[发明专利]旋挖钻进系统及应用其进行的土壤和地下水原位修的工艺

权利要求书

1.一种旋挖钻进系统，其特征在于，包括内管、外管、喷射短节和钻头，内管转动支撑在外管内，内管和外管分别通过对应的动力头驱动；在外管钻进的一端套接喷射短节，喷射短节远离外管的一端连接钻头；所述喷射短节包括其沿径向均匀开设的多个喷射口，内管和外管对应喷射口对应开有同轴的过水孔，内管上开设的过水孔比外管上开设的过水孔的内径小，内管上的过水孔通过水平管延伸至所述喷射短节径向开设的喷射口内；在喷射短节正对内管端面的位置开设台阶孔，台阶孔与钻头水眼连通，内管插入到所述台阶孔的大孔内，在台阶孔的大孔内还具有用于封闭所述台阶孔小孔的密封块，密封块远离内管的一面通过一端固定于台阶孔小孔内的弹簧支撑在台阶孔大孔内。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻进系统，其特征在于，还包括钻机，所述钻机上安装有桅杆，桅杆与钻机铰接使桅杆倾角在0-90°之间调节。

3.根据权利要求2所述的旋挖钻进系统，其特征在于，还包括内管水龙头和外管水龙头，所述内管水龙头与内管的动力头装配在一起，所述外管水龙头和外管的动力头装配在一起；所述内管水龙头和内管的动力头沿桅杆轴向滑动装配在桅杆上，所述外管水龙头和外管的动力头沿桅杆轴向滑动装配在桅杆上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的旋挖钻进系统，其特征在于，还包括泥浆泵和砂石泵，所述泥浆泵进口通过管道连通泥浆池，出口通过管道与外管水龙头连通；所述砂石泵进口通过管道与内管水龙头连通，出口通过管道与泥浆池连通。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的旋挖钻进系统，其特征在于，还包括泥浆泵和配药站，所述配药站的出水口与泥浆泵的进口连通，所述泥浆泵的出口与内管水龙头连通。

6.根据权利要求5所述的旋挖钻进系统，其特征在于，还包括空气压缩机，所述空气压缩机与外管水龙头连通。

7.一种应用权利要求1所述旋挖钻进系统进行的土壤和地下水原位修复工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1，确定污染地层或地下水的污染分布情况，确定钻孔位置和分布；

S2，通过旋挖钻机系统进行钻孔；钻进过程中，泥浆液通过内管和外管之间的环空中进入喷射短节内，然后通过水平管和喷射口之间的环形间隙喷出，喷出的泥浆液通过钻头的水眼进入到喷射短节的台阶孔内，通过压力作用将密封块顶起后，泥浆液通过台阶孔进入到内管中排出；

S3，采用回拖旋喷的方式，通过内管向污染地层或地下水喷射修复药液，通过外管向污染地层或地下水所在区域喷射高压气体；在液体压力作用下，进入到喷射短节后的修复药液将密封块压在台阶孔内，封闭喷射短节和钻头之间的连通通道；高压气体的喷出气压小于修复药液的液压且高压气体的喷出速度大于修复药液的喷出速度，从而使喷射出的高压气体附在喷射出的液柱表面形成气幕。

8.根据权利要求7所述的土壤和地下水原位修复工艺，其特征在于，在步骤S2中，通过泥浆泵从泥浆池中吸取泥浆液再向内管和外管之间的环空中注入，通过砂石泵从内管中吸出泥浆液并排出至泥浆池。

9.根据权利要求7所述的土壤和地下水原位修复工艺，其特征在于，在步骤S3中，回拖旋喷包括竖直方向的回拖旋喷和水平方向的回拖旋喷，通过调整桅杆角度改变回拖旋喷的方向。

10.根据权利要求9所述的土壤和地下水原位修复工艺，其特征在于，在回拖旋喷过程中，通过配药站配置修复药液并通过泥浆泵泵入内管；同时通过空气压缩机制造高压气体泵入内管和外管之间的环空中以在喷射出的液柱表面形成气幕。