CN113309072B - 基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法，属于建筑施工领域，包括：定位放样，确定施工点位；在施工点位预挖导沟；双轮铣设备就位，铣头与施工槽段位置对正，配制新水泥浆；在铣头钻入和提升过程中同步喷入水泥浆搅拌；反流水泥浆回收于水泥浆收集箱并进行检测和调配处理；施工下一槽段，循环利用回收并调配后的水泥浆。本申请提供的地下连续墙施工方法能够将反流的水泥浆回收并循环利用，降低了地下连续墙的施工成本。

Description

基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法

技术领域

本申请涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法。

背景技术

目前，在建筑施工领域，采用双轮铣设备进行深层搅拌是进行地下连续墙建设的一种常用方法。在施工过程中，双轮铣设备的铣头所包括的两个刀具旋转方向相反，从而对施工槽段的泥土和砂石进行切割，同时，双轮铣设备上连接有水泥浆喷入设备，在切割泥土和砂石的过程中同步喷入水泥浆并搅拌，水泥浆与泥土等发生物理和化学变化从而形成具有一定强度的水泥土搅拌桩。当多个水泥土搅拌桩连接在一起时则形成地下连续墙。

然而，在施工时，水泥浆不可避免的会发生反流并聚集于施工槽段表面，并且双轮铣设备的机体在提升过程中会喷水清洗导致反流的水泥浆浓度降低。通常情况下，反流的水泥浆均按照废浆处理，造成浪费，增加了施工成本。

发明内容

为了降低地下连续墙的施工成本，本申请提供一种基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法。

本申请提供的一种基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法采用如下的技术方案：

一种基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法，包括以下步骤：

S1：定位放样，确定施工点位；

S2：在施工点位预挖导沟；

S3：双轮铣设备就位，铣头与施工槽段位置对正，配制新水泥浆；

S4：在铣头钻入和提升过程中同步喷入新水泥浆搅拌；

S5：反流水泥浆回收于水泥浆收集箱并进行检测和调配处理；

S6：施工下一槽段，循环利用回收并调配后的水泥浆。

通过采用上述技术方案，能够在地下连续墙的建设施工过程中对反流水泥浆进行回收利用，从而降低施工成本并减少对环境的污染。

可选的，所述水泥浆收集箱的数量为两个，在连续施工过程中，依照施工次序，从第三个施工槽段开始，相邻的两个施工槽段使用不同的水泥浆收集箱内回收并调配后的水泥浆。

通过采用上述技术方案，能够满足地下连续墙的施工要求，并保证地下连续墙的性能。

可选的，所述水泥浆收集箱设置有预警液位，在水泥浆收集箱向施工槽段供给水泥浆的过程中，当水泥浆收集箱内的实际液位低于预警液位时，向施工槽段供给新水泥浆并停止供给回收并调配后的水泥浆。

通过采用上述技术方案，能够降低回收并调配后的水泥浆因存量不足突然断供对施工进度造成影响的情况发生。

可选的，所述新水泥浆及回收并调配后的水泥浆包括水、水泥、砂料和减水剂，其中，水泥的掺入量为15%、20%或25%，砂料的掺入量为1%，减水剂的掺入量为3‰。。

通过采用上述技术方案，水泥浆能够满足不同应用场景的地下连续墙的强度要求。

可选的，所述水泥浆收集箱包括：

箱体，连接有进浆管和出浆管，所述箱体与外部供料装置连接，所述箱体顶部内表面设置有第一液位传感元件；

搅拌装置，用于对箱体内的回收的反流水泥浆进行搅拌；

组分检测装置，用于对所述箱体内回收的反流水泥浆进行成分比例检测；

控制装置，与组分检测装置相连，用于控制组分检测装置运行并根据回收的反流水泥浆的成分比例控制供料装置的运行状态，以调整回收的反流水泥浆的成分比例从而形成回收并调配后的水泥浆。

通过采用上述技术方案，能够对回收的反流水泥浆进行成分比例检测和调配，以满足地下连续墙的施工性能要求，实现了反流水泥浆的循环利用，降低了地下连续墙的施工成本。

可选的，所述组分检测装置包括：

所述组分检测装置包括上浆组件、离心分离组件、浆筒和刮砂组件；

所述浆筒设置于箱体内且靠近上部，所述浆筒底部设置有重力传感元件；

所述离心分离组件同轴设置于所述浆筒内，所述离心分离组件用于将砂料与水和水泥分离；

第二液位传感元件，用于检测浆筒内水和水泥混合液的液位；

浓度检测元件，用于检测浆筒内水和水泥混合液的浓度；

所述上浆组件用于将箱体内的回收的反流水泥浆定量输送至离心分离组件；

所述刮砂组件用于带动分离后的砂料进入浆筒内。

通过采用上述技术方案，能够对回收的反流水泥浆的成分比例进行准确检测。

可选的，所述离心分离组件包括离心分离筒和设置于离心分离筒下方的驱动盘，所述刮砂组件设置于所述离心分离筒内，所述驱动盘能够带动离心分离筒旋转并且能够相对于离心分离筒旋转；

所述离心分离筒的上部为开口端，下端为底板，离心分离筒的侧壁呈网状结构，用于将砂料与水和水泥分离；

所述离心分离筒的底板上设置有若干个第一通孔，底板下表面设置有与第一通孔同轴且一一对应的若干个密封环，所述密封环远离离心分离筒的一端与驱动盘抵接；

所述驱动盘上与第一通孔对应的位置设置有第二通孔，当驱动盘带动离心分离筒正转使第一通孔与第二通孔处于完全错位状态时，离心分离筒内的砂料留存于其内部；当驱动盘带动离心分离筒反转使第一通孔与第二通孔同轴时，离心分离筒内的砂料在刮砂组件的作用下可沿着第一通孔和第二通孔落至浆筒内。

通过采用上述技术方案，离心分离组件整体结构紧凑，并且通过正反转切换实现了离心分离和砂料排出的功能切换，简化了离心分离组件的结构。

可选的，所述离心分离筒的底板下表面相对于圆心对称设置有两个弧形滑槽，所述驱动盘靠近底板的表面与弧形滑槽一一对应设置有传动滑杆，所述传动滑杆能够沿着弧形滑槽滑动，所述传动滑杆与弧形滑槽的端部抵接时能够带动离心分离筒转动。

通过采用上述技术方案，驱动盘不仅能够带动离心分离筒转动而且能够进行正反转的切换。

可选的，所述传动滑杆远离驱动盘的端部设置有限位卡片，所述弧形滑槽两端向驱动盘内部延伸设置有卡槽，所述传动滑杆与弧形滑槽的端部抵接时限位卡片卡接于所述卡槽内。

通过采用上述技术方案，能够提高驱动盘带动离心分离筒旋转的稳定性，减少离心分离筒在旋转过程中与驱动盘脱离的情况发生。

可选的，所述弧形滑槽靠近两端均设置有弹性限位凸起，当传动滑杆与弧形滑槽的端部抵接时，弹性限位凸起对传动滑杆进行抵接限位。

通过采用上述技术方案，当驱动盘带动离心分离筒旋转时，使得减速过程中驱动盘与离心分离筒不会发生相对转动。

综上所述，本申请至少具有以下一种技术效果：

1.在施工过程中，水泥浆收集箱能够对反流水泥浆进行回收和调配处理并循环利用，降低了地下连续墙的施工成本；

2.在组分检测装置中，离心分离筒能够在驱动盘的带动下进行正转和反转，并且离心分离筒和驱动盘能够相对旋转，从而实现了离心分离和排砂的功能，简化了离心分离组件的整体结构，紧凑性强；

3.通过传动滑杆与弧形滑槽的配合实现了驱动盘对离心分离筒的传动和正反转切换，结构简单，并且传动滑杆上设置有限位卡片，限位卡片卡接于卡槽时能够减少转动过程中离心分离筒从驱动盘上脱落的情况发生；

4.弧形滑槽靠近端部设置有弹性限位凸起，降低了旋转减速过程中驱动盘与离心分离筒相对转动的情况发生，有助于提高反流水泥浆中成分比例的检测精度。

附图说明

图1是本申请地下连续墙施工方法框图；

图2是一期槽段和二期槽段的位置关系示意图；

图3是本申请水泥浆收集箱的三维结构示意图；

图4是本申请水泥浆收集箱的内部结构示意图；

图5是组分检测装置的三维结构示意图；

图6是离心分离筒与驱动盘位置关系示意图

图7是离心分离筒内部结构示意图；

图8是离心分离筒的底部结构示意图；

图9是驱动盘与驱动轴、第二驱动电机的连接关系示意图；

图10是离心分离筒底部展示卡槽和弹性限位凸起视角的三维结构示意图。

附图标记说明：P1、一期槽段；P2、二期槽段；1、箱体；11、进浆管；12、出浆管；13、加料管；14、第一液位传感元件；2、搅拌装置；21、转轴；22、搅拌叶；23、减速机；24、第一驱动电机；3、组分检测装置；31、上浆组件；311、上浆泵；312、流量传感器；32、离心分离组件；321、离心分离筒；3211、底板；3212、第一通孔；3213、密封环；3214、弧形滑槽；3215、卡槽；3216、弹性限位凸起；322、驱动盘；3221、第二通孔；3222、传动滑杆；3223、限位卡片；323、驱动轴；324、第二驱动电机；33、浆筒；34、电磁阀；35、支撑板；36、重力传感元件；37、第二液位传感元件；38、浓度检测元件；39、刮砂组件；391、刮砂板；392、驱动机构；393、推砂机构；3931、第二气缸；3932、推砂板。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请公开一种基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法，包括以下步骤：

S1：定位放样，确定施工点位。

在步骤S1中，根据设计图纸，在施工场地内标记出施工范围并确定施工点位。

S2：在施工点位预挖导沟。

在施工点位，可利用挖掘机或抓斗挖出导沟，从而对地下连续墙的走向和范围进行界定，导沟的宽度可以为1.0-1.5m，深度可以为0.8-1.0m。

S3：双轮铣设备就位，铣头与施工槽段位置对正，同时配制新水泥浆。

由于双轮铣设备自身体积和重量较大，需预先对施工点位对应的场地进行平整、夯实等处理，从而使场地地面能够承载双轮铣设备，保证双轮铣设备在施工过程中的稳固性。为了保证施工效果，需调整铣头与施工槽段的对中性，并调整双轮铣设备整体的水平度以及其所包括的导向架的垂直度，以减少相应施工槽段形成的墙体歪斜的情况发生。

在双轮铣设备姿态调整及铣头对中的过程中，可以同步采用水、水泥和砂料搅拌配制水泥浆。其中，水泥可以采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水泥的掺入量可以为15%、20%或25%；砂料为中细砂，掺入量为1%。由于水泥浆中掺入砂料，与仅采用水和水泥构成的水泥浆相比，可以将地下连续墙的强度由0.4-0.8MPa提升至2MPa以上。

为了降低水的消耗量，可以在新水泥浆中加入减水剂，减水剂可以采用现有技术中已有的用于水泥浆制备的减水剂，其掺入量可以设置为3‰。由于减水剂的掺入量比例很小，因此在后续对回收的反流水泥浆进行各成分的比例检测时可忽略不计，并且根据回收的反流水泥浆多余出的水量由外部供料装置自动添加减水剂以满足施工要求。

在本申请中，当水泥的掺入量为25%时，连续墙的抗压强度可以达到3MPa， 以满足地下连续墙在承载、挡土等应用条件下对高强度的性能要求。

S4：在铣头钻入和提升过程中同步喷入新水泥浆搅拌。

双轮铣设备在施工时包括铣头钻入和提升两个过程。在铣头钻入过程中，铣头所包括的铣轮对土体进行切割，同时，新水泥浆从两个铣轮之间的喷管喷出并与土体进行搅拌，铣头下钻至相应槽段的设计深度时停止。在提升过程中，铣头主要起搅拌作用，同时继续喷射新水泥浆进行搅拌。容易理解的是，在下钻过程中喷新水泥浆不仅能防止切割完成的土体将喷管堵塞，而且能预先进行搅拌以提高施工效率；下钻过程的喷浆量应小于提升过程的喷浆量且提升过程的搅拌速率大于下钻过程的搅拌速率，以保证将水泥浆主要在提升过程喷入，提高搅拌的均匀性。

在铣头提升过程中，需要向机体喷水清洗掉粘在外部的泥浆。

步骤S5：反流水泥浆回收于水泥浆收集箱并调配处理。

在施工过程中，可以在施工现场设置水泥浆收集箱，水泥浆收集箱能够盛放回收的水泥浆并对其进行检测和调配处理，以满足地下连续墙的性能要求。下文对水泥浆收集箱进行详细说明。

步骤S6：施工下一槽段，循环利用回收并调配后的水泥浆。

对于步骤S5和S6，地下连续墙建设时一般分为多个槽段进行施工，此处针对施工方式进行详细说明。

在施工过程中，参照图2，根据图中箭头方向，在施工时，沿着导沟预先依次施工若干个一期槽段P1，当若个一期槽段P1硬化达到一定硬度时，在若干个一期槽段P1之间依次施工若干个二期槽段P2。

此处，水泥浆收集箱的数量设置为两个，每个泥浆收集箱内的回收的反流水泥浆在供给至相应的施工槽段时预先进行检测和调配处理形成回收并调配后的水泥浆，以满足施工要求。

在连续施工过程中，从第三个施工槽段开始，两个水泥浆收集箱内的回收并调配后的水泥浆交替使用，相邻的两个施工槽段使用不同的水泥浆收集箱内的回收并调配后的水泥浆。

此处将两个水泥浆收集箱标记为水泥浆收集箱A和水泥浆收集箱B。例如，参照图2，依次施工若干个一期槽段P1时，第一个一期槽段P1和第二个一期槽段P1均采用喷入新水泥浆进行施工，第一个一期槽段P1的反流水泥浆在施工结束后回收于泥浆收集箱A中，在施工第二个一期槽段P1时对泥浆收集箱A内的回收的反流水泥浆进行检测和调配处理，并且第二个一期槽段P1的反流水泥浆在施工结束后回收于泥浆收集箱B中。当施工第三个一期槽段P1时，将水泥浆收集箱A中的回收并调配后的水泥浆打入相应的施工槽段，水泥浆收集箱A的实际液位低于预警液位时，向该施工槽段只供给新水泥浆，施工完成后将反流水泥浆回收于泥浆收集箱A中；施工的同时，对水泥浆收集箱B内回收的反流水泥浆进行检测和调配处理。当施工第四个一期槽段P1时，将水泥浆收集箱B内的回收并调配后的水泥浆打入相应施工槽段，当回收并调配后的水泥浆的实际液位低于预警液位时，向该施工槽段只供给新水泥浆，施工完成后将反流水泥浆回收于水泥浆收集箱B中；施工的同时，水泥浆收集箱A内回收的反流水泥浆进行检测和调配处理。按照施工的时间顺序，后续各施工槽段依次类推交替使用两个泥浆收集箱内的水泥浆。

当完成阶段性施工的最后一个槽段时，由于回收的反流水泥浆暂时无法投入循环使用，因此，可以将水泥浆收集箱内的回收水泥浆进行固液分离处理。

通过固液分离处理，能够将水资源回收利用，固体废物可进行无害化处理。泥水分离过程可以通过加入絮凝剂、沉淀、离心等处理方法实现，本领域技术人员可以根据需要进行选择。

容易理解的是，地下连续墙的工程量一般较大，为了保证地下连续墙整体的结构强度，对于完成施工且已成型的墙体与新建墙体之间的搭接距离可以设置为400-500mm。

参照图3和图4，在本申请中，水泥浆收集箱包括箱体1、搅拌装置2、组分检测装置3和控制装置。其中，箱体1用于盛放回收的反流水泥浆，在控制装置的控制下，搅拌装置2将箱体1内的回收的反流水泥浆搅拌均匀，组分检测装置3自动检测回收的反流水泥浆内的各成分的比例，外部的供料装置根据检测结果自动向箱体1内添加物料，经进一步搅拌均匀后，箱体1内的回收并调配后的水泥浆达到施工性能要求。

参照图3和图4，箱体1呈立方体状，箱体1的一个侧壁外部固定安装有进浆管11和出浆管12，进浆管11靠近箱体1的顶部设置，出浆管12靠近箱体1的底部设置。反流水泥浆通过泥浆泵经进浆管11打入箱体1内部，经调配后满足施工性能要求的回收并调配后的水泥浆采用输浆泵经出浆管12输出至双轮铣设备并喷入施工槽段内。箱体1顶部连接有若干个加料管13，加料管13可用于与外部供料装置连接，以便于外部供料装置将水泥、砂等物料定量供给至箱体1内部。每个加料管13均对应于一种需添加的物料。

参照图4，箱体1顶部内表面设置有第一液位传感元件14，第一液位传感元件14与控制装置相连以用于检测箱体1内回收的水泥浆的液位。控制装置根据箱体1的容积参数以及箱体1内的液位信息计算出箱体1内的水泥浆的体积。第一液位传感元件14可以为超声波液位传感器或其他用于检测箱体1内液位的传感元件，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不作具体限定。

此外，箱体1的顶部和/或侧壁可以开设有较大的操作孔，操作孔可以采用箱门遮挡。当需要对箱体1内部的部分构件进行维修时，可以打开箱门进行操作。

参照图4，搅拌装置2包括与箱体1的两个侧壁转动连接的转轴21，在转轴21的轴向不同截面上设置有若干组搅拌叶22，搅拌叶22呈片状且与转轴21的轴线平行。本领域技术人员也可以将搅拌叶22设置为与转轴21的轴线成一定夹角，或者采用其他形式的搅拌结构。

转轴21的一端从箱体1穿出，转轴21穿出箱体1的端部依次传动连接有减速机23和第一驱动电机24。在控制装置的控制下，第一驱动电机24通过第一减速机23带动转轴21旋转进行搅拌作业。

参照图5，组分检测装置3包括上浆组件31、离心分离组件32、浆筒33和刮砂组件39。其中，离心分离组件32同轴设置于浆筒33内部。上浆组件31将箱体1内回收的反流水泥浆定量输送至离心分离组件32内，离心分离组件32将砂料与水和水泥分离，水和水泥浆排出至浆筒33内。

浆筒33呈圆柱形筒状，其顶部为开口端，底部为封闭端，浆筒33的侧壁靠近底部连接有电磁阀34，电磁阀34与控制装置相连，在控制装置的控制下电磁阀34能够打开以便于浆筒33内的物料能够回流至箱体1内。

参照图4，浆筒33下方设置有对浆筒33进行支撑的支撑板35，在支撑板35与浆筒33的下表面之间设置有重力传感元件36，重力传感元件36用于测量浆筒33内物料的重量，重力传感元件36可以是现有技术中已有的用于检测重量的传感器，本领域技术人员可以根据需要进行选择。

在本申请中，当反流水泥浆回收至箱体1内后，箱体1内的液位高度低于支撑板35的下表面一段距离，从而防止水泥浆飞溅对重力传感元件36等部件造成影响。优选的，可以在箱体1内设置三个两两垂直的护板，三个护板可将浆筒33等罩设于内部。电磁阀34的排液口可穿过护板以便于浆筒33内的物料回流至箱体1内。

箱体1顶壁内表面设置有第二液位传感元件37，第二液位传感元件37用于检测分离至浆筒33内的水和水泥浆混合液的液位高度。第二液位传感元件37与控制装置相连，控制装置根据浆筒33内水和水泥混合液的液位高度及浆筒33的容积参数计算混合液的体积。

参照图5，浆筒33上安装有用于检测水和水泥混合液浓度的浓度检测元件38，浓度检测元件38固定安装于浆筒33的上侧边缘，浓度检测元件38的检测端伸入浆筒33内且靠近浆筒33的底部。浓度检测元件38可以采用相关技术中已有的用于测量混合液浓度的传感器，例如污泥浓度计等，以检测出单位体积混合液所包含的水泥的重量。

控制装置根据浆筒33内水和水泥混合液的重量、体积和浓度计算出定量的水泥浆内水和水泥的重量比。当离心分离组件32内的砂料进一步排出至浆筒33内后，由于重量累加，可以计算出砂料的重量并进一步得到定量的水泥浆内水、水泥和砂料的含量。

参照图6和图7，离心分离组件32包括离心分离筒321和设置于离心分离筒321下方且与离心分离筒321同轴的驱动盘322，驱动盘322能够带动离心分离筒321旋转，并且驱动盘322能够相对于离心分离筒321旋转。驱动盘322带动离心分离筒321转动分为两种工作状态：一种是驱动盘322带动离心分离筒321正转，此时对砂料与水和水泥进行分离操作，砂料截留于离心分离筒321内；另一种是驱动盘322带动离心分离筒321反转，此时截留于离心分离筒321内的砂料排出至浆筒33内。

离心分离筒321呈锥形，其下端的截面积小于上端的截面积。离心分离筒321的侧壁呈网状结构，以便于在离心分离过程中将砂料截留于离心分离筒321内部。离心分离筒321下端为底板3211，底板3211上开设有多个第一通孔3212，截留于离心分离筒321内的砂料可由第一通孔3212排出。

参照图8，底板3211下表面设置有多个密封环3213，密封环3213的数量与第一通孔3212的数量相同且一一对应设置，密封环3213的轴线与第一通孔3212的轴线重合，密封环3213的内径大于等于第一通孔3212的直径，密封环3213远离底板3211的一端与驱动盘322抵接。密封环3213可以采用橡胶材料，其可以采用粘接、镶嵌等方式与底板3211固定。

参照图9，驱动盘322靠近离心分离筒321的表面固定连接有驱动轴323，驱动轴323贯穿离心分离筒321的底板3211。驱动轴323远离驱动盘322的一端传动连接有第二驱动电机324，第二驱动电机324固定安装于箱体1外部。驱动盘322上与第一通孔3212对应的位置设置有第二通孔3221，第二通孔3221的直径与第一通孔3212的直径相等。

当驱动盘322带动离心分离筒321正转时，第一通孔3212和第二通孔3221处于完全错位状态，此时，在多个密封环3213的作用下，离心分离筒321的砂料无法从第一通孔3212和第二通孔3221进入浆筒33内，便于进行离心分离操作；当驱动盘322带动离心分离筒321反转时，第一通孔3212和第二通孔3221切换为对中状态，此时，分离后截留于离心分离筒321内的砂料可沿着第一通孔3212和第二通孔3221进入浆筒33内。

参照图8和图9，驱动盘322靠近离心分离筒321的表面相对于其轴心对称设置有两个传动滑杆3222，相应的，在离心分离筒321的底板3211靠近驱动盘322的一侧表面设置有与传动滑杆3222对应的两个弧形滑槽3214，传动滑杆3222可沿着弧形滑槽3214滑动。当传动滑杆3222与弧形滑槽3214的底部抵接时，驱动盘322和离心分离筒321的底板3211之间存在一定间隙，以防止二者相对转动时产生较大的磨损。由此，在第二驱动电机324进行正转时，在惯性作用下，驱动盘322和离心分离筒321首先发生相对旋转，当传动滑杆3222与弧形滑槽3214的相应端部抵接时，第一通孔3212和第二通孔3221完全错位，离心分离筒321随着驱动盘322正转；当第二驱动电机324反转时，在惯性作用下，驱动盘322和离心分离筒321首先发生相对旋转，当传动滑杆3222与弧形滑槽3214的另一端抵接时，第一通孔3212和第二通孔3221处于对中状态，离心分离筒321随着驱动盘322反转。

参照图9和图10，为了使驱动盘322能够稳定带动离心分离筒321转动，在传动滑杆3222的端部设置有限位卡片3223，限位卡片3223的外径可以与弧形滑槽3214的宽度相等。相应的，在弧形滑槽3214的两端可以开设有卡槽3215，卡槽3215沿着弧形滑槽3214的中心线由弧形滑槽3214端部向底板3211内部延伸。当传动滑杆3222与弧形滑槽3214的端部抵接时，限位卡片3223卡接于卡槽3215内。

容易理解的是，在离心分离筒321随着驱动盘322旋转过程中，当驱动盘322逐渐减速时，由于惯性的存在，驱动盘322可能相对于离心分离筒321的底板3211发生旋转。当二者在正转减速过程中发生相对旋转时，可能导致砂料从离心分离筒321泄漏至浆筒33内；当二者在反转减速过程中发生相对旋转时，可能使得截留于离心分离筒321内的砂料无法充分排出，进而影响回收的水泥浆各成分的检测精度。因此，参照图10，在弧形滑槽3214靠近两端的位置设置有弹性限位凸起3216，弹性限位凸起3216设置于弧形滑槽3214靠近或远离圆心一侧的边缘，弹性限位凸起3216与弧形滑槽3214的槽底之间留有间隙，该间隙大于限位卡片3223的厚度，以便于为限位卡片3223沿着弧形滑槽3214滑动提供空间。传动滑杆3222与弧形滑槽3214的端部抵接时，弹性限位凸起3216恰好与传动滑杆3222抵接。由此，在转动减速过程中，弹性限位凸起3216能够限制驱动盘322和离心分离筒321之间的相对旋转；并且，由于弹性限位凸起3216自身具有弹性，在正转启动或反转启动时，由于第二驱动电机324的力矩较大，传动滑杆3222可以越过弹性限位凸起3216以实现驱动盘322和离心分离筒321之间的相对转动。在本申请中，弹性限位凸起3216与传动滑杆3222相接触的表面可以设置为弧形以便于传动滑杆3222能够越过弹性限位凸起3216，弹性限位凸起3216可以采用橡胶等弹性材料并以粘接、镶嵌等方式固定。本领域技术人员可以根据需要确定弹性限位凸起3216的弹性参数。

参照图4和图7，刮砂组件39包括刮砂板391、驱动机构392和推砂机构393。其中，刮砂板391呈长条板状结构，刮砂板391的一端与箱体1顶壁转动连接，刮砂板391的另一端向离心分离筒321内部延伸。本领域技术人员可以根据需要对刮砂板391的宽度进行设定，例如刮砂板391的宽度可以与底板3211中心孔的边缘到底板3211的外侧边缘之间的距离接近，从而使得刮砂板391能够充分带动底板3211上的砂料运动。

驱动机构392可以为一端与箱体1顶壁内表面转动连接的第一气缸，第一气缸的伸缩杆与刮砂板391转动连接。当第一气缸的伸缩杆处于伸出状态时，刮砂板391与离心分离筒321的内表面以及底板3211的上表面抵接，刮砂板391与底板3211抵接的部分可以设置为楔形，以提高刮砂效率。

推砂机构393设置于刮砂板391上，推砂机构393包括固定于刮砂板391侧面上的第二气缸3931，第二气缸3931的伸缩杆的端部设置有推砂板3932，推砂板3932与刮砂板391垂直设置。当离心分离筒321反转时，离心分离筒321内的砂料在刮砂板391的阻碍作用下聚集，然后由推砂板3932推至离心分离筒321底部经第一通孔3212和第二通孔3221排出。容易理解的是，当离心分离筒321正转时，第一气缸的伸缩杆收缩，从而带动刮砂板391与离心分离筒321脱离接触，防止对离心过程造成影响。

在本申请中，第一气缸和第二气缸3931的缸筒靠近伸缩杆的一端可以设置有密封结构，例如密封圈，密封圈能够阻止离心分离筒321内的物料飞溅至缸筒内部降低第一气缸和第二气缸3931的使用寿命。通过设置密封圈，也可以在伸缩杆收缩时将飞溅于伸缩杆上的物料刮除。此外，在离心分离之前，定量抽送至离心分离筒321内的物料中的水分会先分离至浆筒33内，并且由于离心分离为周向运动，离心分离筒321内的物料飞溅量相对较少，对第一气缸和第二气缸3931的影响较小。

参照图5，上浆组件31包括与箱体1下部连接的上浆泵311，上浆泵311将箱体1内搅拌均匀且未经调配的水泥浆抽送至离心分离筒321内。在与上浆泵311输出口连接的管路上安装有流量传感器312，流量传感器312与控制装置相连，当上浆泵311抽出的水泥浆达到控制装置内设定的抽送量时，控制装置控制上浆泵311自动停止运行，由此可以达到向离心分离筒321内定量输送水泥浆的功能。

在本申请中，控制装置可以采用PLC等控制设备，控制装置内设置有满足施工要求的水泥浆的配方，控制装置将检测到的回收的水泥浆的成分比例与满足施工要求的水泥浆的配方进行比较以确定加入箱体1内的水泥和砂料的重量。外部供料装置可以采用现有技术中已有的定量供给砂料、水泥等的设备，本领域技术人员可以根据需要进行选择。外部供料装置在控制装置的控制下将所需添加的物料量定量输送至箱体1内部。

在本申请中，水泥浆收集箱的工作原理为：

第一步，施工过程中反流并稀释后的水泥浆经外部的泥浆泵输入至箱体1内部；

第二步，启动水泥浆收集箱运行，第一液位传感元件14采集箱体1内部的液位信息，控制装置根据该液位信息和箱体1的容积参数计算箱体1内回收的反流水泥浆的体积；搅拌装置2在控制装置的控制下进行定时搅拌作业将回收的反流水泥浆搅拌均匀；

第三步，上浆泵311在控制装置的控制下将箱体1内回收的反流水泥浆定量抽送至离心分离筒321内进行分离操作；

第四步，离心分离组件32在控制装置的控制下自动正转，从而使水和水泥从离心分离筒321分离出来并进入浆筒33内，离心分离组件32的正转时间可以根据需要确定，从而保证砂料与水和水泥能够充分分离；此处刮砂板391与离心分离筒321为脱离状态；

第五步，第二液位传感元件37测量浆筒33内水和水泥混合液的液位，浓度检测元件38测量浆筒33内水和水泥混合液的浓度，重力传感元件36测量浆筒33内水和水泥混合液的重量，控制装置根据该液位计算出水和水泥混合液的体积并进一步分别计算出水和水泥的重量；

第六步，离心分离组件32在控制装置的控制下自动反转，刮砂板391与离心分离筒321抵接，截留于离心分离筒321内的砂料在刮砂组件39的作用下均移动至离心分离筒321的底部经第一通孔3212和第二通孔3221排出至浆筒33内，砂料排出过程中离心分离组件32始终保持转动；

第七步，在第五步的基础上，由于重量累加，控制装置计算出砂料的重量，到此得到定量抽出的水泥浆内的水、砂料和水泥的重量，进一步计算出回收的全部水泥浆所包括的水、砂料、水泥的重量；

第八步，控制装置将回收的反流水泥浆内各成分的比例与满足施工要求的水泥浆的比例对比，控制外部的供料装置向箱体1内添加所需量的水泥和砂料并搅拌均匀得到满足施工要求的水泥浆。

容易理解的是，反流水泥浆中仅会带有极少量的泥土成分，在进行成分比例检测时可忽略不计。

本申请提供的地下连续墙施工方法 ，在保证地下连续墙的强度的情况下，对反流水泥浆进行回收并循环利用，降低了施工成本。

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于双轮铣深层搅拌工艺的地下连续墙施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：定位放样，确定施工点位；

S2：在施工点位预挖导沟；

S3：双轮铣设备就位，铣头与施工槽段位置对正，配制新水泥浆；

S4：在铣头钻入和提升过程中同步喷入新水泥浆搅拌；

S5：反流水泥浆回收于水泥浆收集箱并进行检测和调配处理；

S6：施工下一槽段，循环利用回收并调配后的水泥浆；

所述水泥浆收集箱包括：

箱体（1），连接有进浆管（11）和出浆管（12），所述箱体（1）与外部供料装置连接，所述箱体（1）顶部内表面设置有第一液位传感元件（14）；

搅拌装置（2），用于对箱体（1）内的回收的反流水泥浆进行搅拌；

组分检测装置（3），用于对所述箱体（1）内回收的反流水泥浆进行成分比例检测；

控制装置，与组分检测装置（3）相连，用于控制组分检测装置（3）运行并根据回收的反流水泥浆的成分比例控制供料装置的运行状态，以调整回收的反流水泥浆的成分比例从而形成回收并调配后的水泥浆；

所述组分检测装置（3）包括上浆组件（31）、离心分离组件（32）、浆筒（33）和刮砂组件（39）；

所述浆筒（33）设置于箱体（1）内且靠近上部，所述浆筒（33）底部设置有重力传感元件（36）；

所述离心分离组件（32）同轴设置于所述浆筒（33）内，所述离心分离组件（32）用于将砂料与水和水泥分离；

第二液位传感元件（37），用于检测浆筒（33）内水和水泥混合液的液位；

浓度检测元件（38），用于检测浆筒（33）内水和水泥混合液的浓度；

所述上浆组件（31）用于将箱体（1）内的回收的反流水泥浆定量输送至离心分离组件（32）；

所述刮砂组件（39）用于带动分离后的砂料进入浆筒（33）内；

所述离心分离组件（32）包括离心分离筒（321）和设置于离心分离筒（321）下方的驱动盘（322），所述刮砂组件（39）设置于所述离心分离筒（321）内，所述驱动盘（322）能够带动离心分离筒（321）旋转并且能够相对于离心分离筒（321）旋转；

所述离心分离筒（321）的上部为开口端，下端为底板（3211），离心分离筒（321）的侧壁呈网状结构，用于将砂料与水和水泥分离；

所述离心分离筒（321）的底板（3211）上设置有若干个第一通孔（3212），底板（3211）下表面设置有与第一通孔（3212）同轴且一一对应的若干个密封环（3213），所述密封环（3213）远离离心分离筒（321）的一端与驱动盘（322）抵接；

所述驱动盘（322）上与第一通孔（3212）对应的位置设置有第二通孔（3221），当驱动盘（322）带动离心分离筒（321）正转使第一通孔（3212）与第二通孔（3221）处于完全错位状态时，离心分离筒（321）内的砂料留存于其内部；当驱动盘（322）带动离心分离筒（321）反转使第一通孔（3212）与第二通孔（3221）同轴时，离心分离筒（321）内的砂料在刮砂组件（39）的作用下可沿着第一通孔（3212）和第二通孔（3221）落至浆筒（33）内。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述水泥浆收集箱的数量为两个，在连续施工过程中，依照施工次序，从第三个施工槽段开始，相邻的两个施工槽段使用不同的水泥浆收集箱内回收并调配后的水泥浆。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述水泥浆收集箱设置有预警液位，在水泥浆收集箱向施工槽段供给水泥浆的过程中，当水泥浆收集箱内的实际液位低于预警液位时，向施工槽段供给新水泥浆并停止供给回收并调配后的水泥浆。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述新水泥浆及回收并调配后的水泥浆包括水、水泥、砂料和减水剂，其中，水泥的掺入量为15%、20%或25%，砂料的掺入量为1%，减水剂的掺入量为3‰。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述离心分离筒（321）的底板（3211）下表面相对于圆心对称设置有两个弧形滑槽（3214），所述驱动盘（322）靠近底板（3211）的表面与弧形滑槽（3214）一一对应设置有传动滑杆（3222），所述传动滑杆（3222）能够沿着弧形滑槽（3214）滑动，所述传动滑杆（3222）与弧形滑槽（3214）的端部抵接时能够带动离心分离筒（321）转动。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述传动滑杆（3222）远离驱动盘（322）的端部设置有限位卡片（3223），所述弧形滑槽（3214）两端向驱动盘（322）内部延伸设置有卡槽（3215），所述传动滑杆（3222）与弧形滑槽（3214）的端部抵接时限位卡片（3223）卡接于所述卡槽（3215）内。

7.根据权利要求5或6所述的施工方法，其特征在于，所述弧形滑槽（3214）靠近两端均设置有弹性限位凸起（3216），当传动滑杆（3222）与弧形滑槽（3214）的端部抵接时，弹性限位凸起（3216）对传动滑杆（3222）进行抵接限位。

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