一种仿生虫蠕挤压式固化土输运管道结构的输运方法

1.本发明属于土体固化、材料输送和快速化施工等技术领域，涉及了一种仿生虫蠕挤压式固化土输运管道结构的输运方法。


背景技术：

2.在城市建设中，常需要快速填筑硬化的轻质填筑材料，如果能利用施工现场的弃土回填，则更为经济环保，因此常采用水泥基固化剂作为添加剂，拌和现场的不良弃土来制作回填材料。水泥固化土是一种废物固化处理方法，也是危险废物无害化、稳定化处理的一种方法。水泥是一种无机胶结材料，加水产生水化反应，反应后形成坚硬的水泥块。水泥固化法常用于固化含有有害物质的污泥，水泥同污泥中的水分发生反应产生凝胶化，把含有有害物质的污泥微粒分别包覆而逐渐硬化，这种固化体的结构主要是在水泥水化反应产生的3cao
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sio2结晶体之间包进了污泥的微粒，因此，即使固化体破裂或粉碎并浸入水中，也可减少有害物质的浸出性。但是水泥固化土常需要在施工现场进行弃土重新利用，在填筑现场进行固化处理，掺入水泥基固化剂并在现场进行搅拌，受制于现场地形和施工空间的局限，拌和完成的水泥固化土需要长距离输送，会遇到输送过程中的硬化凝结或者分层离析的问题。本发明针对这一问题，将现场拌和完成的水泥固化土泵送进仿生虫蠕挤压式固化土输运管道内，途中在直向传输和管道转弯处，仿生虫蠕挤压式固化土输运管道能够主动向前推送，经过长距离输送，到达填筑施工点。特别适合在城市既有建筑群中改扩建工程的回填工程中，作为水泥固化土这一就地取材、绿色环保的填筑材料制备方式的辅助设备，更好地将其应用在施工场地狭窄的情况下。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的是公开了一种仿生虫蠕挤压式固化土输运管道结构及其输运方法。该输运管道结构由硬质外骨架、传动连杆和韧性内管组成。其中硬质外骨架由多个对称骨架单元组成，对称骨架单元由两片镜像对称相扣的半圆形硬质环组成，对称骨架单元用传动连杆串接起来，韧性内管外壁固定在对称骨架单元的半圆形硬质环上，可以随着半圆形硬质环运动。该仿生虫蠕挤压式固化土输运管道用于粘滞性较高的水泥固化土的长距离输送，加速水泥固化土的输送速度，可以防止拌和完成的水泥固化土在输送管道中的凝结硬化或者分层离析。解决水泥固化土在大型拌和场地到填筑地点之间的运输问题，节约了施工成本，环境残留少，绿色环保。
4.本发明的技术方案：本发明所述的一种仿生虫蠕挤压式固化土输运管道结构，包括对称骨架单元、轴向偏转基准固定片、基准固定轴、径向运动限位传动杆、传动连杆及韧性内管；
5.所述对称骨架单元是由两片镜像对称的半圆形硬质环相扣而成，每片半圆形硬质环包括上、下两部分，其通过安设的径向运动铰链铰接相连；
6.在两片所述半圆形硬质环的上部分上均开设有轴向偏转轴孔，在所述轴向偏转轴
孔中穿设有铆钉轴，通过安设的铆钉轴将两片所述半圆形硬质环的上部分串接在一起。
7.进一步的，在两片所述半圆形硬质环的上部分之间夹设有轴向偏转基准固定片，
8.所述轴向偏转基准固定片是开有上下两孔的片状金属片，且每一个对称骨架单元设置有一片轴向偏转基准固定片；
9.在所述轴向偏转基准固定片的下端、与轴向偏转轴孔相适配处开设有下部圆孔，所述铆钉轴通过两侧的轴向偏转轴孔及中侧的下部圆孔将轴向偏转基准固定片与两片半圆形硬质环固定铆接在一起；
10.在所述轴向偏转基准固定片的上端还开设有上部圆孔，
11.在所述上部圆孔中安设有基准固定铆钉，所述轴向偏转基准固定片通过基准固定铆钉连接到安设的基准固定轴上。
12.进一步的，所述基准固定轴是两片金属长片状结构，其通过基准固定铆钉将轴向偏转基准固定片夹在中间固定，并依次将若干相邻对称骨架单元的轴向偏转基准固定片连接在一起。
13.进一步的，在两片所述半圆形硬质环的下部分相对应的开设有径向运动限位轴槽孔；
14.在两片所述半圆形硬质环的下部分之间安设有径向运动限位传动杆，
15.在所述径向运动限位传动杆包括在其中间开设的一个通心轴孔，
16.在所述通心轴孔侧面两端对称的延伸有圆柱形限位轴，在所述圆柱形限位轴的顶端安设有防脱球头；
17.所述径向运动限位传动杆的两个圆柱形限位轴连接配合在一对半圆形硬质环上的径向运动限位轴槽孔中；
18.其中，所述通心轴孔的外径大于轴向偏转基准固定片的厚度。
19.进一步的，在所述通心轴孔中穿设有传动连杆；
20.所述传动连杆采用的是金属圆杆材质，其穿过每一个径向运动限位传动杆的通心轴孔并固定；
21.在所述传动连杆的两端连接有平面圆圈转动电机，使得传动连杆上的任意一点均可在轴向平面内进行圆圈运动，带动对称骨架单元沿轴向偏转轴孔做往复运动，带动径向运动限位传动杆沿径向运动限位轴槽孔做往复运动。
22.进一步的，在两片所述半圆形硬质环的另一端还安设有韧性内管，
23.所述韧性内管固定在对称骨架单元一侧的圆弧部分上；
24.在所述韧性内管内壁还安设有单向毛刺层。
25.进一步的，一种仿生虫蠕挤压式固化土输运管道结构的输运方法，其具体操作步骤如下：
26.1)、按照施工场地实际情况和输送距离，在转弯处或者高低起伏处设置仿生虫蠕挤压式固化土输运管道，两端与普通管道用喉箍扎紧；
27.2)、设置每一段仿生虫蠕挤压式固化土输运管道的电机转动相位；
28.其中，相邻段的相位相反，即相邻两段中有一段在夹紧前送，另一段在放松复位，将管道内的固化土材料向前推动；
29.3)、在起始处泵入拌和完成的水泥固化土，开始长距离输运；
30.4)、在一次浇筑完成后，须在起始泵入处灌入清水，进行管道清洗，防止水泥固化土残留硬化，堵塞管道。
31.本发明的有益效果是：本发明能够解决水泥固化土在大型拌和场地到填筑地点之间的运输问题，特别适合在城市既有建筑群中改扩建工程的回填工程中，作为水泥固化土这一就地取材、绿色环保的填筑材料制备方式的辅助设备，更好地将其应用在施工场地狭窄的情况下，如城市管廊开挖后的回填工程、城市明挖隧道地下工程的回填工程、城市景观堆砌、内河航道驳岸回填等工程中。具有安装施工简便、性能可靠、绿色环保等特点。
附图说明
32.图1是本发明实施例中对称骨架单元放松时的示意图；
33.图2是本发明实施例中对称骨架单元夹紧时的示意图；
34.图3是本发明实施例中对称骨架单元放松时的侧面示意图；
35.图4是本发明实施例中对称骨架单元夹紧前送时的侧面示意图；
36.图5是本发明实施例中仿生虫蠕挤压式固化土输运管道放松复位时的整体示意图；
37.图6是本发明实施例中仿生虫蠕挤压式固化土输运管道夹紧前送时的整体示意图；
38.其中，1对称骨架单元，2是半圆形硬质环，3是轴向偏转轴孔，4是径向运动铰链，5是径向运动限位轴槽孔，6是铆钉轴，7是轴向偏转基准固定片，8是上部圆孔，9是下部圆孔，10是基准固定铆钉，11是基准固定轴，12是径向运动限位传动杆，13是通心轴孔，14是圆柱形限位轴，15是防脱球头，16是传动连杆，17是韧性内管。
具体实施方式
39.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
40.本发明所述的一种仿生虫蠕挤压式固化土输运管道结构，其整体结构包含大致6个部分：对称骨架单元1、轴向偏转基准固定片7、基准固定轴11、径向运动限位传动杆12、传动连杆16及韧性内管17；
41.所述对称骨架单元1是由两片镜像对称的半圆形硬质环2相扣而成，每片半圆形硬质环2包括上、下两部分，其通过安设的径向运动铰链4铰接相连；
42.在两片所述半圆形硬质环2的上部分上均开设有轴向偏转轴孔3，在所述轴向偏转轴孔3中穿设有铆钉轴6，通过安设的铆钉轴6将两片所述半圆形硬质环2的上部分串接在一起；
43.具体的，在每片半圆形硬质环2上有轴向偏转轴孔3、径向运动铰链4及径向运动限位轴槽孔5，每片半圆形硬质环2由两部分铰接而成，上半部分较短，不能进行径向运动；下半部分是径向运动限位轴槽孔5和圆弧，上半部分与下半部分以径向运动铰链4铰接；
44.两片半圆形硬质环2通过轴向偏转轴孔3，以铆钉轴6的方式串接在一起，串接时两片半圆形硬质环2中间夹有轴向偏转基准固定片7，铆钉轴6也穿过轴向偏转基准固定片7上的下部圆孔，使得对称骨架单,1能绕着铆钉轴6进行轴向整体偏转运动。
45.进一步的，在两片所述半圆形硬质环2的上部分之间夹设有轴向偏转基准固定片7，
46.所述轴向偏转基准固定片7是开有上下两孔的片状金属片，且每一个对称骨架单元2设置有一片轴向偏转基准固定片7；
47.在所述轴向偏转基准固定片7的下端、与轴向偏转轴孔3相适配处开设有下部圆孔9，所述铆钉轴6通过两侧的轴向偏转轴孔3及中侧的下部圆孔9将轴向偏转基准固定片7与两片半圆形硬质环2固定铆接在一起；
48.在所述轴向偏转基准固定片7的上端还开设有上部圆孔8，
49.在所述上部圆孔8中安设有基准固定铆钉10，所述轴向偏转基准固定片7通过基准固定铆钉10连接到安设的基准固定轴11上；
50.具体的，所述轴向偏转基准固定片7的上部圆孔8连接有基准固定铆钉10，所有轴向偏转基准固定片7通过基准固定铆钉10连接到基准固定轴11上，不能移动，也不能绕基准固定铆钉11转动，轴向偏转基准固定片7的下部圆孔9用来铆接两片半圆形硬质环2。
51.进一步的，所述基准固定轴11是两片金属长片状结构，其通过基准固定铆钉10将轴向偏转基准固定片7夹在中间固定，并依次将若干相邻对称骨架单元1的轴向偏转基准固定片7连接在一起；
52.具体的，所述基准固定轴11通过基准固定铆钉10将轴向偏转基准固定片7夹在中间固定，并依次将若干相邻对称骨架单元1的轴向偏转基准固定片7连接在一起。
53.进一步的，在两片所述半圆形硬质环2的下部分相对应的开设有径向运动限位轴槽孔5；
54.在两片所述半圆形硬质环2的下部分之间安设有径向运动限位传动杆12，
55.在所述径向运动限位传动杆12包括在其中间开设的一个通心轴孔13，
56.在所述通心轴孔13侧面两端对称的延伸有圆柱形限位轴14，在所述圆柱形限位轴14的顶端安设有防脱球头15；
57.所述径向运动限位传动杆12的两个圆柱形限位轴14连接配合在一对半圆形硬质环2上的径向运动限位轴槽孔5中；
58.其中，所述通心轴孔13的外径大于轴向偏转基准固定片7的厚度；
59.具体的，所述的径向运动限位传动杆12是中间有一个通心轴孔13，通心轴孔13侧面两端对称伸出圆柱形限位轴14，顶端有防脱球头15，径向运动限位传动杆12的两个圆柱形限位轴14连接配合在一对半圆形硬质环2上的径向运动限位轴槽孔5中，使得径向运动限位传动杆12上下运动时能够在径向运动限位轴槽孔5中来回运动，从而引起半圆形硬质环2的下半部分沿径向运动铰链4进行径向开合运动。
60.进一步的，在所述通心轴孔13中穿设有传动连杆16；
61.所述传动连杆16采用的是金属圆杆材质，其穿过每一个径向运动限位传动杆12的通心轴孔13并固定；
62.在所述传动连杆16的两端连接有平面圆圈转动电机，使得传动连杆16上的任意一点均可在轴向平面内进行圆圈运动，带动对称骨架单元1沿轴向偏转轴孔做往复运动，带动径向运动限位传动杆12沿径向运动限位轴槽孔5做往复运动；
63.具体的，所述的传动连杆16是金属圆杆，穿过每一个径向运动限位传动杆12的通
心轴孔13并固定，传动连杆16的两端连接平面圆圈转动电机，使得传动连杆16上的任意一点都能在轴向平面内进行圆圈运动，从而带动对称骨架单元1沿轴向偏转轴孔做往复运动，带动径向运动限位传动,12沿径向运动限位轴槽孔5做往复运动。
64.进一步的，在两片所述半圆形硬质环2的另一端还安设有韧性内管17，
65.所述韧性内管17固定在对称骨架单元1一侧的圆弧部分上；
66.在所述韧性内管17内壁还安设有单向毛刺层；
67.具体的，所述的韧性内管17是固定在对称骨架单元1的圆弧部分上，可以进行挤压膨胀和拉伸收缩变形，韧性内管内壁17有单向毛刺层，有利于内容物质向一个方向输送。
68.进一步的，一种仿生虫蠕挤压式固化土输运管道的输运方法，其具体步骤如下：
69.1)、按照施工场地实际情况和输送距离，在转弯处或者高低起伏处设置仿生虫蠕挤压式固化土输运管道，两端与普通管道用喉箍扎紧；
70.2)、设置每一段仿生虫蠕挤压式固化土输运管道的电机转动相位，注意相邻段的相位相反，即相邻两段中有一段在夹紧前送，另一段在放松复位，将管道内的固化土材料向前推动；
71.3)、在起始处泵入拌和完成的水泥固化土，开始长距离输运；
72.4)、在一次浇筑完成后，须在起始泵入处灌入清水，进行管道清洗，防止水泥固化土残留硬化，堵塞管道。
73.实施例：
74.某高层住宅综合楼工程由28层构成，其中地下2层作为车库及设备用房；该工程西向和北向紧邻街道，南面和东面已建有门面房和居民自建房，地下室南侧外边线距门面房0.8m，地下室北侧的外边线距路边片石墙1.2m，施工场地极其狭窄，无堆土场地，开挖的土方须及时运出场外；采用本发明仿生虫蠕挤压式固化土输运管道结构的运输方法，在基坑内的东侧布设直径0.4m仿生虫蠕挤压式固化土输运的双向两条管道，分别用于向场地外输送开挖土和向场地内输送水泥土。
75.最后，应当理解的是，本发明中所述实施例仅用以说明本发明实施例的原则；其他的变形也可能属于本发明的范围；因此，作为示例而非限制，本发明实施例的替代配置可视为与本发明的教导一致；相应地，本发明的实施例不限于本发明明确介绍和描述的实施例。