专利名称：导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地下连续墙技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是建造薄壁地下连续墙技术。
背景技术：
薄壁混凝土地下连续墙(以下简称"薄墙")是指其厚度相对于普通地下连续 墙薄的一种连续墙。由于薄墙具有防渗效果好、施工快捷、节省投资等诸多优点， 因而在近年来的许多水利和环保工程中取代了普通地下连续墙，作为防渗墙用于江 河、湖泊、水库的堤坝防渗加固、地下水环境污染治理以及垃圾废弃填埋场地下防 渗处理等工程。可以肯定，随着薄墙建造技术的发展成熟，其应用将越来越广泛。 目前，建造薄墙采用的挖槽(造孔)方法主要有射水法、抓斗法、冲击钻法等。其 中，射水法在工效、节能、环保等方面比其他方法更具优势，因而在我国的江西、 福建、北京、广东等地区较多采用了这一技术。
射水法建造薄墙技术的基本原理是高压泥浆泵经进水管将高压水送至成槽器 中的喷射总成并通过其上的一排竖向喷嘴射出，形成高速射流对地层进行切割。与 此同时，成槽器在主巻扬机的带动下作上下往复运动产生冲击力，通过设置于成槽 器底部外缘的刀具进一步冲切地层。地层结构在射流和刀具的双重作用下受到破坏 从而形成具有设定尺寸的扁柱形槽孔。被射流和刀具冲切下来的渣土与水混合形成 水土渣浆，在成槽器的冲击和射流的作用下呈翻滚状态，利用砂泵经抽渣管将渣浆 抽出槽孔。随着成槽器逐步进尺，持续从孔口处向槽孔补给护壁泥浆并保持足够的 浆面高程以稳定槽孔。槽孔达到设计深度后进行清孔，清孔完毕及时采用导管法灌 注混凝土，从而建成单元墙段。施工时隔开二期槽段，先施工一期槽段，待相邻两 段一期墙段混凝土达到一定强度后再进行二期槽段施工，建成的二期墙段将左右相 邻的一期墙段连成一体，多个一、二期单元墙段相互搭接连成完整的混凝土连续墙。 图1为槽段施工顺序及墙体形成示意图。
薄墙厚度一般为220mm 500鹏，单元墙段长度2 2. 8m，深度可达40m。由于 墙体薄、深度大，极易发生单元墙段之间错缝搭接，导致防渗效果达不到要求的情 况。因此，确保建成的各个单元墙段的垂直度和尺寸精度至关重要。目前，国内最先进的射水法造墙机的设计垂直精度(倾斜度)为1/300。也就是说，假如墙深30m、 墙厚300mm、成槽倾斜度为1/300、墙段尺寸符合设计要求，那么在30m深的底部， 相邻墙段的搭接厚度可能只有100mm，假如施工流程中另有某些环节精度未能达到 要求，就很可能发生墙段搭接不良等质量缺陷。由此可见，薄墙质量严重受制于成 槽设备的技术状况及操作人员的技术水平。如何采取有效措施保证墙段的搭接质 量，是射水法造墙技术问世以来广大工程技术人员一直为之努力探索的难题。有效 突破这一难题，将为射水法薄墙建造技术打开无比广阔的推广应用空间。
发明内容
本发明的目的是提出一种导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地下连续墙技术， 其可解决二期墙段和一期墙段的联接问题，确保二期墙段和一期墙段无偏离连接，
大大提高薄壁混凝土地下连续墙的质量。
本发明的目的采用如下技术方案来实现
导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地下连续墙技术，依次进行一期槽段造孔、 一期墙段成墙、二期槽段造孔、二期墙段成墙四个步骤，期段划分和施工方法按现 有技术进行。
在一期槽段造孔步骤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；
在一期墙段成墙步骤中按现有施工方法在一期槽孔中灌注混凝土使形成扁柱 形一期墙段；
在二期槽段造孔步骤中采用导扩式射水成槽器造孔；使形成具有扩大端的扁柱 形二期槽孔；
在二期墙段成墙步骤中按现有施工方法在二期槽孔中灌注混凝土使形成具有 扩大端的扁柱形二期墙段；
其特征在于扁柱形二期槽孔的扩大端部分位于一期墙段端头外围，灌注混凝 土后形成的二期墙段具有凹槽形扩大端， 一期墙段端头插入二期墙段端头的凹槽内 形成插槽式连接。
所述的导扩式射水成槽技术采用特制的薄壁地下连续墙射水成槽器来实现，这 种射水成槽器是现有射水成槽器的改造，其结构组成包括有箱体、进水管、抽渣管、喷射总成和刀具总成，喷射总成和刀具总成设于箱体底部，进水管的末端与喷射总 成连接，抽渣管管口敞开朝下，其末端置于箱体底部，箱体的两端侧面设有钢丝刷， 箱体上方设有吊环和导向杆，其特征在于在箱体两端加装有扩槽刀，扩槽刀斜向 箱体外伸出一定长度，每端的两把扩槽刀形成"八"字形布置。
优化方案是扩槽刀安装于箱体两端靠下位置，箱体两端靠上部安装有与扩槽刀 相对应的两组"八"字形布置的导向块。
喷射总成增加两端横向喷嘴。
这种成槽器专用于二期槽孔的形成，作业时，成槽器两端扩槽刀先行切入土体， 呈"八"字形张开的扩槽刀略向一期墙段伸进并卡着一期墙段端部，在二期槽段成 孔过程中，利用扩槽刀的冲切作用扩大连接部位的槽孔宽度，并对一期墙段端部进 行切角修整使其形成带倒角的规则形态，与此同时开启射水功能使成槽器跟进造 孔，成槽器两端的横向喷嘴和钢丝刷对一期墙段端部进行擦洗清理。随着整个成槽 器进入土层，导向块开始发挥作用，其以一期墙段为导向体对成槽器起导向、定位 作用，引导成槽器向纵深方向进尺直至满足深度要求。所形成的二期槽孔具有扩大 端头，该扩大端头部分位于一期墙段端头外围。
有了具有扩大端头的二期槽孔后，在二期墙段成墙步骤中灌注混凝土便可形成 具有带凹槽的扩大端头的二期墙段，实现了一期墙段端头插入二期墙段端头凹槽内 的插槽式连接。
与现有薄壁混凝土地下连续墙技术对比，本发明具有以下实质性特点和显著进
步
1. 将一、二期墙段由普通的平面搭接变成了插槽式连接，扩大了接头的实体 体积和搭接面积，大大延长了渗径，显著提高了接头的抗渗性能。
2. 导扩式成槽器以左、右两侧的一期墙段作为导向体，所形成的二期槽孔可 确保二期墙段与一期墙段无偏离连接，避免了由于一、二期墙段发生垂直度偏差或 错位而导致搭接不良的可能，保证了墙体的连续性，提高了墙体的整体强度和抗渗 可靠性。
3. 二期槽段施工时，导扩式成槽器上的扩槽刀对一期墙段端部的形态进行自 上而下的修整，切除其上的菱角和突出部分，形成带倒角的规则形态，提高墙段的连接效果，保证了连续墙墙体的整体质量。
4. 导扩式成槽器进尺过程中，安装在其两端侧面上的钢丝刷随成槽器上下往 复运动，在横向喷嘴射流的辅助下，有效清除了一期墙段端面的泥皮和杂质，提高 了接头的致密性。
5. 导扩式成槽器的进尺作业实际上也是一个检测过程，从其进尺状况可以检 验一期墙段的垂直度和尺寸精度，及早发现一期墙段可能存在的缺陷，便于及时采 取补救措施，确保薄墙质量。
6. 导扩式成槽器可以根据实际需要，制成直线型或弧形等多种型式，以满足不
同工程的具体需要，便于建造弧形、折线形、多边形薄墙。
图l地下连续墙槽段施工顺序及墙体形成示意图2本发明的地下连续墙建造技术工艺流程图3普通射水成槽器结构示意图4普通射水成槽器结构俯视图5本发明的导扩式射水成槽器结构示意图6本发明的导扩式射水成槽器结构俯视图7本发明的导扩式成槽器作业时与一期墙段的相对位置示意图； 图8本发明的一、二期墙段连接示意图。
具体实施方式
实施例一
参考图5和图6，实施本发明的关键技术是要使用一种导扩式射水成槽器，这种 射水成槽器的结构如图5和图6所示，是由现有普通射水成槽器(如图3和图4)改造 而成，其包括有箱体l、进水管4、抽渣管5、喷射总成2和刀具总成3，喷射总成2和 刀具总成3设于箱体底部，进水管4的末端与喷射总成2连接，抽渣管5管口敞开朝下， 其末端置于箱体l底部，箱体1的两端侧面设有钢丝刷9，箱体1上方设有吊环6和导 向杆ll，其特征在于在箱体1两端加装有扩槽刀8，扩槽刀8斜向箱体外伸出一定 长度，每端的两把扩槽刀8形成"八"字形布置。本实施例的扩槽刀8安装于箱体1 两端靠下位置，箱体1两端靠上部安装有与扩槽刀8相对应的两组"八"字形布置的导向块7;喷射总成2增加两端横向喷嘴21，图中箭头表示喷射水流或抽渣方向。 实施例二
.参考图l、图2、图3和图4，本发明提出的导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地 下连续墙技术，依次进行一期槽段造孔、 一期墙段成墙、二期槽段造孔、二期墙段 成墙四个步骤，其期段划分和施工方法按现有技术进行(如图1和图2)，
在一期槽段造孔步骤中采用普通型射水成槽器(如图3和图4)造孔；使形成具 有扁柱形一期槽孔；
在一期墙段成墙步骤中按现有施工方法在一期槽孔中灌注混凝土使形成扁柱
形一期墙段10;
在二期槽段造孔步骤中采用导扩式射水成槽器(如图5和图6)造孔(如图7); 使形成具有扩大端的扁柱形二期槽孔20'(如图8)，扁柱形二期槽孔20'的扩大端
部分2or位于一期墙段端头ioi外围；
在二期墙段成墙步骤中按现有施工方法在二期槽孔20'中灌注混凝土使形成 具有扩大端的扁柱形二期墙段20， 二期墙段20的扩大端201具有凹槽，
所形成的薄壁地下连续墙的一期墙段10端头101插入二期墙段扩大端201的凹 槽内形成插槽式连接(如图8所示)。
实施例一中描述的这种导扩式射水成槽器用于二期槽孔的形成，结合参考图5、 图6和图7，作业时，成槽器两端的扩槽刀8先行切入土体，呈"八"字形张开的扩 槽刀8略向一期墙段10伸进并卡着一期墙段10端部，在二期槽段成孔过程中，利用 扩槽刀8的冲切作用扩大连接部位的槽孔宽度，并对一期墙段10端部进行切角修整 使其形成带倒角的规则形态，与此同时开启射水功能使成槽器跟进造孔，成槽器两 端的横向喷嘴21和钢丝刷9对一期墙段10端部进行擦洗清理。随着整个成槽器进入 土层，导向块7开始发挥作用，其以一期墙段10为导向体对成槽器起导向、定位作 用，引导成槽器向纵深方向进尺直至满足深度要求。
权利要求
1. 导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地下连续墙技术，依次进行一期槽段造孔、一期墙段成墙、二期槽段造孔、二期墙段成墙四个步骤，期段划分和施工方法按现有技术进行。在一期槽段造孔步骤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；在一期墙段成墙步骤中按现有施工方法在一期槽孔中灌注混凝土使形成扁柱形一期墙段；在二期槽段造孔步骤中采用导扩式射水成槽器造孔；使形成具有扩大端的扁柱形二期槽孔；在二期墙段成墙步骤中按现有施工方法在二期槽孔中灌注混凝土使形成具有扩大端的扁柱形二期墙段；其特征在于扁柱形二期槽孔的扩大端部分位于一期墙段端头外围，灌注混凝土后形成的二期墙段具有凹槽形扩大端，一期墙段端头插入二期墙段端头的凹槽内形成插槽式连接。
2. —种薄壁地下连续墙射水成槽器，所述的射水成槽器包括有箱体、进水管、 抽渣管、喷射总成和刀具总成，喷射总成和刀具总成设于箱体底部，进水管的末端 与喷射总成连接，抽渣管管口敞开朝下，其末端置于箱体底部，箱体的两端侧面设 有钢丝刷，箱体上方设有吊环和导向杆，其特征在于箱体两端安装有扩槽刀，扩 槽刀斜向箱体外伸出一定长度，每端的两把扩槽刀形成"八"字形布置。
3. 如权利要求2所述的薄壁地下连续墙射水成槽器，其特征在于扩槽刀安装 于箱体两端靠下位置，箱体两端靠上部安装有与扩槽刀相对应的两组"八"字形布 置的导向块，喷射总成增加两端横向喷嘴。
全文摘要
本发明涉及建筑工程技术领域，提出导扩式射水成槽法建造薄壁混凝土地下连续墙技术，其在二期槽段施工中使用导扩式射水成槽器，此种成槽器的结构组成除普通射水成槽器的箱体、进水管、抽渣管、喷射总成和刀具总成外，还在箱体两端安装有扩槽刀和导向块，每端的两把扩槽刀和导向块形成“八”字形布置，同时增加横向喷嘴。所形成的二期槽孔具有位于一期墙段端头外围的扩大端部分，从而使二期墙段形成具有凹槽形的扩大端、连续墙中一期墙段端头插入二期墙段端头的凹槽内形成插槽式连接。本发明将一、二期墙段由普通的平面搭接变成了插槽式连接，接头的抗渗性能显著提高；本发明的成槽器成槽准确，可确保二期墙段与一期墙段无偏离连接，提高墙体的整体强度和抗渗可靠性。
文档编号E02D17/13GK101285307SQ20081002853
公开日2008年10月15日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者刘联伟, 唐捷朗, 唐武兴, 杨双泉, 赖小江, 赵资钦, 陈春光, 黄伟瑜 申请人:广东省建筑工程集团有限公司;广东省源天工程公司