一种土体就地固化双向搅拌设备及滩涂地区地基固化方法技术

本发明专利技术公开了一种土体就地固化双向搅拌设备及滩涂地区地基固化方法，搅拌设备包括搅拌臂和至少两个搅拌鼓；所有搅拌鼓均转动设置在搅拌臂前端，且绕搅拌臂的周向均匀布置；每个搅拌鼓包括驱动装置和至少两个搅拌鼓单元；相邻两个搅拌鼓单元之间通过搅拌鼓连接装置转动连接；驱动装置驱动所有搅拌鼓单元同时转动，且相邻两个搅拌鼓单元的转动方向相反

【技术实现步骤摘要】
一种土体就地固化双向搅拌设备及滩涂地区地基固化方法


[0001]本专利技术属于土木工程设备领域，特别涉及一种土体就地固化双向搅拌设备及滩涂地区地基固化方法
。

技术介绍

[0002]软土路基普遍存在颗粒细小
、
黏粒和有机质含量高
、
渗透系数低等特点，其强度及压缩特性难以满足工程需求
。
基于固化法的就地固化技术近年来在浅层软基处理中得到了越来越多的应用
。
就地固化技术是将固化材料和软土在原位进行拌和
、
搅拌，使之形成强度更高的混合土体，能最大限度利用原土，具有环境影响小
、
施工工艺灵活和成本低等优点
。
[0003]然而在沿海滩涂地区，运用传统的搅拌设备进行就地固化施工时常常会出现土粒抱团现象，导致土体搅拌不均，从而影响就地固化的效果，同时，传统的搅拌设备不能兼顾多种工况，从而导致要根据工况选择不同的搅拌设备，这增加了施工的成本
。
[0004]为此，亟需解决沿海滩涂地区土体搅拌过程中土粒抱团现象导致的搅拌不匀问题和现阶段搅拌设备不能同时适用于多种工况的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种土体就地固化双向搅拌设备滩涂地区地基固化方法，通过将单个搅拌鼓设计成由不同方向转动的搅拌鼓单元连接形成，以此结构的搅拌设备固化滩涂地区地基，能够解决沿海滩涂地区土体搅拌过程中土粒抱团现象导致的搅拌不匀问题；通过多个喷管形成的多功能管道输送机构，可以解决现阶段搅拌设备不能同时适用于多种工况的问题
。
[0006]一种土体就地固化双向搅拌设备，包括搅拌臂和至少两个搅拌鼓；所有搅拌鼓均转动设置在搅拌臂前端，且绕搅拌臂的周向均匀布置；每个搅拌鼓包括驱动装置和至少两个搅拌鼓单元；相邻两个搅拌鼓单元之间通过搅拌鼓连接装置转动连接；驱动装置驱动所有搅拌鼓单元同时转动，且相邻两个搅拌鼓单元的转动方向相反
。
[0007]进一步地，搅拌鼓的数量为两个，记为左搅拌鼓和右搅拌鼓，二者结构相同；以左搅拌鼓为例，其结构包括两个搅拌鼓单元，记为上搅拌鼓单元和下搅拌鼓单元；上搅拌鼓单元的一端与搅拌臂转动连接，上搅拌鼓单元的另一端与搅拌鼓连接装置的一端转动连接，搅拌鼓连接装置的另一端与下搅拌鼓单元的一端转动连接，驱动装置驱动上搅拌鼓单元和下搅拌鼓单元同时转动，且上搅拌鼓单元的转动方向与下搅拌鼓单元的转动方向相反
。
[0008]进一步地，上搅拌鼓单元和下搅拌鼓单元均具有筒状结构的防水外壳，外壳的圆周内侧壁沿周向都加工有齿，形成齿圈；所述驱动装置包括液压马达
、
与上搅拌鼓单元外壳的内壁啮合的上搅拌鼓单元传动齿轮
、
与下搅拌鼓单元外壳的内壁啮合的下搅拌鼓单元传动齿轮，液压马达设置在搅拌
臂中，下搅拌鼓单元传动齿轮包括一级传动齿轮和二级传动齿轮，一级传动齿轮与下搅拌鼓单元外壳同轴设置，二级传动齿轮与下搅拌鼓单元外壳内啮合
、
并与一级传动齿轮外啮合，上搅拌鼓单元传动齿轮与液压马达之间通过传动杆一连接，一级传动齿轮通过传动杆二与传动杆一连接
。
[0009]上
、
下搅拌鼓单元是通过液压马达的驱动和多级齿轮的传动实现了双向搅拌，能够减少在沿海滩涂地区施工时出现的土粒抱团现象，使搅拌更加均匀
。
[0010]具体地，传动杆一中心具有沿轴向的通孔，传动杆一内侧壁沿与轴线平行的方向开设有连接槽，传动杆二的圆周外侧壁上沿与轴线平行的方向设置有与传动杆一的连接槽适配的凸起，传动杆二通过凸起卡设在传动杆一内部连接槽中，与传动杆一固连在一起
。
[0011]更为具体地，液压马达与传动杆一
、
传动杆二之间的具体连接结构为：传动杆一中心具有沿轴向的通孔，传动杆一内侧壁沿与轴线平行的方向开设有用于安装传动杆二的连接槽，传动杆一的圆周外侧壁沿与轴线平行的方向设置有用于连接上搅拌鼓单元传动齿轮的凸起，上搅拌鼓单元传动齿轮的中心沿轴向开设有一个通孔，通孔中沿轴向开设有连接槽，传动杆一外部的凸起与上搅拌鼓单元传动齿轮的连接槽适配；传动杆二的圆周外侧壁沿与轴线平行的方向设置有与传动杆一的连接槽适配的凸起，传动杆二的外径与传动杆一的内径相同，传动杆二通过凸起滑动卡设在传动杆一的通孔中
。
传动杆一通过联轴器与液压马达输出轴固连，液压马达转动时，通过传动杆一带动传动杆二转动，从而带动上搅拌鼓单元传动齿轮连同上搅拌鼓单元外壳同向转动，同时由传动杆二带动一级传动齿轮同向转动，再通过二级传动齿轮带动下搅拌鼓单元外壳反向转动
。
[0012]进一步地，搅拌鼓连接装置包括筒状结构的防水外壳，传动杆二穿过搅拌鼓连接装置外壳与传动杆一连接，搅拌鼓连接装置外壳两端分别对应与上搅拌鼓单元外壳和下搅拌鼓单元外壳转动连接，且连接处动密封
。
上
、
下搅拌鼓单元通过搅拌鼓连接装置连接，方便拆卸
、
维修和护理
。
[0013]进一步地，上搅拌鼓单元外壳和下搅拌鼓单元外壳上设置有多个刀片，上搅拌鼓单元外壳上的所有刀片绕上搅拌鼓单元外壳沿轴向呈螺旋状，下搅拌鼓单元外壳上的所有刀片绕下搅拌鼓单元外壳沿轴向呈螺旋状；所有刀片均倾斜设置，且上搅拌鼓单元和下搅拌鼓单元的刀片螺旋方向和倾斜方向均相反
。
[0014]上搅拌鼓单元的刀片转动时对搅拌土体有一个下压的趋势，下搅拌鼓单元的刀片转动时对搅拌土体有一个上翻的趋势，使搅拌更充分，刀片的夹角和大小可根据施工现场的地质条件和施工面积选择
。
[0015]进一步地，搅拌臂外侧连接有固定管，固定管中设置有液态固化剂喷管
、
高压气体喷管和粉剂喷管，每个喷管均伸出固定管向沿伸设置，每个喷管的出口均设置伞状喷嘴
。
[0016]液态固化剂喷管的材质可以为橡胶，兼具较好的柔韧性和防水性，管道内壁设置聚乙烯材料涂层，避免固化剂中的腐蚀性物质腐蚀管道，提高管道的使用寿命
。
液态固化剂喷管的直径和厚度可根据液体的流量和压力进行选择
。
[0017]高压气体喷管的材质可以为
EPDM
混炼胶，外观
、
柔软度
、
弹性类似橡胶，有良好的抗腐蚀
、
抗氧化
、
抗老化能力，密封处使用聚四氟垫片，提高其耐磨性和耐腐蚀性
。
高压气体喷管的直径和厚度可根据空气压力进行选择
。
[0018]粉剂喷管的材质可以为橡胶，兼具较好的柔韧性和防水性，管道内壁设置聚氨酯
光滑涂层，减少管壁摩擦，避免粉剂黏在管壁造成管道堵塞
。
粉剂喷管的直径和厚度可根据粉剂的输出量及输出速率进行选择
。
[0019]伞状喷嘴的材质为高速钢
SKH2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种土体就地固化双向搅拌设备，其特征在于：包括搅拌臂和至少两个搅拌鼓；所有搅拌鼓均转动设置在搅拌臂前端，且绕搅拌臂的周向均匀布置；每个搅拌鼓包括驱动装置和至少两个搅拌鼓单元；相邻两个搅拌鼓单元之间通过搅拌鼓连接装置转动连接；驱动装置驱动所有搅拌鼓单元同时转动，且相邻两个搅拌鼓单元的转动方向相反
。2.
根据权利要求1所述的一种土体就地固化双向搅拌设备，其特征在于：搅拌鼓的数量为两个，记为左搅拌鼓和右搅拌鼓，二者结构相同；以左搅拌鼓为例，其结构包括两个搅拌鼓单元，记为上搅拌鼓单元和下搅拌鼓单元；上搅拌鼓单元的一端与搅拌臂转动连接，上搅拌鼓单元的另一端与搅拌鼓连接装置的一端转动连接，搅拌鼓连接装置的另一端与下搅拌鼓单元的一端转动连接，驱动装置驱动上搅拌鼓单元和下搅拌鼓单元同时转动，且上搅拌鼓单元的转动方向与下搅拌鼓单元的转动方向相反
。3.
根据权利要求2所述的一种土体就地固化双向搅拌设备，其特征在于，上搅拌鼓单元和下搅拌鼓单元均具有筒状结构的防水外壳，外壳的圆周内侧壁沿周向都加工有齿，形成齿圈；所述驱动装置包括液压马达
、
与上搅拌鼓单元外壳的内壁啮合的上搅拌鼓单元传动齿轮
、
与下搅拌鼓单元外壳的内壁啮合的下搅拌鼓单元传动齿轮，液压马达设置在搅拌臂中，下搅拌鼓单元传动齿轮包括一级传动齿轮和二级传动齿轮，一级传动齿轮与下搅拌鼓单元外壳同轴设置，二级传动齿轮与下搅拌鼓单元外壳内啮合
、
并与一级传动齿轮外啮合，上搅拌鼓单元传动齿轮与液压马达之间通过传动杆一连接，一级传动齿轮通过传动杆二与传动杆一连接
。4.
根据权利要求3所述的一种土体就地固化双向搅拌设备，其特征在于，传动杆一中心具有沿轴向的通孔，传动杆一内侧壁沿与轴线平行的方向开设有连接槽，传动杆二的圆周外侧壁上沿与轴线平行的方向设置有与传动杆一的连接槽适配的凸起，传动杆二通过凸起卡设在传动杆一内部连接槽中，与传动杆一固连在一起
。5.
根据权利要求4所述的一种土体就地固化双向搅拌设备，其特征在于，搅拌鼓连接装置包括筒状结构的防水外壳，传动杆二穿过搅拌鼓连接装置外壳与传动杆一连接，搅拌鼓连接装置外壳的两端分别对应与上搅拌鼓单元外壳和下搅拌鼓单元外壳转动连接，且连接处动密封
。6.
根据权利要求2所述的一种土体就地固化双向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庚，苏若宾，陈永辉，林民国，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：