CN219197247U - 一种硬质土层旋喷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及垂直阻隔的技术领域，提供一种硬质土层旋喷装置，包括主旋进模块，其用于旋转钻进硬质土层内，副旋紧模块，设置于主旋进模块上，主旋进模块旋转钻进硬质土层后，副旋紧模块可进一步使硬质土层破碎成孔。本实用新型利用旋转钻进和高压冲击喷射的联合作用冲击破碎土体，使得硬质土层能够快速破碎成孔，能够保证成孔的直径保持一致，提高硬质土层的成孔效率；本实用新型利用驱动机构带动转动体转动，带动高压喷嘴转动，使得钻头对硬质土层破碎成孔的同时通过高压喷嘴冲击射流，从而喷射效果更加均匀密实，提高成墙的质量和防渗透性能。

Description

一种硬质土层旋喷装置

技术领域

本实用新型涉及垂直阻隔的技术领域，具体为一种硬质土层旋喷装置。

背景技术

垂直阻隔技术即是通过施工帷幕屏障，将污染物质阻隔在一定的封闭圈内，切断污染路径，使污染物不能向外迁移扩散，从而避免外部环境被污染。

目前，采用旋喷工法形成的垂直阻隔墙，工艺成熟，已在隔水帷幕的工程项目中大量应用。但传统旋喷工法喷浆均匀性不好，导致墙体防渗性能不均匀，而且硬质土层成墙施工效率低下，质量相对较差。因此，针对上述问题有待改进。

实用新型内容

本实用新型提供一种硬质土层旋喷装置，具体实施方式如下：

一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，包括

主旋进模块，其用于旋转钻进硬质土层内；

副旋紧模块，设置于主旋进模块上，主旋进模块旋转钻进硬质土层后，副旋紧模块可进一步使硬质土层破碎成孔；

喷射模块，其设置于主旋进模块或副旋进模块上，喷射模块设置有高压浆管，高压浆管与外部供给设备连接，喷射模块还设置有高压喷嘴，高压喷嘴与高压浆管连通，当主旋进模块进入硬质土层后，外部供给设备向高压浆管供液，并通过高压喷嘴将液体喷向硬质土层。

进一步的，主旋进模块包括钻杆，钻杆以中心轴线轴向转动并向硬质土层方向旋转钻进。

进一步的，副旋紧模块包括旋进转盘、设置于旋进转盘上的钻齿、及用于驱动旋进转盘动作的驱动机构，在驱动机构的动作下，带动旋进转盘转动，用以实现钻齿旋转破碎硬质土层并成孔。

进一步的，旋进转盘设置于钻杆的底端，旋进转盘的转动方向与钻杆的转动方向设置为不同。

进一步的，旋进转盘具有容纳腔室，高压喷嘴设置于容纳腔室内，旋进转盘设置有出料口，高压喷嘴喷射方向对应出料口设置。

进一步的，旋进转盘设置有两组，两组旋进转盘位于钻杆两侧且对应设置。

进一步的，高压喷嘴包括第一高压喷嘴和第二高压喷嘴，第一高压喷嘴和第二高压喷嘴的喷射方向不同。

进一步的，第一高压喷嘴和第二高压喷嘴设置有多个，多个第一高压喷嘴和第二高压喷嘴沿旋进转盘周向设置。

进一步的，还包括履带车，其用以驱动主旋进模块、副旋进模块及喷射模块行走。

进一步的，履带车上设置有升降机构，主旋进模块设置于升降机构上，升降机构用以带动主旋进模块旋转钻进硬质土层内。

由于采用了以上技术方案，本实用新型的有益技术效果是：

1.本实用新型利用旋转钻进和高压冲击喷射的联合作用冲击破碎土体，使得硬质土层能够快速破碎成孔，能够保证成孔的直径保持一致，提高硬质土层的成孔效率；

2.本实用新型利用驱动机构带动转动体转动，带动高压喷嘴转动，使得钻头对硬质土层破碎成孔的同时通过高压喷嘴冲击射流，从而喷射效果更加均匀密实，提高成墙的质量和防渗透性能；

3.本实用新型结构简单、操作方便，利用钻头的钻齿能够进一步提升硬质土层的钻进效果，提高硬质土层的破碎效率，从而提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例中硬质土层旋喷装置的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例中硬质土层旋喷装置的局部示意图；

图3为本实用新型具体实施例中硬质土层旋喷装置的局部侧视图。

附图标记说明：

1、履带，2、底盘，3、机身，4、支架，5、升降平台，6、钻杆，7、转动套筒，8、喷射模块，801、钻齿，802、第一高压喷嘴，803、转动轴，804、第二高压喷嘴，805、旋进转盘，9、钻头。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调节，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调节，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1，结合图1至图3所示，本实施例提供了一种硬质土层旋喷装置，包括主旋进模块，其用于旋转钻进硬质土层内；副旋紧模块，设置于主旋进模块上，主旋进模块旋转钻进硬质土层后，副旋紧模块可进一步使硬质土层破碎成孔；喷射模块，其设置于主旋进模块或副旋进模块上，喷射模块设置有高压浆管10，高压浆管10与外部供给设备连接，喷射模块还设置有高压喷嘴，高压喷嘴与高压浆管10连通，当主旋进模块进入硬质土层后，外部供给设备向高压浆管10供液，并通过高压喷嘴将液体喷向硬质土层。

具体地，硬质土层旋喷装置还包括履带车，其用以驱动主旋进模块、副旋进模块及喷射模块行走。履带车包括履带1、设置于履带1上的底盘2及设置于底盘2上的机身3，机身3上设置有用于安装主旋进模块的支架4，履带1用于带动主旋进模块移动至待喷射硬质土层位置，实现主旋进模块、副旋进模块及喷射模块的定位。

上述结构中，履带车上设置有升降机构，主旋进模块设置于升降机构上，升降机构用以带动主旋进模块旋转钻进硬质土层内。升降机构设置于支架4上，并用于连接支架4和主旋进模块，升降机构包括传动链、设置于传动链上的升降平台、及用于驱动传动链动作的电机，传动链由主动链轮、从动链轮及套设于主动链轮和从动链轮上的链条组成，主动链轮与电机的输出端连接，升降平台设置于链条上，当电机正转，带动主动链轮转动，主动链轮带动链条转动，从而带动升降平台上的主旋进模块向硬质土层方向移动；电机反转，从而带动升降平台上的主旋进模块远离硬质土层方向移动，从而实现主旋进模块的旋进作业。

具体地，主旋进模块包括钻杆6，钻杆6为具有容纳腔的圆柱形结构，钻杆6以中心轴线轴向转动并向硬质土层方向旋转钻进。钻杆6包括第一钻杆和第二钻杆，主旋进模块还包括设置于第一钻杆底部的转动套筒7、与第二钻杆固定连接的钻头9、及设置于第一钻杆容纳腔内用于驱动第二钻杆和钻头9转动的电机，钻头9的底端呈锥形状，转动套筒7设置于第一钻杆与第二钻杆之间，转动套筒7与第一钻杆转动连接并与第二钻杆固定连接，电机的输出端设置有主动齿轮，转动套筒7的内壁对应主动齿轮设置有与之啮合的从动齿轮，当电机启动后，带动主动齿轮转动，主动齿轮带动与之啮合的从动齿轮啮合转动，从而带动转动套筒7转动，转动套筒7带动第二钻杆上的钻头9以钻杆6中心轴线轴向转动，使得钻头9对硬质土层破碎成孔。

具体地，副旋紧模块包括旋进转盘805、设置于旋进转盘805上的钻齿801、及用于驱动旋进转盘805动作的驱动机构，在驱动机构的动作下，带动旋进转盘805转动，用以实现钻齿801旋转破碎硬质土层并成孔。旋进转盘805设置于钻杆6的底端，旋进转盘805的转动方向与钻杆6的转动方向设置为不同。优选的，旋进转盘805设置有两组，两组旋进转盘805位于钻杆6两侧且对应设置，两组旋进转盘805之间通过转动轴803连接，转动轴803转动连接于第二钻杆上，驱动机构为电机，电机设置于第二钻杆的容纳腔内，电机通过传动链带动转动轴803转动，从而带动旋进转盘805转动，旋进转盘805带动钻齿801旋转，从而进一步实现硬质土层的破碎成孔作业。

作为另外一个实施例，钻齿801沿旋进转盘805的外圆面设置有多个，多个所述钻齿801沿旋进转盘805外圆面呈等间距设置，钻齿801与水平面存在一定角度且钻齿801以旋进转盘805的转动方向倾斜向下，从而更加有利于钻齿801破碎硬质土层。

具体地，旋进转盘805具有容纳腔室，高压喷嘴设置于容纳腔室内，旋进转盘805设置有出料口，出料口与容纳腔室连通，高压喷嘴喷射方向对应出料口设置。优选的，高压喷嘴包括第一高压喷嘴802和第二高压喷嘴804，第一高压喷嘴802和第二高压喷嘴804设置有多个，多个第一高压喷嘴802和第二高压喷嘴804沿旋进转盘805周向设置。第一高压喷嘴802和第二高压喷嘴804的进液端均通过总管连通，总管的端部伸出容纳腔室与高压浆管10的出液端转动连接，从而使旋进转盘805带动高压喷嘴转动的同时带动总管绕高压浆管10出液端转动，进而保证高压喷嘴与高压浆管10能够正常工作。

上述结构中，第一高压喷嘴802和第二高压喷嘴804的喷射方向不同。第一高压喷嘴802为横向喷射，以旋进转盘805端面为基准面向外喷射，第二高压喷嘴804为竖向喷射，以旋进转盘805横截面为基准面向下方喷射，且第一高压喷嘴802和第二高压喷嘴804相互交错设置，使得高压浆管10的液体能够从多个第一高压喷嘴802和第二高压喷嘴804均匀喷出，从而提高成墙的质量和防渗透性能。

本实用新型的工作原理是，通过履带车将钻头9对准硬质土层目标位置，启动电机，电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动与之啮合的从动齿轮啮合转动，从而带动转动套筒7转动，转动套筒7带动第二钻杆上的钻头9以钻杆6中心轴线轴向转动，钻头9转动后，升降结构的电机正转，带动主动链轮转动，主动链轮带动链条转动，链条带动升降平台上的主旋进模块向硬质土层方向移动，从而向硬质土层旋转钻进，与此同时，副旋紧模块的电机开启，电机通过传动链带动转动轴803转动，从而带动旋进转盘805转动，旋进转盘805带动钻齿801旋转，从而进一步实现硬质土层的破碎成孔作业。

注液时，外部供给设备高压注入拌和好的水泥浆液，水泥浆液的材料成分包括水泥和水和砂和粉煤灰，水泥浆液通过高压浆管10输送至第一高压喷嘴802和第二高压喷嘴804处产生向外和向下的高压冲击射流，通过钻头9和旋进转盘805钻齿801的旋转切削和高压冲击射流的联合作用，冲击破碎土体迅速成孔，直至预定的深度，然后升降机构的电机反转，带动钻杆6上提一定高度后，电机正转下压钻杆6，重复上下移动钻杆6并高压喷射的操作，对桩孔中的水泥土进行重复搅拌，水泥浆液注入后，停止高压喷射但保持搅拌操作，电机反转上提钻杆6，将钻杆6提出地基表面，从而在硬质土层中形成水泥土桩，然后将履带车移动至成型水泥土桩的一侧且距离桩中心点小于水泥土桩的桩径的位置，再次注浆形成水泥土桩，按照上述相同步骤持续操作，形成更多的桩身咬合的水泥土桩和水泥土桩，最终形成一排由多根桩身咬合的水泥土桩组成的连续止水帷幕墙，从而形成阻隔墙，阻隔墙的质量和防渗透性能得到提高。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，包括

主旋进模块，其用于旋转钻进硬质土层内；

副旋紧模块，设置于主旋进模块上，所述主旋进模块旋转钻进硬质土层后，副旋紧模块可进一步使硬质土层破碎成孔；

喷射模块，其设置于主旋进模块或副旋进模块上，所述喷射模块设置有高压浆管(10)，所述高压浆管(10)与外部供给设备连接，所述喷射模块还设置有高压喷嘴，所述高压喷嘴与高压浆管(10)连通，当主旋进模块进入硬质土层后，外部供给设备向高压浆管(10)供液，并通过高压喷嘴将液体喷向硬质土层。

2.根据权利要求1所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，所述主旋进模块包括钻杆(6)，所述钻杆(6)以中心轴线轴向转动并向硬质土层方向旋转钻进。

3.根据权利要求2所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，所述副旋紧模块包括旋进转盘(805)、设置于旋进转盘(805)上的钻齿(801)、及用于驱动旋进转盘(805)动作的驱动机构，在驱动机构的动作下，带动旋进转盘(805)转动，用以实现钻齿(801)旋转破碎硬质土层并成孔。

4.根据权利要求3所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，所述旋进转盘(805)设置于钻杆(6)的底端，所述旋进转盘(805)的转动方向与钻杆(6)的转动方向设置为不同。

5.根据权利要求3所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，所述旋进转盘(805)具有容纳腔室，所述高压喷嘴设置于容纳腔室内，所述旋进转盘(805)设置有出料口，所述高压喷嘴喷射方向对应出料口设置。

6.根据权利要求3所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，所述旋进转盘(805)设置有两组，两组所述旋进转盘(805)位于钻杆(6)两侧且对应设置。

7.根据权利要求1所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，所述高压喷嘴包括第一高压喷嘴(802)和第二高压喷嘴(804)，所述第一高压喷嘴(802)和第二高压喷嘴(804)的喷射方向不同。

8.根据权利要求7所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，所述第一高压喷嘴(802)和第二高压喷嘴(804)设置有多个，多个所述第一高压喷嘴(802)和第二高压喷嘴(804)沿旋进转盘(805)周向设置。

9.根据权利要求1所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，还包括履带车，其用以驱动主旋进模块、副旋进模块及喷射模块行走。

10.根据权利要求9所述的一种硬质土层旋喷装置，其特征在于，所述履带车上设置有升降机构，所述主旋进模块设置于升降机构上，所述升降机构用以带动主旋进模块旋转钻进硬质土层内。

Images