室内软土粉喷固化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及软土固化装置领域，具体而言，涉及一种室内软土粉喷固化装置。
【背景技术】
[0002]固化土是采用注浆法、深层搅拌法、高压旋喷法将固化剂浆同土体搅和所形成的固结体的统称，其主要用于渠道防渗、小型农田水利工程的桥、涵、闸的配套工程，还可用于大坝护坡以及道路稳定层、大型渠道的垫层等，尤其适用于沙砾料缺乏地区。
[0003]对于软土的固化，室内试验得出的结果跟现场的真实加固效果有很大的出入，室内试验大多把原状土敲碎烘干，然后配成跟原状土相同含水量的重塑土，用固化剂对重塑土进行加固。因为室内试验忽略现场的很多条件，并且加固前已经对软土产生很大程度的扰动，因此人们便发明了室内软土固化装置，这种装置能够对室外取回的原状土进行现场加固，很好地模拟了现场的地质条件，提高软土加固效果。
[0004]现有的室内软土固化装置大多采用喷浆装置，这样必然会提高土的含水量，因为浆液中本来含有水分，使加固效果不好；而且操作不方便，搅拌速度很慢，搅拌并不均匀。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种室内软土粉喷固化装置，旨在改善上述问题。
[0006]本发明是这样实现的:
[0007]一种室内软土粉喷固化装置，包括上端开有口的试验箱和设置于所述试验箱上方的支架，所述支架上设置有搅拌装置，所述搅拌装置与输入装置连接；
[0008]所述输入装置包括用于喷射粉状固化剂的注料泵和用于注入高压空气的空压机，所述注料泵与送料管连接，所述送料管上设置有送料阀，所述空压机与送气管连接，所述送气管上设置有送气阀；
[0009]所述搅拌装置包括搅拌轴和用于驱动所述搅拌轴转动的电动机，所述搅拌轴包括转动部和搅拌部，所述转动部与所述电动机连接；
[0010]所述转动部的内部和所述搅拌部的内部均设置有固化剂流道，所述转动部的上端设置有输入口，下端与所述搅拌部的上端连接，所述转动部的上端通过管道分别与所述送料管和所述送气管连通，所述搅拌部的下端设置有搅拌叶片和开口，所述输入口、所述转动部的固化剂流道、所述搅拌部的固化剂流道以及所述开口形成用于供粉状固化剂和空气流通的通道。
[0011 ] 进一步地，所述支架包括横梁和两个立柱，所述横梁的两端分别与立柱连接；
[0012]所述横梁上设置有支座，所述电动机设置于所述支座上，所述电动机通过传动机构与竖直设置的螺杆连接，所述传动机构能使所述螺杆转动的同时沿竖直方向向上或向下运动，所述螺杆的下端穿过所述支座以及所述横梁，并与所述转动部的上端连接；
[0013]所述螺杆设置有沿其轴线延伸的空腔，所述螺杆的上下两端分别设置有与所述空腔连通的出口，所述螺杆的上端通过管道分别与所述送料管和所述送气管连通，下端与所述转动部的固化剂流道连通。
[0014]电动机通过传动机构能够带动螺杆在转动的同时沿竖直方向向上或向下运动，螺杆通过转动部带动搅拌轴在转动的同时沿竖直方向向上或向下运动，从而实现搅拌轴的转动以及竖直方向的运动。粉末固化剂和高压空气通过螺杆的空腔进入固化剂流道。
[0015]进一步地，所述传动机构包括与所述螺杆配合的齿轮，所述支座上设置有齿轮箱，所述齿轮设置于所述齿轮箱内，所述齿轮的轴伸出所述齿轮箱并与所述电动机的轴通过皮带连接。
[0016]传动机构采用齿轮，齿轮与螺杆形成蜗杆涡轮机构，将电动机输出的动力转化为螺杆的转动以及直线运动，从而实现搅拌轴在转动的同时沿竖直方向向上或向下运动。
[0017]进一步地，所述横梁上设置有滑轨，所述支座与所述滑轨滑动连接，所述横梁上还设置有用于驱动所述支座沿所述滑轨滑动的气缸。
[0018]支座在气缸的作用下能够沿滑轨滑动，从而带动搅拌轴在水平方向上运动。
[0019]进一步地，还包括两个导轨，两个导轨分别与两个立柱滑动连接，所述导轨的一端设置有用于驱动所述立柱沿所述导轨滑动的丝杆组件。
[0020]立柱在丝杆组件的作用下能够沿导轨滑动，导轨与滑轨是垂直设置的，从而使搅拌轴能够在水平面内垂直于滑轨的水平方向上运动。
[0021]进一步地，所述丝杆组件包括驱动电机、丝杆、螺母以及丝杆套筒，所述驱动电机与所述丝杆连接，所述螺母套在所述丝杆上，所述丝杆套筒的一端通过所述螺母与所述丝杆连接，所述丝杆套筒的另一端与所述立柱连接。
[0022]丝杆组件采用驱动电机来带动丝杆，丝杆在转动时，螺母沿着丝杆轴向方向平移，螺母带动丝杆套筒平移，丝杆套筒带动立柱在导轨上滑动。
[0023]进一步地，还包括控制器和用于获取所述搅拌轴的位置信息的位置传感器，所述位置传感器与所述控制器电连接，所述电动机、所述注料泵、所述空压机、所述送料阀以及所述送气阀分别与所述控制器电连接。
[0024]位置传感器能够获取搅拌轴的位置信息，并传递给控制器，控制器根据位置信息，控制电动机、注料泵、空压机、送料阀或送气阀作出相应的动作。从而使搅拌自动化，搅拌更加均匀。
[0025]进一步地，所述滑轨上设置有第一滑槽，所述支座的下端面设置有第一滑轮，所述滑轨与所述支座通过所述第一滑轮与所述第一滑槽配合。
[0026]通过相互配合的第一滑槽和第一滑轮，使支座在滑轨上的滑动的摩擦力更小，滑动更加顺畅。
[0027]进一步地，所述导轨上设置有第二滑槽，所述立柱的下端面设置有第二滑轮，所述导轨与所述立柱通过所述第二滑轮与所述第二滑槽配合。
[0028]通过相互配合的第二滑槽和第二滑轮，使立柱在导轨上的滑动的摩擦力更小，滑动更加顺畅。
[0029]进一步地，所述试验箱的四角分别设置有固定装置，所述固定装置上设置有螺口。
[0030]通过设置固定装置，能够将试验箱很好地固定，只需在螺口处用螺栓固定即可。
[0031]本发明的有益效果是:本发明通过上述设计得到的室内软土粉喷固化装置，使用时，首先在试验箱内加入待加固土样，然后启动电动机、注料泵和空压机，打开送料阀和送气阀，注料泵通过送料管向搅拌轴的固化剂流道喷入粉状固化剂，空压机通过送气管向搅拌轴的固化剂流道通入高压空气，粉状固化剂和高压空气均通过固化剂流道最终从搅拌部下端的开口喷出，同时，搅拌轴在电动机的驱动下旋转，从而形成搅拌轴在搅拌土样的同时向土样喷射粉状固化剂的粉喷固化方式。
[0032]由于固化剂流道喷出的是粉末固化剂，含水量非常小，能够提高土样的加固效果；另外，搅拌轴在搅拌的同时向土样喷射粉状固化剂，固化剂喷出更加均匀；固化剂流道内通高压空气，能够有效地保证粉状固化剂从开口喷出，并且防止土样倒吸从开口进入固化剂流道。这种室内软土粉喷固化装置结构简单，易于操作，加固效果好。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034]图1是本发明第一实施例提供的室内软土粉喷固化装置的结构示意图；
[0035]图2是本发明第一实施例提供的室内软土粉喷固化装置的搅拌轴的立体结构示意图；
[0036]图3是本发明第二实施例提供的室内软土粉喷固化装置的立体结构示意图；
[0037]图4是本发明第二实施例提供的室内软土粉喷固化装置的传动机构的结构示意图；
[0038]图5是本发明第二实施例提供的室内软土粉喷固化装置的横梁与支座的配合关系不意图；
[0039]图6是本发明第二实施例提供的室内软土粉喷固化装置的立柱与导轨的配合关系不意图；
[0040]图7是本发明第二实施例提供的室内软土粉喷固化装置的丝杆组件的示意图。
[0041]图中标记分别为:
[0042]试验箱101 ;固定装置102 ;螺口 103 ；
[0043]支架201 ；电动机202 ;横梁203 ;立柱204 ;支座205 ;螺杆206 ;齿轮207 ;齿轮箱208 ;滑轨209 ;导轨210 ;第一滑槽211 ;第一滑轮212 ;第二滑槽213 ;第二滑轮214 ；
[0044]注料泵301 ;空压机302 ;送料管303 ;送料阀304 ;送气管305 ;送气阀306 ；
[0045]搅拌轴401 ;转动部402 ;搅拌部403 ;固化剂流道404 ;搅拌叶片405 ;开口 406 ；
[0046]丝杆组件501 ;驱动电机502 ;丝杆503 ;螺母504 ;丝杆套筒505。
【具体实施方式】
[0047]现有的室内软土固化装置大多采用喷浆装置，这样必然会提高土的含水量，因为浆液中本来含有水分，使加固效果不好；而且操作不方便，搅拌速度很慢，搅拌并不均匀。