CN116104094B - 一种超深地连墙水下自密实混凝土及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种超深地连墙水下自密实混凝土及其施工方法，包括步骤S1，采用GPS测量仪放样；步骤S2，采用液压抓斗对淤泥及以上土层进行抓槽；步骤S3，将铣槽机的铣轮齿最外边对准导墙顶的槽段施工放样线，完成对当前槽段的一次铣槽；步骤S4，所述中控单元在所述铣槽机完成一次铣槽后根据设置于所述刀架内的超声波探头获取的超声波段判定槽壁的平滑度是否符合要求，当槽壁的平滑度不符合要求时对当前槽段进行二次铣槽；步骤S5，制作钢筋笼，并将钢筋笼分段下放至槽内；步骤S6，布设导管，浇筑混凝土。本发明根据槽壁的平滑度对槽壁二次磨铣，有利于对槽壁边缘混凝土的上升速度的控制。

Description

一种超深地连墙水下自密实混凝土及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种超深地连墙水下自密实混凝土及其施工方法。

背景技术

自密实混凝土是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好的均质性，并且不需要附加振动的混凝土。在实际施工中，自密实混凝土消除了浇筑混凝土时的振捣噪声,提高了施工速度和质量,实现了混凝土浇筑的省力化；为改善和解决过密配筋、薄壁、复杂形体、大体积、钢管混凝土施工,高、深、快速施工,水下施工,以及具有特殊要求、振捣困难的工程施工条件带来了极大的方便。

中国专利CN111364469B公开了一种水下混凝土灌注装置和施工方法及其在超大深水沉井基础中的应用，所述水下混凝土灌注装置由数根灌注导管组成，所述灌注导管设置有侧面开口或斜向开口。所述水下混凝土施工方法的步骤为：首先灌注抗分散混凝土，覆盖井壁与基底底部，结束后静停5-10min；再灌注自密实混凝土；适用于超大深水沉井基础的施工，可有效解决超大深水沉井基础水下混凝土极易水洗离析、强度显著下降、灌注不密实等难题，但是，存在槽壁平滑度不足导致对槽壁边缘处混凝土的浇筑速度无法精确掌握致使边缘处混凝土强度发生较大变化的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种超深地连墙水下自密实混凝土及其施工方法，能够解决槽壁平滑度不足导致对槽壁边缘处混凝土的浇筑速度无法精确掌握致使边缘处混凝土强度发生较大变化的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种超深地连墙水下自密实混凝土施工方法，包括：

步骤S1，根据施工图提供的地连墙施工轴线采用GPS测量仪放样；

步骤S2，采用液压抓斗对淤泥及以上土层进行抓槽，通过液压抓斗纠偏系统调整抓斗的垂直度，若垂直度不满足设计要求，采取回填低标号C10混凝土或石渣，并重新钻孔纠偏；

步骤S3，将铣槽机的第一铣轮与第二铣轮的铣轮齿最外侧对准导墙顶的槽段施工放样线，使各铣轮两侧平行于连续墙导墙面，将铣轮垂直放入导墙槽中并采用液压固定架固定与所述铣槽机相连接的铣槽机导向架，所述液压固定架固定在导墙顶，中控单元实时获取成槽的垂直度，若超出垂直度偏差，吊车对刀架单边吊放以进行纠偏，直至修正到地连墙垂直度在允许范围之内以完成对当前槽段的一次铣槽；

步骤S4，所述中控单元在所述铣槽机完成一次铣槽后根据设置于所述刀架内的超声波探头获取的超声波段判定槽壁的平滑度是否符合要求，当槽壁的平滑度不符合要求时对当前槽段进行二次铣槽，当铣槽机对当前槽段进行二次铣槽时，中控单元根据设置于所述第一铣轮与所述第二铣轮的中间上方的泥浆泵管内的泥浆实时排量以及第一铣轮与第二铣轮的实时轮压对第一铣轮与第二铣轮的间距进行调节，直至完成对当前槽段的二次铣槽；

步骤S5，制作钢筋笼，并将钢筋笼分段下放至槽内；

步骤S6，所述中控单元根据二次铣槽后的槽壁的平滑度获取导管的布设密度，下放导管使导管底部位于距离槽孔底部0.3~0.5m的位置处，将泥浆通过导管注入槽孔，将隔水钢板放置于导管内泥浆上方以使混凝土与泥浆隔离，预备能够埋住导管底部的方量的混凝土，设置于导管上方的储料斗以预设放料速度向导管内注入混凝土，中控单元根据导管的布设密度获取在注入混凝土的过程中导管的提升周期。

进一步地，设置于所述刀架内的超声波探头在所述铣槽机下放过程中发射超声波脉冲并将槽壁反射回的脉冲信号形成的波段发送至中控单元，所述中控单元获取波段上各点的集合，以集合中距预设标准线最远点的切线为x轴，以垂直于x轴且经过预设标准线起点的直线为y轴，以x轴、y轴的交点作为原点建立平面直角坐标系，中控单元判定，

若f＞f0，所述中控单元判定槽壁的平滑度不符合要求；

若f≤f0，所述中控单元判定槽壁的平滑度符合要求；

设定槽壁的平滑度；

式中，x为预设标准线长度，y1为第一预设临界线距x轴的距离，y2为第二预设临界线距x轴的距离，且|y1-y0|=|y2-y0|，y0为预设标准线距x轴的距离，f（x）为波段在平面直角坐标系的函数，f0为预设标准平滑度。

进一步地，所述中控单元根据设计槽宽获取所述预设标准平滑度，其中，预设标准平滑度通过第一预设临界线和第二预设临界线之间的间距确定。

进一步地，当所述中控单元判定槽壁的平滑度不符合要求时，中控单元根据槽壁的平滑度获取所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量，其中，

所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量通过二次铣槽泥浆标准排量以及槽壁的平滑度与所述预设标准平滑度的比值确定；

其中，二次铣槽泥浆标准排量通过第一预设临界线和第二预设临界线之间的间距、设计槽深以及一次铣槽时长确定。

进一步地，所述中控单元根据所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量获取所述第一铣轮与所述第二铣轮的参考轮压，其中，

所述第一铣轮与所述第二铣轮的参考轮压或等于一次铣槽时第一铣轮受到的平均轮压与一次铣槽时第二铣轮受到的平均轮压的平均值，或通过二次铣槽的泥浆设计排量与二次铣槽泥浆标准排量的比值确定。

进一步地，当所述铣槽机进行二次铣槽时，与所述第一铣轮相连接的第一压力传感器获取第一铣轮的实时轮压，与所述第二铣轮相连接的第二压力传感器获取第二铣轮的实时轮压，所述泥浆泵管在二次铣槽过程中对槽壁经磨铣后脱离的泥浆进行吸取，与泥浆泵管相连接的泥浆流量计获取泥浆泵管内的泥浆实时排量，所述中控单元根据泥浆泵管内的泥浆实时排量Q与铣槽机二次铣槽泥浆设计排量q的对比结果以及第一铣轮的实时轮压P1与第二铣轮的实时轮压P2的对比结果判定是否调节第一铣轮与第二铣轮的间距，其中，

当Q≤q且|P1-P2|＞△P0时，或当Q＞q，Pj＜F，Pk＞F，且|Pj-Pk|＞△P0时，所述中控单元判定调节所述第一铣轮和所述第二铣轮的间距；

式中，j=1，2，k=1，2，且j≠k，△P0为最大预设轮压差，F为所述第一铣轮与所述第二铣轮的参考轮压。

进一步地，当所述中控单元判定调节所述第一铣轮与所述第二铣轮的间距时，中控单元根据所述泥浆泵管内的泥浆实时排量获取第一铣轮与第二铣轮调节后的间距，其中，

所述第一铣轮与所述第二铣轮调节后的间距通过第一铣轮的实时轮压与第二铣轮的实时轮压的差值的绝对值确定。

进一步地，当所述中控单元获取所述第一铣轮与所述第二铣轮调节后的间距时，中控单元根据第一铣轮的实时轮压与第二铣轮的实时轮压的差值获取第一铣轮与第二铣轮的调节方式，其中，

所述中控单元通过所述第一铣轮的实时轮压与所述第二铣轮实时轮压的差值判定或同时对第一铣轮与第二铣轮的位置进行调节，或单独对第一铣轮或第二铣轮的位置进行调节；

其中，对所述第一铣轮和所述第二铣轮的调节距离通过第一铣轮与第二铣轮调节后的间距确定；

其中，对所述第一铣轮的调节方向为靠近所述第二铣轮的一端，对第二铣轮的调节方向为靠近第一铣轮的一端。

进一步地，当所述铣槽机完成对当前槽段的二次铣槽时，所述中控单元重新获取槽壁的平滑度f’，中控单元根据槽壁的平滑度f’获取导管的布设密度，其中，

导管的布设密度或等于导管布设标准密度，或通过槽壁的平滑度f’与预设标准平滑度的比值确定。

进一步地，当完成对导管的布设时，先在导管内注入适量的水泥砂浆并设置一层钢板，准备能够将导管底端埋住的方量的混凝土，并向各导管内连续不间断以相同灌注速度灌注混凝土，所述中控单元根据导管的布设密度获取导管的提升周期，其中，

导管的提升周期或通过导管布设界限密度与导管的布设密度的比值确定，或等于导管标准提升周期。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明在槽壁较为不平整时选择对槽壁进行二次磨铣，既能够减小钢筋笼下放过程中遇到的阻力，同时能够减小浇筑混凝土前模板支撑工艺的施工难度，本发明通过超声波段对槽壁的平滑度进行判断，能够在铣槽机下放过程中实时获取当前槽壁的平滑度以及时对铣槽机的运行状态进行调整，通过泥浆泵管内的泥浆实时排量以及各铣轮的轮压对铣轮的间距进行调整，能够在提高槽壁平滑度的同时，避免铣槽机的方向出现偏差，保证最终成槽的垂直度。

尤其，本发明将获取的波段作为平滑度函数用以表示并在波段平面内建立直角坐标系，通过对平滑度函数进行积分，并将各临界线作为常数函数进行积分以与平滑度函数的积分结果进行比值运算作为槽壁的平滑度的可视参数，平滑度函数越集中分布于预设标准线两侧，能够说明槽壁表面越接近预设标准线形成的平面，计算得到的平滑度数值越小。

尤其，本发明根据设计槽宽获取标准平滑度，槽宽越大，槽壁的平滑度对钢筋笼下放以及混凝土浇筑的影响越小，因此当槽宽较大时，选择数值较大的预设标准平滑度，能够避免在槽宽极大使槽壁的平滑度对施工的影响忽略不计时对槽壁进行二次铣槽，节省施工时间，当槽宽较小时，选取数值较小的预设标准平滑度，能够有效控制实际施工时槽壁平滑度维持在合理区间。

尤其，本发明根据槽壁的平滑度获取二次铣槽的泥浆设计排量，当槽壁的平滑度数值较小时，铣槽时制造的泥浆较少，选取较小的泥浆设计排量作为二次铣槽时泥浆排放的参照量，避免过度铣槽对槽宽的产生较大改变，当槽壁的平滑度数值较大时，铣槽时制造的泥浆较多，选取较大的泥浆设计排量能够保证二次铣槽时提高槽壁的平滑度。

尤其，本发明根据二次铣槽的泥浆设计排量获取铣轮的参考轮压，泥浆设计排量越大，对槽壁的磨铣程度越大，铣轮受到的轮压越大，选取较大的参考轮压能够避免磨铣程度不足，泥浆设计排量越小，对槽壁的磨铣程度越小，铣轮受到的来自槽壁的轮压越小，选取较小的参考轮压能够避免二次铣槽过程中铣槽机出现较大偏移影响成槽质量。

尤其，本发明根据泥浆泵管内的泥浆实时排量以及第一铣轮的实时轮压与第二铣轮的实时轮压判定是否调节第一铣轮与第二铣轮的间距，当泥浆实时排量较小而第一铣轮与第二铣轮的轮压差较大时，能够判定当前铣槽机下放方向存在偏差，通过对铣轮的间距调整使铣槽机调节自身下移方向。

尤其，第一铣轮的实时轮压与第二铣轮的实时轮压相差较小时，通过对第一铣轮与第二铣轮同时沿相反方向调节，控制轮压较大的铣轮调节更多距离，能够对铣槽机的下放方向实现微调，并能够保证对槽壁的磨铣程度，当第一铣轮与第二铣轮的实时轮压相差较大时，能够判定当前铣槽机下放方向出现较大偏差，通过单独对其中某一铣轮的位置调节能够使铣槽机较快调节到正确下放方向。

尤其，槽壁的平滑度影响对边缘处混凝土的压力，本发明通过加大导管的布设密度能够使在混凝土的注入过程中保证混凝土的上升速度，避免混凝土提前初凝影响地连墙的施工质量。

尤其，导管的布设密度越大，单位时间内浇筑混凝土的方量越大，对同一埋入高度的导管的压力越大，向上提升导管所需要的力越大，为避免导管埋入混凝土无法提升至槽外，基于导管的布设密度设置导管的提升周期，在保证注入的混凝土不与泥浆直接接触的同时，能够使导管及时脱离混凝土以避免增大施工难度。

附图说明

图1为发明实施例超深地连墙水下自密实混凝土施工方法铣槽机示意图；

图2为发明实施例铣槽机气缸与铣轮的连接示意图；

图3为发明实施例超深地连墙水下自密实混凝土施工方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例超深地连墙水下自密实混凝土施工方法铣槽机示意图，所述铣槽机包括用于对槽段垂直度进行纠偏的若干刀架1，设置于各所述刀架之间用于抽取槽段内泥浆的泥浆泵2，设置于所述泥浆泵两端用于为所述泥浆泵提供动力的若干液压马达3，与所述泥浆泵相连接用于输送泥浆的泥浆泵管9，与所述泥浆泵管相连接的吸砂口4，设置于所述吸砂口下方用于对槽壁进行磨铣的若干铣轮5，与各所述铣轮分别连接用于控制各铣轮的间距的气缸7，以及设置于所述刀架内用于向槽壁发射超声脉冲并接收槽壁反射回的超声信号以形成超声波段进而获取槽壁的平滑度的超声探头6。

请参阅图2所示，其为本发明实施例铣槽机气缸与铣轮的连接示意图，各所述铣轮分别通过第一压力传感器81以及第二压力传感器82与气缸相连接，其中，槽壁对各铣轮的轮压基于力的传递与平衡原理分别通过第一压力传感器以及第二压力传感器获取。

请参阅图3所示，其为本发明实施例超深地连墙水下自密实混凝土施工方法流程图，包括：

步骤S1，根据施工图提供的地连墙施工轴线采用GPS测量仪放样；

步骤S2，采用液压抓斗对淤泥及以上土层进行抓槽，操控平台显示施工过程中成槽的垂直度，并通过液压抓斗纠偏系统调整抓斗的垂直度，若垂直度不满足设计要求，采取回填低标号C10混凝土或石渣，并重新钻孔纠偏；

步骤S3，将铣槽机的铣轮齿最外边对准导墙顶的槽段施工放样线，铣轮两侧平行连续墙导墙面，待铣轮垂直放入导墙槽中再用液压固定架固定铣槽机导向架，固定架固定在导墙顶，中控单元始终获取成槽的垂直度，若超出垂直度偏差，吊车对刀架单边吊放以进行纠偏，直至修正到地连墙垂直度在允许范围之内以完成对当前槽段的一次铣槽；

步骤S4，所述中控单元在所述铣槽机完成一次铣槽后根据设置于所述刀架内的超声波探头获取的超声波段判定槽壁的平滑度是否符合要求，当槽壁的平滑度不符合要求时对当前槽段进行二次铣槽，当铣槽机对当前槽段进行二次铣槽时，中控单元根据泥浆泵管内的泥浆实时排量以及第一铣轮与第二铣轮的实时轮压对第一铣轮与第二铣轮的间距进行调节，直至完成对当前槽段的二次铣槽；

步骤S5，制作钢筋笼，并将钢筋笼分段下放至槽内；

步骤S6，所述中控单元根据二次铣槽后的槽壁的平滑度获取导管的布设密度，下放导管使导管底部位于距离槽孔底部0.3~0.5m的位置处，将泥浆通过导管注入槽孔，将隔水钢板放置于导管内泥浆上方以使混凝土与泥浆隔离，预备能够埋住导管底部的方量的混凝土，设置于导管上方的储料斗以预设放料速度向导管内注入混凝土，中控单元根据导管的布设密度获取在注入混凝土的过程中导管的提升周期。

具体而言，本发明在槽壁较为不平整时选择对槽壁进行二次磨铣，既能够减小钢筋笼下放过程中遇到的阻力，同时能够减小浇筑混凝土前模板支撑工艺的施工难度，本发明通过超声波段对槽壁的平滑度进行判断，能够在铣槽机下放过程中实时获取当前槽壁的平滑度以及时对铣槽机的运行状态进行调整，通过泥浆泵管内的泥浆实时排量以及各铣轮的轮压对铣轮的间距进行调整，能够在提高槽壁平滑度的同时，避免铣槽机的方向出现偏差，保证最终成槽的垂直度。

设置于刀架内的超声波探头在铣槽机下放过程中发射超声波脉冲并将槽壁反射回的脉冲信号形成的波段发送至中控单元，所述中控单元获取波段上各点的集合，以集合中距预设标准线最远点的切线为x轴，以垂直于x轴且经过预设标准线起点的直线为y轴，以x轴、y轴的交点作为原点建立平面直角坐标系，中控单元判定，

若f＞f0，所述中控单元判定槽壁的平滑度不符合要求；

若f≤f0，所述中控单元判定槽壁的平滑度符合要求；

设定槽壁的平滑度；

式中，x为预设标准线长度，y1为第一预设临界线距x轴的距离，y2为第二预设临界线距x轴的距离，且|y1-y0|=|y2-y0|，y0为预设标准线距x轴的距离，f（x）为波段在平面直角坐标系的函数，f0为预设标准平滑度。

具体而言，本实施例中设定|y1-y0|=|y2-y0|=0.075m。

具体而言，本发明将获取的波段作为平滑度函数用以表示并在波段平面内建立直角坐标系，通过对平滑度函数进行积分，并将各临界线作为常数函数进行积分以与平滑度函数的积分结果进行比值运算作为槽壁的平滑度的可视参数，平滑度函数越集中分布于预设标准线两侧，能够说明槽壁表面越接近预设标准线形成的平面，计算得到的平滑度数值越小。

所述中控单元根据设计槽宽获取预设标准平滑度，其中，

若|y1-y2|/b≤1/15，所述中控单元获取预设标准平滑度f0=1+（b-|y1-y2|）/（b+|y1-y2|）；

若|y1-y2|/b＞1/15，所述中控单元获取预设标准平滑度f0=0.5+b/（b-|y1-y2|）；

其中，b为设计槽宽。

具体而言，本实施例中设计槽宽为5~7m。

具体而言，本发明根据设计槽宽获取标准平滑度，槽宽越大，槽壁的平滑度对钢筋笼下放以及混凝土浇筑的影响越小，因此当槽宽较大时，选择数值较大的预设标准平滑度，能够避免在槽宽极大使槽壁的平滑度对施工的影响忽略不计时对槽壁进行二次铣槽，节省施工时间，当槽宽较小时，选取数值较小的预设标准平滑度，能够有效控制实际施工时槽壁平滑度维持在合理区间。

当所述中控单元判定槽壁的平滑度不符合要求时，中控单元根据槽壁的平滑度与预设标准平滑度的比值获取所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量，其中

若f/f0≤A，所述中控单元获取所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量为第一设计排量；

若f/f0＞A，所述中控单元获取所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量为第二设计排量；

其中，设定第一设计排量q1=q0×（f/f0）/A，设定第二设计排量q2=q0×（2-A×f0/f），A为预设对照参数，q0为二次铣槽泥浆标准排量，设定q0=0.5×|y1-y2|×h/t1，h为设计槽深，t1为一次铣槽时长。

具体而言，本实施例中预设对照参数A=2。

具体而言，本发明根据槽壁的平滑度获取二次铣槽的泥浆设计排量，当槽壁的平滑度数值较小时，铣槽时制造的泥浆较少，选取较小的泥浆设计排量作为二次铣槽时泥浆排放的参照量，避免过度铣槽对槽宽的产生较大改变，当槽壁的平滑度数值较大时，铣槽时制造的泥浆较多，选取较大的泥浆设计排量能够保证二次铣槽时提高槽壁的平滑度。

所述中控单元根据所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量获取第一铣轮与第二铣轮的参考轮压，其中，

若所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量小于等于二次铣槽泥浆标准排量，所述中控单元获取所述第一铣轮与所述第二铣轮的参考轮压为第一轮压；

若所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量大于二次铣槽泥浆标准排量，所述中控单元获取所述第一铣轮与所述第二铣轮的参考轮压为第二轮压；

其中，设定第一轮压F1=F0×qi/q0，设定第二轮压F2=F0，F0=0.5×（N1+N2），i=1，2，N1为一次铣槽时所述第一铣轮受到的平均轮压，N2为一次铣槽时所述第二铣轮受到的平均轮压，F0为一次铣槽时第一铣轮受到的平均轮压与一次铣槽时第二铣轮受到的平均轮压的平均值。

具体而言，本发明根据二次铣槽的泥浆设计排量获取铣轮的参考轮压，泥浆设计排量越大，对槽壁的磨铣程度越大，铣轮受到的轮压越大，选取较大的参考轮压能够避免磨铣程度不足，泥浆设计排量越小，对槽壁的磨铣程度越小，铣轮受到的来自槽壁的轮压越小，选取较小的参考轮压能够避免二次铣槽过程中铣槽机出现较大偏移影响成槽质量。

当所述铣槽机进行二次铣槽时，与所述第一铣轮相连接的第一压力传感器获取第一铣轮的实时轮压，与所述第二铣轮相连接的第二压力传感器获取第二铣轮的实时轮压，设置于第一铣轮与第二铣轮的中间上方的泥浆泵管在二次铣槽过程中对槽壁经磨铣后脱离的泥浆进行吸取，与所述泥浆泵管相连接的泥浆流量计获取泥浆泵管内的泥浆实时排量，所述中控单元根据泥浆泵管内的泥浆实时排量Q与铣槽机二次铣槽泥浆设计排量的对比结果以及第一铣轮的实时轮压P1与第二铣轮的实时轮压P2的对比结果判定是否调节第一铣轮与第二铣轮的间距，其中，

当Q≤qi，|P1-P2|≤△P0时，所述中控单元判定不调节所述第一铣轮和所述第二铣轮的间距；

当Q≤qi，|P1-P2|＞△P0时，所述中控单元判定调节所述第一铣轮和所述第二铣轮的间距；

当Q＞qi，P1≥Fu，P2≥Fu时，所述中控单元判定不调节所述第一铣轮和所述第二铣轮的间距；

当Q＞qi，Pj＜Fu，Pk＞Fu，且|Pj-Pk|＞△P0时，所述中控单元判定调节所述第一铣轮和第二铣轮的间距；

当Q＞qi，Pj＜Fu，Pk＞Fu，且|Pj-Pk|≤△P0时，所述中控单元判定不调节所述第一铣轮和第二铣轮的间距；

当Q＞qi，P1＜Fu，P2＜Fu时，所述中控单元判定不调节所述第一铣轮和所述第二铣轮的间距；

式中，j=1，2，k=1，2，且j≠k，u=1，2，△P0为最大预设轮压差。

具体而言，本实施例中设定最大预设轮压差△P0=40N。

具体而言，本发明根据泥浆泵管内的泥浆实时排量以及第一铣轮的实时轮压与第二铣轮的实时轮压判定是否调节第一铣轮与第二铣轮的间距，当泥浆实时排量较小而第一铣轮与第二铣轮的轮压差较大时，能够判定当前铣槽机下放方向存在偏差，通过对铣轮的间距调整使铣槽机调节自身下移方向。

当所述中控单元判定调节所述第一铣轮与所述第二铣轮的间距时，中控单元根据所述泥浆泵管内的泥浆实时排量对第一铣轮与第二铣轮的初始间距进行调节，其中，

若Q≤qi，所述中控单元将所述第一铣轮与所述第二铣轮的初始间距s0调节至第一调节间距s1，使s1=s0×（qi/Q）×（|P1-P2|）/△P0；

若Q＞qi，所述中控单元将所述第一铣轮与所述第二铣轮的初始间距s0调节至第二调节间距s2，使s2=s0×（1-（|P1-P2|-△P0）/|P1-P2|）；

其中，所述中控单元根据所述第一铣轮的实时轮压与所述第二铣轮的实时轮压的对比结果获取第一铣轮与第二铣轮的调节方式。

当所述中控单元获取对所述第一铣轮与所述第二铣轮的第e调节间距时，中控单元根据第一铣轮的实时轮压与第二铣轮的实时轮压的对比结果获取第一铣轮与第二铣轮的调节方式，e=1，2，其中，

当△P0＜|Pj-Pk|＜A^0.5×△P0时，所述中控单元判定同时对所述第一铣轮与所述第二铣轮的位置进行调节，若Pj＞Pk，中控单元获取对第j铣轮的调节距离Lj=s0²×（s0-sr）/（s0+sr），对第k铣轮的调节距离Lk=（s0-sr）×sr/（s0+sr），若Pj＜Pk，中控单元获取对第j铣轮的调节距离Lj=（s0-sr）×sr/（s0+sr），对第k铣轮的调节距离Lk=s0²×（s0-sr）/（s0+sr）；

当|Pj-Pk|≥A^0.5×△P0时，所述中控单元判定对第j铣轮或第k铣轮的位置进行调节，若Pj＞Pk，中控单元判定对第j铣轮进行调节，调节距离Lj=s0-sr，若Pj＜Pk，中控单元判定对第k铣轮进行调节，调节距离Lk=s0-sr；

其中，r=1，2，对第j铣轮的调节方向为靠近第k铣轮的一端，对第k铣轮的调节方向为靠近第j铣轮的一端。

具体而言，第一铣轮的实时轮压与第二铣轮的实时轮压相差较小时，通过对第一铣轮与第二铣轮同时沿相反方向调节，控制轮压较大的铣轮调节更多距离，能够对铣槽机的下放方向实现微调，并能够保证对槽壁的磨铣程度，当第一铣轮与第二铣轮的实时轮压相差较大时，能够判定当前铣槽机下放方向出现较大偏差，通过单独对其中某一铣轮的位置调节能够使铣槽机较快调节到正确下放方向。

当所述铣槽机完成对当前槽段的二次铣槽时，所述中控单元重新获取槽壁的平滑度f’，中控单元根据槽壁的平滑度f’获取导管的布设密度，其中，

若f’/f0≤1，所述中控单元获取导管的布设密度为第一布设密度；

若f’/f0＞1，所述中控单元获取导管的布设密度为第二布设密度；

其中，设定第一布设密度g1=g0，设定第二布设密度g2=g0×f’/f0，g0为导管布设标准密度。

具体而言，本实施例中导管布设标准密度g0为2.5m×2.5m。

实施例：当f’/f0=2时，中控单元获取导管的布设密度。

具体而言，槽壁的平滑度影响对边缘处混凝土的压力，本发明通过加大导管的布设密度能够使在混凝土的注入过程中保证混凝土的上升速度，避免混凝土提前初凝影响地连墙的施工质量。

当完成对导管的布设时，先在导管内注入适量的水泥砂浆并设置一层钢板，准备能够将导管底端埋住的方量的混凝土，并向各导管内连续不间断以相同灌注速度灌注混凝土，所述中控单元根据导管的布设密度获取导管的提升周期，其中，

若导管的布设密度gv大于导管布设界限密度ga，所述中控单元获取导管的提升周期为第一提升周期；

若导管的布设密度gv小于等于导管布设界限密度ga，所述中控单元获取导管的提升周期为第二提升周期；

其中，设定第一提升周期T1=T0×ga/gv，设定第二提升周期T2=T0，T0为导管标准提升周期。

具体而言，本实施例中设定导管标准提升周期T0=2.5min，导管布设界限密度为1.8m。

具体而言，导管的布设密度越大，单位时间内浇筑混凝土的方量越大，对同一埋入高度的导管的压力越大，向上提升导管所需要的力越大，为避免导管埋入混凝土无法提升至槽外，基于导管的布设密度设置导管的提升周期，在保证注入的混凝土不与泥浆直接接触的同时，能够使导管及时脱离混凝土以避免增大施工难度。

本实施例中，自密实混凝土的配合比为,水泥砂浆比1:3,砂浆石灰比1:8,混凝土比设置为1:2:4。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超深地连墙水下自密实混凝土施工方法，其特征在于，包括：

步骤S1，根据施工图提供的地连墙施工轴线采用GPS测量仪放样；

步骤S2，采用液压抓斗对淤泥及以上土层进行抓槽，通过液压抓斗纠偏系统调整抓斗的垂直度，若垂直度不满足设计要求，采取回填低标号C10混凝土或石渣，并重新钻孔纠偏；

步骤S3，将铣槽机的第一铣轮与第二铣轮的铣轮齿最外侧对准导墙顶的槽段施工放样线，使各铣轮两侧平行于连续墙导墙面，将铣轮垂直放入导墙槽中并采用液压固定架固定与所述铣槽机相连接的铣槽机导向架，所述液压固定架固定在导墙顶，中控单元实时获取成槽的垂直度，若超出垂直度偏差，吊车对刀架单边吊放以进行纠偏，直至修正到地连墙垂直度在允许范围之内以完成对当前槽段的一次铣槽；

步骤S4，所述中控单元在所述铣槽机完成一次铣槽后根据设置于所述刀架内的超声波探头获取的超声波段判定槽壁的平滑度是否符合要求，当槽壁的平滑度不符合要求时对当前槽段进行二次铣槽，当铣槽机对当前槽段进行二次铣槽时，中控单元根据设置于所述第一铣轮与所述第二铣轮的中间上方的泥浆泵管内的泥浆实时排量以及第一铣轮与第二铣轮的实时轮压对第一铣轮与第二铣轮的间距进行调节，直至完成对当前槽段的二次铣槽；

步骤S5，制作钢筋笼，并将钢筋笼分段下放至槽内；

步骤S6，所述中控单元根据二次铣槽后的槽壁的平滑度获取导管的布设密度，下放导管使导管底部位于距离槽孔底部0.3~0.5m的位置处，将泥浆通过导管注入槽孔，将隔水钢板放置于导管内泥浆上方以使混凝土与泥浆隔离，预备能够埋住导管底部的方量的混凝土，设置于导管上方的储料斗以预设放料速度向导管内注入混凝土，中控单元根据导管的布设密度获取在注入混凝土的过程中导管的提升周期；

所述步骤S4中，所述中控单元根据泥浆泵管内的泥浆实时排量Q与铣槽机二次铣槽泥浆设计排量q的对比结果以及所述第一铣轮的实时轮压P1与所述第二铣轮的实时轮压P2的对比结果判定是否调节第一铣轮与第二铣轮的间距，当Q≤q且|P1-P2|＞△P0时，或当Q＞q，Pj＜F，Pk＞F，且|Pj-Pk|＞△P0时，中控单元判定调节第一铣轮和第二铣轮的间距；式中，j=1，2，k=1，2，且j≠k，Pj为第j铣轮的实时轮压，Pk为第k铣轮的实时轮压；△P0为最大预设轮压差，F为第一铣轮与第二铣轮的参考轮压；

若Q≤q，所述中控单元将所述第一铣轮与所述第二铣轮的初始间距s0调节至第一调节间距s1，使s1=s0×（q/Q）×（|P1-P2|）/△P0；若Q＞q，中控单元将所述第一铣轮与所述第二铣轮的初始间距s0调节至第二调节间距s2，使s2=s0×（1-（|P1-P2|-△P0）/|P1-P2|）；其中，中控单元根据第一铣轮的实时轮压与第二铣轮的实时轮压的对比结果获取第一铣轮与第二铣轮的调节方式；

当△P0＜|Pj-Pk|＜A^0.5×△P0时，所述中控单元判定同时对所述第一铣轮与所述第二铣轮的位置进行调节，若Pj＞Pk，中控单元获取对第j铣轮的调节距离Lj=s0²×（s0-sr）/（s0+sr），对第k铣轮的调节距离Lk=（s0-sr）×sr/（s0+sr），若Pj＜Pk，中控单元获取对第j铣轮的调节距离Lj=（s0-sr）×sr/（s0+sr），对第k铣轮的调节距离Lk=s0²×（s0-sr）/（s0+sr）；当|Pj-Pk|≥A^0.5×△P0时，中控单元判定对第j铣轮或第k铣轮的位置进行调节，若Pj＞Pk，中控单元判定对第j铣轮进行调节，调节距离Lj=s0-sr，若Pj＜Pk，中控单元判定对第k铣轮进行调节，调节距离Lk=s0-sr；其中，r=1，2，sr为第r调节间距，对第j铣轮的调节方向为靠近第k铣轮的一端，对第k铣轮的调节方向为靠近第j铣轮的一端，A为预设对照参数。

2.根据权利要求1所述的超深地连墙水下自密实混凝土施工方法，其特征在于，设置于所述刀架内的超声波探头在所述铣槽机下放过程中发射超声波脉冲并将槽壁反射回的脉冲信号形成的波段发送至中控单元，所述中控单元获取波段上各点的集合，以集合中距预设标准线最远点的切线为x轴，以垂直于x轴且经过预设标准线起点的直线为y轴，以x轴、y轴的交点作为原点建立平面直角坐标系，中控单元判定，

若f＞f0，所述中控单元判定槽壁的平滑度不符合要求；

若f≤f0，所述中控单元判定槽壁的平滑度符合要求；

设定槽壁的平滑度；

式中，x为预设标准线长度，y1为第一预设临界线距x轴的距离，y2为第二预设临界线距x轴的距离，且|y1-y0|=|y2-y0|，y0为预设标准线距x轴的距离，f（x）为波段在平面直角坐标系的函数，f0为预设标准平滑度。

3.根据权利要求2所述的超深地连墙水下自密实混凝土施工方法，其特征在于，所述中控单元根据设计槽宽以及第一预设临界线和第二预设临界线之间的间距获取所述预设标准平滑度，其中，

若|y1-y2|/b≤1/15，所述中控单元获取预设标准平滑度f0=1+（b-|y1-y2|）/（b+|y1-y2|）；

若|y1-y2|/b＞1/15，所述中控单元获取预设标准平滑度f0=0.5+b/（b-|y1-y2|）；

其中，b为设计槽宽。

4.根据权利要求3所述的超深地连墙水下自密实混凝土施工方法，其特征在于，当所述中控单元判定槽壁的平滑度不符合要求时，中控单元根据槽壁的平滑度获取所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量，其中，

若f/f0≤A，所述中控单元获取所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量为第一设计排量；

若f/f0＞A，所述中控单元获取所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量为第二设计排量；

其中，设定第一设计排量q1=q0×（f/f0）/A，设定第二设计排量q2=q0×（2-A×f0/f），A为预设对照参数，q0为二次铣槽泥浆标准排量，设定q0=0.5×|y1-y2|×h/t1，h为设计槽深，t1为一次铣槽时长。

5.根据权利要求4所述的超深地连墙水下自密实混凝土施工方法，其特征在于，所述中控单元根据所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量获取所述第一铣轮与所述第二铣轮的参考轮压，其中，

若所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量小于等于二次铣槽泥浆标准排量，所述中控单元获取所述第一铣轮与所述第二铣轮的参考轮压为第一轮压；

若所述铣槽机二次铣槽的泥浆设计排量大于二次铣槽泥浆标准排量，所述中控单元获取所述第一铣轮与所述第二铣轮的参考轮压为第二轮压；

其中，设定第一轮压F1=F0×qi/q0，设定第二轮压F2=F0，F0=0.5×（N1+N2），i=1，2，N1为一次铣槽时所述第一铣轮受到的平均轮压，N2为一次铣槽时所述第二铣轮受到的平均轮压，F0为一次铣槽时第一铣轮受到的平均轮压与一次铣槽时第二铣轮受到的平均轮压的平均值。

6.根据权利要求5所述的超深地连墙水下自密实混凝土施工方法，其特征在于，当所述铣槽机完成对当前槽段的二次铣槽时，所述中控单元重新获取槽壁的平滑度f’，中控单元根据槽壁的平滑度f’获取导管的布设密度，其中，

若f’/f0≤1，所述中控单元获取导管的布设密度为第一布设密度；

若f’/f0＞1，所述中控单元获取导管的布设密度为第二布设密度；

其中，设定第一布设密度g1=g0，设定第二布设密度g2=g0×f’/f0，g0为导管布设标准密度。

7.根据权利要求6所述的超深地连墙水下自密实混凝土施工方法，其特征在于，当完成对导管的布设时，先在导管内注入适量的水泥砂浆并设置一层钢板，准备能够将导管底端埋住的方量的混凝土，并向各导管内连续不间断以相同灌注速度灌注混凝土，所述中控单元根据导管的布设密度获取导管的提升周期，其中，

若导管的布设密度gv大于导管布设界限密度ga，所述中控单元获取导管的提升周期为第一提升周期；

若导管的布设密度gv小于等于导管布设界限密度ga，所述中控单元获取导管的提升周期为第二提升周期；

其中，设定第一提升周期T1=T0×ga/gv，设定第二提升周期T2=T0，T0为导管标准提升周期。