层防渗墙体弹性模量/>为10~20GPa，可见/>随着插筋的插入而减小；单位长度截水帷幕侧岩土体水平抗力系数的比例系数/>仅与地层条件有关，截水帷幕的宽度/>是定值，截水帷幕的保护层厚度/>也是定值，由此可知，原位地层截水帷幕的水平变形系数/>随着插筋的插入增大，体现了截水帷幕的可变形能力随着插筋的插入而增强，能够适应采动过程中原位地层与墙体的变形影响。

模拟例：

采用FLAC3D数值模拟软件对宽度为0.8m、长度为1、高度20m的原位地层截水帷幕分别进行无插筋的水平变形模拟和有插筋的水平变形模拟，从图7和图8的模拟结果可知，有插筋的原位地层截水帷幕的最大变形量为无插筋时的9.3倍，由此可见，采用本发明构筑的截水帷幕具有非常好的变形能力，能够有效消除采矿扰动产生的变形影响。

Claims (9)

1.一种原位地层可变形截水帷幕构筑装置，包括支撑机构（1），所述的支撑机构（1）上设置有动力机构（2）、灌注机构（3）和驾驶仓（4），其特征在于，所述的支撑机构（1）上还设置有竖向移动机构（5）和插筋下放机构（7）；所述的竖向移动机构（5）的下端连接有切削机构（6）；

所述的竖向移动机构（5）包括固定设置在支撑机构（1）上的竖向定位杆（501）和在竖向定位杆（501）上可移动设置的移动板（502），所述的移动板（502）的下端设置有竖向液压支撑（503）；

所述的切削机构（6）包括在移动板（502）的竖向中部固定设置的主传动轮保护壳（601），所述的主传动轮保护壳（601）的内部可转动安装有主传动轮（602）；还包括在移动板（502）的竖向下部设置的多节依次相连的刀具箱（603），所述的刀具箱（603）中连通设置注浆管（604），顶部第一节所述的刀具箱（603）固定安装在移动板（502）的下部，底部第一节所述的刀具箱（603）的下端可转动安装有从传动轮（605），所述的主传动轮（602）和从传动轮（605）之间设置有两排平行的链条（606），所述的链条（606）绕刀具箱（603）的外表面，所述的链条（606）上等间距布设有多个菱形切削齿排（607）；

所述的主传动轮保护壳（601）的内部的固定设置有第一中心轴（6010），所述的第一中心轴（6010）上可转动设置有主传动轮（602），所述的主传动轮（602）与第一中心轴（6010）之间设置有轴承；底部第一节所述的刀具箱（603）的下端设置有第二中心轴（6012），所述的第二中心轴（6012）上可转动设置有从传动轮（605）；

每一个所述的刀具箱（603）的横向前端面和竖向前端面的下半部开设有多个注浆孔（608），所述的注浆孔（608）与所述的灌注机构（3）依次通过刀具箱（603）内注浆管（604）和注浆软管（609）相连；

所述的插筋下放机构（7）包括安装在支撑机构（1）上的旋转器（701），所述的旋转器（701）上固连有横向伸缩杆（702），所述的横向伸缩杆（702）的末端固定连接有竖向插筋杆（703），所述的竖向插筋杆（703）的末端设置有连接环（704）；

所述的动力机构（2）与主传动轮（602）之间通过第一油管（8）相连，所述的动力机构（2）与旋转器（701）通过第二油管（9）相连。

2.如权利要求1所述的原位地层可变形截水帷幕构筑装置，其特征在于，所述的支撑机构包括支撑底盘（101）、履带（102）、液压柱（103）、圆形转盘（104）和支架（105），所述的支撑底盘（101）的两侧可转动设置有履带（102），所述的支撑底盘（101）的上部设置有可转动的圆形转盘（104），所述的圆形转盘（104）的纵向前侧设置有沿横向的支架（105），所述的圆形转盘（104）的纵向后侧设置有动力机构（2）和灌注机构（3）和驾驶仓（4），所述的支架（105）上的纵向前端面上固定安装竖向定位杆（501）；所述的支架的横向两端的底部均设置液压柱（103）。

3.如权利要求1所述的原位地层可变形截水帷幕构筑装置，其特征在于，每一节所述的刀具箱（603）之间通过螺栓连接，每一节所述的刀具箱（603）的长度为0.5~2m。

4.如权利要求1所述的原位地层可变形截水帷幕构筑装置，其特征在于，相邻的所述的菱形切削齿排（607）之间的距离为0.4~1.5m。

5.如权利要求1所述的原位地层可变形截水帷幕构筑装置，其特征在于，所述的竖向定位杆（501）横向前端面和和横向后端面上对称设置有限位槽（504）。

6.如权利要求1所述的原位地层可变形截水帷幕构筑装置，其特征在于，所述的刀具箱（603）的内部还设置有输气管（6013），所述的输气管（6013）的一端与注浆孔（608）相连，另一端与外部空气压缩机相连。

7.如权利要求2所述的原位地层可变形截水帷幕构筑装置，其特征在于，所述的支架（105）上还设置有斜撑液压支柱（106）。

8.一种原位地层可变形截水帷幕的构筑方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的原位地层可变形截水帷幕构筑装置进行构筑，具体包括以下步骤：

步骤一，根据截水帷幕工况需求和现场水文地质条件，确定截水帷幕位置、截水帷幕厚度、截水帷幕设计深度/>，并根据截水帷幕位置和地形确定截水帷幕线；

所述的截水帷幕设计深度需确保截水帷幕底部设置在隔水层岩体中；

步骤二，在截水帷幕线处布设原位地层可变形截水帷幕构筑装置，动力机构（2）通过第一油管（8）的油压驱动主传动轮（602）转动，主传动轮（602）带动刀具箱（603）外侧的链条（606）环状转动，链条（606）上等间距布置的菱形切削齿排（607）向下切削原位地层；

其中，每当切削深度达到1节刀具箱（603）的长度时增设1节刀具箱（603），直至切削到截水帷幕设计深度；

步骤三，切削到截水帷幕设计深度后，履带沿截水帷幕线方向向前移动，动力机构（2）通过第一油管（8）的油压驱动主传动轮（602）转动，主传动轮（602）带动刀具箱（603）外侧的链条（606）环状转动，链条（606）上等间距布置的菱形切削齿排（607）沿着截水帷幕线方向向前切削原位地层；

步骤四，灌注机构（3）进行制浆和注浆，浆液由灌注机构（3）经过注浆软管（609）输送至刀具箱（603）内部的注浆管（604），最终输送至注浆孔（608）并高压喷出，与菱形切削齿排（607）切削的地层破碎屑混合，形成连续的原位截水帷幕；

步骤五，支架（105）上的旋转器（701）通过第二油管（9）的油压驱动横向伸缩杆（702）伸缩至步骤四中制备的原位截水帷幕得上方，连接环（704）卡扣住插筋（10），并带动竖向插筋杆（703）缓缓向下移动，进而带动插筋（10）插入原位截水帷幕中，形成可变形截水帷幕；

步骤六，重复步骤三至步骤五，在截水帷幕线上的原位地层构筑形成连续的原位地层可变形截水帷幕。

9.如权利要求8所述的原位地层可变形截水帷幕的构筑方法，其特征在于，所述的插筋（10）包括平行设置的上足肋（1001）、中腰肋（1002）和下足肋（1003）；所述的上足肋（1001）、中腰肋（1002）和下足肋（1003）通过竖肋（1004）依次相连。