专利名称：一种地下连续墙的施工方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑施工方法及装置，具体地说是用混凝土灌注的地下连续墙施工方法及装置。
我们知道，传统的地下连续墙施工多采用泥浆循环护壁挖槽钻孔，泥浆的作用主要有二其一是护壁，以液态泥浆支撑孔壁，并形成泥皮稳定孔壁防塌；其二是携渣，以循环的泥浆作载体，将孔底钻削出的砂石泥渣挟运排出。这种方法存在如下缺点第一，施工速度非常慢。作为载体的泥浆通常是钻孔体积的3-5倍，在循环过程必须不断检查控制泥浆的粘度、密度、胶体率、含砂率等各项指标。泥浆挟运排渣的速度无法与长螺旋钻机直接排土相比。第二，大量的碱性废泥浆必须外运处理，造成污染增加费用。第三，钢筋必须先插入泥浆中。这种粘上泥的钢筋与砼间握裹力较差。第四，接头处往往夹泥漏水。第五，封口器很难拔出来，常常无法回收。泥浆护壁法制成的桩，桩底有淤泥沉渣，桩与桩周土层之间有一层泥皮，因此桩的端承载力与桩侧摩阻力都有很大程度削弱，严重降低了桩的承载力。
目前，也有高压压注水泥浆的成桩方法，如专利CN1126264 A所述，其是用专用钻具钻孔，一次完成钻孔、无砂砼灌注成桩。其压注的水泥浆不再回收利用，因此水泥用量超过含砂砼的一倍以上。
本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种施工速度快，无泥浆污染，钢筋和砼间无残存泥皮，接头良好、不漏水，成本低的地下连续墙的施工方法及装置。这种施工方法还可以用于制做工程桩。
为达到上述目的，一种地下连续墙的施工方法，其特征在于其采用组合式长螺旋钻孔机钻孔，相邻长螺旋钻杆叶片旋向转向相反，但转速相同，钻孔达到预定深度后提钻，同时经钻杆内芯管向孔底压注掺放缓凝剂的水泥浆，直至浆面高于易塌孔位置，在注满水泥浆的槽孔中单元墙体的接头处放置组合式封口器，而后投放钢筋笼，再下导管从孔底开始灌注按设计标号配制的砼，由孔口回收被砼置换上来的水泥浆以备再用，接着紧贴接头处封口器进行下一单元墙体的钻孔，依照上述步骤施工，直至形成地下连续墙。
本发明采用上述施工方法，施工速度快，对于相同的工程量，施工速度可以达到泥浆循环护壁施工的30倍以上，造价也低于传统方法，而且质量高。收回的水泥浆可反复使用，用于护壁。
下面结合附图对本发明做进一步描述
图1是本发明施工流程图。
图2是组合式封口器示意图。
图3是钻孔机钻头联结板示意图。
从图1中可以看出，一种地下连续墙施工方法，其具体步骤如下1、用专用的组合式长螺旋钻孔机钻孔。(为画图简便，图中所示为SPR-1型三轴钻机，也可使用SPR-2型五轴钻机，SPR-3型七轴钻机。)这类型钻机共同特点是相邻钻杆的叶片旋向相反，相互啮合，工作时转动方向相反但转动速度相同。在各种粘性土层中均可顺利下钻，不发生“粘钻”现象。
2、钻至预定深度后，提钻的同时经钻杆内芯管由钻头处喷口向孔底压注水泥浆，直至易塌孔位置以上。注浆压力根据土层情况，承压水压力大小及制墙、制桩的不同需要调整，一般常用范围为2mpa-20mpa。制桩时根据需要可高达50mpa，水泥浆中加入缓凝剂。
3、在注满水泥浆的槽孔中单元墙体的接头处放置组合式封口器10，再下钢筋笼。组合式封口器10由凹槽形封口器11和扁凸形封口器12组成，要先组合在一起(最下端用细铁丝绑扎)再投放，其中扁凸形封口器侧面中心刻槽对准墙体中心线，凹型封口器下端可安装防偏支架，以保证下端不致放偏。该支架在封口器上拔时会自动脱落。
4、下导管，由孔底开始灌注砼，回收被砼置换的水泥浆以备再用。为提高施工速度，宜采用泵送砼灌注。水泥浆重复使用前须经过滤，并不断补充损耗。实践证明反复护壁使用的水泥浆，凝固时间会大大延长。
5、灌注后立刻拔出扁凸形封口器。
6、紧贴凹槽形封口器下钻，做第二段墙体，压满水泥浆后立刻拔出凹槽形封口器。拔出后第二段槽孔中水泥浆流入拔出后的空腔，避免了接头处夹泥夹砂漏水。
7、灌注第二段墙体。拔出起始端封口器。依次类推进行施工直至地下连续墙完工。用这种方法施工，一段30m深、1.8m宽、0.4-0.6m厚的墙体，用泵送砼灌注在1小时之内即可完成，施工速度远非泥浆护壁法可以相比。
本发明使用组合封口器如图2所示，其是由扁凸形封口器12和凹槽封口器11两部分组成，外周呈圆弧形，与钻孔壁相接触，使用时，为防止凹槽形封口器下端偏斜，常在下端放置防偏支架13，防偏支架在封口器拔出时会自脱落。扁凸形封口器12与凹槽形封口器配合使用，也可单独使用于起始槽段，其外侧面正中有一道纵向刻槽，在安放时刻槽与墙体中心线对齐。扁凸形封口器实际厚度略小于其放入的凹槽，便于方便拔出。
本发明封口器还可以采用其它形式，如可张缩的组合封口器，可张缩的圆形封口器等，其总的目的就是保证单元墙体接头的质量可靠，并且在砼初凝前，能方便地拔出。14表示一种延长单元墙体长度的封口器。它拔出后两侧槽孔水泥浆相通，便于投放整体钢筋笼或制成整体墙拐角。
本发明用上述组合钻杆的专用钻孔机直接做出的墙体，各圆弧间存在尖角。如要求平直的墙体，则必须再加以改进。图3是本发明钻头的联结板示意图，图中标号为钻杆叶片15，钻杆芯管16，切角刀17，联结板18，联结板上设有可折叠的切角刀17，切角刀在进钻时收拢，不影响钻进排土，提钻时自动张开，将相交圆弧的尖角(图中阴影处)切去。
本发明具有如下优点1、施工速度快。对于相同的工程量，可以达到泥浆循环护壁方法施工速度的30倍以上。
2、完全的干式作业，没有泥浆污染和处理工作。
3、完全不需要做导墙。在一般平整的场地上就可以施工。因此缩短了工期，节省了费用。以本发明的工艺制成地下连续墙，单方造价相当于一般砼钻孔灌注桩，低于传统方法制成的地下连续墙。
4、钢筋与砼间没有残存的泥皮，握裹力较大。提高了墙体和桩身强度及水平承载力。
5、各段墙间接头处没有夹泥夹砂层，防止了漏水。
6、封口器是在砼水泥初凝前拔出或从水泥浆中拔出，非常容易。
7、水泥浆的比重比泥浆大40％-50％，护壁效果更好，可以承受较高的地下承压水压力。
8、用此方法制桩时，桩底无沉渣，桩体与桩周土层间无泥皮，因此桩的端承力，侧摩阻力都有较大程度的提高。用于非圆形桩时承载力可提高3-4倍。
9、桩身砼标号根据设计要求配制。可达C30以上，明显高于无砂砼。而水泥用量大大低于无砂砼。经实践可节省40％以上。
本发明不仅适于地下连续墙的施工，还适于圆形桩或非圆形桩的施工，施工速度快，质量高。使用本发明的工艺和装置，仅以配制的泥浆代替水泥浆时，也可以顺利制成地下连续墙。此时墙体质量略差，但施工速度仍比传统方法提高数十倍。
权利要求
1.一种地下连续墙的施工方法，其特征在于其采用组合式长螺旋钻孔机钻孔，相邻长螺旋钻杆叶片旋向转向相反，但转速相同，钻孔达到预定深度后提钻，同时经钻杆内芯管向孔底压注掺放缓凝剂的水泥浆，直至浆面高于易塌孔位置，在注满水泥浆的槽孔中单元墙体的接头处放置组合式封口器，而后投放钢筋笼，再下导管从孔底开始灌注按设计标号配制的砼，由孔口回收被砼置换上来的水泥浆以备再用，接着紧贴接头处封口器进行下一单元墙体的钻孔施工。
2.一种用于权利要求1方法的组合式封口器，其特征在于其由扁凸形封口器和凹槽形封口器两部分组合而成，外周边呈圆弧形，与钻孔壁相接触。
3.一种用于权利要求1方法的组合式长螺旋钻孔机，其特征在于钻头联结板上装有自动张开的切角刀。
全文摘要
本发明涉及一种地下连续墙的施工方法,用专用钻孔机钻孔,达到预定深度后,经钻杆内芯管向孔底压注水泥浆,直至浆面高于易塌孔位置,在注满水泥浆的槽孔中放置封口器,再放钢筋笼,从孔底开始灌注砼,同时由孔中回收被砼置换上来的水泥浆。本发明施工速度比一般泥浆护壁的地下连续墙施工速度提高数十倍。当这种方法用于工程桩施工时,制出的桩桩身强度高,桩与桩周土层摩擦力因高压水泥浆渗入而增大,桩底没有沉渣。因此承载力得以成倍提高。
文档编号E02D5/20GK1258785SQ9811175
公开日2000年7月5日 申请日期1998年12月28日 优先权日1998年12月28日
发明者石午江, 石寅生 申请人:石午江