[发明专利]导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地下连续墙技术

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是建造薄壁地下连续墙技术。

背景技术

薄壁混凝土地下连续墙(以下简称“薄墙”)是指其厚度相对于普通地下连续墙薄的一种连续墙。由于薄墙具有防渗效果好、施工快捷、节省投资等诸多优点，因而在近年来的许多水利和环保工程中取代了普通地下连续墙，作为防渗墙用于江河、湖泊、水库的堤坝防渗加固、地下水环境污染治理以及垃圾废弃填埋场地下防渗处理等工程。可以肯定，随着薄墙建造技术的发展成熟，其应用将越来越广泛。目前，建造薄墙采用的挖槽(造孔)方法主要有射水法、抓斗法、冲击钻法等。其中，射水法在工效、节能、环保等方面比其他方法更具优势，因而在我国的江西、福建、北京、广东等地区较多采用了这一技术。

射水法建造薄墙技术的基本原理是：高压泥浆泵经进水管将高压水送至成槽器中的喷射总成并通过其上的一排竖向喷嘴射出，形成高速射流对地层进行切割。与此同时，成槽器在主卷扬机的带动下作上下往复运动产生冲击力，通过设置于成槽器底部外缘的刀具进一步冲切地层。地层结构在射流和刀具的双重作用下受到破坏从而形成具有设定尺寸的扁柱形槽孔。被射流和刀具冲切下来的渣土与水混合形成水土渣浆，在成槽器的冲击和射流的作用下呈翻滚状态，利用砂泵经抽渣管将渣浆抽出槽孔。随着成槽器逐步进尺，持续从孔口处向槽孔补给护壁泥浆并保持足够的浆面高程以稳定槽孔。槽孔达到设计深度后进行清孔，清孔完毕及时采用导管法灌注混凝土，从而建成单元墙段。施工时隔开二期槽段，先施工一期槽段，待相邻两段一期墙段混凝土达到一定强度后再进行二期槽段施工，建成的二期墙段将左右相邻的一期墙段连成一体，多个一、二期单元墙段相互搭接连成完整的混凝土连续墙。图1为槽段施工顺序及墙体形成示意图。

薄墙厚度一般为220mm～500mm，单元墙段长度2～2.8m，深度可达40m。由于墙体薄、深度大，极易发生单元墙段之间错缝搭接，导致防渗效果达不到要求的情况。因此，确保建成的各个单元墙段的垂直度和尺寸精度至关重要。目前，国内最先进的射水法造墙机的设计垂直精度(倾斜度)为1/300。也就是说，假如墙深30m、墙厚300mm、成槽倾斜度为1/300、墙段尺寸符合设计要求，那么在30m深的底部，相邻墙段的搭接厚度可能只有100mm，假如施工流程中另有某些环节精度未能达到要求，就很可能发生墙段搭接不良等质量缺陷。由此可见，薄墙质量严重受制于成槽设备的技术状况及操作人员的技术水平。如何采取有效措施保证墙段的搭接质量，是射水法造墙技术问世以来广大工程技术人员一直为之努力探索的难题。有效突破这一难题，将为射水法薄墙建造技术打开无比广阔的推广应用空间。

发明内容

本发明的目的是提出一种导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地下连续墙技术，其可解决二期墙段和一期墙段的联接问题，确保二期墙段和一期墙段无偏离连接，大大提高薄壁混凝土地下连续墙的质量。

本发明的目的采用如下技术方案来实现：

导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地下连续墙技术，依次进行一期槽段造孔、一期墙段成墙、二期槽段造孔、二期墙段成墙四个步骤，期段划分和施工方法按现有技术进行。

在一期槽段造孔步骤中采用普通型射水成槽器造孔；使形成具有扁柱形一期槽孔；

在一期墙段成墙步骤中按现有施工方法在一期槽孔中灌注混凝土使形成扁柱形一期墙段；

在二期槽段造孔步骤中采用导扩式射水成槽器造孔；使形成具有扩大端的扁柱形二期槽孔；

在二期墙段成墙步骤中按现有施工方法在二期槽孔中灌注混凝土使形成具有扩大端的扁柱形二期墙段；

其特征在于：扁柱形二期槽孔的扩大端部分位于一期墙段端头外围，灌注混凝土后形成的二期墙段具有凹槽形扩大端，一期墙段端头插入二期墙段端头的凹槽内形成插槽式连接。

所述的导扩式射水成槽技术采用特制的薄壁地下连续墙射水成槽器来实现，这种射水成槽器是现有射水成槽器的改造，其结构组成包括有箱体、进水管、抽渣管、喷射总成和刀具总成，喷射总成和刀具总成设于箱体底部，进水管的末端与喷射总成连接，抽渣管管口敞开朝下，其末端置于箱体底部，箱体的两端侧面设有钢丝刷，箱体上方设有吊环和导向杆，其特征在于：在箱体两端加装有扩槽刀，扩槽刀斜向箱体外伸出一定长度，每端的两把扩槽刀形成“八”字形布置。

优化方案是扩槽刀安装于箱体两端靠下位置，箱体两端靠上部安装有与扩槽刀相对应的两组“八”字形布置的导向块。

喷射总成增加两端横向喷嘴。