CN113006010B - 混凝土导墙基础加固的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土导墙基础加固的方法，包括：沿着平行于混凝土导墙轴向的方向，将距混凝土导墙一侧预设距离的导墙基础划分为多个墙段；对每个墙段进行以两个桩孔为一组的底部基岩扩桩成墙施工，以获得与墙段对应的具有多组抗冲桩且每组抗冲桩的两个抗冲桩下部连接为一体的防渗桩墙；通过对多个墙段施工所获得的多个防渗桩墙，形成用于加固混凝土导墙基础的防渗墙。本发明的方法，在原混凝土导墙底部形成一道防渗墙，彻底解决导墙基础淘刷问题。

Description

混凝土导墙基础加固的方法

技术领域

本发明涉及水利水电工程领域，尤其涉及一种混凝土导墙基础加固的方法。

背景技术

我国地域辽阔，人口众多，水资源紧缺，时空分布差异大，水旱灾害频繁。长期以来我国人民受利于水,受害于水，与水灾干旱进行了长期的斗争。建国以来，水利建设取得了令人瞩目的成就。运行的各种类型电站较多，电站在长期运行过程中，受水力冲刷影响，混凝土导墙基础遭到冲刷，底部局部区域出现掏空现象。

而水电站导墙底部被掏空会使得底部存在脱空区，这将使导墙内外两侧存在水力联系，极大影响水电站的服务期限与服务安全性。因此，对长期运行过程的受水力冲刷影响很大的电站来说，如何切实有效地解决混凝土导墙基础的冲刷问题，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种混凝土导墙基础加固的方法，在原混凝土导墙底部形成一道防渗墙，彻底解决导墙基础淘刷问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种混凝土导墙基础加固的方法，包括：

沿着平行于混凝土导墙轴向的方向，将距混凝土导墙一侧预设距离的导墙基础划分为多个墙段；

对每个墙段进行以两个桩孔为一组的底部基岩扩桩成墙施工，以获得与墙段对应的具有多组抗冲桩且每组抗冲桩的两个抗冲桩下部连接为一体的防渗桩墙；

通过对多个墙段施工所获得的多个防渗桩墙，形成用于加固混凝土导墙基础的防渗墙。

其中，以两个桩孔为一组进行底部基岩扩桩成墙施工包括：

在墙段内挖掘出深度至基岩预设深度处的相互平行的第一桩孔和第二桩孔，且两个桩孔之间通过隔墙隔开；

通过导向作用，并利用安置在第一桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理，以在隔墙上形成与第一桩孔相连通的侧凹槽；

形成侧凹槽后，通过导向作用，并利用安置在第二桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的另一侧进行钻凿处理，以使第一桩孔、侧凹槽与第二桩孔相连通并形成连通孔。

其中，所述侧凹槽的高度等于隔墙的位于导墙基础面以下、预设防渗墙底线以上的高度。

其中，所述侧凹槽的宽度小于或等于桩孔的直径。

其中，所述导向作用，为将带有倾斜滑槽的定位导向器安置在桩孔内所起的作用。

其中，所述定位导向器安置在对应桩孔内，且使定位导向器的倾斜滑槽朝向隔墙、与倾斜滑槽相对的背侧紧贴在桩孔的远离隔墙的内壁上。

其中，所述定位导向器安置在桩孔内的与隔墙预设区域对应的位置处。

其中，利用安置在第一桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理包括：

将冲击钻头和定位导向器安置在第一桩孔内的与隔墙预设区域对应的位置处，并通过定位导向器的倾斜滑槽使冲击钻头朝着隔墙的预设区域倾斜；

冲击钻头工作，通过定位导向器的倾斜滑槽抵住冲击钻头的远离隔墙的背侧，并通过冲击钻头的前侧对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理。

其中，利用安置在桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域进行钻凿处理时，随着冲击钻头沿着桩孔的向下钻凿而同步向下移动定位导向器。

进一步的，以两个桩孔为一组进行底部基岩扩桩成墙施工还包括：

对连通孔进行清孔处理及接头管下设，然后对连通孔进行混凝土浇筑处理，以使得两个抗冲桩下部连接为一体。

其中，在对连通孔进行混凝土浇筑前，还包括对连通孔进行连通性检查的步骤。

其中，对连通孔进行混凝土浇筑处理时，在一个桩孔内下设接头管，在另一个桩孔内进行混凝土浇筑处理。

其中，冲击钻头包括：钻头本体；环设在钻头本体底部一周且沿钻头本体的径向朝外突出的耐磨头；将耐磨头与钻头本体连接在一起的用于增加连接强度的加强筋。

其中，所述耐磨头为外表面的横截面呈圆形的耐磨头。

其中，所述耐磨头为实心耐磨头。

或者，所述耐磨头为空心耐磨头。

优选的，所述耐磨头由耐磨材料制成。

其中，所述钻头本体包括位于上部的一对吊装耳，且吊装耳上设有用于供吊装钢丝绳穿过的吊孔。

进一步的，所述钻头本体还包括连接一对吊装耳下端的主体部，主体部上设有用于固定辅助钢丝绳的辅助吊装槽。

其中，所述钻头本体的底端面为平面。

或者，所述钻头本体的底端面上设有用于减小接触面积且沿钻头本体轴向朝下突出的多个弧形凸起和用于返渣的多个返渣孔。

其中，所述加强筋为环设在钻头本体外周的环形加强筋或对称设于钻头本体外周的多对加强块。

其中，定位导向器用于在扩桩成墙施工中，配合冲击钻头以利用冲击钻头对隔墙进行定向扩挖，该定位导向器包括：其前侧具有用于引导冲击钻头倾斜下设的滑槽的导向结构；设置在导向结构背侧的用于支撑导向结构的支撑结构，其背侧紧贴桩孔内壁。

其中，所述导向结构包括：导向板；与导向板下边缘固定连接的上腹板；与上腹板下边缘固定连接的下腹板；其中，导向板、上腹板、下腹板沿与竖直方向具有一定夹角的方向延伸并连接为一体，且各板均呈弧形。

其中，所述呈弧形的各板的曲率半径相同。

其中，所述导向板、上腹板、下腹板由上至下逐渐加宽。

其中，所述各板的曲率半径大于或等于冲击钻头的最大外径。

进一步的，所述导向结构还包括设置在连接为一体的上腹板和下腹板两侧的一对翼缘板，且一对翼缘板伸出于上腹板、下腹板前侧以与上腹板、下腹板围成滑槽。

其中，所述支撑结构包括：固定安装在连接为一体的导向板、上腹板、下腹板的背侧的主支撑结构；固定安装在连接为一体的导向板、上腹板、下腹板的背侧且位于主支撑结构两侧的一对辅支撑结构，一对辅支撑结构在主支撑结构两侧呈弧形朝外延伸。

优选的，所述主支撑结构包括：相互平行且前端与导向结构的背侧固定连接的一对支撑板，其长度与导向结构的长度相同。

进一步的，所述主支撑结构还包括：固定安装在所述导向结构的背侧的加固组件。

所述加固组件包括固定安装在一对支撑板之间且用于将一对支撑板连接为一体并加固的至少一个钢脊梁。

所述加固组件包括多个钢脊梁时，多个钢脊梁沿支撑板的长度延伸方向由上至下依次安置。

优选的，所述辅支撑结构包括：固定安装在所述导向结构背部外侧的侧板；位于侧板和对应支撑板之间的翼板，其两端与侧板和支撑板固定连接。

与现有技术相比，本发明混凝土导墙基础加固的方法具有如下有益效果：

1、本发明混凝土导墙基础加固的方法，在混凝土导墙一侧的基础底部形成一道防渗墙，相当于采用两道墙来应对水力冲刷，从而彻底解决混凝土导墙基础的淘刷问题。

2、本发明混凝土导墙基础加固的方法，对混凝土导墙基础的底部进行基岩扩桩成墙施工所获得的防渗桩墙具有与墙段对应的下部连接为一体的两个抗冲桩，且由多个防渗桩墙连成一个防渗墙，与现有技术中仅采用多个抗冲桩的方案相比，本发明方法解决了多个抗冲桩中相邻两桩间基岩因空隙的存在而在被水力冲刷时易被水力淘空而导致基础不稳的问题，极大增强了防渗墙以及混凝土导墙基础的耐淘刷性能，也增加了水电站的服务期限。

以下，结合各附图对本发明实施例进行描述。

附图说明

图1a是采用本发明方法对某混凝土导墙基础进行加固的示意图；

图1b是采用本发明方法对混凝土导墙基础加固的流程图；

图2是本发明采用旋挖钻机钻进1#桩至桩底的示意图；

图3是本发明采用旋挖钻机钻进2#桩至桩底的示意图；

图4是冲击钻机钻进定向扩墙一期槽1号桩孔的示意图；

图5是冲击钻机钻进定向扩墙1号桩至墙底的示意图；

图6是冲击钻机钻进定向扩墙一期槽2号桩孔的示意图；

图7是冲击钻机钻进定向扩墙2号桩孔至墙底的示意图；

图8是下接头管、导管、钢筋笼浇筑砼的示意图；

图9是起拔接头管形成接头孔的示意图；

图10是旋挖钻机钻进二期槽桩至桩底的示意图；

图11是冲击钻钻进定向扩墙二期槽3号孔桩孔的示意图；

图12是冲击钻机钻进定向扩墙3号孔桩孔至墙底的示意图；

图13是冲击钻机钻进定向扩墙二期槽2号桩孔的示意图；

图14是冲击钻机钻进定向扩墙2号桩孔至墙底的示意图；

图15是下接头管、导管、钢筋笼浇筑二期槽段砼的示意图；

图16是同一墙段两桩孔形成咬合连通孔的示意图；

图17是本发明用于高导墙基础底部硬岩扩桩成墙的冲击钻头第一种结构的主视图；

图18是图17冲击钻头的俯视图；

图19是图17冲击钻头的仰视图；

图20是本发明冲击钻头第二种结构的仰视图；

图21是本发明冲击钻头第三种结构的主视图；

图22是图21冲击钻头的俯视图；

图23是本发明混凝土导墙基础扩桩成墙的定位导向器第一种结构的主视图；

图24是图23定位导向器的A-A剖视图；

图25是图23定位导向器的后视图；

图26是本发明定位导向器第二种结构的透视图；

图27是本发明定位导向器第三种结构的透视图；

图28是本发明定位导向器第四种结构的透视图。

具体实施方式

为解决水电站原混凝土导墙底部基础的防淘刷问题，彻底解决导墙内外两侧的水力联系(即水可由导墙底部一侧流到另一侧而导致导墙底部脱空)，本发明人研发出用于对混凝土导墙基础进行加固的方法，如图1b所示，该方法包括：

沿着平行于混凝土导墙轴向的方向，将距混凝土导墙一侧预设距离的导墙基础划分为多个墙段；

对每个墙段进行以两个桩孔为一组的底部基岩扩桩成墙施工，以获得与墙段对应的具有多组抗冲桩且每组抗冲桩的两个抗冲桩下部连接为一体的防渗桩墙；

通过对多个墙段施工所获得的多个防渗桩墙，形成用于加固混凝土导墙基础的防渗墙。

具体的，本发明对混凝土导墙基础进行加固的方法包括：

S01、沿着平行于混凝土导墙轴向的方向，将距混凝土导墙一侧预设距离的导墙基础划分为多个墙段；

需要说明的是，本文中的轴向，是指混凝土导墙的长度延伸方向，与水力流动方向垂直。

沿着平行于混凝土导墙轴向的方向，将距混凝土导墙一侧预设距离(如0.3-0.8m之间)的导墙基础划分为多个墙段。

S02、对每个墙段进行以两个桩孔为一组的底部基岩扩桩成墙施工，以获得与墙段对应的具有多组抗冲桩且每组抗冲桩的两个抗冲桩下部连接为一体的防渗桩墙；

将水电站的混凝土导墙基础划分为多个墙段后，在每个墙段内进行以两个桩孔为一组的底部基岩扩桩成墙施工，即，将在每个墙段内施工出沿混凝土导墙轴向间隔布置的多组桩孔(桩孔内浇筑混凝土后成为抗冲桩)，每组桩孔包括两个桩孔，相邻两组桩孔中邻近的两个桩孔的间距与每组桩孔中的两个桩孔的间距相同(相邻两个墙段的邻近两个桩孔的间距也与每组桩孔中的两个桩孔的间距相同)。施工时，以两个桩孔为一组进行墙段底部基岩的扩桩成墙施工，在每组的两个桩孔内浇筑混凝土后形成两个抗冲桩，且两个抗冲桩下部连接为一体，从而通过对墙段内多组桩孔的扩桩成墙施工形成与墙段所对应的“上桩下墙”的防渗桩墙。

其中，各墙段内以两个桩孔为一组进行底部基岩扩桩成墙施工的方法相同，均包括如下步骤：

S21、在墙段内挖掘出深度至基岩预设深度处的相互平行的第一桩孔和第二桩孔，且两个桩孔之间通过隔墙隔开；

通过旋挖钻机在墙段内的预设位置处挖掘出相互平行的第一桩孔和第二桩孔，两个桩孔之间通过隔墙隔开。通常情况下，桩孔的直径大于隔墙的长度，隔墙的长度是指隔墙的沿着混凝土导墙轴向的尺寸。

挖掘桩孔时，桩孔的深度要至基岩预设深度处。通常，预设深度要根据水电站原混凝土导墙底部的实际情况确定，如原混凝土导墙一侧已在以前施工有抗冲桩，则该预设深度要大于或等于原抗冲桩桩底的深度。

S22、通过导向作用，并利用安置在第一桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理，以在隔墙上形成与第一桩孔相连通的侧凹槽，侧凹槽的高度等于隔墙的位于导墙基础面以下、预设防渗墙底线以上的高度，侧凹槽的宽度小于或等于桩孔的直径；

导向作用，为将带有倾斜滑槽的定位导向器通过安置在桩孔内所起的作用，即，将定位导向器安置在钻凿工具所在的对应桩孔内，且使定位导向器的倾斜滑槽朝向隔墙、与倾斜滑槽相对的背侧紧贴在桩孔的远离隔墙的内壁上。

施工前，通过钢丝绳将位于墙段桩孔旁的卷扬机与定位导向器连接，中间再以破力器固定(破力器采用现有技术破力器，连接方式也可采用现有技术方式)，避免定位导向器下放过程中卡于桩孔内，也可避免后续施工时钻凿工具转向或偏移。

在下放定位导向器时，需将定位导向器安置在桩孔内的与隔墙预设区域对应的位置处，其中，隔墙预设区域，是指桩孔底部高程以上预设位置(如桩孔底部高程以上5m处，为预设防渗墙底线)与原混凝土导墙底部(即导墙基础)之间的区域。通常，与隔墙预设区域对应的位置需要根据施工时桩孔直径、倾斜滑槽的倾斜角度、钻凿工具的尺寸、隔墙高度与厚度等合理确定。实际下放时，丈量定位卷扬机所下放的钢丝绳长度，将定位导向器底部放置于钻凿工具需冲击部位。固定卷扬机插销，使定位导向器保持于桩孔的固定孔深处，且背侧紧抵桩孔内壁。

本发明钻凿工具采用特制的冲击钻头，在定位导向器的导向作用下，利用安置在第一桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理包括：

将冲击钻头和定位导向器安置在第一桩孔内的与隔墙预设区域对应的位置处；

当定位导向器在桩孔内贴壁平稳后，固定位置，随后下设冲击钻头，通过定位导向器的倾斜滑槽使冲击钻头朝着隔墙的预设区域倾斜；

冲击钻头工作，通过定位导向器的倾斜滑槽抵住冲击钻头的远离隔墙的背侧，以通过冲击钻头的前侧对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理，此时，定位导向器的背侧紧抵桩孔内壁，即，冲击钻头可以沿着定位导向器倾斜滑槽的斜面定向朝侧面隔墙冲击、切削、震落岩体。

在冲击钻头对隔墙钻凿处理的过程中，一边使冲击钻头对隔墙进行冲击、钻凿，一边同步下移冲击钻头和定位导向器，同步下移的目的是使得冲击钻头与定位导向器的相对位置始终不变，从而使定位导向器可以一直为冲击钻头提供支撑，并承受冲击钻头作业过程中的冲击、劈打。定位导向器的背侧与桩孔内壁(简称为孔壁)贴靠结合，避免冲击钻头作业时孔壁垮塌。

随着由上至下同步下移冲击钻头和定位导向器，使得冲击钻头可以沿着竖直向下的方向冲击钻凿隔墙，并在隔墙的朝向第一桩孔的侧面由上至下竖直冲击钻砸出与第一桩孔相连通的侧凹槽，施工时，该侧凹槽的高度为隔墙的位于导墙基础面以下、预设防渗墙底线以上的高度，侧凹槽的宽度小于或等于桩孔的直径。

本发明定位导向器为冲击钻头提供侧向支撑，并承受冲击钻头作业过程中的冲击、劈打，背侧始终与孔壁形成贴靠结合，避免孔壁垮塌。另外，利用定位导向器的滑槽下放冲击钻头进行冲击，因滑槽内壁为弧形(或U形)，质地坚硬、平面光滑，自上而下弧面由窄变宽，可以更好的包裹冲击钻头，并顺畅的引导冲击钻头壁橼下放时冲能的方向。

其中，本发明的冲击钻头为特制的钻头，其包括：钻头本体1；环设在钻头本体1底部一周且沿钻头本体1的径向朝外突出的耐磨头2；将耐磨头2与钻头本体1连接在一起的用于增加连接强度的加强筋4。

具体的，如图17-图19所示，分别为本发明冲击钻头的主视图，俯视图和仰视图。由图17-图19可知，本发明冲击钻头包括钻头本体1、耐磨头2、加强筋4。

钻头本体1分为上、下两个部分，上部为片状的一对吊装耳3，且每个吊装耳3上设有用于供吊装冲击钻头的钢丝绳穿过的吊孔。钻头本体1的下部为连接一对吊装耳3下端的主体部5，呈圆台形，上窄下宽，主体部5上可设有用于固定辅助钢丝绳的辅助吊装槽。钻头本体1可采用现有技术的普通冲击钻头。

主体部5的下部外周焊接有耐磨头2，该耐磨头2环设在主体部5下部一圈，并沿主体部5的径向朝外突出。

耐磨头2由比钻头本体1耐磨的耐磨材料制成，该耐磨材料可采用现有技术的耐磨材料。耐磨头2外表面的横截面呈圆形，内表面横截面也呈圆形，即，耐磨头2为柱筒形。耐磨头2内表面与主体部5下部外边缘焊接在一起。

为了增加耐磨头2与钻头本体1的连接强度，本发明还采用加强筋4将两者连接在一起。如图17、图18所示，本发明的加强筋4包括对称设于钻头本体1外周的两对加强块。加强块为呈梯形的加强块，每个加强块的下表面为平面，用于与耐磨头2上表面及外边缘焊接在一起，加强块的一侧表面为弧形表面，形状和尺寸与钻头本体1主体部的下部外表面相适配，以便与主体部下部焊接在一起。

其中，本发明耐磨头可以为实心耐磨头，也可以为空心耐磨头，优选的，采用实心耐磨头，以增加冲击钻头在冲击扩桩过程中的冲击寿命。而如图19所示，本发明钻头本体1的底端面为平面。

本发明可利用普通冲击钻头作为钻头本体，再在钻头本体底部10cm范围内焊接抗冲磨材料作为耐磨头，从而增加本发明冲击钻头的耐磨性能，不需经常修复，提高施工效率；而通过加强筋可增加耐磨头与钻头本体的连接强度，有效增加冲击钻头的使用寿命。

制作时，冲击钻头匹配桩孔直径、隔墙长度等要求，并与用于引导其方向的定位导向器的厚度、尺寸和角度要求相适应。

本发明冲击钻头底端面除了采用上述结构外，还可以采用如图20所示的结构，即，在钻头本体1的底端面上设有用于减小钻头本体1与桩间基岩的接触面积的多个弧形凸起7(图中示出5个)，这些弧形凸起7沿钻头本体1轴向朝下突出，但突出的高度不超出耐磨头2，此外，在钻头本体底端面还设有在钻头钻进过程中用于返渣的多个返渣孔6(图中示出4个)。

进一步的，本发明冲击钻头还可以采用如图21、图22所示的加强筋4，即，该加强筋为环设在钻头本体1外周的环形加强筋，环形加强筋的下表面为平面，用于与耐磨头2上表面及外边缘焊接在一起，加强筋的内侧面为弧形表面，形状和尺寸与钻头本体1主体部的下部外表面相适配，以便与主体部下部焊接在一起。

本发明的冲击钻头为设置在扩桩成墙施工体系内的用以定向扩挖耐磨的构制件，在旋挖钻孔将桩孔钻毕后，使用定位卷扬机将定位导向器顺钢丝绳下放在桩孔内，定位导向器的底部放置于特定深度，定位导向器在桩孔内贴壁平稳后，固定位置，随后下设冲击钻头，采用定位导向器定位冲击钻头钻凿的深度、提供坚固的护壁、引导冲击的方向、限制切削的距离，使冲击钻头沿定位导向器斜面定向朝侧面隔墙冲击、切削、震落岩体，以分组将桩孔侧向扩挖，扩挖时将混凝土导墙基础面(也称为导墙底部，即砼导墙设计底线a处)至桩底(即抗冲桩底线c处)高程以上5m(即防渗墙底线b处)范围的桩间基岩凿除，即，自混凝土导墙底部钻砸至孔底以上5m定位导向器高度处，并使每组的两个桩孔在特定深度连通，从而在浇筑钢筋混凝土后，形成具有防渗作用的桩墙。

在冲击钻头施工作业时，可凭冲击钻操作人员丰富的经验、手感、触觉，判断冲击钻头对隔墙是否冲击到位。如已有打空的感觉，或根据钢丝绳偏移的方向判断冲击钻头未对位，则及时调整，确保定位导向器与冲击钻头同步跟进下放并对隔墙进行定向侧面冲击。每组桩孔含两个孔位，分别在单孔内朝另一孔方向冲击形成两圆套接的咬合墙体。

冲击钻头本身有一定的自重和冲程惯性，当墙段一侧经冲击钻钻头冲击后，可能因基岩破碎或松动，将桩间薄于10cm厚度的岩层冲击或震掉至孔内，及时进行孔内残渣的清除，特别是大块径钻渣，以免将定位导向器埋至孔内。冲击钻头冲击过程中，需掺水作业，以冷却钻头和定位导向器；并经常将冲击钻头、定位导向器拉出孔内检查磨损情况并及时修补。

钻进软弱地层时“轻打勤放”，即采用小冲程、高频次、勤放钢丝绳的钻进方法时，勤检查定位导向器的固定，及时调整深度和角度。遇到坚硬地层，使用半轴、耐磨块加重加固钻头，采用高冲程、低频次的点击重打法时，勤检查定位导向器的磨损程度，及时补焊和修复。

本发明冲击钻头在“上桩下墙”成套施工工艺中属于核心要素，有效解决了冲击钻头磨损而频繁维护的问题，是长期实践经验凝聚成的通用构件，益于将桩墙工艺结合，形成可操作性强、施工简单的配套工艺，可广泛运用于各种地层的扩桩成墙套接防渗需求，可高效和出色的完成施工任务，产生良好的经济效益，又可极大的减小施工过程安全隐患。

其中，本发明的定位导向器配合冲击钻头100(图4所示)对桩体进行定向扩挖，该定位导向器200包括：其前侧具有用于引导冲击钻头倾斜下设与钻凿的滑槽的导向结构210；设置在导向结构210背侧的用于支撑导向结构210的支撑结构，其背侧紧贴桩孔内壁。

需要说明的是，定位导向器的前侧，是指定位导向器安置在桩孔内后，用于面对冲击钻头的一侧，背侧，是指背对冲击钻头的一侧。

具体的，本发明导向结构可以采用如图23-图28所示的结构，包括：沿着桩孔的深度方向安置的导向板214(桩孔的深度方向即为竖直方向，导向板的长度指沿着桩孔深度方向的尺寸)，位于导向结构的上部，与桩孔竖直方向之间具有大于0度的夹角(优选的，夹角为5度到10度之间)，且以导向板长度方向的中轴线为基准，左右两侧呈弧形朝外延伸，导向板214的上边缘带有卡槽豁口215，以用于连接钢丝绳的主绳(图中未示出)，并通过钢丝绳与卷扬机连接；与导向板214下边缘固定连接的上腹板213，位于导向结构的中部，也以上腹板213的中轴线为基准，左右两侧呈弧形朝外延伸；与上腹板213的下边缘固定连接的下腹板212，位于导向结构的下部，也以下腹板212的中轴线为基准，左右两侧呈弧形朝外延伸。导向板214、上腹板213、下腹板212由上至下顺滑延伸并焊接为一体，形成整个呈弧形的导向结构。

为对外表面呈圆锥形的冲击钻头进行导向，呈弧形的导向板214、上腹板213、下腹板212的曲率半径相同，该曲率半径大于或等于冲击钻头的最大外径，且导向板214、上腹板213、下腹板212的各弧圆心连线与竖直方向之间形成大于0度的夹角(参见图24)。导向板214、上腹板213、下腹板212由上至下的宽度逐渐加宽(宽度是指沿水平方向延伸的尺寸，即，各板的弧长由上至下逐渐增大)，使得形成的导向结构的前侧面成为可与冲击钻头适配的弧形滑槽(参见图26、图27)，即，导向结构的用于与冲击钻头接触的内壁为与竖直方向具有一定夹角的由上至下倾斜的弧形壁，质地坚硬、平面光滑，自上至下弧面由窄变宽，能够更好的包裹冲击钻头，并顺畅的引导冲击钻头壁橼下放时冲能的方向。

制造时，上腹板213可采用一块弯折成弧形的钢板制成，也可采用两块弯折成弧形的钢板上下拼接而成(如图23-图25、图28所示)。同样，导向结构可以采用上述弯折成弧形的三个部分制成，也可由一块钢板弯折成弧形而制成(如图26、图27所示)。

本发明的导向结构除了采用上述构件外，还可以在连接为一体的上腹板213和下腹板212的两侧分别固定安装一个翼缘板211(如图23所示)，且一对翼缘板211的前端伸出于上腹板213和下腹板212的前侧，并与弧形的上腹板213、下腹板212围成两侧带围挡的滑槽(即滑槽为U型)，带有这样滑槽的导向结构除了能够更好的包裹冲击钻头，并顺畅的引导冲击钻头壁橼下放时冲能的方向外，还可通过一对翼缘板限制冲击钻头冲击的方向(冲击方向沿导向机构弧形内壁的径向方向)，保护桩孔的其他方向的孔壁，避免不必要的扩孔。

而本发明的用于在由导向板、上腹板、下腹板连接为一体形成的导向结构的背侧支撑导向结构210的支撑结构包括：固定安装在导向结构背侧的主支撑结构220；固定安装在导向结构背侧且位于主支撑结构220两侧的一对辅支撑结构230，一对辅支撑结构230在主支撑结构220两侧呈弧形朝外延伸(如图23-图27所示)。

其中，如图23-图25所示，本发明主支撑结构220包括：相互平行且前端与导向结构210的背侧固定连接的一对支撑板221，一对支撑板221长度与导向结构的长度相同，且支撑板221的后端面沿竖直方向延伸，前端面与导向结构对应位置的板的背侧焊接在一起。由于导向结构与竖直方向具有一定夹角，制造时，支撑板深度由上至下逐渐加大，支撑板深度是指竖直方向与导向结构弧形面中轴线之间的距离。

进一步的，主支撑结构220还包括固定安装在导向结构背侧的加固组件，如图24所示，加固组件包括：固定安装在一对支撑板221之间且用于将一对支撑板221、上腹板213连接为一体并加固的至少一个钢脊梁224，为板状，钢脊梁224的左右两端分别与一对支撑板221的内侧壁焊接在一起、前端与上腹板213背侧焊接在一起。当加固组件包括多个钢脊梁时，多个钢脊梁224相互平行且沿导向结构的长度延伸方向(即竖直方向)由上至下间隔安置，且钢脊梁224的深度也相应改变。

此外，如图24、图25所示，加固组件还包括：安装在导向结构背部上侧并沿水平方向延伸的顶翼板225，位于导向板214和上腹板213连接处附近，其两端与一对支撑板221的相对内壁分别焊接在一起，其前端与导向板214和/或上腹板213的背侧焊接在一起；安装在上腹板213背侧且位于顶翼板225与钢脊梁224之间的横向加固板229，与顶翼板225、钢脊梁224分别平行，其两端与一对支撑板221的相对内壁分别焊接在一起，其前端与上腹板213的背侧焊接在一起；安装在导向结构背部中轴线位置处且沿竖直方向延伸的加固轴228，其上端位于顶翼板225处、下端位于横向加固板229处，与上腹板213背侧焊接在一起，通过加固轴228、顶翼板225、横向加固板229提高对上腹板213上部的支撑作用；安装在导向结构背部下侧的竖向加固板227，其左右两端与一对支撑板221的相对内壁分别焊接在一起，其前端与下腹板212的背侧焊接在一起，沿竖直方向延伸，用于增加导向结构下侧的强度。

进一步的，加固组件还包括安装在导向结构背侧中部的定轴加固组件，其包括：安装在上腹板213中下部并位于一对支撑板221之间的定轴加固板222，为长方体板，其左右两端与一对支撑板221的相对内壁分别焊接在一起；安装在定轴加固板222上且沿竖直方向延伸的定轴223，中心带通孔；将定轴223固定在定轴加固板222上的固定销221。使用过程中，通过定轴223可以固定与卷扬机连接的主绳，以将卷扬机与定位导向器连接。

而位于主支撑结构两侧的一对辅支撑结构的结构相同，如图23-图28所示，均包括：固定安装在导向结构背部外侧的侧板231，长度延伸方向与导向结构的长度延伸方向相同；位于侧板231和对应支撑板之间的多个翼板237，其两端与侧板和支撑板固定连接。

具体的，如图23-26所示，在导向结构的两侧对称设置有一对辅支撑结构，即，在导向结构的两侧边缘对称设置有一对侧板231，每个侧板231与导向结构垂直安置，且侧板231前端与导向结构的背部(即导向板214、上腹板213、下腹板212的背部)焊接在一起，侧板的深度由上至下可不变或逐渐变大，侧板顶部的深度可与支撑板深度相同，顶部以下的深度均小于支撑板的深度。

在每个侧板231与临近对应的支撑板221之间设置有相互平行的多个翼板237，多个翼板237的左右两端分别焊接在侧板231与临近对应的支撑板221的相对内壁上，前端焊接在导向结构位置对应的板的背部，且多个翼板237沿竖直方向上下间隔设置，由上至下多个翼板的宽度逐渐加宽、深度逐渐加大(参见图24、图25)。设计时，应使支撑结构的支撑板背端面与侧板背端面之间形成的面为弧形面，且弧形面与桩孔内壁的弧形面相适配，以将本发明的定位导向器安置在桩孔内时，支撑结构的背侧可紧贴桩孔内壁、而导向结构向下倾斜延伸，从而引导冲击钻头沿着倾斜滑槽冲击桩墙。

为了便于将定位导向器通过钢丝绳与卷扬机连接，在各翼板237上还开设贯穿板子厚度的穿设孔2370(如图28所示)，并在支撑板的相应位置开设有贯穿支撑板221厚度的通孔2210，以便钢丝绳的副绳600可由上至下穿过各翼板237的穿设孔2370并环绕于翼板内侧，成为防坠防掉安全保护装置，该副绳也是定位导向器坠落后应急处理的保护绳套。根据需要，还可在侧板外侧固定用于固定绳索的一个或多个吊环601。

本发明的定位导向器除了上述各结构外，还可以在导向结构的前侧面安置耐磨结构240，该耐磨结构240可采用如图26所示的结构，在上腹板前侧面焊接多个长方体形的耐磨条(图中示出4个)；或者，耐磨结构240可采用如图27所示的结构，在上腹板前侧面焊接一个环形的耐磨条。焊接时，要合理设计耐磨结构240在导向结构上的位置，优选的，耐磨结构240与冲击钻头耐磨块的位置相对应，即，冲击钻头耐磨块与耐磨结构240接触，以减小对定位导向器的冲击作用。

定位导向器是配合冲击钻钻头将桩孔定向扩挖的构制件，结合冲击钻头的钻进方式，使用时，有下放、定位、固定冲击钻头等的操作；结合人工经验判断调整实施过程，包括方向、角度、冲击力度，并适时修补冲击钻头及定位导向器。

在桩孔内下放定位导向器前，将卷扬机与定位导向器通过钢丝绳连接，中间以破力器固定，避免定位导向器下放过程中卡于桩孔内，同时避免施工时冲击钻头转向或偏移。钢丝绳的主绳以卡扣连成双股，系于定位导向器的钢脊梁内的定轴上；副绳环绕于翼板内侧，既是定位导向器的防坠防掉安全保护装置，也是定位导向器坠落后应急处理的保护绳套。

下放定位导向器时，丈量定位卷扬机所下放的钢丝绳长度，将定位导向器底部放置于冲击钻头需冲击部位。固定卷扬机插销，使定位导向器保持于桩孔的固定孔深处。通过定位导向器的钢脊梁与支撑板提供整体构件的稳定性，承受后续冲击钻头作业过程中的冲击、劈打，并与孔壁形成贴靠结合，避免孔壁垮塌。并利用定位导向器的滑槽下放冲击钻头进行冲击，因滑槽内壁为弧形(或U形)，质地坚硬、平面光滑，自上而下弧面由窄变宽，可以更好的包裹冲击钻头，并顺畅的引导冲击钻头壁橼下放时冲能的方向。翼缘板限制冲击钻头冲击的方向，保护其他方向的孔壁，避免不必要的扩孔，提高安全性。

本发明的定位导向器，提供冲击钻头单桩扩挖的平整护壁，且用于冲击钻头钻凿方向的导向定位，切削、冲击混凝土和基岩，达到将桩孔下部连通套接成墙的目的。该定位导向器在上桩下墙成套施工工艺中属于核心要素，有效的解决了桩孔间特定深度成墙的目标，是长期实践经验凝聚成的通用构件，益于将桩墙工艺结合，形成可操作性强、施工简单的配套工艺，可广泛运用于各种地层的扩桩成墙套接防渗需求，高效和出色的完成施工任务，产生良好的经济效益，又可极大的减小施工过程安全隐患。

S23、形成侧凹槽后，通过导向作用，并利用安置在第二桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的另一侧进行钻凿处理，以使第一桩孔、侧凹槽与第二桩孔相连通并形成连通孔；

通过采用安置在第一桩孔内的冲击钻头对该侧隔墙进行钻凿并形成由上至下的侧凹槽后，再将定位导向器和冲击钻头同步安置在第二桩孔内，然后，采用对第一桩孔定向扩挖的方法，对隔墙预设区域的另一侧进行钻凿处理，将隔墙另一侧由上至下凿除，使得第一桩孔、已形成的侧凹槽与第二桩孔相连通并形成连通孔，即，隔墙下部的预设区域形成与两个桩孔相互套接的咬合孔，该咬合孔内浇筑混凝土后会形成如图16所示的咬合墙体450(图16中的两个桩孔内浇筑有混凝土)。

S24、对连通孔进行清孔处理及接头管下设，然后对连通孔进行混凝土浇筑处理，以使得两个抗冲桩下部连接为一体。

在形成相互套接的连通孔后，对连通孔进行连通性检测，若检测合格，则进行后续施工；若不合格，则再次施工直至检测合格。

连通性检测合格后的后续施工包括：清孔、钢筋笼和接头管的下设以及混凝土浇筑，以便两个抗冲桩下部连接为一体。

其中，采用旋挖钻具换平底捞渣钻头进行桩孔的清孔作业。将钻渣及泥砂等沉淀物捞出孔外，捞取过程中掺入清洁的水保证孔内液面高程。清孔要求符合设计成桩沉渣厚度不大于30cm，孔深和孔底沉渣采用标准测绳检测。

清孔后尽快组织进行钢筋笼、浇筑导管和接头管的安装下设作业，以保证施工工序顺利衔接，尽早完成浇筑混凝土作业。钢筋笼尺寸根据桩孔尺寸设计，并按设计图纸要求下设，使用安置在导墙顶端的85T履带吊和地面的25T汽车吊配合进行悬空起吊、分节下设、孔口对接，工长与安全员分别在导墙上下相互配合、指挥。

沿竖直方向的上下两部分钢筋笼以中部6根吊筋相连接，先下设位于混凝土导墙底部的钢筋笼，顶部钢筋笼及吊筋使用80T履带吊在孔口对接，然后整体下设至孔底。下设钢筋笼时，仅在桩孔内下设钢筋笼，不需在隔墙下部下设钢筋笼。

钢筋笼下设完之后，进行接头管下设，下设接头管前，清洗并检查接头管，进行试拼接，观察垂直度。在接头管的通孔接头构件底部绑上粗筛网或焊上钢板，防止后续浇筑的混凝土进入接头管内。

下设接头管过程中，人为旋转接头管，当接头管下设至插销处后仔细检查和清理接头管。保证台钳、卡子固定牢固无松动，接头管的上下管口连接处对齐。

下设接头管后，通过导管进行混凝土浇筑，浇筑处理时，在一个桩孔内下设接头管，在另一个桩孔内进行混凝土浇筑处理，如图8所示，在第一桩孔内通过导管800进行混凝土浇筑时，在第二桩孔内需下设有接头管701，并随着混凝土的浇筑而通过拔管机700进行接头管701起拔。为保证接头管不被浇筑孔内混凝土挤偏，在混凝土浇筑至接头管底部时减缓浇筑速度；接头管被埋住后，控制浇筑速度。在接头管被埋住后，每车混凝土入孔时，进行同条件现场取样，并插入接头管模具同步模拟。对比观察微动接头管时的压力变化情况和所取混凝土的初凝情况，判断接头管起拔时机。

混凝土浇筑采用压球法开浇，水下导管浇筑法进行施工。混凝土浇筑过程中导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面。导管应勤提勤拆。

混凝土浇筑必须连续进行，运至孔口的混凝土应具有良好的施工性能。混凝土浇筑中应经常检测混凝土面上升情况，中间不得间断。

本发明通过上述施工方法对每个墙段内的多组桩孔均进行混凝土浇筑处理，并形成与各墙段对应的上桩下墙的防渗桩墙。

S03、通过对多个墙段施工所获得的多个防渗桩墙，形成用于加固混凝土导墙基础的防渗墙。

在形成与各墙段对应的上桩下墙的防渗桩墙后，通过多个防渗桩墙形成可对混凝土导墙基础加固的防渗墙，彻底解决了导墙基础的淘刷问题，使得导墙内外两侧不再存在水力联系，提高导墙稳定性与电站使用的安全性，提高电站服务期限。

下面，以采用本发明方法对某电站混凝土导墙基础进行加固的过程进行详细描述。

某水电站左导墙桩号(坝(左导)0+125～左导0+326.3m)，“L”型导墙，顶部宽度6.2m，导墙为钢筋混凝土结构，深度范围为24m～49m；开挖揭示工程地质条件为：

①左导0+125m～左导0+170m段

建基面岩性为混合岩，弱风化Ⅳ类岩体，未见地下水出露。主要发育①N40～70°WSW∠50～70°，②N20～50°E NW∠20～35°，③N80°E NW∠60～70°三组裂隙。沿以上三组裂隙发育有小断层、挤压破碎带及灰绿岩脉，小断层、挤压带一般为碎屑夹泥型。

建基面以弱风化Ⅳ类岩体为主，局部强风化Ⅴ类岩体。

②左导0+170m～左导0+195m段，为F1断层及其影响带。断层产状N40～50°W/NE∠65～75°，与导墙斜交成40°夹角左右。断层及其影响带顺河床宽25～30m，断层带宽约2～2.5m，由碎裂岩、碳质页岩及断层泥组成；断层影响带主要为碳质页岩夹砂岩。断层带及影响带抗冲刷能力差，透水性微弱。

③左导0+195m～左导0+215m段，地基为青灰色粉砂质粘土层，最大厚度约4m，其承载力低，具中等压缩性。

④左导0+215m～左导0+326.3m段，该段覆盖层厚度据先导孔及桩基、桩孔揭示为13～39m，由上部含漂砂卵砾石层(厚6～8m)和下部青灰色粉砂质粘土层(最大达30余m)组成。

对该导墙水下探测得到该导墙的淘刷线，并通过淘刷线得知该导墙底部存在脱空区，存在基础淘刷问题。现有技术曾采用水下不分散混凝土浇筑来支撑导墙底部脱空区，但并未彻底解决基础淘刷问题，导墙内外两侧仍存在水力联系。

本发明为了解决电站混凝土导墙基础的淘刷问题，在导墙的钢筋混凝土结构内成桩，以便导墙底部基岩段连接形成上桩下墙的防渗墙，实现对混凝土导墙基础的加固。即，对混凝土导墙基础采用“扩桩成墙”方案进行抗冲桩布置，施工时，采用旋挖钻机成孔、冲击钻头与定位导向器定向扩桩成槽施工，将左导墙基础面至桩底高程以上5m范围桩间基岩凿除，进行基岩段定向扩挖成槽，采用水下混凝土压球法浇筑、接头拔管工艺套接实现成墙。

在施在前，先确定如图1a所示的施工方案：混凝土导墙(即明渠的左导墙)抗冲桩确定为55根，各抗冲桩沿着与混凝土导墙轴向平行的方向均布设置，抗冲桩距离左导墙左侧0.5m，相邻两桩间距为1.5m，桩径(即抗冲桩直径)为φ1.0m，采用“扩桩成墙”的工艺在左导墙底部形成一道连续防淘墙(即防渗墙)。

施工时，先沿着平行于混凝土导墙轴向的方向，将距混凝土导墙左侧0.5m的导墙基础划分为多个墙段，然后在每个墙段内进行以两个桩孔为一组的底部基岩扩桩成墙施工，使得每组抗冲桩的两个抗冲桩下部连接为一体，形成与墙段所对应的“上桩下墙”的防渗桩墙，而各墙段的防渗桩墙连接在一起，形成用于对导墙基础加固的防渗墙。

下面，具体描述采用本发明方法对该导墙的某一墙段进行底部基岩扩桩成墙施工的过程。

(1)槽长的选择

某墙段进行桩墙施工时，以墙段内任一组桩孔的1#(即图3中的第一桩孔400)、2#(即图3中的第二桩孔500)为例，确定以两个桩孔的孔位为一组施工，每组抗冲桩形成的上桩下墙包含2个桩孔和两孔之间的一幅隔墙。使用φ80cm的钻头进行定向成墙施工，导向定位器的最下缘厚度为55cm。

其中，同一组两个桩孔施工成槽为一期槽，与该组相邻的一组桩孔施工成槽为二期槽。每组桩孔的桩径1m，相邻两桩的中心间距1.5m，桩间墙段长度(即隔墙长度)0.5m，即，一期槽、二期槽的槽长为2.5m。

(2)旋挖钻孔

抗冲桩选用旋挖钻机301成孔，旋挖钻机301携带的钻头直径1.0m，旋挖造孔为一般施工工艺，成墙前旋挖需钻孔至孔底，并深于成墙深度5m，以利于后续成墙施工中正常使用定位导向器。

旋挖钻机钻孔时可以同组的相邻两根抗冲桩同时钻至孔底后再进行成墙施工，也可以先钻第一桩孔400后、再钻第二桩孔500后进行成墙施工(如图2、图3所示)。

为保障顺利成墙，抗冲桩孔斜不能超过0.2％。

其中，对两个桩孔进行定向扩挖是依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)。通过该规范中第六章6.2.4灌注桩成孔施工的允许偏差表中查的旋挖钻机成孔垂直度允许偏差为1％。孔底偏差＝孔深×孔斜率的公式进行计算，推算出孔深为25m时即孔底偏差就会达到25cm，两侧钻孔会因孔斜而串通，随后，旋挖钻机将不能继续钻进，否则会直接偏移至已钻毕的另一个孔，而且会因桩间距的扩大，影响相邻桩的成墙。定位导向器厚度为0.55m，冲击钻钻头0.8m，即所能成墙桩间成墙厚度最大为0.7m，桩间净距0.5m，因此各桩底偏差不得超过0.1m；结合孔底偏差＝孔深×孔斜率、孔深＝设计终孔深度-5m的两个公式，进行能够成墙条件下的最大孔斜率计算，计算得孔斜率不得超过2‰。

(3)冲击钻成墙

旋挖成孔至孔底后，成墙钻进使用80cm的冲击钻头，分两次进行，以1#、2#桩为例。先施工每组孔位(如一期槽)的1#侧隔墙下部(如图2所示)，后施工每组孔位的2#侧隔墙下部(如图3所示)，每侧定向冲击30cm的宽度，以形成两圆套接的咬合孔(参见图16所示的咬合墙体450)。

采用本发明特制的定位导向器200，将冲击钻头100进行导向并冲击两桩之间的隔墙下部，将混凝土导墙基础面(也称为导墙底部，即砼导墙设计底线a处)至桩底(即抗冲桩底线c处)高程以上5m(即防渗墙底线b处)范围的桩间基岩(即上述所述隔墙下部预设区域)凿除，即，自混凝土导墙底部钻砸至孔底以上5m定位导向器高度处，在钻凿过程中通过旋挖钻机配合捞渣。

在凿除前，使用定位卷扬机将定位导向器顺钢丝绳下放在第一桩孔内，定位导向器的倾斜滑槽底部放置于特定深度，定位导向器在桩孔内贴壁平稳后，固定位置，随后下设冲击钻头，冲击钻头沿定位导向器斜面在第一桩孔内定向朝侧面桩墙冲击、切削、震落桩间基岩(如图4所示)，直至钻进至桩底高程以上5m处(如图5所示)。在第一桩孔扩孔完成之后，采用上述相同步骤，对第二桩孔进行扩孔，将隔墙下部预设区域的桩间基岩完全震落后(如图6、图7所示)，使两个桩孔连通形成相互套接的咬合孔。

冲击钻头本身有一定的自重和冲程惯性，当墙段一侧经冲击钻钻头冲击后，可能因基岩较破碎或软弱，将桩间薄于10cm厚度的岩层冲击或震掉。冲击钻冲击过程中，需掺水作业，以冷却钻头和定位导向器；并经常将钻头、定位导向器拉出孔内检查磨损情况并及时修补。

(4)成墙检测

在上述一期槽的连通孔形成后，通过Imagenex 881A Borehore Sonar型声呐检测仪器，从其中一个孔位，进行墙体连通性和成墙宽度的检测，从孔口高程下放钻孔声呐，通过墙壁声呐反射信号，形成连通孔断面的成孔图形，检测断面，施测至孔底高程。

或者，也可以在一个墙段的各个连通孔或所有墙段的所有连通孔形成后，通过Imagenex 881A Borehore Sonar型声呐检测仪器，从其中一个孔位，进行墙体连通性和成墙宽度的检测，从孔口高程下放钻孔声呐，通过墙壁声呐反射信号，形成每个断面的成孔图形，每间隔1m检测一个断面，施测至孔底高程。

(5)清孔、钢筋笼及接头管下设

①清孔

墙验收(即成墙检测)合格后，采用旋挖钻机换平底捞渣钻头进行清孔作业。将钻渣及泥砂等沉淀物捞出孔外，捞取过程中掺入清洁的水保证孔内液面高程。清孔要求符合设计成桩沉渣厚度不大于30cm，孔深和孔底沉渣采用标准测绳检测。

在清孔后要尽快组织进行钢筋笼、浇筑导管和接头管的安装下设作业，保证工序衔接，尽早完成浇筑混凝土作业。

②钢筋笼下设

钢筋笼按设计图纸要求下设，使用导墙顶端的85T履带吊和地面的25T汽车吊配合进行悬空起吊、分节下设、孔口对接，工长与安全员分别在导墙上下相互配合、指挥。

上下两部分钢筋以中部6根吊筋相连接，先下设混凝土段底部钢筋笼，顶部钢筋笼及吊筋使用80T履带吊在孔口对接，然后整体下设至孔底。

③接头管下设

接头管下设前，清洗并检查接头管，进行试拼接，观察垂直度；在通孔接头构件底部绑上粗筛网或焊上钢板，防止混凝土进入管内。

下设中，人为旋转，下设至插销处后仔细检查和清理。保证台钳、卡子固定牢固无松动，上下管口连接处对齐。

(6)混凝土浇筑

采用压球法开浇，水下导管浇筑法进行施工。混凝土浇筑过程中导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面。导管埋入混凝土面的深度宜为3～6m，最小埋入深度不得小于2m。导管应勤提勤拆。

混凝土浇筑必须连续进行，运至孔口的混凝土应具有良好的施工性能。混凝土浇筑中应经常检测混凝土面上升情况，中间不得间断。

混凝土浇筑时，如图8所示，在第一桩孔内通过导管800进行混凝土浇筑，需在第二桩孔内下设有接头管701，并随着混凝土的浇筑而通过拔管机700进行接头管701的起拔。其中，必须在混凝土的浇筑高度已高于原混凝土导墙的基础面以上一定高度处并已处于不再流动的状态时才能进行接头管的起拔，这样，才能确保通过第一桩孔浇筑的混凝土不会流动到第二桩孔内，即，通过第二桩孔内的接头管形成一个圆形接头孔。且通过第一桩孔浇筑完混凝土后，混凝土将充满第一桩孔和隔墙下部的预设区域(如图9所示)。

然后，起拔一期槽第二桩孔内的接头管，并通过将导管安置在第二桩孔内的方法向第二桩孔内浇筑混凝土，使第一桩孔、第二桩孔间形成相互套接的咬合墙体450(如图16所示)。

为保证接头管不被浇筑在桩孔内的混凝土挤偏，在浇筑至接头管底部时减缓浇筑速度；接头管被埋住后，控制浇筑速度。在接头管被埋住后，每车混凝土入孔时，进行同条件现场取样，并插入接头管模具同步模拟。对比观察微动接头管时的压力变化情况和所取混凝土的初凝情况，判断起拔时机。

需要说明的是，对整个导墙的所有抗冲桩进行上桩下墙的施工时，可根据实际情况进行各墙段桩孔挖掘及混凝土浇筑。比如，可采用如下的方案：

在一期槽的第一桩孔和第二桩孔连通形成连通孔后，采用上述方法在一期槽的第一桩孔内浇筑混凝土，并通过第二桩孔内的接头管形成接头孔。

在第一桩孔及隔墙下部填充混凝土后，起拔第二桩孔内的接头管，然后，利用旋挖钻机进行二期槽的第一桩孔400’的挖掘(如图10所示)，并在挖掘出第一桩孔400’后，将定位导向器和冲击钻头安置在二期槽的第一桩孔400’内，在定位导向器对冲击钻头导向的作用下，通过冲击钻头对一期槽第二桩孔500与二期槽第一桩孔400’之间的隔墙下部进行钻凿处理(如图11所示)，直至钻砸至孔底以上5m定位导向器高度处(如图12所示)，并在二期槽第一桩孔400’侧的隔墙下部形成与第一桩孔400’相连通的侧凹槽。接着，将定位导向器和冲击钻头安置在一期槽的第二桩孔500内，通过冲击钻头对一期槽第二桩孔500侧的隔墙下部进行钻凿处理(如图13所示)，直至钻砸至孔底以上5m定位导向器高度处(如图14所示)，使一期槽第二桩孔500与二期槽第一桩孔400’连通形成连通孔。

一期槽第二桩孔500与二期槽第一桩孔400’连通形成连通孔后，进行上述清孔等后续工艺处理，然后在二期槽第一桩孔400’内下设有接头管的情况下，通过一期槽第二桩孔500进行混凝土浇筑(如图15所示)。接着，重复上述步骤，对相邻桩孔依次进行同样的处理，从而使各墙段的所有抗冲桩下部均连接在一起，从而形成混凝土导墙基础面以上为抗冲桩、相邻抗冲桩间的位于混凝土导墙基础面与桩孔底部高程以上5m的部分为与相邻抗冲桩连通成墙的上桩下墙的防渗墙。

通过这种方法形成的防渗墙，由于相邻抗冲桩下部连接在一起，使得抗冲桩之间的位于混凝土导墙基础面以下的部分不再是基岩，而是与抗冲桩相同的材料，空隙均匀，从而大大提高防渗墙的耐冲刷性能，使得混凝土导墙基础更加稳固。

本发明利用定位导向器和冲击钻头进行上桩下墙的防渗桩墙施工方法，能适用于处理各种地层，可定向凿除混凝土或桩间基岩；施工中可结合防渗墙墙段套接方法，如：水下混凝土压球法浇筑法、接头拔管法，填充高扩散度混凝土后，形成特定深度的地下连续墙，能有效处理特定区域内的防渗问题，从而保护基础稳定。

尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种混凝土导墙基础加固的方法，包括：

沿着平行于混凝土导墙轴向的方向，将距混凝土导墙一侧预设距离的导墙基础划分为多个墙段；

对每个墙段进行以两个桩孔为一组的底部基岩扩桩成墙施工，以获得与墙段对应的具有多组抗冲桩且每组抗冲桩的两个抗冲桩下部连接为一体的防渗桩墙；

通过对多个墙段施工所获得的多个防渗桩墙，形成用于加固混凝土导墙基础的防渗墙；

其中，以两个桩孔为一组进行底部基岩扩桩成墙施工包括：

在墙段内挖掘出深度至基岩预设深度处的相互平行的第一桩孔和第二桩孔，且两个桩孔之间通过隔墙隔开；

通过导向作用，并利用安置在第一桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理，以在隔墙上形成与第一桩孔相连通的侧凹槽；

形成侧凹槽后，通过导向作用，并利用安置在第二桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的另一侧进行钻凿处理，以使第一桩孔、侧凹槽与第二桩孔相连通并形成连通孔；

其中，所述导向作用，为将带有倾斜滑槽的定位导向器安置在桩孔内，且使定位导向器的倾斜滑槽朝向隔墙、与倾斜滑槽相对的背侧紧贴在桩孔的远离隔墙的内壁上所起的作用。

2.根据权利要求1所述的方法，所述侧凹槽的高度等于隔墙的位于导墙基础面以下、预设防渗墙底线以上的高度。

3.根据权利要求2所述的方法，所述定位导向器安置在桩孔内的与隔墙预设区域对应的位置处。

4.根据权利要求3所述的方法，利用安置在第一桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理包括：

将冲击钻头和定位导向器安置在第一桩孔内的与隔墙预设区域对应的位置处，并通过定位导向器的倾斜滑槽使冲击钻头朝着隔墙的预设区域倾斜；

冲击钻头工作，通过定位导向器的倾斜滑槽抵住冲击钻头的远离隔墙的背侧，并通过冲击钻头的前侧对隔墙预设区域的一侧进行钻凿处理。

5.根据权利要求4所述的方法，利用安置在桩孔内的钻凿工具对隔墙预设区域进行钻凿处理时，随着冲击钻头沿着桩孔的向下钻凿而同步向下移动定位导向器。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，以两个桩孔为一组进行底部基岩扩桩成墙施工还包括：

对连通孔进行清孔处理及接头管下设，然后对连通孔进行混凝土浇筑处理，以使得两个抗冲桩下部连接为一体。

7.根据权利要求6所述的方法，对连通孔进行混凝土浇筑处理时，在一个桩孔内下设接头管，在另一个桩孔内进行混凝土浇筑处理。

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