CN115198728A - 一种水泥土连续墙的施工方法及混合制浆系统 - Google Patents
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Abstract
一种水泥土连续墙的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：步骤一、导墙制作：根据控制点和控制轴线，测放导墙的中心线，进行导墙施工；步骤二、测量定位：根据控制点和控制轴线，测放每段墙体的位置，将墙宽的两边定位线标注在导墙上；步骤三、开挖成墙槽段：采用液压抓斗进行间隔开挖成墙，相邻单元之间搭接成墙；步骤四、孔外制备水泥土浆：通过混合制浆系统将泥浆和水泥浆进行混合搅拌成水泥土浆；步骤五、灌注水泥土浆：采用墙底灌注的方式，将水泥土浆由墙底注入直至墙顶；步骤六、成墙：养护后完成连续墙施工。本设计水泥土浆制备效果好、水泥土连续墙强度较高。
Description
技术领域
本发明涉及地下连续墙施工领域，尤其涉及一种水泥土连续墙的施工方法及混合制浆系统。
背景技术
目前城市地下空间的开发和利用离不开有效的深基坑支护技术，而在超深等厚水泥土连续墙这一领域，我国一直在采用的是国外的原位搅拌水泥土技术，如三轴搅拌桩、CSM、TRD等。
水泥土连续墙施工时需要注入水泥土浆形成均匀的水泥土墙体，目前水泥土浆在搅拌制备过程中只能在原位土体与水泥浆进行搅拌，水泥土浆的特性受限于原状土，使传统孔内搅拌水泥土容易产生强度不均、抗渗不均等质量通病，造成对水泥土性能的影响，进而存在影响连续墙成墙质量的缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的水泥土连续墙施工时制备的水泥土浆质量较差的缺陷与问题，提供一种水泥土强度较好的水泥土连续墙的施工方法及混合制浆系统。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：
一种水泥土连续墙的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
步骤一、导墙制作：根据控制点和控制轴线，测放导墙的中心线，进行导墙施工；
步骤二、测量定位：根据控制点和控制轴线，测放每段墙体的位置，将墙宽的两边定位线标注在导墙上；
步骤三、开挖成墙槽段：采用液压抓斗进行间隔开挖成墙，相邻单元之间搭接成墙；
步骤四、孔外制备水泥土浆：首先将钻孔灌注桩排出的泥浆和液压抓斗挖出的粘土混合制备得到新的泥浆，然后通过设置在孔外的混合制浆系统将新的泥浆和水泥进行混合搅拌制备得到水泥土浆；
步骤五、灌注水泥土浆：采用墙底灌注的方式，将水泥土浆由墙底注入直至墙顶；
步骤六、成墙：养护后完成连续墙施工。
所述步骤一中，导墙的中心线与连续墙中心线重合，导墙每间隔2～3m用钢筋横向加固，导墙外侧采用粘土填实。
所述步骤三中，液压抓斗就位前，首先通过仪器复核墙宽的定位线，再通过吊锤对液压抓斗的垂直度进行定位，然后通过校对装置对液压抓斗垂直度校准定位。
所述校对装置采用两个激光水平仪，两个激光水平仪射出的平面相互垂直，将两个激光水平仪对准吊锤的顶端位置进行校对，观察吊锤是否位于两个平面交叉的位置；若吊锤位于两个平面的交叉位置，则液压抓斗的垂直度较好；若吊锤不位于两个平面的交叉位置，则重新调整液压抓斗的位置，使吊锤位于两个平面交叉的位置。
所述步骤四中，制备水泥土浆的具体步骤为：
首先将现场钻孔灌注桩的泥浆与现场粘土进行混合，并加入膨润土，制备完成后存放入泥浆储存池中，再将制备好的泥浆取出并放入混合制浆系统中，然后将水泥放入混合制浆系统中，水泥和泥浆经混合制浆系统搅拌后得到水泥土浆，同时定期对水泥土浆进行搅拌。
所述步骤五中，水泥土浆灌注的具体步骤为：
在液压抓斗开挖一道成墙深度到位时，通过导管或注浆管将水泥土浆由墙底注入墙顶直至墙体内全部盛满水泥土浆，水泥土浆凝固后形成水泥土连续墙，然后液压抓斗继续开挖，按照上述步骤灌注水泥土浆，最后形成平整的等厚度水泥土连续墙。
一种水泥土连续墙的混合制浆系统，所述混合制浆系统包括配料仓、传送带、计量装置、搅拌装置、拌和装置，所述传送带位于所述配料仓的出料口的下方，所述计量装置设置在所述传送带的底部，所述搅拌装置位于所述传送带的正下方，所述拌和装置设置于所述搅拌装置的内部；
所述配料仓，用于对水泥和泥浆进行配料；
所述传送带，用于接收配料仓下落的水泥和泥浆，并将水泥和泥浆输送给搅拌装置；
所述计量装置，用于对水泥和泥浆进行称量；
所述搅拌装置，用于对水泥和泥浆进行充分搅拌；
所述拌和装置，用于对水泥和泥浆进行反复翻滚。
所述搅拌装置包括罐体、电机以及多个搅拌杆，所述电机安装于所述罐体的上侧，所述电机的输出轴穿过所述罐体后连接有转动盘，所述罐体与转动盘之间设置有用于驱动搅拌杆自转的传动组件，多个所述搅拌杆的上端均穿过所述转动盘连接于所述传动组件，下端正对于所述罐体的底部，所述搅拌杆的外周面均布有多个搅拌叶。
所述传动组件包括内齿轮和多个外齿轮，所述内齿轮连接于所述罐体的内侧壁，多个外齿轮均位于内齿轮内且均与内齿轮啮合连接，多个所述搅拌杆与多个所述外齿轮一一对应连接。
所述罐体的底部设置料筒，所述料筒的内部转动连接有螺旋叶，所述料筒靠近所述罐体底部的外周面开设有进料口，所述料筒远离所述罐体底部的外周面开设有出料口。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种水泥土连续墙的施工方法及混合制浆系统中，通过利用钻孔桩排出的泥浆和液压抓斗挖出的粘土进行造浆，实现了泥浆、泥土两种材料的重复循环使用，在孔外利用混合制浆系统制备水泥土浆，泥浆和水泥浆在液体状态下搅拌更加均匀，反应更加充分，使得水泥土的强度、抗渗性能和墙身的均匀性不再受制于原状土的影响，可形成水泥土强度更高、平整性、连续性更好的水泥土连续墙。因此，本发明水泥土浆制备效果好、水泥土连续墙强度较高。
2、本发明一种水泥土连续墙的施工方法及混合制浆系统中，通过设置搅拌装置，在水泥和泥浆搅拌时，在搅拌杆的自转以及公转作用下，确保对水泥和泥浆充分搅拌的效果，通过设置拌和装置，通过螺旋叶将水泥和泥浆朝上输送，水泥以及泥浆从进料口进入，从出料口位置流出，实现对水泥和泥浆的翻转效果，结合搅拌叶的搅拌效果，进一步确保水泥和泥浆的充分搅拌效果。因此，本发明水泥土浆搅拌效果好、强度较高。
附图说明
图1是本发明中一种水泥土连续墙的施工方法的流程示意图。
图2是本发明中一种混合制浆系统的连接示意图。
图3是本发明中搅拌装置的结构示意图。
图4是本发明中传动组件的结构示意图。
图中：罐体1、转动盘2、搅拌杆3、搅拌叶4、电机5、内齿轮6、外齿轮7、料筒8、螺旋叶9、进料口10、出料口11。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图4，一种水泥土连续墙的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
步骤一、导墙制作：根据控制点和控制轴线，测放导墙的中心线，进行导墙施工；
步骤二、测量定位：根据控制点和控制轴线，测放每段墙体的位置，将墙宽的两边定位线标注在导墙上；
步骤三、开挖成墙槽段：采用液压抓斗进行间隔开挖成墙，相邻单元之间搭接成墙；
步骤四、孔外制备水泥土浆：首先将钻孔灌注桩排出的泥浆和液压抓斗挖出的粘土混合制备得到新的泥浆，然后通过设置在孔外的混合制浆系统将新的泥浆和水泥进行混合搅拌制备得到水泥土浆；
步骤五、灌注水泥土浆：采用墙底灌注的方式，将水泥土浆由墙底注入直至墙顶；
步骤六、成墙：养护后完成连续墙施工。
所述步骤一中，导墙的中心线与连续墙中心线重合，导墙每间隔2～3m用钢筋横向加固，导墙外侧采用粘土填实。
所述步骤三中，液压抓斗就位前，首先通过仪器复核墙宽的定位线，再通过吊锤对液压抓斗的垂直度进行定位，然后通过校对装置对液压抓斗垂直度校准定位。
所述校对装置采用两个激光水平仪，两个激光水平仪射出的平面相互垂直，将两个激光水平仪对准吊锤的顶端位置进行校对，观察吊锤是否位于两个平面交叉的位置；若吊锤位于两个平面的交叉位置，则液压抓斗的垂直度较好；若吊锤不位于两个平面的交叉位置，则重新调整液压抓斗的位置，使吊锤位于两个平面交叉的位置。
所述步骤四中，制备水泥土浆的具体步骤为：
首先将现场钻孔灌注桩的泥浆与现场粘土进行混合，并加入膨润土，制备完成后存放入泥浆储存池中，再将制备好的泥浆取出并放入混合制浆系统中，然后将水泥放入混合制浆系统中，水泥和泥浆经混合制浆系统搅拌后得到水泥土浆，同时定期对水泥土浆进行搅拌。
所述步骤五中，水泥土浆灌注的具体步骤为：
在液压抓斗开挖一道成墙深度到位时，通过导管或注浆管将水泥土浆由墙底注入墙顶直至墙体内全部盛满水泥土浆，水泥土浆凝固后形成水泥土连续墙，然后液压抓斗继续开挖，按照上述步骤灌注水泥土浆，最后形成平整的等厚度水泥土连续墙。
一种水泥土连续墙的混合制浆系统，所述混合制浆系统包括配料仓、传送带、计量装置、搅拌装置、拌和装置，所述传送带位于所述配料仓的出料口11的下方，所述计量装置设置在所述传送带的底部，所述搅拌装置位于所述传送带的正下方，所述拌和装置设置于所述搅拌装置的内部；
所述配料仓，用于对水泥和泥浆进行配料；
所述传送带，用于接收配料仓下落的水泥和泥浆，并将水泥和泥浆输送给搅拌装置；
所述计量装置，用于对水泥和泥浆进行称量；
所述搅拌装置，用于对水泥和泥浆进行充分搅拌；
所述拌和装置，用于对水泥和泥浆进行反复翻滚。
所述搅拌装置包括罐体1、电机5以及多个搅拌杆3，所述电机5安装于所述罐体1的上侧，所述电机5的输出轴穿过所述罐体1后连接有转动盘2，所述罐体1与转动盘2之间设置有用于驱动搅拌杆3自转的传动组件，多个所述搅拌杆3的上端均穿过所述转动盘2连接于所述传动组件，下端正对于所述罐体1的底部，所述搅拌杆3的外周面均布有多个搅拌叶4。
所述传动组件包括内齿轮6和多个外齿轮7，所述内齿轮6连接于所述罐体1的内侧壁，多个外齿轮7均位于内齿轮6内且均与内齿轮6啮合连接，多个所述搅拌杆3与多个所述外齿轮7一一对应连接。
所述罐体1的底部设置料筒8，所述料筒8的内部转动连接有螺旋叶9，所述料筒8靠近所述罐体1底部的外周面开设有进料口10，所述料筒8远离所述罐体1底部的外周面开设有出料口11。
本发明的原理说明如下：
导墙宽度应比连续墙设计厚度加宽50mm，其净距允许偏差为±10mm，导墙通常采用装配式工字钢、槽钢或H型钢，导墙转角处要焊接牢固，施工过程中，应及时校正导墙的定位尺寸，倾斜度偏差不大于0.5%，导墙上的泥土应及时清除，保证定位标志清晰。液压抓斗的宽度不小于设计墙体宽度，墙体偏差不大于20mm，成墙深度不小于设计墙深，液压抓斗机架垂直度偏差不大于1/200，其中在施工过程中，液压抓斗的成墙顺序为1、3、5......即为奇数或偶数序列间隔开挖方式，抓斗成槽时，进尺速度应保证泥土能及时排除。挖出的泥土距正在成墙的槽段的距离大于6m，并在成槽完成后应将其予以清除，防止对刚施工的墙体产生不利影响。计量装置采用电子天平进行测量。
实施例1：
参见图1至图2，一种水泥土连续墙的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
步骤一、导墙制作，根据控制点和控制轴线，测放导墙的中心线，进行导墙施工；
步骤二、测量定位，根据控制点和控制轴线，测放每段墙体的位置，将墙宽的两边定位线标注在导墙上；
步骤三、开挖成墙槽段，采用液压抓斗进行间隔开挖成墙，相邻单元之间搭接成墙；
步骤四、孔外制备水泥土浆，通过混合制浆系统将泥浆和水泥浆进行混合搅拌成水泥土浆；
步骤五、灌注水泥土浆，采用墙底灌注的方式，将水泥土浆由墙底注入直至墙顶；
步骤六、成墙，养护完成后完成连续墙施工。
所述步骤一中，导墙的中心线与连续墙中心线重合，导墙每间隔2～3m用钢筋横向加固，导墙外侧采用粘土填实。
所述步骤三中，液压抓斗就位前，首先通过仪器复核墙宽的定位线，再通过吊锤对液压抓斗的垂直度进行定位，然后通过校对装置对液压抓斗垂直度校准定位。
所述校对装置采用两个激光水平仪，两个激光水平仪射出的平面相互垂直，将两个激光水平仪对准吊锤的顶端位置进行校对，观察吊锤是否位于两个平面交叉的位置；若吊锤位于两个平面的交叉位置，则液压抓斗的垂直度较好；若吊锤不位于两个平面的交叉位置，则重新调整液压抓斗的位置，使吊锤是否位于两个平面交叉的位置。
所述步骤四中，制备水泥土浆的具体步骤为：
首先将现场钻孔灌注桩的泥浆与现场粘土进行混合，并加入膨润土，制备完成后存放入泥浆储存池中，再将制备好的泥浆取出并放入混合制浆系统中，然后将水泥放入混合制浆系统中，水泥和泥浆经混合制浆系统搅拌3min后得到水泥土浆。水泥土浆制备完成后，对水泥土浆性能进行检测，且需要满足粘度10～26s，含砂率＜8%，比重为0.5-3g/cm3，胶体率＞85～97%，PH值7～12，然后定时对水泥土浆进行搅拌。
所述步骤五中，水泥土浆灌注的具体步骤为：
成墙过程采用泥浆护壁，泥浆采用膨润土搅拌，在液压抓斗开挖一道成墙深度到位时，通过导管或注浆管将水泥土浆由墙底注入墙顶直至墙体内全部盛满水泥土浆，水泥土浆凝固后形成水泥土连续墙，然后液压抓斗继续开挖，按照上述步骤灌注水泥土浆，最后形成平整的等厚度水泥土连续墙。槽内的泥浆用泥浆泵抽回现场泥浆处理池，经现场筛沙机等设备处理后再重复使用。
一种水泥土连续墙的混合制浆系统，所述混合制浆系统包括配料仓、传送带、计量装置、搅拌装置、拌和装置，所述传送带位于所述配料仓的出料口11的下方，所述计量装置设置在所述传送带的底部，所述搅拌装置位于所述传送带的正下方，所述拌和装置设置于所述搅拌装置的内部；
所述配料仓，用于对水泥和泥浆进行配料；
所述传送带，用于接收配料仓下落的水泥和泥浆，并将水泥和泥浆输送给搅拌装置；
所述计量装置，用于对水泥和泥浆进行称量；
所述搅拌装置，用于对水泥和泥浆进行充分搅拌；
所述拌和装置，用于对水泥和泥浆进行反复翻滚。
实施例2：
基本内容等同于实施例1，不同之处在于：
参见图3至图4，所述搅拌装置包括罐体1、电机5以及三个搅拌杆3，所述电机5安装于所述罐体1的上侧，所述电机5的输出轴穿过所述罐体1后连接有转动盘2，所述罐体1与转动盘2之间设置有用于驱动搅拌杆3自转的传动组件，三个所述搅拌杆3的上端均穿过所述转动盘2连接于所述传动组件，下端正对于所述罐体1的底部，所述搅拌杆3的外周面连接有多个搅拌叶4，多个搅拌叶4等间距分布。所述传动组件包括内齿轮6和多个外齿轮7，所述内齿轮6连接于所述罐体1的内侧壁，多个外齿轮7均位于内齿轮6内且均与内齿轮6啮合连接，多个所述搅拌杆3与多个所述外齿轮7一一对应连接。所述罐体1的底部设置料筒8，所述料筒8的内部转动连接有螺旋叶9，所述料筒8靠近所述罐体1底部的外周面开设有进料口10，所述料筒8远离所述罐体1底部的外周面开设有出料口11。
Claims (10)
1.一种水泥土连续墙的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：
步骤一、导墙制作：根据控制点和控制轴线，测放导墙的中心线，进行导墙施工；
步骤二、测量定位：根据控制点和控制轴线，测放每段墙体的位置，将墙宽的两边定位线标注在导墙上；
步骤三、开挖成墙槽段：采用液压抓斗进行间隔开挖成墙，相邻单元之间搭接成墙；
步骤四、孔外制备水泥土浆：首先将钻孔灌注桩排出的泥浆和液压抓斗挖出的粘土混合制备得到新的泥浆，然后通过设置在孔外的混合制浆系统将新的泥浆和水泥进行混合搅拌制备得到水泥土浆；
步骤五、灌注水泥土浆：采用墙底灌注的方式，将水泥土浆由墙底注入直至墙顶；
步骤六、成墙：养护后完成连续墙施工。
2.根据权利要求1所述的一种水泥土连续墙的施工方法，其特征在于：所述步骤一中，导墙的中心线与连续墙中心线重合，导墙每间隔2～3m用钢筋横向加固，导墙外侧采用粘土填实。
3.根据权利要求1所述的一种水泥土连续墙的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，液压抓斗就位前，首先通过仪器复核墙宽的定位线，再通过吊锤对液压抓斗的垂直度进行定位，然后通过校对装置对液压抓斗垂直度校准定位。
4.根据权利要求3所述的一种水泥土连续墙的施工方法，其特征在于：所述校对装置采用两个激光水平仪，两个激光水平仪射出的平面相互垂直，将两个激光水平仪对准吊锤的顶端位置进行校对，观察吊锤是否位于两个平面交叉的位置；若吊锤位于两个平面的交叉位置，则液压抓斗的垂直度较好；若吊锤不位于两个平面的交叉位置，则重新调整液压抓斗的位置，使吊锤位于两个平面交叉的位置。
5.根据权利要求1所述的一种水泥土连续墙的施工方法，其特征在于：所述步骤四中，制备水泥土浆的具体步骤为：
首先将现场钻孔灌注桩的泥浆与液压抓斗挖出的现场粘土进行混合，并加入膨润土，制备完成后存放入泥浆储存池中，再将制备好的泥浆取出并放入混合制浆系统中，然后将水泥放入混合制浆系统中，水泥和泥浆经混合制浆系统搅拌一段时间后得到水泥土浆，同时定期对水泥土浆进行搅拌。
6.根据权利要求1所述的一种水泥土连续墙的施工方法，其特征在于：所述步骤五中，水泥土浆灌注的具体步骤为：
在液压抓斗开挖一道成墙深度到位时，通过导管或注浆管将水泥土浆由墙底注入墙顶直至墙体内全部盛满水泥土浆，水泥土浆凝固后形成水泥土连续墙，然后液压抓斗继续开挖，按照上述步骤灌注水泥土浆，最后形成平整的等厚度水泥土连续墙。
7.一种混合制浆系统，其特征在于：该混合制浆系统应用于权利要求1至6中任意一项所述的一种水泥土连续墙的施工方法，所述混合制浆系统包括配料仓、传送带、计量装置、搅拌装置、拌和装置，所述传送带位于所述配料仓的出料口(11)的下方，所述计量装置设置在所述传送带的底部，所述搅拌装置位于所述传送带的正下方，所述拌和装置设置于所述搅拌装置的内部；
所述配料仓，用于对水泥和泥浆进行配料；
所述传送带，用于接收配料仓下落的水泥和泥浆，并将水泥和泥浆输送给搅拌装置；
所述计量装置，用于对水泥和泥浆进行称量；
所述搅拌装置，用于对水泥和泥浆进行充分搅拌；
所述拌和装置，用于对水泥和泥浆进行反复翻滚。
8.根据权利要求7所述的一种混合制浆系统，其特征在于：所述搅拌装置包括罐体(1)、电机(5)以及多个搅拌杆(3)，所述电机(5)安装于所述罐体(1)的上侧，所述电机(5)的输出轴穿过所述罐体(1)后连接有转动盘(2)，所述罐体(1)与转动盘(2)之间设置有用于驱动搅拌杆(3)自转的传动组件，多个所述搅拌杆(3)的上端均穿过所述转动盘(2)连接于所述传动组件，下端正对于所述罐体(1)的底部，所述搅拌杆(3)的外周面均布有多个搅拌叶(4)。
9.根据权利要求8所述的一种混合制浆系统，其特征在于：所述传动组件包括内齿轮(6)和多个外齿轮(7)，所述内齿轮(6)连接于所述罐体(1)的内侧壁，多个外齿轮(7)均位于内齿轮(6)内且均与内齿轮(6)啮合连接，多个所述搅拌杆(3)与多个所述外齿轮(7)一一对应连接。
10.根据权利要求9所述的一种混合制浆系统，其特征在于：所述罐体(1)的底部设置料筒(8)，所述料筒(8)的内部转动连接有螺旋叶(9)，所述料筒(8)靠近所述罐体(1)底部的外周面开设有进料口(10)，所述料筒(8)远离所述罐体(1)底部的外周面开设有出料口(11)。
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