[发明专利]拱顶刨铣协同连续式高喷防渗墙施工方法

说明书

本发明公开了一种拱顶刨铣协同连续式高喷防渗墙施工方法,采用长臂挖机，小臂上设置安装锯齿，所述小臂上安装若干气嘴和或浆嘴，气嘴用于喷射高压气流，浆嘴用于喷射高压浆液；小臂两侧设置导流凹槽，使锯齿切割之后的沙石泥浆可以沿导流凹槽向后流动；小臂下端安装耙斗，耙斗背部也安装锯齿，耙斗和小臂下压时，耙斗铣削地层，并结合安装在耙斗上的气嘴和浆嘴切割冲洗地层，小臂上的气嘴和浆嘴形成高速喷射流束对前侧的地层进行预切割，耙斗和小臂提升过程中，锯齿拱顶切割地层，并协同气嘴和浆嘴的流体切割动作，共同冲击、破碎、铣削地层。本发明可实现拱顶刨铣协同工作，上提、下压时都可以切削地层，提高了效率。

技术领域

本发明涉及防渗墙施工技术领域，尤其涉及拱顶刨铣协同连续式高喷防渗墙施工方法，要求申请日为2020年7月20日，申请号2020106965865，专利名称为一种刨铣法连续式高喷防渗墙施工方法的优先权。

背景技术

防渗墙是环保工程和水利水电工程中的重要构筑物，主要用于垃圾填埋场外围封场和堤坝基础的垂直防渗。传统的防渗墙施工工艺主要有液压抓斗法、射水造墙法、高喷法、冲击钻法、深层搅拌法等。其中液压抓斗法、射水造墙法、冲击钻法属于全置换工艺，而高喷法和深搅法则属于非置换工艺。传统的全置换工艺须把原始地层中的土砂石等物质弄出地面，泥浆固壁(一般采用粘土或膨润土制浆)，然后采用导管法水下砼浇筑的方式，回灌砼材料成墙，这种方法的主要缺点是工序繁多，造价较高，且容易出现沉渣、离析、断墙、开叉等质量问题；传统的非置换工艺是原地切割、搅拌地层，并充填水泥浆液，就地固结成墙，这种方法的缺点是容易出现漏喷、漏搅、开叉等现象，质量保证度低。

刨铣法连续式高喷防渗墙工艺，在刨铣、喷射过程中渣料不弄出地面，但原始地层物料在刨铣、喷射共同作用下存在小范围内的挪移、置换，因此，该工艺介于传统的全置换工艺和非置换工艺之间，却结合两种传统工艺的特点，扬长避短，同时达到质量可靠和造价低廉的效果。

传统的挖机，由于臂长有限，机臂结构和力学性质等方面受限，难以应用于防渗墙施工，且直接开挖容易造成槽壁坍塌。结合机械制造技术(挖改技术)和精细化工技术(混凝土外加剂技术)的深入研究，上述难题得以解决。本技术巧妙地采用特种长臂挖机进行刨铣作业，同时喷射水泥浆液(掺外加剂)固壁、成墙，成为一种质量可靠、造价低廉的新型防渗墙施工方法。

发明人在先申请的专利2020106965865公开了一种刨铣法连续式高喷防渗墙施工方法，在特种长臂挖机上安装铣具(耙斗或松土器)，并在铣具上安装喷嘴，通过高速喷射流束对地层进行预切割，协同铣具的刨铣动作，共同冲击、破碎、铣削地层，水泥浆液在作业过程中既可起到护壁作用，又可与原始地层中物料掺混后自行凝结成墙。虽然相较现有技术有很大进步，但是实际施工时发现，由于挖机的结构特点和油缸的安装方式的关系(如图1所示)，施工过程中，如果采用前进式施工，长臂受到土层的阻力，长臂难以提起，因此只能采用后退式施工，后退式施工时，长臂前侧的土层已经挖空，可以提起长臂。但是，由于挖机的设计特点，后退式施工铣具刨挖土层的效率受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拱顶刨铣协同连续式高喷防渗墙施工方法，将长臂挖机的小臂设计成弧形，在弧背上安装若干锯齿，并且设置气嘴和浆嘴，可以通过小臂上的锯齿、气嘴和浆嘴拱顶切割地层，结合耙斗刨铣地层，大大提高防渗墙施工效率。