CN110409421A - 超深桩地连墙施工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超深桩地连墙的施工系统，包括：新浆制备装置。泥浆容置结构，包括新浆池和回收池，所述新浆池用以存放所述新浆制备装置产生的新浆。液压铣成槽机，进行挖槽。泥浆净化装置，用以对回收的泥浆进行净化处理。清浆泵，用以将所述槽内的泥浆输送至泥浆净化装置或者回收池。循环混浆池，所述循环混浆池连通所述泥浆容置结构，以接收新浆。泥浆泵，用以将所述循环混浆池内的泥浆输送至所述液压铣成槽机所挖的槽内。起重机，用以吊放钢筋笼。导管，用以深入放置有所述钢筋笼的成槽内，对所述成槽底部的沉渣进行排除。风管，插入所述导管内，且向所述导管的底部延伸。压缩机，向所述风管输送压缩气体。本发明技术方案达到回收泥浆粘度检测方便的效果。

Description

超深桩地连墙施工系统

技术领域

本发明涉及地连墙施工技术领域，特别涉及一种超深桩地连墙施工系统。

背景技术

地下连续墙(diaphragm wall panel trench)是远方基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，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，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。

但是，在超长、超大桩的地连墙施工过程中，需要到更多的的泥浆，并且对泥浆的品质要求更高，常规的泥浆循环系统效率低，含砂率高品质难以保障，并且现在地连墙施工中，在吊放钢筋笼后，若还存在槽地沉渣，则取出较难。最重要的，在地下连续墙浇筑混凝土步骤后，溢出的泥浆往往要进行收集，然后对下次的地连墙施工进行循环使用。但是，泥浆在多次使用后，粘度会发生改变。因此，要通过人工对回收泥浆进行提取后，在带到检测室对泥浆进行粘度检测，然后再根据检测结果进行相应的处置。这样，不仅检测费时，而且工作效率低下，以上因素均导致桩的成品品质难以保证。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种超深桩地连墙的施工系统，旨在解决槽地沉渣取出不便的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种超深桩地连墙施工系统，包括：

新浆制备装置；

泥浆容置结构，包括新浆池和回收池，所述新浆池用以存放所述新浆制备装置产生的新浆；

液压铣成槽机，进行挖槽；

泥浆净化装置，用以对回收的泥浆进行净化处理；

清浆泵，用以将所述槽内的泥浆输送至泥浆净化装置或者回收池；

循环混浆池，所述循环混浆池连通所述泥浆容置结构，以接收新浆；同时，所述循环混浆池还用以接收所述泥浆净化装置净化处理后的回收泥浆；

泥浆泵，用以将所述循环混浆池内的泥浆输送至所述液压铣成槽机所挖的槽内；

起重机，用以吊放钢筋笼；

导管，用以深入放置有所述钢筋笼的成槽内，对所述成槽底部的沉渣进行排除；

风管，插入所述导管内，且向所述导管的底部延伸；

压缩机，向所述风管输送压缩气体；

粘度检测装置，用以对所述清浆泵抽至回收池的回收泥浆进行粘度检测；

调制料加入装置，包括新浆腔和分散剂腔；所述新浆腔连通所述新浆池，所述分散剂腔容置有分散剂；所述新浆腔和所述分散剂腔的出口连通回收池，并且出口处设置有开关。

优选地，所述风管的输出端还安装有钻头，控制所述钻头的开关安装在风管的输入端。

优选地，所述泥浆净化装置包括第一除砂机和第二除砂机；

所述清浆泵的将成槽内的回收泥浆输送至第一除砂机，通过所述第一除砂机进行过滤后的回收泥浆输送至第二除砂机，通过第二除砂机进行过滤后的回收泥浆输送至循环混浆池。

优选地，所述泥浆净化装置还包括离心除砂组件，所述离心除砂组件用以清除所述循环混浆池中的泥浆的细颗粒。

优选地，所述新浆制备装置包括搅拌桶，伸入所述搅拌桶内的搅拌器，连通所述管搅拌桶的出浆口的出浆泵。

优选地，所述泥浆容置结构包括多个新浆池和多个回收池；

所述新浆池和所述新浆池之间，所述回收池和回收池之间，以及所述新浆池和所述回收池之间，设置有泥浆循环管道；

各所述循环管道上设置有闸阀。

优选地，所述导管的排出端连接有耐磨弯管。

本发明提出一种超深桩地连墙的施工方法，该方法采用泥浆净化装置的设置，因此提高了泥浆的使用效率。同时，在吊放钢筋笼之后，采用气举法对成槽内的沉渣进行处理排出，因此提高成槽混凝土浇筑的质量。其中，采用气举法不仅可以简便地处理深度大的成槽中的沉渣，还达到处理净度高的效果。另外，通过泥浆粘度检测装置的设置，可以自动检测回收泥浆的粘度，然后配合调制料加入装置对回收泥浆进行粘度调节，达到下一循环的使用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明超深桩地连墙施工方法的流程示意图；

图2为本发明超深桩地连墙施工系统的工作流程示意图；

图3为本发明超深桩气举法除沉渣所使用部件的结构示意图；

图3a为图3中部分结构的放大图；

图4为本发明超深桩地连墙施工系统中粘度检测装置的剖面结构示意图；

图5图2中超深桩地连墙施工系统另一实施例的工作流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，请参阅附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出了一种超深桩地连墙的施工系统，下面具体对地连墙的施工系统的运用进行阐述。

本发明提出一种超深桩地连墙的施工系统，该系统采用泥浆净化装置的设置，因此提高了泥浆的使用效率。同时，在吊放钢筋笼之后，采用执行气举法的结构对成槽内的沉渣进行处理排出，因此提高成槽混凝土浇筑的质量。其中，采用气举法不仅可以简便地处理深度大的成槽中的沉渣，还达到处理净度高的效果。具体施工方法请参阅图1：

S1)施工准备

在成槽施工前，必须进行施工准备，施工准备内容一般包括有机械就位、新浆制备，吊笼成型等。

具体对新浆制备进行描述，新浆通过新浆制备装置进行制备。新浆制备装置包括搅拌桶，伸入所述搅拌桶内的搅拌器，连通所述管搅拌桶的出浆口的出浆泵。制浆过程中，先向搅拌桶内加水，优选将水加至搅拌桶1/3，然后启动搅拌器。在定量水箱不断加水同时，向搅拌桶加入外加剂，外加剂至少包括彭润粉和碱粉，搅拌至少2min。随后，加入CMC液继续搅拌至少1min。将搅拌好的浆体静置膨化至少24h后，得到新浆，然后将新浆储存在泥浆容置结构内。

具体对泥浆容置结构进行描述，泥浆容置结构包括新浆池和回收池，新浆池用以储存新浆制备装置产生的新浆，回收池用于浇筑混凝土步骤中，从成槽回收的泥浆。并且，新浆池和新浆池之间，回收池和回收池之间，以及新浆池和回收池之间，设置有泥浆循环管道。通过循环管道的设置，可以避免泥浆静止沉淀，提高浆液膨化效果。并且各池之间设置有闸阀，因此，可以实现单独或分组使用，提高使用性能。

S2)成槽施工

成槽施工大致包括挖槽、注浆和吸泥清孔等。对于挖槽，采用液压铣成槽机进行挖掘，在挖槽的过程中，置于铣削头中的泵头抽吸槽内的泥浆至施工地的泥浆净化装置。泥浆净化装置将回收的泥浆进行净化后输送至循环混浆池，特别提出，S1)步骤中膨化后的新浆也输入循环混浆池待用。由于挖槽过程中，需要不断输送护壁泥浆至槽内，所以通过一泥浆泵将循环混浆池内的泥浆(新浆或者净化后的泥浆或者两个的结合)输送至槽内，进行护壁。

至槽的规格大小完成需求后，实现成槽，进而对成槽进行吸泥清孔。具体的，在吸泥清孔时，通过一清浆泵将成槽内的泥浆抽出，输送到泥浆净化装置进行净化后，储存在循环混浆池内，待用。

S3)向吸泥清孔后的成槽内进行新浆补充

吸泥清孔后，需要再向成槽内输入新浆，以备后续的钢筋笼吊放。该步骤中，补充的新浆也是通过泥浆泵将循环混浆池内的泥浆输送至成槽内。

S4)吊放钢筋笼

完成成槽泥浆补充后，准备进行吊放钢筋笼。通过起重机将钢筋笼吊起，然后放入补充泥浆后的成槽后。

S5)沉渣处理

在完成钢筋笼吊放后，由于该方法使用在较大较深的地连墙浇筑中。因此，容易出现成槽底部沉渣较多的情况，特别沉渣大于100mm是必须要清除的。所以，本申请采用气举法进行沉渣的处理。具体请参阅图3，向成槽底部插入导管和风管，风管在导管内部，风管伸到导管底部约50cm高。导管插入达到指定位置后，启动连通风管压缩机，向风管内输送压缩气体，气体从位于导管内的底端排出。排出的压缩气体与泥浆形成气液混合物，连续不断的气泡往上冒，造成管底部存在一个负压，泥浆就大气压力作用下源源不断进入管内，跟随气泡一起上升至孔口。即槽底沉渣在喷出气体的冲击作用下悬浮起来，由于管内、外液体的密度差，槽内泥浆、空气、沉渣的三相流沿导管向上运行，被排出槽外，通过集渣池收集后外运。过滤出泥浆中的沉渣后,净化后的泥浆又重新进入槽内，反复循环直至槽底沉渣厚度达到规范要求。

S6)混凝土浇筑

将混凝土浇筑管插入成槽底部，然后输送混凝土，自下向上浇灌。浇筑混凝土时，自槽内返回的泥浆直接用清浆泵送至回收池内，作为其他开槽的挖用泥浆，即步骤S7)。

S8)对回收泥浆进行自动粘度检测

在混凝土浇筑完成后，对回收的泥浆进行自动的泥浆检测，以对泥浆的粘度进行相应的调整。

具体对回收泥浆的粘度进行自动检测的装置进行描述。请参阅图4，粘度检测装置50包括马氏漏，马氏漏斗常规设置，马氏漏斗粘度计由锥体51和六孔/厘米(16目)筛网60组成。锥体上口直径为152mm，锥体51下口直径与导流管52直径为4.76mm，锥体51长度为305mm，漏斗总长356mm。导流管52的底部设置有电控开关53，倒流管52的内底部设置有流体检测器54。锥体51内部设置有泥浆检测器55，泥浆检测器55设置齐平筛网60。锥体51外部固定有电控器56和计时器57。电控器56电性连接电控开关53、流体检测器54、泥浆检测器55和计时器57，并且对该部分元器件进行电控。

具体测量时，电控开关53为关闭状态，回收池内的回收泥浆输送至马氏漏斗内，直到回收泥浆达到筛网60处，并且泥浆检测器55检测回收泥浆达到该高度后，停止进浆。一定时长停顿后，电控器56控制电控开关打开53，同时开启计时器57进行计时，此时为第一时刻。待回收泥浆完全流出后，即流体检测器54检测没有回收泥浆排出后，停止计时器57计时，此时为第二时刻。因此，第一时刻与第二时刻的差值，单位为秒，该值即表示为回收泥浆的粘度。当然，必要时，还需要通过设置温度器(图中未标示)在锥体51的内部，对回收泥浆进行温度检测，此时回收泥浆的粘度即表示为Xs(℃)，X表示两个时刻的差值。

此外值得一提，粘度检测装置50的安装位置不作具体的限定。可以进行单独的地区设定，也可以直接设置在泥浆净化装置上，更或者安装在泥浆容置结构旁等。另外，椎体51的上方还可以设置有清洗装置，因此，在一次检测完成后，可以立即进行清洗，然后进行二次检测。清洗装置同样优选通过电控器56进行控制。

S9)根据检测到的粘度数据对回收泥浆进行相应调制

回收泥浆的粘度检测完成后，若回收泥浆的粘度不达标，则需要对回收泥浆进行相应的调节处理。当回收泥浆的粘度指标降低，则相应添加新浆进行调整；若回收泥浆的粘度指标升高，可加入分散剂进性调节。

具体的，回收泥浆的粘度调节需要用到调制料加入装置，调制料加入装置包括新浆腔和分散剂腔。新浆腔连通所述新浆池(可以通过泥浆泵进行泥浆抽取)，分散剂腔容置有分散剂，并且，新浆腔和分散剂腔的出口连通回收池，出口处设置有阀门。另外，回收池内设置有搅拌装置或者滚动装置，搅拌装置或滚动装置通过一控制器进行控制，同时该控制器还电连接粘度检测装置的电控器以进行信息接收和操控。

当粘度检测装置检测到回收泥浆的粘度下降时，电控器将该信息传送至控制器后，控制器打开新浆阀门，将新浆派送至新浆腔后进入回收池内，以对回收泥浆进行粘度升高调节。当然，需要输送新浆的量则通过粘度检测装置所检测到的粘度值进行相应添加。新浆添加完成后，控制器开启搅拌装置或滚动装置对回收泥浆进行搅拌均匀。

同理的，当粘度检测装置检测到回收泥浆的粘度升高时，电控器将该信息传送至控制器后，控制器打开分散剂腔后，将分散剂添加进回收池内，以对回收泥浆进行粘度降低调节。当然，需要输送分散剂的量则通过粘度检测装置所检测到的粘度值进行相应添加。分散剂添加完成后，控制器开启搅拌装置或滚动装置对回收泥浆进行搅拌均匀。

此处值得一提，调制料加入装置优选设置在回收池上方，因此加料时，可以直接通过重力进行进料。当然，安装在其他位置，也可以通过泵进行抽取。

S10)重复8)步骤和9)步骤，以至所述回收泥浆的粘度达到需求标准

S11)完成地连墙浇筑

具体对上述的泥浆净化装置的结构和工作流程进行描述

至少的，泥浆净化装置包括第一除砂机和第二除砂机(具体请参阅图5)，更为优选的，泥浆净化装置还包括离心除砂组件。

请参阅图2，图2中标示出泥浆净化的工作流程。从成槽中回收的回收泥浆，首先通过第一除砂机进行一级滤砂，以将回收泥浆中直径大于6mm的颗粒进行过滤。大于6mm的颗粒排至集渣池进行外运，其余排至第二除砂机进行二级滤砂。二次除砂浆浆中直径大于0.06mm的颗粒进行过滤，其中，大于0.06mm的颗粒排至集渣池进行外运，其余排至循环混浆池。由于本方法浇筑的部分项目中，土层为粉质黏土层，细颗粒含量高。因此，在循环混浆池端部设置有卧室离心除砂组件，清除泥浆中直径大于0.03mm的细颗粒。

在另一实施例中，在插入导管30和风管20该步骤中，还开启位于风管20输出端的钻头24，钻头24的安装接头如图3和图3a所示。

具体的，风管20的地步设置有连接块22，连接块22上设置有多个出气口21，连接块22的内部设置有风道，风道连通风管20和出气口21，因此气体从出气口21向上排出。

连接块22的下部设置有电机23，电机23的驱动轴上设置有钻头24，钻头24通过电机23驱动。电机23电连接有开关，开关设置有风管20的输气端，或者设置在压缩机10上，以方便用户控制。

在插入导管30的过程中，开启钻头24，因此，在钻头24的转动下，可以加快导管30的下潜速补，提高工作效率，并且还可以较小风管20被堵的几率。导管30就位后，开启压缩机10，使得风管20输气，气体从出气口21向上排出。同时，在钻头24的协助下，带动沉渣40的翻动，方便吹出。

请参阅图3，导管30插入成槽后，伸出成槽后的一段，先连接由一段耐磨弯管31后再连接排出管。可以理解的，耐磨弯管31的设置不仅方便调整排出方向，并且还可以避免管道的多次弯折造成损坏。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种超深桩地连墙施工系统，其特征在于，包括：

新浆制备装置；

泥浆容置结构，包括新浆池和回收池，所述新浆池用以存放所述新浆制备装置产生的新浆；

液压铣成槽机，进行挖槽；

泥浆净化装置，用以对回收的泥浆进行净化处理；

清浆泵，用以将所述槽内的泥浆输送至泥浆净化装置或者回收池；

循环混浆池，所述循环混浆池连通所述泥浆容置结构，以接收新浆；同时，所述循环混浆池还用以接收所述泥浆净化装置净化处理后的回收泥浆；

泥浆泵，用以将所述循环混浆池内的泥浆输送至所述液压铣成槽机所挖的槽内；

起重机，用以吊放钢筋笼；

导管，用以深入放置有所述钢筋笼的成槽内，对所述成槽底部的沉渣进行排除；

风管，插入所述导管内，且向所述导管的底部延伸；

压缩机，向所述风管输送压缩气体；

粘度检测装置，用以对所述清浆泵抽至回收池的回收泥浆进行粘度检测；

调制料加入装置，包括新浆腔和分散剂腔；所述新浆腔连通所述新浆池，所述分散剂腔容置有分散剂；所述新浆腔和所述分散剂腔的出口连通回收池，并且出口处设置有开关。

2.如权利要求1所述的超深桩地连墙施工系统，其特征在于，所述风管的输出端还安装有钻头，控制所述钻头的开关安装在风管的输入端。

3.如权利要求1所述的超深桩地连墙施工系统，其特征在于，所述泥浆净化装置包括第一除砂机和第二除砂机；

所述清浆泵的将成槽内的回收泥浆输送至第一除砂机，通过所述第一除砂机进行过滤后的回收泥浆输送至第二除砂机，通过第二除砂机进行过滤后的回收泥浆输送至循环混浆池。

4.如权利要求3所述的超深桩地连墙施工系统，其特征在于，所述泥浆净化装置还包括离心除砂组件，所述离心除砂组件用以清除所述循环混浆池中的泥浆的细颗粒。

5.如权利要求1所述的超深桩地连墙施工系统，其特征在于，所述新浆制备装置包括搅拌桶，伸入所述搅拌桶内的搅拌器，连通所述管搅拌桶的出浆口的出浆泵。

6.如权利要求1所述的超深桩地连墙施工系统，其特征在于，所述泥浆容置结构包括多个新浆池和多个回收池；

所述新浆池和所述新浆池之间，所述回收池和回收池之间，以及所述新浆池和所述回收池之间，设置有泥浆循环管道；

各所述循环管道上设置有闸阀。

7.如权利要求1所述的超深桩地连墙施工系统，其特征在于，所述导管的排出端连接有耐磨弯管。