專利名稱：導擴式射水成槽法建造薄壁混凝土地下連續墻技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑工程技術領域，尤其是建造薄壁地下連續墻技術。
背景技術：
薄壁混凝土地下連續墻(以下簡稱"薄墻")是指其厚度相對于普通地下連續 墻薄的一種連續墻。由于薄墻具有防滲效果好、施工快捷、節省投資等諸多優點， 因而在近年來的許多水利和環保工程中取代了普通地下連續墻，作為防滲墻用于江 河、湖泊、水庫的堤壩防滲加固、地下水環境污染治理以及垃圾廢棄填埋場地下防 滲處理等工程。可以肯定，隨著薄墻建造技術的發展成熟，其應用將越來越廣泛。 目前，建造薄墻采用的挖槽(造孔)方法主要有射水法、抓斗法、沖擊鉆法等。其 中，射水法在工效、節能、環保等方面比其他方法更具優勢，因而在我國的江西、 福建、北京、廣東等地區較多采用了這一技術。
射水法建造薄墻技術的基本原理是高壓泥漿泵經進水管將高壓水送至成槽器 中的噴射總成并通過其上的一排豎向噴嘴射出，形成高速射流對地層進行切割。與 此同時，成槽器在主巻揚機的帶動下作上下往復運動產生沖擊力，通過設置于成槽 器底部外緣的刀具進一步沖切地層。地層結構在射流和刀具的雙重作用下受到破壞 從而形成具有設定尺寸的扁柱形槽孔。被射流和刀具沖切下來的渣土與水混合形成 水土渣漿，在成槽器的沖擊和射流的作用下呈翻滾狀態，利用砂泵經抽渣管將渣漿 抽出槽孔。隨著成槽器逐步進尺，持續從孔口處向槽孔補給護壁泥漿并保持足夠的 漿面高程以穩定槽孔。槽孔達到設計深度后進行清孔，清孔完畢及時采用導管法灌 注混凝土，從而建成單元墻段。施工時隔開二期槽段，先施工一期槽段，待相鄰兩 段一期墻段混凝土達到一定強度后再進行二期槽段施工，建成的二期墻段將左右相 鄰的一期墻段連成一體，多個一、二期單元墻段相互搭接連成完整的混凝土連續墻。 圖1為槽段施工順序及墻體形成示意圖。
薄墻厚度一般為220mm 500鵬，單元墻段長度2 2. 8m，深度可達40m。由于 墻體薄、深度大，極易發生單元墻段之間錯縫搭接，導致防滲效果達不到要求的情 況。因此，確保建成的各個單元墻段的垂直度和尺寸精度至關重要。目前，國內最先進的射水法造墻機的設計垂直精度(傾斜度)為1/300。也就是說，假如墻深30m、 墻厚300mm、成槽傾斜度為1/300、墻段尺寸符合設計要求，那么在30m深的底部， 相鄰墻段的搭接厚度可能只有100mm，假如施工流程中另有某些環節精度未能達到 要求，就很可能發生墻段搭接不良等質量缺陷。由此可見，薄墻質量嚴重受制于成 槽設備的技術狀況及操作人員的技術水平。如何采取有效措施保證墻段的搭接質 量，是射水法造墻技術問世以來廣大工程技術人員一直為之努力探索的難題。有效 突破這一難題，將為射水法薄墻建造技術打開無比廣闊的推廣應用空間。
發明內容
本發明的目的是提出一種導擴式射水成槽法建造薄壁混凝土地下連續墻技術， 其可解決二期墻段和一期墻段的聯接問題，確保二期墻段和一期墻段無偏離連接，
大大提高薄壁混凝土地下連續墻的質量。
本發明的目的采用如下技術方案來實現
導擴式射水成槽法建造薄壁混凝土地下連續墻技術，依次進行一期槽段造孔、 一期墻段成墻、二期槽段造孔、二期墻段成墻四個步驟，期段劃分和施工方法按現 有技術進行。
在一期槽段造孔步驟中采用普通型射水成槽器造孔；使形成具有扁柱形一期槽
孔；
在一期墻段成墻步驟中按現有施工方法在一期槽孔中灌注混凝土使形成扁柱 形一期墻段；
在二期槽段造孔步驟中采用導擴式射水成槽器造孔；使形成具有擴大端的扁柱 形二期槽孔；
在二期墻段成墻步驟中按現有施工方法在二期槽孔中灌注混凝土使形成具有 擴大端的扁柱形二期墻段；
其特征在于扁柱形二期槽孔的擴大端部分位于一期墻段端頭外圍，灌注混凝 土后形成的二期墻段具有凹槽形擴大端， 一期墻段端頭插入二期墻段端頭的凹槽內 形成插槽式連接。
所述的導擴式射水成槽技術采用特制的薄壁地下連續墻射水成槽器來實現，這 種射水成槽器是現有射水成槽器的改造，其結構組成包括有箱體、進水管、抽渣管、噴射總成和刀具總成，噴射總成和刀具總成設于箱體底部，進水管的末端與噴射總 成連接，抽渣管管口敞開朝下，其末端置于箱體底部，箱體的兩端側面設有鋼絲刷， 箱體上方設有吊環和導向桿，其特征在于在箱體兩端加裝有擴槽刀，擴槽刀斜向 箱體外伸出一定長度，每端的兩把擴槽刀形成"八"字形布置。
優化方案是擴槽刀安裝于箱體兩端靠下位置，箱體兩端靠上部安裝有與擴槽刀 相對應的兩組"八"字形布置的導向塊。
噴射總成增加兩端橫向噴嘴。
這種成槽器專用于二期槽孔的形成，作業時，成槽器兩端擴槽刀先行切入土體， 呈"八"字形張開的擴槽刀略向一期墻段伸進并卡著一期墻段端部，在二期槽段成 孔過程中，利用擴槽刀的沖切作用擴大連接部位的槽孔寬度，并對一期墻段端部進 行切角修整使其形成帶倒角的規則形態，與此同時開啟射水功能使成槽器跟進造 孔，成槽器兩端的橫向噴嘴和鋼絲刷對一期墻段端部進行擦洗清理。隨著整個成槽 器進入土層，導向塊開始發揮作用，其以一期墻段為導向體對成槽器起導向、定位 作用，引導成槽器向縱深方向進尺直至滿足深度要求。所形成的二期槽孔具有擴大 端頭，該擴大端頭部分位于一期墻段端頭外圍。
有了具有擴大端頭的二期槽孔后，在二期墻段成墻步驟中灌注混凝土便可形成 具有帶凹槽的擴大端頭的二期墻段，實現了一期墻段端頭插入二期墻段端頭凹槽內 的插槽式連接。
與現有薄壁混凝土地下連續墻技術對比，本發明具有以下實質性特點和顯著進
步
1. 將一、二期墻段由普通的平面搭接變成了插槽式連接，擴大了接頭的實體 體積和搭接面積，大大延長了滲徑，顯著提高了接頭的抗滲性能。
2. 導擴式成槽器以左、右兩側的一期墻段作為導向體，所形成的二期槽孔可 確保二期墻段與一期墻段無偏離連接，避免了由于一、二期墻段發生垂直度偏差或 錯位而導致搭接不良的可能，保證了墻體的連續性，提高了墻體的整體強度和抗滲 可靠性。
3. 二期槽段施工時，導擴式成槽器上的擴槽刀對一期墻段端部的形態進行自 上而下的修整，切除其上的菱角和突出部分，形成帶倒角的規則形態，提高墻段的連接效果，保證了連續墻墻體的整體質量。
4. 導擴式成槽器進尺過程中，安裝在其兩端側面上的鋼絲刷隨成槽器上下往 復運動，在橫向噴嘴射流的輔助下，有效清除了一期墻段端面的泥皮和雜質，提高 了接頭的致密性。
5. 導擴式成槽器的進尺作業實際上也是一個檢測過程，從其進尺狀況可以檢 驗一期墻段的垂直度和尺寸精度，及早發現一期墻段可能存在的缺陷，便于及時采 取補救措施，確保薄墻質量。
6. 導擴式成槽器可以根據實際需要，制成直線型或弧形等多種型式，以滿足不
同工程的具體需要，便于建造弧形、折線形、多邊形薄墻。
圖l地下連續墻槽段施工順序及墻體形成示意圖2本發明的地下連續墻建造技術工藝流程圖3普通射水成槽器結構示意圖4普通射水成槽器結構俯視圖5本發明的導擴式射水成槽器結構示意圖6本發明的導擴式射水成槽器結構俯視圖7本發明的導擴式成槽器作業時與一期墻段的相對位置示意圖； 圖8本發明的一、二期墻段連接示意圖。
具體實施方式
實施例一
參考圖5和圖6，實施本發明的關鍵技術是要使用一種導擴式射水成槽器，這種 射水成槽器的結構如圖5和圖6所示，是由現有普通射水成槽器(如圖3和圖4)改造 而成，其包括有箱體l、進水管4、抽渣管5、噴射總成2和刀具總成3，噴射總成2和 刀具總成3設于箱體底部，進水管4的末端與噴射總成2連接，抽渣管5管口敞開朝下， 其末端置于箱體l底部，箱體1的兩端側面設有鋼絲刷9，箱體1上方設有吊環6和導 向桿ll，其特征在于在箱體1兩端加裝有擴槽刀8，擴槽刀8斜向箱體外伸出一定 長度，每端的兩把擴槽刀8形成"八"字形布置。本實施例的擴槽刀8安裝于箱體1 兩端靠下位置，箱體1兩端靠上部安裝有與擴槽刀8相對應的兩組"八"字形布置的導向塊7;噴射總成2增加兩端橫向噴嘴21，圖中箭頭表示噴射水流或抽渣方向。 實施例二
.參考圖l、圖2、圖3和圖4，本發明提出的導擴式射水成槽法建造薄壁混凝土地 下連續墻技術，依次進行一期槽段造孔、 一期墻段成墻、二期槽段造孔、二期墻段 成墻四個步驟，其期段劃分和施工方法按現有技術進行(如圖1和圖2)，
在一期槽段造孔步驟中采用普通型射水成槽器(如圖3和圖4)造孔；使形成具 有扁柱形一期槽孔；
在一期墻段成墻步驟中按現有施工方法在一期槽孔中灌注混凝土使形成扁柱
形一期墻段10;
在二期槽段造孔步驟中采用導擴式射水成槽器(如圖5和圖6)造孔(如圖7); 使形成具有擴大端的扁柱形二期槽孔20'(如圖8)，扁柱形二期槽孔20'的擴大端
部分2or位于一期墻段端頭ioi外圍；
在二期墻段成墻步驟中按現有施工方法在二期槽孔20'中灌注混凝土使形成 具有擴大端的扁柱形二期墻段20， 二期墻段20的擴大端201具有凹槽，
所形成的薄壁地下連續墻的一期墻段10端頭101插入二期墻段擴大端201的凹 槽內形成插槽式連接(如圖8所示)。
實施例一中描述的這種導擴式射水成槽器用于二期槽孔的形成，結合參考圖5、 圖6和圖7，作業時，成槽器兩端的擴槽刀8先行切入土體，呈"八"字形張開的擴 槽刀8略向一期墻段10伸進并卡著一期墻段10端部，在二期槽段成孔過程中，利用 擴槽刀8的沖切作用擴大連接部位的槽孔寬度，并對一期墻段10端部進行切角修整 使其形成帶倒角的規則形態，與此同時開啟射水功能使成槽器跟進造孔，成槽器兩 端的橫向噴嘴21和鋼絲刷9對一期墻段10端部進行擦洗清理。隨著整個成槽器進入 土層，導向塊7開始發揮作用，其以一期墻段10為導向體對成槽器起導向、定位作 用，引導成槽器向縱深方向進尺直至滿足深度要求。
權利要求
1. 導擴式射水成槽法建造薄壁混凝土地下連續墻技術，依次進行一期槽段造孔、一期墻段成墻、二期槽段造孔、二期墻段成墻四個步驟，期段劃分和施工方法按現有技術進行。在一期槽段造孔步驟中采用普通型射水成槽器造孔；使形成具有扁柱形一期槽孔；在一期墻段成墻步驟中按現有施工方法在一期槽孔中灌注混凝土使形成扁柱形一期墻段；在二期槽段造孔步驟中采用導擴式射水成槽器造孔；使形成具有擴大端的扁柱形二期槽孔；在二期墻段成墻步驟中按現有施工方法在二期槽孔中灌注混凝土使形成具有擴大端的扁柱形二期墻段；其特征在于扁柱形二期槽孔的擴大端部分位于一期墻段端頭外圍，灌注混凝土后形成的二期墻段具有凹槽形擴大端，一期墻段端頭插入二期墻段端頭的凹槽內形成插槽式連接。
2. —種薄壁地下連續墻射水成槽器，所述的射水成槽器包括有箱體、進水管、 抽渣管、噴射總成和刀具總成，噴射總成和刀具總成設于箱體底部，進水管的末端 與噴射總成連接，抽渣管管口敞開朝下，其末端置于箱體底部，箱體的兩端側面設 有鋼絲刷，箱體上方設有吊環和導向桿，其特征在于箱體兩端安裝有擴槽刀，擴 槽刀斜向箱體外伸出一定長度，每端的兩把擴槽刀形成"八"字形布置。
3. 如權利要求2所述的薄壁地下連續墻射水成槽器，其特征在于擴槽刀安裝 于箱體兩端靠下位置，箱體兩端靠上部安裝有與擴槽刀相對應的兩組"八"字形布 置的導向塊，噴射總成增加兩端橫向噴嘴。
全文摘要
本發明涉及建筑工程技術領域，提出導擴式射水成槽法建造薄壁混凝土地下連續墻技術，其在二期槽段施工中使用導擴式射水成槽器，此種成槽器的結構組成除普通射水成槽器的箱體、進水管、抽渣管、噴射總成和刀具總成外，還在箱體兩端安裝有擴槽刀和導向塊，每端的兩把擴槽刀和導向塊形成“八”字形布置，同時增加橫向噴嘴。所形成的二期槽孔具有位于一期墻段端頭外圍的擴大端部分，從而使二期墻段形成具有凹槽形的擴大端、連續墻中一期墻段端頭插入二期墻段端頭的凹槽內形成插槽式連接。本發明將一、二期墻段由普通的平面搭接變成了插槽式連接，接頭的抗滲性能顯著提高；本發明的成槽器成槽準確，可確保二期墻段與一期墻段無偏離連接，提高墻體的整體強度和抗滲可靠性。
文檔編號E02D17/13GK101285307SQ20081002853
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月4日 優先權日2008年6月4日
發明者劉聯偉, 唐捷朗, 唐武興, 楊雙泉, 賴小江, 趙資欽, 陳春光, 黃偉瑜 申請人:廣東省建筑工程集團有限公司;廣東省源天工程公司