[發明專利]一種固化/氧化污染土的多孔噴漿雙向立體攪拌協同裝置及方法

有效

• 申請號: 202011471435.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112609664B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 柯瀚;劉瑩;胡杰;鄧永鋒;許傳龍;陳云敏;詹良通
• 申請（專利權）人: 浙江大學;東南大學
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E02D3/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種固化/氧化污染土的多孔噴漿雙向立體攪拌協同裝置及方法。該裝置包括攪拌軸、立體攪拌頭、輸漿總管、輸漿支管、噴漿嘴、螺旋葉片和鉆頭。該裝置采用全方位多孔噴漿和雙向立體攪拌協同的方式，雙向立體攪拌頭極大的提高了切削和翻攪的能力，使藥劑漿液在適宜攪拌轉速和旋噴噴射壓力下在土體中充分擴散，提升藥劑與土體拌和的均勻性，藥劑效果更佳，重金屬固化率/有機物去除率提高，污染土處理更徹底。該裝置既保證了藥劑與土體拌和的均勻性，又優化了噴漿攪拌施工工藝，避免了不必要的工序和材料的浪費，提高了施工效率和施工質量。

技術領域

本發明屬于土木工程技術領域，進一步涉及污染土原位修復技術領域，特別是涉及一種用于污染土原位固化/氧化的噴漿攪拌裝置及方法。

背景技術

隨著污染場地修復在我國逐漸得到關注和重視，巖土施工技術也應用在了土壤原位修復領域。目前我國處理地基的主要施工技術有：深層攪拌法、高壓旋噴法、三軸攪拌法。

深層攪拌法是利用低壓力漿泵(壓力一般小于2MPa)把漿液泵送至土體深處，通過攪拌葉片直接將土體和藥劑強制拌和。常規攪拌法施工機械簡單，施工速度快，造價較低；但因機械動力不足、泵漿壓力小而會導致其適用地層范圍有限，拌和體均勻性差等缺點。

高壓旋噴法是利用高壓設備，將漿液以近20Mpa的高壓射流通過噴嘴射出，沖擊破壞土體，使漿液和土體拌和。(傳統的裝置由于噴漿嘴位于攪拌頭最下部，旋噴的實質過程就是先由噴漿嘴上部的葉片切割攪拌土體，然后由噴漿嘴噴出漿液。)由于其具有較強的鉆進與切削能力，使其適用地層范圍較廣。但因噴漿壓力大，噴射范圍隨地層軟硬變化而變化，會導致拌和體半徑大小難以控制，又由于漿液在土體中流動性較差，導致混合的均質性較差，且材料浪費嚴重。

三軸攪拌法是在原有深層攪拌法(單軸)基礎上發展而來，改進采用三軸攪拌并在攪拌軸上增加螺旋葉片，且大幅增強動力。使其效率高、搭接效果好、應用范圍廣。為了使攪拌更加均勻，通過攪拌軸上的螺旋葉片把漿液與土充分翻攪拌和，在此過程中漿液和置換出的一些土塊掉落到孔中，導致拌和體下部攪拌不均勻。

現有技術在污染土原位修復中應用時往往存在以下問題：黏性較大的污染土因難以充分破碎而形成不均勻的大團粒，其與藥劑混合的均勻性較差；固化劑向黏土團粒內部擴散的影響范圍有限，當團粒內部受環境影響發生脹縮變形時，外部固化層會開裂，引發固化污染土長期耐久性能的劣化。主要原因是國內的裝置在泵漿和攪拌均勻性方面存在著不足，不能很好的將藥劑擴散，并使藥劑與土體充分的混合。攪拌旋噴技術是在以上技術基礎上發展起來的，兼顧施工質量與施工效率。基于此，設計一種新型噴漿攪拌協同裝置及方法，旨在解決藥劑與污染土拌和體的均勻性問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種固化/氧化污染土的多孔噴漿雙向立體攪拌協同裝置及方法，在原位施工中，在裝置的不同高度上設置多孔噴漿與雙向攪拌，實現全方位的立體攪拌，使藥劑漿液在適宜攪拌轉速和旋噴噴射壓力下在黏土體中與污染土充分混合，提升分布的均勻性，重金屬固化率/有機物去除率提高，污染土處理更徹底。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一、一種固化/氧化污染土的多孔噴漿雙向立體攪拌協同裝置

固化/氧化污染土的多孔噴漿雙向立體攪拌協同裝置，包括攪拌軸、立體攪拌頭、輸漿總管、輸漿支管、噴漿嘴、螺旋葉片、鉆頭。