[發明專利]雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻裝置及其施工方法

有效

• 申請號: 201910491040.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110144920B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 周廣泉;姚占勇;沈繽;周沖
• 申請（專利權）人: 山東省機械施工有限公司;山東大學
• 主分類號: B05B1/30
• 分類號: B05B1/30;E02D19/18;E02D5/18;E02D15/04
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 耿媛媛

1.雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻裝置，包括雙高壓旋噴設備，所述雙高壓旋噴設備由旋噴管、連接于旋噴管上方的回轉接頭和提升機構、與回轉接頭通過管道相連的高壓水泵、高壓水泥漿泵以及空氣壓縮機組成，所述旋噴管上設有高壓水噴射孔和高壓水泥漿噴射孔，其特征在于，所述雙高壓旋噴設備的回轉接頭與提升機構之間連接有可在360⁰角度范圍內做變角速運動的變角速動力頭，所述高壓水泵與旋噴管之間的輸送管上設有用于調節回轉接頭上高壓水噴射孔處的水壓和水量的高壓水調節裝置，變角速動力頭上部設有角度傳感器，此外還包括PLC控制系統，所述角度傳感器與PLC控制系統信號輸入端相連，所述高壓水調節裝置與PLC控制系統信號輸出端相連，所述PLC控制系統通過角度傳感器信號控制旋噴管在不同角度高壓射流的時間長短，同時控制高壓水調節裝置調節進入噴射管內的高壓水的水壓和流量，當旋噴管轉向垂直于帷幕軸線方向時，PLC控制系統接收到角度傳感器的信號后控制高壓水調節裝置，將管路中的壓力和流量部分釋放，噴嘴處的高壓射流強度減弱。

2.根據權利要求1所述的雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻裝置，其特征在于，所述高壓水調節裝置包括與高壓水輸送管相連的三通管、與三通管出水口相連的電磁閥，所述三通管進口與高壓水泵出水口相連，三通管第一出口與旋噴管上的高壓水進水口相連，所述電磁閥為常閉的開關閥并且連接于三通管第二出口處，電磁閥與PLC控制系統的信號輸出端相連。

3.根據權利要求2所述的雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻裝置，其特征在于，所述電磁閥出口連接有節流管接頭，所述節流管內設有節流孔，并且節流管與用于供水的水箱通過排水管相連。

4.根據權利要求3所述的雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻裝置，其特征在于，所述電磁閥與節流管接頭之間形成的背壓小于等于10MPa。

5.雙變量雙泵旋噴防滲帷幕施工方法，施工方法基于如權利要求1所述的雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻裝置進行實施，施工方法包括以下步驟：

A、根據防滲帷幕確定施工路線進行定位、放線；

B、采用常規鉆機預鉆孔，孔徑、孔深和鉆孔垂直度均應滿足設計要求；

C、臺車就位，依次啟動高壓水泵、高壓水泥漿泵和空氣壓縮機，檢視介質噴射正常后，將旋噴管下入鉆孔后，再依次啟動變角速動力頭和提升機構；

D、變角速動力頭驅動旋噴管在360°范圍內變角速旋噴，并在上述角度范圍內借助PLC控制系統，根據所要成墻的形狀和厚度控制高壓水調節裝置實現變壓力、變流量運行；

E、旋噴管在提升機構的驅動下，提升至設計帷幕高度，即完成一段帷幕的施工，按兩序孔的順序施工，完成全部防滲帷幕的施工。

6.根據權利要求5所述的雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻方法，其特征在于，步驟A中，噴射孔距的確定根據施工地的土層巖性特點和噴射參數確定，噴射孔距為傳統旋噴樁帷幕的2~3倍。

7.根據權利要求5所述的雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻方法，其特征在于，步驟B中，采用鉆機預鉆孔，鉆機就位與設計位置偏差小于5cm，鉆孔內徑大于旋噴管的外徑；孔深為防滲墻或防滲帷幕的深度；成孔垂直度偏差在1%內。

8.根據權利要求5所述的雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻方法，其特征在于，步驟C中，啟動高壓水泵、空氣壓縮機和高壓水泥漿泵；高壓水泵中，水壓力35MPa-40MPa、流量75L/min-100L/min；空氣壓縮機中，空氣壓力0.7MPa-1.0MPa、流量2m³/min-3m³/min；高壓水泥漿泵中，水泥漿液壓力30MPa-35MPa、流量75L/min-100L/min。

9.根據權利要求5所述的雙變量雙泵旋噴防滲帷幕成墻方法，其特征在于，所述步驟D中，當沿帷幕軸線方向時，雙泵同時全功率噴射介質，當旋噴管轉向垂直于帷幕軸線方向時，PLC控制系統接收到角度傳感器的信號后控制高壓水調節裝置，將管路中的壓力和流量部分釋放，噴嘴處的高壓射流強度減弱。