[實用新型]一種大深度粗砂土堤基垂直鋪塑截滲開槽機具結構

有效

• 申請號: 201320407969.1
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN203334335U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 吳正松;姜華;劉樹明
• 申請（專利權）人: 淮河工程有限公司
• 主分類號: E02F5/02
• 分類號: E02F5/02;E02F7/10
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 何君

技術領域

本實用新型涉及一種大深度粗砂土堤基垂直鋪塑截滲開槽機具結構，屬于水利工程堤防截滲施工技術領域。

背景技術

垂直鋪塑截滲工藝已被廣泛運用于我國水利工程中的堤防、病險水庫堤壩除險加固工程之中，收到了很好的效果。目前這類工程施工設備主要有兩種：鏈條式（即挖斗式）和鋸齒式（即往復式）開槽鋪塑機。他們的基本原理都是一致的，即通過切削機具將一定寬度和深度范圍的土體切削挖運到地表，再將塑膜沿槽壁鋪設，然后再回填土自然密實，形成一道垂直防滲帷幕。但工作原理有別：鏈條式開槽機是通過類似挖掘機的挖斗做連續不斷的循環運動把土體直接挖運到槽外，而往鋸齒式開槽機卻是通過大臂上的鋼鋸齒相對于待挖土體做往復運動，不斷切割、壓磨、振動與攪拌作用，將槽內土體粉碎、磨細、攪拌直至成泥漿，再用泥漿泵抽排到地表泥漿池。

但是，對于大深度粗砂土或含粗砂量很大的土層，用上述兩種常用設備機具施工都存在困難，主要原因分別如下：

1、當鏈條式開槽機作劇烈的切削、振動運動時，因砂土的粘聚力很小而自然崩解、液化，并在挖斗的循環攪動作用下擴散至整個槽腔水體中而無法充盈挖斗，挖斗帶出的土量很少。當開挖達到一定深度時，因受挖斗循環攪動作用力的限制，砂粒很難被推送到槽腔上部，上部水體相對靜止，先前已被攪動上浮的砂粒將慢慢沉淀，一部分被挖斗帶入槽底，一部分在挖斗的循環攪動作用下重又上浮，只有少量砂土被帶出槽外，“切削量”與“沉淀量”基本持平，結果造成“不吃土”現象。

更為嚴重的問題是，當深度很深時，由于砂粒的沉淀量增加，一部分砂粒進入大臂與槽壁的縫隙里，造成大臂與槽壁間產生一定摩擦力；又一方面，砂粒沉淀先從大臂末端開始堆積，逐漸向上增厚，直至給大臂施加一定量的砂土重量。由于摩擦力和上部沉淀砂土重量的雙重作用，設備負載大大增加，最終使得大臂被卡在槽腔內而不能動彈，進而被埋于槽內。根據堤防規范，被埋大臂是必須取出的，而對于有十幾米深的槽腔，取出已經被砂土深埋的大臂是十分困難的，不僅經濟損失很大，而且一旦不能在短期內取出，將給施工期的防汛等工作帶來巨大壓力。

2、土層為細砂、粉砂、壤土或填筑不密實的粘性土堤防，用鋸齒式開槽機施工是完全合適的。因為細砂、粉砂、壤土或填筑不密實的粘性土堤防，槽腔內充滿的漿液基本上是經切削、壓磨、振動與攪拌后形成的泥漿液體，在短時間內基本不沉淀或沉淀量極小，因此，只要把連接泥漿泵的泥漿管深入槽腔液面下一定深度即可抽排出含土量很大的泥漿（排出的泥漿置于槽口邊泥漿池，稀漿流回槽內、稠漿暫存池內固結，視施工進展情況回填）。

但是，對于大深度粗砂土層，也會出現大臂上部水體相對靜止和槽腔內懸浮砂土慢慢沉淀的情況，這時用泥漿泵管深入槽腔一定深度的辦法，并不能抽排出含砂量很大的泥漿液，這是因為砂粒的上浮高度有一定限度，當泥漿泵管進口離懸浮砂粒較遠時，其抽排砂的吸力就很??；如果把泥漿泵管深入槽腔內很深位置，一是泥漿泵管進口位置很難精準定位，二是即使精準定置，在水下，由于大臂的往復切削、振動作用，泥漿泵管進口段也是搖擺不定，如果因離大臂鋸齒太近而與其發生接觸、碰撞，設備與機具就有可能發生毀壞，進而影響工程進展；另外，泥漿泵是專用于對泥漿的抽排，而對粗砂的吸排作用很有限。因此，對于土質主要為粗砂、截滲深度超過12～15米的堤身截滲工程，采用常規的鏈條式、鋸齒式開槽機進行鋪膜施工，難度都比較大。

發明內容

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足之處，提供一種大深度粗砂土堤基垂直鋪塑截滲開槽機具結構。該機具結構包括開槽機大臂，所述的開槽機大臂兩側有切削土鋸齒，開槽機大臂的末端焊接有鋼板夾，鋼板夾上固定有抽砂管；所述的開槽機大臂通過鋼管與排砂管連接。通過開槽機大臂上的切削土鋸齒往復切削、磨壓砂土，使砂土“沸騰”，然后開動抽砂泵通過抽砂管嘴吸取、經抽砂管將粗砂排于沉砂池，隨著開槽的進尺，槽腔達到一定長度，即可下塑膜卷、鋪塑，鋪塑達到一定段長后，用人工回填一定厚度的粘土，將塑膜底部壓住，防止塑膜漂浮起來，回填粘土達到一定長度后，即可開動排砂泵，將沉砂池里的砂排入已鋪好塑膜后方的粘土上方的槽腔，即完成開槽鋪塑施工的一個流程。

本實用新型是以如下技術方案實現的：一種大深度粗砂土堤基垂直鋪塑截滲開槽機具結構，其特征是：機具結構包括開槽機大臂，所述的開槽機大臂兩側有切削土鋸齒，開槽機大臂的末端焊接有鋼板夾，鋼板夾上固定有抽砂管；所述的開槽機大臂通過鋼管與排砂管連接。

所述抽砂管的末端有抽砂管嘴；所述排砂管的末端有排砂管嘴。