本發(fā)明涉及地下連續(xù)墻施工設(shè)備，尤其涉及一種tpd工法機(jī)及其施工方法。
背景技術(shù)：
1、在地下連續(xù)墻施工中，堤壩復(fù)合柔性防滲墻的施工方法，英文名稱為trenchcutting?plastic?pile-mixing?deep?wall?method。該施工方法是在trd工法（全稱trenchcutting?re-mixing?deep?wall?method）的基礎(chǔ)上加入了高分子防滲板，簡(jiǎn)稱tpd工法。
2、tpd工法機(jī)作為地下連續(xù)墻施工的核心設(shè)備，其鏈刀總成的垂直度控制直接決定了墻體施工質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)tpd工法機(jī)的門架系統(tǒng)普遍存在關(guān)鍵缺陷：
3、無法主動(dòng)調(diào)節(jié)左右傾角，導(dǎo)致在復(fù)雜地質(zhì)條件下（如傾斜巖層或軟硬不均地層）鏈刀總成易因受力不均而發(fā)生偏斜。這種被動(dòng)調(diào)節(jié)模式下，鏈刀總成的垂直度偏差難以實(shí)時(shí)修正，輕則導(dǎo)致墻體接縫滲漏，重則引發(fā)結(jié)構(gòu)安全隱患。為解決這一問題，部分設(shè)備需依賴外部輔助裝置（如地面油缸或手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）進(jìn)行干預(yù)，但此類方式操作繁瑣、效率低下，且難以適應(yīng)動(dòng)態(tài)施工需求，嚴(yán)重制約了成槽精度與施工效率。
4、此外，傳統(tǒng)門架系統(tǒng)的整體高度固定，在面臨空中限高（如城市地鐵施工中的管線或低矮橋梁）時(shí)，常需拆卸或更換設(shè)備，增加了施工成本與周期。底盤系統(tǒng)方面，滑軌組件通常布置于兩側(cè)履帶之間，導(dǎo)致設(shè)備整體寬度過大，難以適應(yīng)狹窄施工環(huán)境；同時(shí)，滑軌系統(tǒng)的封閉式潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)易因泥沙侵入而加速磨損，且導(dǎo)軌長(zhǎng)度固定、模塊化擴(kuò)展能力不足，進(jìn)一步限制了車架滑動(dòng)的靈活性與維護(hù)效率。這些問題共同凸顯了現(xiàn)有tpd工法機(jī)在門架傾角調(diào)節(jié)、空間適應(yīng)性及可靠性上的技術(shù)瓶頸，亟需通過系統(tǒng)性創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)突破。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種tpd工法機(jī)及其施工方法，具有提高鏈刀總成垂直度控制精度、增強(qiáng)門架系統(tǒng)傾角調(diào)節(jié)能力的優(yōu)點(diǎn)。
2、本技術(shù)提供了一種tpd工法機(jī)，技術(shù)方案如下：一種tpd工法機(jī)，包括底盤系統(tǒng)、車架、門架系統(tǒng)和鏈刀總成；所述車架安裝在底盤系統(tǒng)上，所述門架系統(tǒng)設(shè)置在車架上，車架與門架系統(tǒng)之間通過用于調(diào)節(jié)門架系統(tǒng)前后傾角的前后傾角油缸連接；所述鏈刀總成安裝在門架系統(tǒng)的升降架上；所述底盤系統(tǒng)包括兩組對(duì)稱設(shè)置的行走組件、連接兩組行走組件的連接梁，以及用于安裝滑軌組件的安裝座；所述車架通過滑軌系統(tǒng)與底盤系統(tǒng)連接，并配置有前后驅(qū)動(dòng)油缸以驅(qū)動(dòng)車架相對(duì)底盤系統(tǒng)滑動(dòng)；所述門架系統(tǒng)包括固定門架，底部鉸接于車架，中部設(shè)有中心軸孔及以所述中心軸孔為中心的多個(gè)條形軸孔；旋轉(zhuǎn)門架，中部設(shè)有中心軸孔及以所述中心軸孔為中心的多個(gè)副軸孔；中心轉(zhuǎn)軸工裝，穿設(shè)于固定門架和旋轉(zhuǎn)門架的中心軸孔中；多個(gè)副轉(zhuǎn)軸工裝，分別穿過固定門架的條形軸孔和旋轉(zhuǎn)門架的副軸孔；左右傾角油缸，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)門架繞中心轉(zhuǎn)軸工裝旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行左右傾角調(diào)節(jié)。
3、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，
4、所述底盤系統(tǒng)的行走組件包括：
5、-?履帶架、設(shè)置于履帶架上的履帶和液壓馬達(dá)；
6、-?所述液壓馬達(dá)對(duì)稱設(shè)置于履帶架后端以驅(qū)動(dòng)履帶；
7、-?引導(dǎo)輪安裝于履帶架前端以張緊履帶；
8、-?支重輪沿履帶架長(zhǎng)度方向布置以支撐履帶。
9、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述安裝座固接于履帶架外側(cè)面，且安裝面超出履帶外邊緣；所述安裝座與履帶架一體成型，且多個(gè)安裝座間隔設(shè)置于履帶架外側(cè)壁，安裝面相齊平。
10、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述滑軌系統(tǒng)包括導(dǎo)軌組件，包括導(dǎo)軌及線性卡槽；導(dǎo)向座，其滑槽內(nèi)可拆卸連接限位板；所述導(dǎo)軌嵌入導(dǎo)向座的滑槽中，限位板卡入線性卡槽以防止導(dǎo)軌脫出；當(dāng)所述導(dǎo)軌組件與導(dǎo)向座相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，限位板與線性卡槽相對(duì)滑動(dòng)，且限位板限制導(dǎo)軌從滑槽中脫開；所述導(dǎo)向座固接于底盤系統(tǒng)的履帶架，導(dǎo)軌組件固接于車架下端。
11、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述導(dǎo)向座的滑槽底面上設(shè)有油槽，并通過黃油孔潤(rùn)滑接觸面；所述導(dǎo)軌為l型，與導(dǎo)軌座形成線性卡槽。
12、.進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述導(dǎo)向座側(cè)壁設(shè)有通孔，限位板通過緊固件固定于滑槽內(nèi)側(cè)壁；所述導(dǎo)軌座與導(dǎo)軌兩端固接端板。
13、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述左右傾角油缸為兩個(gè)，分別橫向平行設(shè)置于所述中心軸孔的上下兩側(cè)，且缸體端部和輸出軸端部分別鉸接于固定門架和旋轉(zhuǎn)門架的對(duì)應(yīng)連接座上；上下兩側(cè)的左右傾角油缸的左右朝向一致，其中一個(gè)左右傾角油缸向外推時(shí)，另一個(gè)左右傾角油缸同步往回拉，以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)門架的左右傾角調(diào)節(jié)，保證兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的力一致和數(shù)據(jù)采集時(shí)兩個(gè)油缸的數(shù)據(jù)統(tǒng)一性。
14、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述中心轉(zhuǎn)軸工裝和副轉(zhuǎn)軸工裝均包括轉(zhuǎn)軸本體，其第一端部設(shè)有徑向向外突出的擋圈，第二端部的外表面內(nèi)凹形成環(huán)形凹槽；墊圈，套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸本體的第一端部，并位于擋圈內(nèi)側(cè)；所述轉(zhuǎn)軸本體穿過固定門架和旋轉(zhuǎn)門架的對(duì)應(yīng)軸孔后，墊圈與擋圈壓抵在門架表面；鎖板，與所述墊圈固定連接，且至少部分卡入所述轉(zhuǎn)軸本體的環(huán)形凹槽中。
15、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述鎖板為兩塊，兩塊鎖板圍合成環(huán)形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)圈嵌裝于所述環(huán)形凹槽內(nèi)；所述墊圈上設(shè)有螺紋孔，所述鎖板上設(shè)有通孔，螺栓穿過通孔與螺紋孔固接，實(shí)現(xiàn)鎖板與墊圈的固定；依靠鎖板嵌入旋轉(zhuǎn)軸上的環(huán)形凹槽來達(dá)到鎖緊固定門架和旋轉(zhuǎn)門架。
16、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述轉(zhuǎn)軸本體內(nèi)部設(shè)有油路，油路進(jìn)口開設(shè)于轉(zhuǎn)軸本體第一端部的端面，至少兩個(gè)油路出口開設(shè)于墊圈與擋圈之間的轉(zhuǎn)軸本體側(cè)面；對(duì)于中心轉(zhuǎn)軸工裝，其油路出口分別與固定門架的中心軸孔和旋轉(zhuǎn)門架的中心軸孔內(nèi)的油槽連通；對(duì)于副轉(zhuǎn)軸工裝，其油路出口分別與固定門架的條形軸孔和旋轉(zhuǎn)門架的副軸孔內(nèi)的油槽連通。
17、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述門架系統(tǒng)還包括頂架，可拆卸連接于旋轉(zhuǎn)門架頂端；所述頂架的頂架軌道與旋轉(zhuǎn)門架的主體軌道對(duì)接，形成供升降架移動(dòng)的連續(xù)軌道；
18、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述頂架軌道的下端部與主體軌道的上端部之間設(shè)置有定位配合結(jié)構(gòu)，該定位配合結(jié)構(gòu)包括垂直設(shè)置在頂架縱梁下端面的插接柱；對(duì)應(yīng)開設(shè)在主架縱梁上端面的插接槽；當(dāng)頂架連接在旋轉(zhuǎn)門架上端時(shí)，所述插接柱插入插接槽內(nèi)形成軌道定位。
19、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述主體軌道包括設(shè)置于主架縱梁外側(cè)面兩側(cè)的第一滑動(dòng)柱組，所述頂架軌道包括設(shè)置于頂架縱梁外側(cè)面兩側(cè)的第二滑動(dòng)柱組；所述第一滑動(dòng)柱組的上端和第二滑動(dòng)柱組的下端通過所述插接柱與插接槽的配合形成套管式插接結(jié)構(gòu)。
20、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述旋轉(zhuǎn)門架包括兩根平行設(shè)置的主架縱梁，以及連接兩主架縱梁上端部的主架橫梁，所述主體軌道對(duì)稱設(shè)置在兩根主架縱梁的外側(cè)面上；所述頂架包括兩根平行設(shè)置的頂架縱梁，以及連接兩頂架縱梁上端部的頂架橫梁，所述頂架縱梁下端部可拆卸連接在主架縱梁上端，所述頂架軌道對(duì)稱設(shè)置在兩根頂架縱梁的外側(cè)面上；所述主架縱梁上端設(shè)置有第一法蘭盤；所述頂架縱梁下端設(shè)置有與第一法蘭盤對(duì)應(yīng)的第二法蘭盤；所述第一法蘭盤與第二法蘭盤之間通過環(huán)形陣列的螺栓組件連接。
21、進(jìn)一步地，本技術(shù)還提出了，所述連接梁至少設(shè)置兩個(gè)，其與履帶架前端圍合形成設(shè)備工作區(qū)域，鏈刀總成安裝于該區(qū)域并通過車架的前后滑動(dòng)進(jìn)行成槽切割
22、?本技術(shù)還涉及一種tpd工法機(jī)的施工方法，采用上述tpd工法機(jī)，并包括以下步驟：
23、步驟一：預(yù)埋孔施工與切割箱安裝
24、?1.1?采用挖掘機(jī)挖掘形成切割箱預(yù)備槽；
25、?1.2?將切割箱放置于預(yù)備槽后，tpd工法機(jī)移動(dòng)至預(yù)備槽位置完成切割箱安裝；
26、?1.3?tpd工法機(jī)行進(jìn)至預(yù)定位置進(jìn)行垂直掘削作業(yè)，直至切割箱完全進(jìn)入地層后，卸下切割箱并返回預(yù)備槽；
27、?1.4?重復(fù)步驟1.2和1.3，通過交替安裝與掘削操作實(shí)現(xiàn)多個(gè)切割箱的逐級(jí)連接及同步下挖，直至達(dá)到標(biāo)定深度；
28、步驟二：分層切削與穩(wěn)定液注入
29、?2.1?在垂直掘削過程中通過切割頭同步注入由水與膨潤(rùn)土按預(yù)定配比混合形成的切削液；
30、步驟三：雙向切削攪拌作業(yè)
31、?3.1?設(shè)備沿前進(jìn)方向切削行進(jìn)設(shè)定距離后反向運(yùn)動(dòng)；
32、?3.2?在反向行進(jìn)過程中對(duì)切削產(chǎn)生的巖土進(jìn)行攪拌處理，同時(shí)持續(xù)注入所述切削液；
33、步驟四：復(fù)合墻體成型施工
34、?4.1?當(dāng)設(shè)備再次正向行進(jìn)時(shí)實(shí)施二次切削攪拌，同步停止注入切削液并切換為注入水泥漿液；
35、?4.2?在水泥漿初凝前采用吊裝設(shè)備將h型鋼垂直植入已成型的連續(xù)墻體內(nèi)；
36、?4.3?待水泥漿終凝后形成兼具剛性支護(hù)與防滲功能的復(fù)合地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)。
37、由上可知，本技術(shù)提供的一種tpd工法機(jī)及其底盤系統(tǒng)、車架、門架系統(tǒng)和鏈刀總成，通過門架系統(tǒng)的左右傾角油缸和中心轉(zhuǎn)軸工裝的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了鏈刀總成的主動(dòng)傾角調(diào)節(jié)，提高了垂直度控制精度；通過滑軌系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)和潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)優(yōu)化，增強(qiáng)了設(shè)備的空間適應(yīng)性和維護(hù)效率，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。