[發(fā)明專利]基于雙向攪拌的SMW施工工法及三軸攪拌設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010213645.5
• 申請(qǐng)日: 2010-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101864765A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉松玉;高新南;方磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D5/20
• 分類號(hào): E02D5/20;E02D5/46
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是土木工程施工方法，具體是一種基于雙向攪拌的SMW施工工法及三軸攪拌設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，SMW(Soil?Mixing?Wall柱列式土壤水泥墻)工法是，利用專用的多軸攪拌機(jī)就地鉆進(jìn)并切削土體，同時(shí)在鉆頭端部將水泥漿液注入土體，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾螅賹型鋼或其它型材插入攪拌樁體內(nèi)而形成的地下連續(xù)墻體，該墻體可直接作為擋土和止水結(jié)構(gòu)。該工法于1976年在日本問(wèn)世，截至1993年在日本各地施工業(yè)績(jī)已占全日本用各種工法施工地下連續(xù)墻的50％左右。由于SMW工法具有止水性能好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工速度快，排土量少，型鋼可回收重復(fù)使用，造價(jià)低，對(duì)周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)該工法已在美國(guó)、法國(guó)、東南亞國(guó)家以及我國(guó)上海、南京、天津、杭州、臺(tái)灣等地區(qū)廣泛應(yīng)用。

SMW工法中最常用的是三軸型鉆掘攪拌機(jī)，利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑，就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，由固化劑和軟土間產(chǎn)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng)，使得形成的水泥土墻具有較高的抗壓、抗剪強(qiáng)度和更可靠的止水性。但是這種水泥土攪拌墻還存在下列一些問(wèn)題：

(1)水泥土攪拌不均勻，影響墻體質(zhì)量；

(2)水泥漿沿深度分布不均勻，特別下部水泥漿摻入量很難得到保障；

(3)施工過(guò)程中在土壓力、孔隙水壓力、噴漿壓力的相互作用下，水泥漿沿鉆桿上行，普遍存在地面冒漿現(xiàn)象，影響實(shí)際水泥漿摻入量。

在現(xiàn)有技術(shù)中，SMW工法的應(yīng)用，如申請(qǐng)?zhí)?00710172456.6“新老圍護(hù)相結(jié)合的基坑圍護(hù)方法”，具體包括步驟：(1)查清原有圍護(hù)的實(shí)際遺留情況；(2)采用SMW工法樁施工新的圍護(hù)結(jié)構(gòu)：SMW工法樁采用三軸攪拌樁，內(nèi)插H型鋼，H型鋼插入方式為插一跳一，局部原有圍護(hù)缺失處采用插二跳一方式；(3)新老圍護(hù)之間的土體加固：待新施工的SMW工法樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75％后，進(jìn)行新老圍護(hù)之間的土體加固施工；(4)通過(guò)圍護(hù)頂部冠梁把新老圍護(hù)連成一體；(5)冠梁砼澆筑后養(yǎng)護(hù)，整個(gè)新老圍護(hù)結(jié)合體最終成形，進(jìn)一步土方開(kāi)挖。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有施工中存在的問(wèn)題，對(duì)水泥土攪拌的施工工藝進(jìn)行改進(jìn)，提出一種基于雙向攪拌的SMW施工工法，即雙向攪拌水泥土的操作方法(SoilBidirectional?Mixing?Wall，簡(jiǎn)稱SBMW)，能夠提高施工功效和工程質(zhì)量，使上述問(wèn)題得到解決。

技術(shù)方案：一種基于雙向攪拌的SMW施工工法，步驟包括：

1)測(cè)量放樣：根據(jù)坐標(biāo)基點(diǎn)，按設(shè)計(jì)圖放出樁位，并設(shè)臨時(shí)控制樁，驗(yàn)收；

2)施做導(dǎo)槽：導(dǎo)槽起定位和導(dǎo)向作用；

3)鉆機(jī)就位與鉆進(jìn)，步驟包括：

3.1)樁位放樣：控制施工過(guò)程中樁位誤差，保證攪拌樁每次準(zhǔn)確定位；

3.2)在導(dǎo)槽外圍設(shè)置樁位標(biāo)記；

3.3)樁機(jī)就位：移動(dòng)攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，并調(diào)整樁架使樁架垂直，樁機(jī)參照定位標(biāo)記指示位置定位；

3.4)水泥漿液拌制，并把水泥漿注入攪拌樁機(jī)的鉆桿，同時(shí)監(jiān)控、調(diào)節(jié)供漿的流量及壓力；

3.5)攪拌樁施工，采用雙向水泥土攪拌：

采用三軸攪拌設(shè)備，其中兩側(cè)邊軸的攪拌鉆桿是雙向攪拌鉆桿，中間軸的攪拌鉆桿是單向攪拌鉆桿，并且，中間軸設(shè)有壓氣管；

樁機(jī)鉆桿下沉與提升：鉆桿在下沉和提升時(shí)均需注入水泥漿液，也就是兩攪兩噴；

雙向攪拌：所述雙向攪拌鉆桿采用同心雙軸鉆桿，在內(nèi)、外鉆桿上分別設(shè)置至少兩組攪拌葉片；所述內(nèi)、外鉆桿旋轉(zhuǎn)方向相反，進(jìn)而分別帶動(dòng)相應(yīng)的攪拌葉片正、反向旋轉(zhuǎn)；同時(shí)由所述中間軸的壓氣管向鉆孔的水泥土中噴射高壓氣流(此處壓力、流量無(wú)特定要求，和常規(guī)SMW三軸攪拌一致)；

所述內(nèi)鉆桿前端設(shè)置鉆頭；對(duì)于內(nèi)鉆桿的至少兩組攪拌葉片，最下面一組葉片的作用是破土和攪拌，其上的各組葉片作用是攪拌；

對(duì)于所述外鉆桿的至少兩組攪拌葉片，最上面一組的作用是攪拌和壓漿，其下的各組葉片作用是攪拌；

正反向攪拌，在提高攪拌效率的同時(shí)，起到了壓漿作用。

3.6)置放應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材：把應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材插入攪拌樁內(nèi)；

3.7)工程主體完工后，對(duì)樁機(jī)進(jìn)行移位；

3.8)起拔回收應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材：將應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材拔出，起拔后，空隙灌注水泥漿；

4)完工。

具體操作時(shí)候：

步驟3.1)中，所述樁位誤差必須小于50mm；在導(dǎo)槽上做好標(biāo)記，保證攪拌樁每次準(zhǔn)確定位。

步驟3.2)中，所述樁位標(biāo)記是設(shè)在導(dǎo)槽外圍的定位型鋼：