基岩地层中地下连续墙成槽设备及工法的研究与应用

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1、基岩地层中地下连续墙成槽设备及工法的研究与应用（丙安市地下铁道有限责任公司）【摘要】结合工程实例介绍了基岩地层中地连墙成槽设备，成槽工法等要点，为同类型地连墙施工积累了经验。【关键词】地连墙；设备；工法；应用地连墙是在地面上釆用各种挖槽机械，在泥浆（又称稳定液，如膨润土泥浆）护壁的情况下进行开挖，形成一定长度槽段的沟槽，清槽后，将制作好的钢筋笼放入槽段内，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，各槽段之间以特定的接头方式相互连接，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土地下墙体。地连墙成槽施工在覆盖层中不仅工艺简单、

2、速度快、功效高,而且一般对设备要求不高。而在风化程度不高或微风化基岩中，常用的液压抓斗、液压铣槽机等设备成槽难度会急剧增加，功效也很低，所以必须采取辅助工艺来实现。1、地连墙成槽设备地连墙成槽设备主要有冲击钻、液压抓斗、多头钻机、液压铣槽机等集中设备，其主要设备适用范围详见表1:2、基岩地层中地连墙施工机械设备及工法根据表1分析，适用于基岩地层的设备主要有冲击钻机及液压铣槽机。冲击钻机成槽原理十分简单，设备也很常用，但冲击钻机在成槽过程中不仅功效低、成槽精度低，且修槽工作难度也很大。液压铣槽机为目前地连墙成槽机械化程度最高的

3、设备，其先进的泥浆循环系统及高效的钻进效率，能够充分保证施工进度，而且槽段之间连接所采用的铣接头比一般接头形式更为可靠。以德国宝峨BC-32型铣槽机为例，苏配备锥形刀头后可在强度60Mpa的基岩中钻进施工，但问题是刀头的磨损率非常高，成槽施工成本很高。所以在基岩中成槽吋，一般采用冲击钻机配合铣槽机钻进施工。2.1冲击钻机成槽施工2.1.1成槽原理冲击钻成槽是利用冲锤自由落体产生的动能将土体或岩石击碎成孔，碎渣经泥浆循环而置换出来。土层中是在单幅槽段内依次相连冲击若干个圆孔，最后用特制的方锤修孔、扫孔，将这些圆孔修成条形的地连

4、墙槽段。在基岩中冲钻成槽工艺是先冲主孔，再冲其余部分（副孔），主孔与副孔之间搭接并间隔布设，最后用方锤修孔，切除残留的边角岩体，形成地连墙槽段。0前国内使用比较广泛的是简易冲击钻机，它由简易钻架、冲锤、转向装置和双筒卷扬机等组成。2.1.2主要特点优点是构造简单，操作方便，设备低廉，不仅适用于黄土、粘性土或粉质粘土、人工杂填土等土层，在砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用效果也很好，开挖深度可达100m。缺点是冲孔吋噪声大，成槽效率低，槽段施工精度小高，易发生偏斜。2.1.3成槽工法冲击钻机在成槽施工中根据工程地质情况又可

5、分为全冲成槽、冲导向孔、基岩成槽等。其中适用于基岩成槽的工法为全冲成槽、基岩成槽。①全冲成槽地下土层为砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层等，强度较高，抓斗无法进行作业，或施工防渗墙吋地下水与附近水系连通，并随之流动形成动水压力吋,抓斗成槽速度太快，无法形成右效护壁等情况吋，可采用冲击钻机全冲成槽。全冲成槽是利用冲锤自由落体产生的动能将土体或岩石击碎成孔，碎渣经泥浆循环而置换出来，在单幅槽段内依次相连冲击若干个圆孔，最后用特制的方锤修孔、扫孔，将这些圆孔修成条形的地连墙槽段。成槽步骤见图1。图1全冲成槽示意图②基岩成槽冲击钻机在

6、基岩中冲钻成槽工艺是先冲主孔，再冲其余部分（副孔），主孔与副孔之间搭接并间隔布设，最后用方锤修孔,切除残留的边角岩体（锤蜡），其方法与冲击钻机“全冲成槽法”有很多相似之处，但也有其各自的特点。成槽步骤见图2。图2基岩成槽示意图2.1.4适用接头形式冲击式成槽施工除不能采用铣接头外，其他接头形式均可使用。2.2液压铣槽机成槽施工2.2.1成槽原理：铣槽机成槽原理是通过液压系统驱动下部两个轮轴转动，水平切削、破碎地层，采用反循环出磕。开挖深度一般可达60m，特制型号可达150m。2.2.2主要特点优点是施工效率高（是抓斗的2-3

7、倍），成槽精度高，利用电子测斜装置和导向调节系统、可调节角度的鼓轮旋铣器，成槽垂直度可控制在4‰以内；能直接切割混凝土，在一、二期槽间形成特有的铣接头；低噪音、低振动，可贴近建筑物施工；设备自动化程度高，运转灵活，操作方便，以电子指示仪监控全施工过程，自动记录和保存测斜资料，在施工完毕后还可以全部打印出工程资料。缺点是但设备很少，施工成本高，维护成本高；对地层中的铁器掉落或原有地层中存在的钢筋等比较敏感。在强风化及中风化基岩中直接钻进，微风化高强度基岩中钻进困难。2.2.3成槽工法覆盖层中采用直接钻进法施工，基

8、岩当中一般采用冲击钻机配合钻进。当覆盖层钻进完成后，铣槽机继续向岩层内钻机50cm后（为冲击作业提供导向作用），撤出铣槽机改用冲击钻机冲击成槽，工法类似于全冲成槽。根据槽段的厚度及宽度，确定冲击钻机型号的孔位数量，待各冲击孔位达到设计标高后，再利用铣槽机进行修槽作业及清孔作业。2.2.4适