CN121340468A - 一种流态固化土的施工预处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泥浆施工领域，公开了一种流态固化土的施工预处理方法，包括预混调节机构位于承载预处理机构上，配合外沿斜台、曲轴转臂、预留罐的静置刀片以及分隔滤盘用于在运输时对固体原料进行细化搅动，而在浇注时自动转换模式以输送细化完成的固体原料。通过设备在前往施工地点的运输过程中，无需额外动力或操作，即可自动对固态原料进行粉碎和预搅拌，搅合主轴旋转，并利用与静止的尾置牵拉机构的斜面配合，激活交错搅动组件的轴向滑动，形成交叉切割的粉碎结构，将非生产性的转运时间转化为有效的生产时间，缩短了到达工地后的准备周期，持续搅拌防止了固化剂与土壤等原料在静置时发生结块，保证了后续混合的质量。

Description

一种流态固化土的施工预处理方法

技术领域

本发明涉及泥浆施工技术领域，具体为一种流态固化土的施工预处理方法。

背景技术

流态固化土，指的是在工程废弃泥浆中直接掺入一定比例的专用泥浆固化材料，通过特制机械进行搅拌后，形成的可用泥浆泵输送的自流平、自密实、浇灌型工程材料，其常用于肥槽回填基坑施工中，采用预拌流态固化土进行施工时，具有施工速度快，周期短，施工过程绿色、环保、无污染，浇筑后的固化土质量稳定等优点，泥浆生产流态固化土是一种将泥浆(通常是指建筑施工或工业生产过程中产生的含有固体颗粒的浆状废物)通过特定的工艺转化为具有一定工程性质的固化土材料的过程，这种固化土材料可以用于多种工程应用，如地基加固、路基填充、土坝建设。

传统流体固化土流程包括原料预处、运输至固定搅拌站、搅拌、装入运输车、运输至工地、浇注，此过程涉及多个独立设备和工作站点，物料需要多次装卸和转运，导致整个作业周期长、效率低、成本高，固态原料可能含有结块，直接投入搅拌机容易造成搅拌不均，固化剂无法与土壤颗粒充分接触，形成强度薄弱的区域，影响最终工程质量，固定式搅拌站为了粉碎结块，往往需要更长的搅拌时间，消耗更多能源，加水环节通常依赖操作工的经验，水固比控制不精确，直接影响流态固化土的流动性和强度，各工序间的切换需要人工操作和控制，存在人为误差和延迟的风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种流态固化土的施工预处理方法，解决了传统流体固化土流程因环节繁多、依赖人工和经验，导致效率的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种流态固化土的施工预处理方法，包括：

底置机架，用于流态固化土的施工预处理设备结构的固定；

转运轮组位于底置机架上，用于形成钻车的移动位移构造；

尾置牵拉机构位于底置机架上，用于驱使搅动结构转换搅动模式；

倾斜转换机构位于底置机架上，可带动流态固化土预处理结构的垂直展开以及水平位移：

承载预处理机构位于倾斜转换机构上，配合直列承载台用于预承载流态固化土的固体原料，并可在运输时进行预细化处理；

预混调节机构位于承载预处理机构上，配合外沿斜台、曲轴转臂、预留罐的静置刀片以及分隔滤盘用于在运输时对固体原料进行细化搅动，而在浇注时自动转换模式以输送细化完成的固体原料；

固液混合机构位于预混调节机构上，配合混合罐以及搅合主轴用于搅动混合流态固化土的固液原料。

优选的，所述尾置牵拉机构固定在底置机架的侧壁，且设置有引导套管，所述转运轮组相对设置在底置机架两侧，所述倾斜转换机构转动设置在底置机架靠近尾置牵拉机构的一侧，所述承载预处理机构架设固定在倾斜转换机构上，所述预混调节机构以及固液混合机构相互固定，并嵌入至承载预处理机构内。

优选的，所述尾置牵拉机构包括悬置杆架，所述悬置杆架固定在底置机架远离混合罐的一侧，所述外沿斜台具备朝外侧倾斜的斜面结构，并固定在悬置杆架上。

优选的，所述倾斜转换机构包括直列承载台以及支撑连杆，所述直列承载台与底置机架之间通过液压输出件牵引，所述直列承载台底部设有牵引槽道，所述直列承载台一侧固定有曲轴转臂，并通过曲轴转臂转动在底置机架靠近尾置牵拉机构的一侧，所述支撑连杆一端转动在底置机架上，而另一端嵌入滑动在直列承载台牵引槽道内。

优选的，所述承载预处理机构包括预留罐以及混合罐，所述的静置刀片以及圆周环绕且直列分布设置在预留罐内壁，所述预留罐以及混合罐相互对接并固定在直列承载台上，且混合罐设置在靠近曲轴转臂的一侧，所述混合罐与预留罐之间嵌入有分隔滤盘。

优选的，所述预混调节机构包括搅合主轴、静置螺旋搅叶以及交错搅动组件，所述搅合主轴沿预留罐侧壁转动，并延伸至预留罐内，所述搅合主轴外部固定有等距分布的列置搅盘，同时交错在预留罐的静置刀片之间，所述静置螺旋搅叶以螺旋分布的形式同时沿列置搅盘固定，且首位不相连，所述交错搅动组件套接在搅合主轴外部。

优选的，所述固液混合机构包括辅助转轴，所述辅助转轴固定在搅合主轴的内侧端，且延伸至混合罐内，所述辅助转轴侧壁固定有等距分布的搅合叶片。

优选的，所述预留罐侧壁固定有梯形储液箱，且侧部端口通过弯管结构横置固定在混合罐的侧壁，所述混合罐侧壁固定有横置的排液管，所述排液管的输入端嵌入有滤网结构。

优选的，所述交错搅动组件包括外置套接、联动螺旋搅叶以及牵引锥盘，所述外置套接套接滑动在搅合主轴的外部，所述外置套接设置有等距分布的间隔牵引盘，同时交叉于相邻的列置搅盘之间，且与侧壁固定的嵌入顶环组成T型筒构造，所述联动螺旋搅叶以螺旋分布的形式沿间隔牵引盘固定，并位于相邻的静置螺旋搅叶之间，所述列置搅盘内环侧壁固定有静置套筒，所述嵌入顶环嵌入至静置套筒内，且与静置套筒内壁之间连接有卡簧，所述外置套接靠近尾置牵拉机构的一端固定有牵引锥盘，且延伸至预留罐外部，同时套接在搅合主轴的外部，所述具备朝内侧方向的锥面，且可与外沿斜台的斜面贴合。

优选的，一种流态固化土的施工预处理方法，包括以下步骤：

S1: 水平转运与原料预粉碎

设备在水平移动过程中，通过转运轮组移动，搅合主轴在振动或主动驱动下旋转，带动固定的列置搅盘和静置螺旋搅叶，同时，交错搅动组件包括牵引锥盘因紧贴尾置牵拉机构的外沿斜台，在旋转时产生轴向滑动，导致间隔牵引盘与列置搅盘错位、联动螺旋搅叶与静置螺旋搅叶交叉切割，并与预留罐内壁的静置刀片相互作用，实现固体原料的粉碎和细化，粉碎后的细颗粒通过分隔滤盘落入混合罐，大颗粒则继续留在预留罐中接受粉碎；

S2: 倾斜转换动作

设备到达浇注点后，液压输出件启动并收缩，拉动直列承载台沿曲轴转臂转动，支撑连杆在转动过程中引导直列承载台逐步倾斜，并最终锁定在，近垂直状态，使混合罐顶部抬升至最高点，整个承载预处理机构包括预留罐、混合罐和梯形储液箱随直列承载台同步倾斜；

S3: 模式切换与原料输送

倾斜过程中，预留罐内的预混调节机构模式切换，牵引锥盘脱离外沿斜台，卡簧复位，使交错搅动组件向内滑动回原位，此时，间隔牵引盘与列置搅盘对齐，联动螺旋搅叶与静置螺旋搅叶形成连续的螺旋通道，构成螺旋蛟龙结构，旋转的搅合主轴带动该结构，将混合罐内的固体原料持续推向混合罐深处，同时，梯形储液箱因倾斜重心转移，自动将液体通过弯管结构释放到混合罐；

S4: 固液混合与浇注

在混合罐内，搅合主轴端部的固液混合机构高速旋转，对输入的固体原料和液体进行剧烈剪切和搅拌，形成均匀的流态固化土浆体，多余水分通过排液管排出，以控制混合水量，最终，混合后的浆体从混合罐排出端口进行浇注。

本发明提供了一种流态固化土的施工预处理方法。具备以下有益效果：

1、本发明极大提升作业效率：设备在前往施工地点的运输过程中，无需额外动力或操作，即可自动对固态原料进行粉碎和预搅拌，搅合主轴旋转，并利用与静止的尾置牵拉机构的斜面配合，激活交错搅动组件的轴向滑动，形成交叉切割的粉碎结构，将非生产性的转运时间转化为有效的生产时间，缩短了到达工地后的准备周期，持续搅拌防止了固化剂与土壤等原料在静置时发生结块，保证了后续混合的质量。

2、本发明具备一键切换工作模式，自动化程度高的效果：从预处理模式到浇注模式的转换，仅需一个动作启动液压输出件使设备倾斜，所有内部的结构切换如螺旋绞龙的形成、液体的注入均由此自动触发，倾斜过程中，牵引锥盘脱离外沿斜台，在卡簧作用下，交错搅动组件复位，与固定部件组合成连续的螺旋绞龙，利用梯形储液箱的重心变化和独特形状，在达到临界倾斜角时，无需阀门和泵，依靠重力自动向混合罐注水，降低了操作人员的技能要求和劳动强度，减少了误操作的可能，预处理与浇注两个阶段无缝衔接，保证了施工的流畅性。

3、本发明具备一体化设计，结构紧凑：将原料储存、粉碎、搅拌、混水、液化、输出等多个功能单元集成在一个可移动的平台上，底置机架作为统一载体，承载了倾斜转换机构、承载预处理机构包含预留罐、混合罐、梯形储液箱、预混调节机构、尾置牵拉机构，设备集成度高，减少了需要多台独立设备如移动式粉碎机、搅拌机、输送泵才能完成的作业场面，特别适用于空间有限或需要频繁移动的施工场景，如狭窄工地、地下工程、道路修补等。

4、本发明具备创新的机械联动设计，实现精准的功能控制：利用纯粹的机械结构实现了复杂的功能逻辑控制，可靠且高效，通过旋转与斜面的配合，产生轴向滑动，形成列置搅盘与间隔牵引盘、两种螺旋搅叶之间的交叉剪切，粉碎效果更彻底，组件复位后，螺旋面连续，能产生强大的单向推力，确保物料被可靠地推向混合罐，由曲轴转臂和支撑连杆嵌入牵引槽道构成，确保了倾斜过程的稳定性和最终位置的精确锁定，机械结构相比电控或液压控制，更耐恶劣工况，故障率低，维护简单，同一动力源在不同状态下被用于粉碎或输送，能量利用率高。

附图说明

图1为本发明的主体结构立体示意图一；

图2为本发明的主体结构立体示意图二；

图3为本发明的主体结构立体示意图三；

图4为本发明的承载预处理机构安装状态示意图；

图5为本发明的尾置牵拉机构结构示意图；

图6为本发明的倾斜转换机构展开状态示意图；

图7为本发明的预混调节机构安装状态示意图；

图8为本发明的承载预处理机构内部结构示意图；

图9为本发明的预混调节机构与固液混合机构结构组合示意图；

图10为本发明的预混调节机构结构示意图；

图11为本发明的预混调节机构交错搅动组件的结构示意图；

图12为本发明预处理方式步骤示意图。

其中，1、底置机架；2、转运轮组；3、尾置牵拉机构；4、倾斜转换机构；5、承载预处理机构；6、预混调节机构；7、固液混合机构；31、悬置杆架；32、外沿斜台；41、直列承载台；42、曲轴转臂；43、支撑连杆；44、液压输出件；51、预留罐；52、混合罐；53、分隔滤盘；54、梯形储液箱；55、排液管；61、搅合主轴；62、列置搅盘；63、静置螺旋搅叶；64、外置套接；65、间隔牵引盘；66、联动螺旋搅叶；67、静置套筒；68、嵌入顶环；69、牵引锥盘；71、辅助转轴；72、搅合叶片。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

请参阅附图1-附图3，本发明实施例提供一种流态固化土的施工预处理设备，包括底置机架1，用于流态固化土的施工预处理设备结构的固定，转运轮组2位于底置机架1上，用于形成钻车的移动位移构造，尾置牵拉机构3固定在底置机架1的侧壁，且设置有引导套管，转运轮组2相对设置在底置机架1两侧，倾斜转换机构4转动设置在底置机架1靠近尾置牵拉机构3的一侧，承载预处理机构5架设固定在倾斜转换机构4上，预混调节机构6以及固液混合机构7相互固定，并嵌入至承载预处理机构5内，该设备主要针对流态固化土浇注前的预处理作业，整体设备通过底置机架1作为主要固定载体，而主要负责流态固化土固态原料预搅拌以及粉碎细化的结构则加装在倾斜转换机构4上，在无需浇注时，倾斜转换机构4会以相对平行的状态静置在底置机架1上，且顶部加装的承载预处理机构5则预先储存流态固化土的土质固态原料，同时利用底置机架1两侧加装的转运轮组2实现位移转运，在转运时，顶部的承载预处理机构5配合其内部的预混调节机构6对固态土壤原料进行粉碎细化，预混调节机构6跟随承载预处理机构5处于水平状态时，会与尾置牵拉机构3的对接，尾置牵拉机构3产生的斜面引导会驱使使得预混调节机构6的交错搅动组件运作，并与预混调节机构6其他结构组成充分搅动粉碎结构，而需要浇注时，倾斜转换机构4会沿着底置机架1转动，并形成浇注所需的倾斜逐步垂直状态，而预混调节机构6的交错搅动组件会脱离与尾置牵拉机构3的接触，并进行反向的运作，与预混调节机构6的其他结构组成螺旋形蛟龙构造，使其能够产生推力，驱使标准细化的固态原料能够被形成的螺旋形蛟龙构造推至承载预处理机构5的另一侧，随着承载预处理机构5的逐步倾斜，其自身结构会因为重心的转移，将储存的混合水同步注入至承载预处理机构5的另一侧，以同步完成浇注过程中的混水液化处理，随后由倾斜状态的承载预处理机构5排出浇注。

请参阅附图1-附图5，尾置牵拉机构3位于底置机架1上，用于驱使搅动结构转换搅动模式，尾置牵拉机构3包括悬置杆架31，悬置杆架31固定在底置机架1远离混合罐52的一侧，外沿斜台32具备朝外侧倾斜的斜面结构，并固定在悬置杆架31上，直列承载台41从垂直状态恢复到水平状态时，牵引锥盘69根据直列承载台41的转动轨迹线，重新接触外沿斜台32的顶部斜面，并以斜面的引导驱使，牵引锥盘69牵拉外置套接64位移，使得联动螺旋搅叶66开始位移，并解除与静置螺旋搅叶63形成的螺旋蛟龙结构，以进行新一轮的预处理作业。

请参阅附图1-附图8，倾斜转换机构4位于底置机架1上，可带动流态固化土预处理结构的垂直展开以及水平位移，倾斜转换机构4包括直列承载台41以及支撑连杆43，直列承载台41与底置机架1之间通过液压输出件44牵引，直列承载台41底部设有牵引槽道，直列承载台41一侧固定有曲轴转臂42，并通过曲轴转臂42转动在底置机架1靠近尾置牵拉机构3的一侧，支撑连杆43一端转动在底置机架1上，而另一端嵌入滑动在直列承载台41牵引槽道内，当需要浇注时，液压系统启动，液压输出件44牵引直列承载台41倾斜转换机构4的主体沿底置机架1转动，曲轴转臂42和支撑连杆43协同工作：曲轴转臂42固定在直列承载台41一侧，提供转动支点；支撑连杆43一端转动在底置机架1上，另一端嵌入直列承载台41的牵引槽道内，确保转动平稳且锁定在竖直位置，倾斜转换机构4展开后，直列承载台41处于垂直状态。

请参阅附图1-附图8，承载预处理机构5位于倾斜转换机构4上，配合直列承载台41用于预承载流态固化土的固体原料，并可在运输时进行预细化处理，承载预处理机构5包括预留罐51以及混合罐52，的静置刀片以及圆周环绕且直列分布设置在预留罐51内壁，预留罐51以及混合罐52相互对接并固定在直列承载台41上，且混合罐52设置在靠近曲轴转臂42的一侧，混合罐52与预留罐51之间嵌入有分隔滤盘53，预留罐51侧壁固定有梯形储液箱54，且侧部端口通过弯管结构横置固定在混合罐52的侧壁，混合罐52侧壁固定有横置的排液管55，排液管55的输入端嵌入有滤网结构，承载预处理机构5的预留罐51装载入流态固化土的土质固态原料如土壤、固化剂粉末等混合物，梯形储液箱54预先装满用于混合的水或其他液体，联动螺旋搅叶66和静置螺旋搅叶63也会与预留罐51内壁上固定的静置刀片产生切割与搅拌作用，搅拌粉碎后的细小颗粒会穿过分隔滤盘53位于预留罐51与混合罐52之间落入下方的混合罐52内，未通过滤盘的大块颗粒则继续留在预留罐51中接受粉碎，该状态下，旋转的列置搅盘62、静置螺旋搅叶63与滑动后形成的错位间隔牵引盘65、联动螺旋搅叶66共同构成了一个强有力的、多层次的粉碎细化结构，引导直列承载台41逐步倾斜直至稳定在近垂直状态，支撑连杆43最终锁定该状态，将混合罐52顶部抬升至最高点，整个承载预处理机构5包含预留罐51、混合罐52和梯形储液箱54跟随直列承载台41同步倾斜上升，恢复的螺旋绞龙结构旋转，产生强大的轴向推力，将混合罐52内已经细化或正在细化最后批次的固态原料颗粒持续地从混合罐52入口推向混合罐52深处，分隔滤盘53此时可能允许更大颗粒通过或具有旁通功能，确保所有能输送的固体进入混合罐52参与混合，随着设备整体特别是混合罐52倾斜角度越来越大，位于混合罐52侧的梯形储液箱54的重心发生转移，其独特形状设计使得在某个临界倾斜角度之后接近垂直时，液体因重力作用自动克服弯管结构内的静压，从梯形储液箱54通过侧部端口及弯管结构稳定地流入混合罐52的对应侧，这个设计无需额外动力或阀门即可在浇注姿态下自动同步释放液体，固液强制混合，流入混合罐52的液体与从螺旋蛟龙推进过来的细化固体原料相遇。

请参阅附图1-附图11，预混调节机构6位于承载预处理机构5上，配合外沿斜台32、曲轴转臂42、预留罐51的静置刀片以及分隔滤盘53用于在运输时对固体原料进行细化搅动，而在浇注时自动转换模式以输送细化完成的固体原料，预混调节机构6包括搅合主轴61、静置螺旋搅叶63以及交错搅动组件，搅合主轴61沿预留罐51侧壁转动，并延伸至预留罐51内，搅合主轴61外部固定有等距分布的列置搅盘62，同时交错在预留罐51的静置刀片之间，静置螺旋搅叶63以螺旋分布的形式同时沿列置搅盘62固定，且首位不相连，交错搅动组件套接在搅合主轴61外部，交错搅动组件包括外置套接64、联动螺旋搅叶66以及牵引锥盘69，外置套接64套接滑动在搅合主轴61的外部，外置套接64设置有等距分布的间隔牵引盘65，同时交叉于相邻的列置搅盘62之间，且与侧壁固定的嵌入顶环68组成T型筒构造，联动螺旋搅叶66以螺旋分布的形式沿间隔牵引盘65固定，并位于相邻的静置螺旋搅叶63之间，列置搅盘62内环侧壁固定有静置套筒67，嵌入顶环68嵌入至静置套筒67内，且与静置套筒67内壁之间连接有卡簧，外置套接64靠近尾置牵拉机构3的一端固定有牵引锥盘69，且延伸至预留罐51外部，同时套接在搅合主轴61的外部，69具备朝内侧方向的锥面，且可与外沿斜台32的斜面贴合，预混调节机构6位于预留罐51内部，搅合主轴61穿预留罐51而过，列置搅盘62和静置螺旋搅叶63固定在搅合主轴61上，交错搅动组件包含外置套接64、间隔牵引盘65、联动螺旋搅叶66、牵引锥盘69套在搅合主轴61外部，通过嵌入顶环68与静置套筒67之间的卡簧连接，使其随搅合主轴61同步旋转，但允许在外力作用下产生有限的轴向滑动，此时，交错搅动组件的牵引锥盘69顶在尾置牵拉机构3的外沿斜台32上，设备通过转运轮组2移动在移动过程中，为充分利用时间和避免原料结块，设备自动进行固体原料的预粉碎和细化，设备移动时产生的振动或主动驱动系统使搅合主轴61及其固定组件列置搅盘62、静置螺旋搅叶63旋转，交错搅动组件激活：由于牵引锥盘69紧贴外沿斜台32的斜面，旋转会自然导致牵引锥盘69被外沿斜台32引导着向外朝向尾置牵拉机构3侧产生轴向力，这使交错搅动组件克服卡簧阻力，整体向外沿斜台32方向滑动一小段距离，粉碎动作，滑动后，间隔牵引盘65与固定在内层的列置搅盘62产生轴向错位，导致它们的边缘相互交叉，静置刀片切割，同时，联动螺旋搅叶66与固定在内层的静置螺旋搅叶63发生相对运动并交叉切割，更重要的是，联动螺旋搅叶66和静置螺旋搅叶63也会与预留罐51内壁上固定的静置刀片产生切割与搅拌作用，但不会讲固态原料推至混合罐52内，该状态下，旋转的列置搅盘62、静置螺旋搅叶63与滑动后形成的错位间隔牵引盘65、联动螺旋搅叶66共同构成了一个强有力的、多层次的粉碎细化结构，静置螺旋搅叶63和联动螺旋搅叶66本身有搅拌作用，但其相互之间以及与静置刀片之间的切割作用是主要粉碎机制，当预留罐51开始抬升倾斜，其前端的牵引锥盘69逐渐脱离尾置牵拉机构3的外沿斜台32，卡簧立即发挥复位作用，拉动整个交错搅动组件向内朝向混合罐52方向滑动回原位，滑动复位后，间隔牵引盘65回缩到与固定列置搅盘62对齐的位置，联动螺旋搅叶66回缩到与固定静置螺旋搅叶63的螺旋方向衔接的位置，使原本间断的螺旋面形成连续的螺旋通道，此时，旋转的搅合主轴61带动列置搅盘62、静置螺旋搅叶63以及与其对齐后的间隔牵引盘65和联动螺旋搅叶66，整体在预留罐51内形成一个连续的、单向向混合罐52方向推进的螺旋蛟龙结构，固体原料输送，恢复的螺旋蛟龙结构旋转，产生强大的轴向推力，将混合罐52内已经细化或正在细化的固态原料颗粒持续地从混合罐52入口推向混合罐52深处。

请参阅附图1-附图9，固液混合机构7位于预混调节机构6上，配合混合罐52以及搅合主轴61用于搅动混合流态固化土的固液原料，固液混合机构7包括辅助转轴71，辅助转轴71固定在搅合主轴61的内侧端，且延伸至混合罐52内，辅助转轴71侧壁固定有等距分布的搅合叶片72，旋转的搅合主轴61延伸到混合罐52内的端部固定着固液混合机构7，辅助转轴71可视为主轴延伸或耦合部分带动搅合叶片72在混合罐52内高速旋转，搅合叶片72对相遇的固体颗粒和液体进行剧烈、充分的剪切和搅拌，形成均匀液化的流态固化土浆体。

请参阅附图1-附图12，根据上述内容本发明实施例还提供一种流态固化土的施工预处理方法，包括以下步骤：

S1: 水平转运与原料预粉碎

设备处于水平转运状态，倾斜转换机构4的直列承载台41保持水平状态，静置在底置机架1上，承载预处理机构5的预留罐51装载入流态固化土的土质固态原料如土壤、固化剂粉末等混合物，梯形储液箱54预先装满用于混合的水或其他液体，预混调节机构6位于预留罐51内部，搅合主轴61穿预留罐51而过，列置搅盘62和静置螺旋搅叶63固定在搅合主轴61上，交错搅动组件包含外置套接64、间隔牵引盘65、联动螺旋搅叶66、牵引锥盘69套在搅合主轴61外部，通过嵌入顶环68与静置套筒67之间的卡簧连接，使其随搅合主轴61同步旋转，但允许在外力作用下产生有限的轴向滑动，此时，交错搅动组件的牵引锥盘69顶在尾置牵拉机构3的外沿斜台32上，设备通过转运轮组2移动在移动过程中，为充分利用时间和避免原料结块，设备自动进行固体原料的预粉碎和细化，设备移动时产生的振动或主动驱动系统使搅合主轴61及其固定组件列置搅盘62、静置螺旋搅叶63旋转，交错搅动组件激活：由于牵引锥盘69紧贴外沿斜台32的斜面，旋转会自然导致牵引锥盘69被外沿斜台32引导着向外朝向尾置牵拉机构3侧产生轴向力，这使交错搅动组件克服卡簧阻力，整体向外沿斜台32方向滑动一小段距离，粉碎动作，滑动后，间隔牵引盘65与固定在内层的列置搅盘62产生轴向错位，导致它们的边缘相互交叉，静置刀片切割，同时，联动螺旋搅叶66与固定在内层的静置螺旋搅叶63发生相对运动并交叉切割，更重要的是，联动螺旋搅叶66和静置螺旋搅叶63也会与预留罐51内壁上固定的静置刀片产生切割与搅拌作用，但不会讲固态原料推至混合罐52内，该状态下，旋转的列置搅盘62、静置螺旋搅叶63与滑动后形成的错位间隔牵引盘65、联动螺旋搅叶66共同构成了一个强有力的、多层次的粉碎细化结构，静置螺旋搅叶63和联动螺旋搅叶66本身有搅拌作用，但其相互之间以及与静置刀片之间的切割作用是主要粉碎机制；

S2: 倾斜转换动作

而设备到达浇注点后，需要开始浇注作业，液压输出件44启动，收缩，倾斜转换机构4动作，液压输出件44拉动直列承载台41即承载整个上部机构的基础平台沿着其固定支点曲轴转臂42转动，支撑连杆43在转动过程中发挥关键作用，其一端在底置机架1上转动，另一端嵌入直列承载台41底部的牵引槽道内，引导直列承载台41逐步倾斜直至稳定在近垂直状态，支撑连杆43最终锁定该状态，将混合罐52顶部抬升至最高点，整个承载预处理机构5包含预留罐51、混合罐52和梯形储液箱54跟随直列承载台41同步倾斜上升；

S3: 模式切换与原料输送

随倾斜转换机构4倾斜，核心变化发生在预留罐51内，预混调节机构6模式切换，当预留罐51开始抬升倾斜，其前端的牵引锥盘69逐渐脱离尾置牵拉机构3的外沿斜台32，卡簧立即发挥复位作用，拉动整个交错搅动组件向内朝向混合罐52方向滑动回原位，滑动复位后，间隔牵引盘65回缩到与固定列置搅盘62对齐的位置，联动螺旋搅叶66回缩到与固定静置螺旋搅叶63的螺旋方向衔接的位置，使原本间断的螺旋面形成连续的螺旋通道，此时，旋转的搅合主轴61带动列置搅盘62、静置螺旋搅叶63以及与其对齐后的间隔牵引盘65和联动螺旋搅叶66，整体在预留罐51内形成一个连续的、单向向混合罐52方向推进的螺旋蛟龙结构，固体原料输送，恢复的螺旋蛟龙结构旋转，产生强大的轴向推力，将混合罐52内已经细化或正在细化的固态原料颗粒持续地从混合罐52入口推向混合罐52深处，分隔滤盘53此时可能允许更大颗粒通过或具有旁通功能，确保所有能输送的固体进入混合罐52参与混合，而直列承载台41从垂直状态恢复到水平状态时，牵引锥盘69根据直列承载台41的转动轨迹线，重新接触外沿斜台32的顶部斜面，并以斜面的引导驱使，牵引锥盘69牵拉外置套接64位移，使得联动螺旋搅叶66开始位移，并解除与静置螺旋搅叶63形成的螺旋蛟龙结构，以进行新一轮的预处理作业；

S4: 固液混合与浇注

随着设备整体特别是混合罐52倾斜角度越来越大，位于混合罐52侧的梯形储液箱54的重心发生转移，其独特形状设计使得在某个临界倾斜角度之后接近垂直时，液体因重力作用自动克服弯管结构内的静压，从梯形储液箱54通过侧部端口及弯管结构稳定地流入混合罐52的对应侧，这个设计无需额外动力或阀门即可在浇注姿态下自动同步释放液体，固液强制混合，流入混合罐52的液体与从螺旋蛟龙推进过来的细化固体原料相遇，旋转的搅合主轴61延伸到混合罐52内的端部固定着固液混合机构7，辅助转轴71可视为主轴延伸或耦合部分带动搅合叶片72在混合罐52内高速旋转，搅合叶片72对相遇的固体颗粒和液体进行剧烈、充分的剪切和搅拌，形成均匀液化的流态固化土浆体，充分混合后的流态固化土浆液多余的水源则沿着排液管55排出，以确保合适的混合水量，利用混合罐52排出端口进行排出浇注。

Claims (10)

1.一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，包括：

底置机架（1），用于流态固化土的施工预处理设备结构的固定；

转运轮组（2）位于底置机架（1）上，用于形成钻车的移动位移构造；

尾置牵拉机构（3）位于底置机架（1）上，用于驱使搅动结构转换搅动模式；

倾斜转换机构（4）位于底置机架（1）上，可带动流态固化土预处理结构的垂直展开以及水平位移：

承载预处理机构（5）位于倾斜转换机构（4）上，配合直列承载台（41）用于预承载流态固化土的固体原料，并可在运输时进行预细化处理；

预混调节机构（6）位于承载预处理机构（5）上，配合外沿斜台（32）的顶部斜面、曲轴转臂（42）、预留罐（51）的静置刀片以及分隔滤盘（53）用于在运输时对固体原料进行细化搅动，而在浇注时自动转换模式以输送细化完成的固体原料；

固液混合机构（7）位于预混调节机构（6）上，配合混合罐（52）以及搅合主轴（61）用于搅动混合流态固化土的固液原料。

2.根据权利要求1所述的一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，所述尾置牵拉机构（3）固定在底置机架（1）的侧壁，且设置有引导套管，所述转运轮组（2）相对设置在底置机架（1）两侧，所述倾斜转换机构（4）转动设置在底置机架（1）靠近尾置牵拉机构（3）的一侧，所述承载预处理机构（5）架设固定在倾斜转换机构（4）上，所述预混调节机构（6）以及固液混合机构（7）相互固定，并嵌入至承载预处理机构（5）内。

3.根据权利要求1所述的一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，所述尾置牵拉机构（3）包括悬置杆架（31），所述悬置杆架（31）固定在底置机架（1）远离混合罐（52）的一侧，所述外沿斜台（32）的顶部斜面朝外侧倾斜，并固定在悬置杆架（31）上。

4.根据权利要求1所述的一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，所述倾斜转换机构（4）包括直列承载台（41）以及支撑连杆（43），所述直列承载台（41）与底置机架（1）之间通过液压输出件（44）牵引，所述直列承载台（41）底部设有牵引槽道，所述直列承载台（41）一侧固定有曲轴转臂（42），并通过曲轴转臂（42）转动在底置机架（1）靠近尾置牵拉机构（3）的一侧，所述支撑连杆（43）一端转动在底置机架（1）上，而另一端嵌入滑动在直列承载台（41）牵引槽道内。

5.根据权利要求1所述的一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，所述承载预处理机构（5）包括预留罐（51）以及混合罐（52），所述的静置刀片以及圆周环绕且直列分布设置在预留罐（51）内壁，所述预留罐（51）以及混合罐（52）相互对接并固定在直列承载台（41）上，且混合罐（52）设置在靠近曲轴转臂（42）的一侧，所述混合罐（52）与预留罐（51）之间嵌入有分隔滤盘（53）。

6.根据权利要求1所述的一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，所述预混调节机构（6）包括搅合主轴（61）、静置螺旋搅叶（63）以及交错搅动组件，所述搅合主轴（61）沿预留罐（51）侧壁转动，并延伸至预留罐（51）内，所述搅合主轴（61）外部固定有等距分布的列置搅盘（62），同时交错在预留罐（51）的静置刀片之间，所述静置螺旋搅叶（63）以螺旋分布的形式同时沿列置搅盘（62）固定，且首位不相连，所述交错搅动组件套接在搅合主轴（61）外部。

7.根据权利要求1所述的一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，所述固液混合机构（7）包括辅助转轴（71），所述辅助转轴（71）固定在搅合主轴（61）的内侧端，且延伸至混合罐（52）内，所述辅助转轴（71）侧壁固定有等距分布的搅合叶片（72）。

8.根据权利要求5所述的一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，所述预留罐（51）侧壁固定有梯形储液箱（54），且侧部端口通过弯管结构横置固定在混合罐（52）的侧壁，所述混合罐（52）侧壁固定有横置的排液管（55），所述排液管（55）的输入端嵌入有滤网结构。

9.根据权利要求6所述的一种流态固化土的施工预处理设备，其特征在于，所述交错搅动组件包括外置套接（64）、联动螺旋搅叶（66）以及牵引锥盘（69），所述外置套接（64）套接滑动在搅合主轴（61）的外部，所述外置套接（64）设置有等距分布的间隔牵引盘（65），同时交叉于相邻的列置搅盘（62）之间，且与侧壁固定的嵌入顶环（68）组成T型筒构造，所述联动螺旋搅叶（66）以螺旋分布的形式沿间隔牵引盘（65）固定，并位于相邻的静置螺旋搅叶（63）之间，所述列置搅盘（62）内环侧壁固定有静置套筒（67），所述嵌入顶环（68）嵌入至静置套筒（67）内，且与静置套筒（67）内壁之间连接有卡簧，所述外置套接（64）靠近尾置牵拉机构（3）的一端固定有牵引锥盘（69），且延伸至预留罐（51）外部，同时套接在搅合主轴（61）的外部，所述（69）具备朝内侧方向的锥面，且可与外沿斜台（32）的斜面贴合。

10.根据权利要求1所述的一种流态固化土的施工预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1: 水平转运与原料预粉碎

设备在水平移动过程中，通过转运轮组（2）移动，搅合主轴（61）在振动或主动驱动下旋转，带动固定的列置搅盘（62）和静置螺旋搅叶（63），同时，交错搅动组件包括牵引锥盘（69）因紧贴尾置牵拉机构（3）的外沿斜台（32），在旋转时产生轴向滑动，导致间隔牵引盘（65）与列置搅盘（62）错位、联动螺旋搅叶（66）与静置螺旋搅叶（63）交叉切割，并与预留罐（51）内壁的静置刀片相互作用，实现固体原料的粉碎和细化，粉碎后的细颗粒通过分隔滤盘（53）落入混合罐（52），大颗粒则继续留在预留罐（51）中接受粉碎；

S2: 倾斜转换动作

设备到达浇注点后，液压输出件（44）启动并收缩，拉动直列承载台（41）沿曲轴转臂（42）转动，支撑连杆（43）在转动过程中引导直列承载台（41）逐步倾斜，并最终锁定在，近垂直状态，使混合罐（52）顶部抬升至最高点，整个承载预处理机构（5）包括预留罐（51）、混合罐（52）和梯形储液箱（54）随直列承载台（41）同步倾斜；

S3: 模式切换与原料输送

倾斜过程中，预留罐（51）内的预混调节机构（6）模式切换，牵引锥盘（69）脱离外沿斜台（32），卡簧复位，使交错搅动组件向内滑动回原位，此时，间隔牵引盘（65）与列置搅盘（62）对齐，联动螺旋搅叶（66）与静置螺旋搅叶（63）形成连续的螺旋通道，构成螺旋蛟龙结构，旋转的搅合主轴（61）带动该结构，将混合罐（52）内的固体原料持续推向混合罐（52）深处，同时，梯形储液箱（54）因倾斜重心转移，自动将液体通过弯管结构释放到混合罐（52）；

S4: 固液混合与浇注

在混合罐（52）内，搅合主轴（61）端部的固液混合机构（7）高速旋转，对输入的固体原料和液体进行剧烈剪切和搅拌，形成均匀的流态固化土浆体，多余水分通过排液管（55）排出，以控制混合水量，最终，混合后的浆体从混合罐（52）排出端口进行浇注。