[发明专利]一种无接头连续式原位防渗墙构建装置及帷幕构筑方法

权利要求书

1.一种无接头连续式原位防渗墙的构建装置，包括支撑机构（1）、切削机构（2）、动力机构（3）、破碎料收集以及筛选机构（4）和防渗材料配制生产机构（5），其体征在于，所述的支撑机构（1）上固定安装有切削机构（2），所述的切削机构（2）与破碎料收集以及筛选机构（4）的输入端通过地层破碎料输出管（6）相连，所述的破碎料收集以及筛选机构（4）的合格破碎料输出端（401）与防渗材料配制生产机构（5）的输入端相连，所述的防渗材料配制生产机构（5）的输出端与切削机构（2）通过泵送管（7）相连；

所述的破碎料收集以及筛选机构（4）和防渗材料配制生产机构（5）设置在帷幕槽段（8）的上方；

所述的切削机构（2）包括多组垂向切削刀盘（201）和多组横向切削刀盘（202）；每组所述的垂向切削刀盘（201）包括垂向逆时针转斗切削轮（20101）和垂向顺时针转斗切削轮（20102），所述的垂向逆时针转斗切削轮（20101）和垂向顺时针转斗切削轮（20102）间均设置有破碎料垂向收集管（20103），所述的破碎料垂向收集管（20103）与地层破碎料输出管（6）相连；

所述的切削机构（2）中还包括原位防渗材料回灌输送管（203），所述的原位防渗材料回灌输送管（203）的一端深入到帷幕槽段（8），原位防渗材料回灌输送管（203）的另一端与泵送管（7）相连；

每组所述的横向切削刀盘（202）包括横向逆时针转斗切削轮（20201）和横向顺时针转斗切削轮（20202），所述的横向逆时针转斗切削轮（20201）和横向顺时针转斗切削轮（20202）间均设置有破碎料横向收集管（20203），所述的破碎料横向收集管（20203）与地层破碎料输出管（6）相连；

所述的破碎料筛选以及收集机构（4）包括沿垂向由下至上相连设置的收集仓（402）和筛分仓（403），所述的筛分仓（403）一侧与地层破碎料输出管（6）相连，筛分仓（403）的另一侧的合格破碎料输出端（401）与防渗材料配制生产机构（5）相连；

所述的防渗材料配制生产机构（5）包括沿垂向由下至上相连设置的称重系统（501）、制备仓（502），所述的制备仓（502）的一侧与筛分仓（403）的合格破碎料输出端（401）相连，另一侧的防渗材料输出口（503）与泵送管（7）相连。

2.如权利要求1所述的无接头连续式原位防渗墙的构建装置，其特征在于，所述的支撑机构（1）包括支撑底盘（101），履带（102），液压柱（103）、圆形转盘（104）和支撑桁架（105），所述的支撑底盘（101）的两侧可转动设置有履带（102），所述的支撑底盘（101）的上部设置有可转动的圆形转盘（104），所述的圆形转盘（104）的上部一侧设置有驾驶舱（9），另一侧设置动力机构（3）；所述的驾驶舱（9）的前端设置有支撑桁架（105），所述的支撑桁架（105）下端固定设置在与地面接触的液压柱（103）上。

3.如权利要求1所述的无接头连续式原位防渗墙的构建装置，其特征在于，所述的破碎料收集以及筛选机构（4）和防渗材料配制生产机构（5）与帷幕槽段（8）间设置有可移动的拖车（10）。

4.一种如权利要求1至3所述的无接头连续式原位防渗墙构建装置的帷幕构筑方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，确定截水帷幕起点位置、设计前行方向和终点位置、截水帷幕厚度、截水帷幕深度，并将截水帷幕底部设置在隔水层岩体中；

步骤二，采用切削机构在截水帷幕线起点位置从地面向下垂向开槽，液压支柱支撑在开挖槽段附近地面，动力机构驱动垂向逆时针转斗切削轮和垂向顺时针转斗切削轮向下切削地层，切削破碎后的地层破碎料由破碎料垂向收集管吸附、收集，并通过地层破碎料输出管输送至地面的破碎料收集以及筛选机构；

步骤三，一组垂向切削刀盘切削结束后，在垂向切削刀盘上方连续连接横向切削刀盘，同时底部的垂向切削刀盘继续垂向切削，切削破碎后的地层破碎料由继续由破碎料垂向收集管吸附、收集，并通过地层破碎料输出管输送至地面的破碎料收集以及筛选机构；

步骤四，重复步骤三操作，直至垂向切削刀盘切削到底部隔水层至确定的截水帷幕深度，停止垂向切削；

步骤五，在动力机构驱动下，切削机构沿着截水帷幕设计方向前行，前行的过程中横向切削刀盘的横向逆时针转斗切削轮和横向顺时针转斗切削轮不断切削前进方向地层，破碎料横向收集管吸附、收集地层破碎料，并通过地层破碎料输出管输送至地面的破碎料收集以及筛选机构；

所述的横向切削刀盘横向切削过程中，底部的垂向切削刀盘继续切削底部的隔水地层，切削深度始终确定的截水帷幕深度；

步骤七，破碎料收集以及筛选机构根据技术参数要求筛选出满足要求的材料，满足要求的材料经合格破碎料输出端输出进入防渗材料配制生产机构，不满足要求的材料进入收集仓作为废弃材料处理；

所述的技术参数包括粗、细骨料的粒径、强度、含泥量、含水量和级配；

所述的满足要求的材料包括直径不大于3cm的碎石或卵石和粒径位于0.25~0.5mm的砂粒；

步骤八，进入防渗材料配制生产机构的材料经称重系统称重后，添加水泥、粉煤灰、膨润土、外加剂和水后在防渗材料制备仓中混合搅拌，制备强度和渗透系数满足设计要求的防渗材料，并通过防渗材料输出口输送到泵送管中；

步骤九，防渗材料经泵送管进入原位防渗材料回灌输送管，并通过原位防渗材料回灌输送管输送至帷幕槽段，在帷幕槽段浇筑成上下连续的截水帷幕；

步骤十，重复步骤一至步骤九，构建得到无接头连续的截水帷幕墙体。