淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前的刷壁方法及其装置与流程

本发明涉及水利水电工程领域，尤其涉及一种淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前的刷壁方法及其装置。

背景技术：

进行混凝土地连墙施工时，要分为若干个槽段单独造孔成槽，然后分别浇筑混凝土成墙，多个槽段的地连墙连接起来组成一道混凝土地连墙，两个槽段接触处即为地连墙接缝。混凝土地连墙的接缝是防渗能力最薄弱的部位。尤其是对于流塑态淤泥质夹砂地层来说，在进行混凝土地连墙施工时，即要保证施工时槽壁稳定性，以便地连墙成槽过程中槽壁不会坍塌，更需注意相邻槽段接缝处的渗漏问题，如果接缝处渗漏量偏大，超过设计要求，会危及地连墙的安全，并影响后续施工的工期。

其中，地连墙产生不良接缝有多种原因，而接头刷洗不彻底是原因之一。墙段接头刷洗不彻底，使相邻槽段地连墙接缝处尚有填充物或夹泥，导致相邻槽段地连墙结合不紧密，在接缝内形成空隙、空洞，使得接缝部位极易形成渗漏水通道。因此，混凝土接缝质量的控制是防渗工程成败的关键，接头刷洗的质量控制意义重大。

一方面，由于在现代基坑围护结构地连墙施工中普遍采用工字钢接头，工字钢接头背面需进行填充物(泡沫)填充，防止混凝土灌注过程中混凝土绕入工字钢接头中，造成二期槽无法施工。由于工字钢接头的宽度小于地连墙宽度，采用常规的成槽方法进行地连墙成槽施工时，成槽机的抓斗无法进入工字钢接头背面，造成无法将工字钢接头背面的填充物抓碎、填充物仍保留在工字钢接头背面的凹槽内部的情况，使得在后续对工字钢接头刷洗的过程中，无法将工字钢接头背面刷洗干净，使得将来基坑开挖过程中，地连墙的工字钢接头处出现渗漏现象，影响地连墙安全及施工进度。

另外，现有技术中，地连墙接头刷洗一般采用圆形钢丝刷进行接头刷洗，刷洗过程中采用吊车或冲击钻机钢丝绳吊起钢丝刷，依靠钢丝刷自重压力施加于混凝土接头上下活动钢丝刷进行接头刷洗。

采用上述方法施工时，需要配备一台吊车或冲击钻机吊装刷洗工具进行刷洗施工，接头刷洗主要依靠钢丝刷自重的侧压力作用于接头壁上进行，由于接头刷重量轻，侧压力小，所以刷洗效果较差，易造成地连墙产生不良接缝；此外，设备调度安排常受其他施工工序的影响而不能及时进行刷洗施工，易造成停等延误，影响整个施工工期，而如果增加设备投入，则会增加工程成本，造价高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前的刷壁方法，可以将工字钢接头处的填充物清除干净，在接头刷洗施工时，接头刷对接缝处刷洗的侧压力大，提高接头刷洗效果，确保接缝处相邻槽段之间的连接质量，有效防止地连墙渗漏情况发生，且节省了其他设备调用时间，缩短了施工工期；此外，本发明还提供一种用于上述方法的装置。

为了实现本发明的上述目的，本发明一方面提供一种淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前的刷壁方法，包括：

成槽机通过其上安装有第一斗齿的抓斗对淤泥质夹砂地层进行成槽施工，形成地连墙的一期槽槽孔；

当一期槽槽孔形成后，将工字钢随着钢筋笼下设到一期槽槽孔内，以便形成工字钢接头，且工字钢接头的一侧朝向一期槽；在工字钢接头的另一侧填上填充物，并将混凝土浇注到一期槽的槽孔内，形成地连墙的一期槽槽段；

形成地连墙的一期槽槽段后，利用用于清除工字钢接头另一侧填充物的斗齿组件替换下成槽机一个抓斗上的第一斗齿，成槽机通过抓斗上安装的斗齿组件清除工字钢接头另一侧的填充物，并在紧临工字钢接头另一侧的淤泥质夹砂地层形成地连墙的二期槽槽孔；

形成二期槽槽孔后，将用于刷洗工字钢接头另一侧填充物的接头刷安装在斗齿组件所在一侧的抓斗上，成槽机通过安装在其抓斗上的接头刷对工字钢接头的另一侧进行刷壁清洗。

其中，形成地连墙的一期槽槽段后，在紧临工字钢接头另一侧的淤泥质夹砂地层形成地连墙的二期槽槽孔包括：

利用带有弯钩齿的斗齿组件替换下安装在成槽机的朝向一期槽槽段的一个抓斗上的第一斗齿；

将安装有斗齿组件的抓斗朝向所述工字钢接头，并使斗齿组件的弯钩齿紧贴于工字钢接头的另一侧；

成槽机工作，带动安装在抓斗上的斗齿组件抓碎所述工字钢接头另一侧的填充物，以便在紧临工字钢接头另一侧的淤泥质夹砂地层形成地连墙的二期槽槽孔。

其中，使斗齿组件的弯钩齿紧贴于工字钢接头的另一侧是通过将斗齿组件的弯钩齿安置在所述工字钢接头另一侧的凹槽内的方法。

其中，将斗齿组件的弯钩齿安置在所述工字钢接头另一侧的凹槽内包括：

将弯钩齿的竖直段外侧紧贴在工字钢接头另一侧的侧壁上；

将弯钩齿的水平段安置在工字钢接头另一侧的凹槽内。

其中，所述弯钩齿的宽度与所述工字钢接头的宽度相适配。

其中，所述接头刷包括：刷座；其一端固定于刷座上的钢丝刷；其中，所述刷座上开设通孔或螺纹孔。

或者，所述接头刷包括：刷座；其一端固定于刷座上的钢丝刷；安装在刷座上的连接板；其中，所述连接板上开设通孔或螺纹孔。

其中，将用于刷洗工字钢接头另一侧填充物的接头刷安装在斗齿组件所在一侧的抓斗上是通过钢刷连接组件将接头刷与抓斗可拆卸连接在一起。

优选的，所述钢刷连接组件为螺栓连接组件。

此外，本发明还提供一种用于如上所述的淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前刷壁方法的装置。

与现有技术相比，本发明的淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前的刷壁方法及其装置具有如下有益效果：

1、本发明实施例的刷壁方法，将接头刷安装在成槽机的抓斗上进行接头刷洗施工，相比传统接头刷洗来说，可以增加接头刷对接缝处刷洗的侧压力，提高接头刷洗效果，确保接缝处相邻槽段之间的连接质量，有效防止地连墙渗漏情况发生。

2、本发明实施例的刷壁方法，接头刷直接安装在成槽机的抓斗上，减少了其他设备(如吊车、装载机)等的使用，节省了设备租赁及运行费用。

3、本发明实施例的刷壁方法，在成槽完成后即可进行接头刷洗施工，节省了其他设备调用时间，缩短了施工工期。

4、本发明实施例的刷壁方法，提高了施工质量，缩短了施工工期，对其他项目具有很好的借鉴意义，推广前景广阔。

5、本发明实施例的刷壁装置，接头刷与成槽机抓斗之间采用连接组件连接，连接简便，节省时间，提高效率。

6、本发明实施例的刷壁装置，在成槽机的一个抓斗上安装具有弯钩齿的斗齿组件，弯钩齿可以伸入到地连墙工字钢接头的凹槽内部，将填充于工字钢接头内部的填充物抓碎，使得后续对工字钢接头进行刷洗时可以将填充物完全刷洗干净，便于地连墙二期槽施工及钢筋笼下设，且由于地连墙工字钢接头处不会存留填充物，从而使接头处不会出现渗漏现象，提高工程质量。

附图说明

图1是本发明的第一种结构的接头刷安装在成槽机上的局部结构示意图；

图2是本发明的第一种结构的接头刷的主视图；

图3是图2所示接头刷的右视图；

图4是本发明的第二种结构的接头刷的主视图；

图5是图4所示接头刷的右视图；

图6是图4所示接头刷的俯视图；

图7是斗齿组件安装在成槽机抓斗上的结构示意图；

图8是采用本发明装置进行处理的地连墙一、二期槽段的断面图。

图9是本发明淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前的刷壁方法的流程图；

图10是本发明装置中采用多个弯齿钩的总宽度示意图。

具体实施方式

如图9所示，为本发明提供的淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前的刷壁方法的流程图，由图可知，本发明的刷壁方法包括如下步骤：

成槽机通过其上安装有第一斗齿的抓斗对淤泥质夹砂地层进行成槽施工，形成地连墙的一期槽槽孔11；

当一期槽槽孔11形成后，将工字钢随着钢筋笼下设到一期槽槽孔内，以便形成工字钢接头10，且工字钢接头10的一侧朝向一期槽；

在工字钢接头10的另一侧填上填充物8，并将混凝土浇注到一期槽的槽孔内，形成地连墙的一期槽槽段；

形成地连墙的一期槽槽段后，利用用于清除工字钢接头10另一侧填充物8的斗齿组件替换下成槽机一个抓斗上的第一斗齿，成槽机通过抓斗上安装的斗齿组件清除工字钢接头10另一侧的填充物8，并在紧临工字钢接头10另一侧的淤泥质夹砂地层形成地连墙的二期槽槽孔9；

形成二期槽槽孔9后，将用于刷洗工字钢接头10另一侧填充物8的接头刷安装在斗齿组件所在一侧的抓斗上，成槽机通过安装在其抓斗上的接头刷对工字钢接头10的另一侧进行刷壁清洗。

其中，本发明的淤泥质夹砂地层是指压缩性高、强度低、易产生蠕动、围岩无自稳能力的地层。

在对淤泥质夹砂地层进行地连墙施工过程中，需对相邻槽段的接缝处进行刷洗，为防止接缝处填充物8无法完全清除、接头刷洗不净情况发生，本发明采用如下的刷壁方法。

步骤s01、

在成槽机(如采用现有技术的液压成槽机)的一对抓爪外侧分别安装第一斗齿(第一斗齿可以采用现有技术的第一斗齿)，成槽机工作，带动一对抓爪及抓爪上安装的第一斗齿对淤泥质夹砂地层进行成槽施工，以便形成地连墙的一期槽槽孔11。

步骤s02、

当通过成槽机形成一期槽的槽孔后，将工字钢安置于钢筋笼的两端，随着钢筋笼下设到一期槽槽孔11内，以便在一期槽槽孔11宽度方向的两端之间形成接头(即工字钢接头10，如图8所示)，并使工字钢接头10的一侧(如正面)朝向一期槽槽孔11。该工字钢接头10的结构可以采用现有技术的结构，在此不对其结构进行描述。

步骤s03、

在将工字钢接头10安置在地连墙一期槽槽孔11内之后，在工字钢接头10的另一侧(如背面)填上填充物8(如图8所示)，并将混凝土浇注到一期槽的槽孔内，形成地连墙的一期槽槽段。其中，在工字钢接头10的另一侧填上填充物8，可以防止在向一期槽槽孔11内浇注混凝土的过程中，混凝土绕入工字钢接头10的另一侧，使二期槽无法施工。其中，本发明的填充物8可以采用泡沫。

步骤s04、

在形成地连墙的一期槽槽段后，在紧临工字钢接头10另一侧的淤泥质夹砂地层形成地连墙的二期槽槽孔9，包括：

首先，利用带有弯钩齿的斗齿组件替换下安装在成槽机的朝向一期槽槽段的一个抓斗上的第一斗齿。

然后，将安装有斗齿组件的这个抓斗朝向工字钢接头10，并使斗齿组件的弯钩齿紧贴于工字钢接头10的另一侧，而使弯钩齿紧贴于工字钢接头10的另一侧是通过将斗齿组件的弯钩齿安置在工字钢接头10另一侧的凹槽内的方法，即，将弯钩齿的竖直段外侧紧贴在工字钢接头10另一侧的侧壁上，将弯钩齿的水平段安置在工字钢接头10另一侧的凹槽内。

设计时，应使弯钩齿的宽度与工字钢接头10的宽度相适配，以便弯钩齿的水平段可以深入在工字钢接头10另一侧的凹槽内，将工字钢接头10另一侧的填充物8完全破碎。

最后，成槽机工作，带动安装在抓斗上的斗齿组件抓碎工字钢接头10另一侧的填充物8，在斗齿组件和另一侧的第一斗齿的共同作用下，对淤泥质夹砂地层进行地连墙二期槽的成槽施工，以便在紧临工字钢接头10另一侧的淤泥质夹砂地层形成地连墙的二期槽槽孔9。

步骤s05、

形成地连墙的二期槽槽孔9后，在成槽机的安装有斗齿组件的抓斗上安装接头刷，以便利用成槽机上的接头刷对工字钢接头10的另一侧进行刷壁清洗。

在进行接头刷洗前，将接头刷通过预留的通孔或螺栓孔固定于抓斗的侧壁上，固定时，应使接头刷与抓斗固定牢固。刷洗时，将接头刷的刷毛对准地连墙槽段接缝处的孔壁，然后抓斗往已浇筑的一期槽槽段一侧移动30-40cm(即朝着工字钢接头处移动)，以保证刷洗时接头刷对接头孔壁的侧压力。在刷洗过程中，应分段上下活动成槽机的抓斗对工字钢接头进行刷洗，直至工字钢接头上已不带填充物和/或泥屑，接头处淤积物不再增加为止。

而在对二期槽槽孔刷壁清洗后，对二期槽槽孔进行后续工序处理，如将工字钢接头安置在二期槽槽孔的槽尾处，然后在工字钢接头的另一侧填上填充物，接着在二期槽槽孔内下放钢筋笼，再将混凝土浇注到二期槽的槽孔内…….，重复上述步骤，直至各槽段施工完毕，形成整体的地连墙。

本发明除了提供上述的刷壁方法之外，还提供用于上述方法的装置，如图1所示，为本发明提供的刷壁装置的结构示意图。由图1可知，本发明的刷壁装置包括：成槽机，具有一对抓斗；安装在一对抓斗中的一个抓斗1外侧的第一斗齿2；安装在一对抓斗中的另一个抓斗3外侧的第一斗齿或斗齿组件(如图7所示)；用于对地连墙接缝处进行刷洗的一对接头刷6；用于将任一个接头刷6可拆卸安装在成槽机任一个抓斗3外侧的钢刷连接组件；其中，接头刷6位于第一斗齿或斗齿组件的上方。

具体的，如图2-图6所示，本发明的接头刷6可以采用如下结构，包括：刷座61；其一端固定于刷座61上的钢丝刷63；其中，在刷座61上直接开设通孔64或螺纹孔。

或者，为了提高接头刷6与抓斗之间的连接强度，本发明的接头刷6还可以采用如下结构，包括：刷座61；其一端固定于刷座63上的钢丝刷63；安装在刷座61上的连接板62；其中，在连接板62上开设通孔64或螺纹孔。

其中，本发明的接头刷通过钢刷连接组件可拆卸安装在成槽机任一个抓斗3外侧，该钢刷连接组件可以采用螺栓和螺母，也可以采用销钉。相应的，在成槽机的任一个抓斗的外侧开设用于和接头刷6上的通孔64相匹配的通孔41或螺纹孔。

其中，本发明接头刷6的刷座61可以为呈弧形的弧形板(如图4-图6所示)，钢丝刷63的刷毛沿弧形板半径方向朝外延伸，而弧形板的开口处采用连接板62封闭，且连接板62伸出于弧形板，并在伸出于弧形板的部分上开设通孔64。或者，刷座61也可以为呈长方形的长方形板(如图2、图3所示)，钢丝刷63的刷毛一端固定安装在长方形板上，另一端朝外延伸，优选的，在长方形板的上部安装用于和抓斗加强连接的加强架，加强架可以采用三角形板制成。

其中，本发明在成槽机一对抓斗中，在一个抓斗1的外侧安装第一斗齿2，在另一个抓斗3外侧可以安装第一斗齿，也可以用斗齿组件替换下第一斗齿。如图7所示，本发明的斗齿组件可以采用如下结构，包括：安装在成槽机另一个抓斗外侧的第二斗齿5；安装在第二斗齿5外侧的用于清除地连墙接缝处的填充物的弯钩齿7。

具体的，如图7所示，本实施例的第一斗齿2为普通斗齿，可以采用现有技术的斗齿的结构，斗齿组件包括第二斗齿5和安装在第二斗齿5外侧的弯钩齿7，第二斗齿5也为普通斗齿，可以采用与第一斗齿相同的结构。弯钩齿7具有水平段和竖直段，水平段和竖直段垂直连接，且水平段的内端与第二斗齿5的外侧固定连接，优选的，水平段的内端与第二斗齿5通过焊接的方式连接在一起。

其中，本实施例的弯钩齿7可由钢板弯折而成，如在第二斗齿5的外侧焊接30mm*150mm*150mm的钢板，再将钢板下部弯折成弯钩状，或者，利用钢板制作成弯钩齿，再将弯钩齿的内侧焊接在第二斗齿5的外侧。设计时，应使弯钩齿7的宽度与待进行处理的工字钢接头的宽度相适配，以便在成槽机工作时，弯钩齿可以伸入工字钢接头背侧的凹槽内，并抓碎位于工字钢接头背侧凹槽内部的填充物。

其中，第二斗齿5与对应的另一个抓斗3外侧采用可拆卸的斗齿连接组件连接在一起。设计时，在所述另一个抓斗3外侧设置抓斗通孔(图中未示出)，而在第二斗齿5的用于与抓斗3连接的内侧设置斗齿通孔(图中未示出)，然后，通过斗齿连接组件将第二斗齿5固定在另一个抓斗3上。或者，为确保抓斗3与第二斗齿之间的连接强度，在抓斗3外侧固定几个抓斗连接板，在抓斗3连接板上开设抓斗通孔，在第二斗齿5内侧边缘固定斗齿连接板，在斗齿连接板上开设斗齿通孔，然后，通过斗齿连接组件将第二斗齿5固定在抓斗3上。而将两者连接在一起的斗齿连接组件可以采用螺栓和螺母，也可以采用销钉。

其中，本实施例的第一斗齿2与抓斗1外侧可以采用不可拆卸的方式连接在一起，如通过焊接的方式连接在一起，也可以通过可拆卸的斗齿连接组件连接在一起，斗齿连接组件也可以采用上述的螺栓、螺母，或者采用销钉。

其中，实际组装时，需根据成槽机一对抓斗的厚度，在一个抓斗外侧设置一个或多个第一斗齿，同样，在另一个抓斗外侧设置一个或多个斗齿组件，如分别设置2-4个第一斗齿或斗齿组件。

在设计时，应使多个斗齿组件中的多个弯钩齿4的总宽度与待进行处理的工字钢接头的宽度相适配，以便在成槽机工作时，多个弯钩齿可以伸入工字钢接头背侧的凹槽内，并抓碎位于工字钢接头背侧凹槽内部的填充物。

需要说明的是，工字钢的宽度是指工字钢安置在槽孔内时、沿槽孔宽度方向的尺寸；相应的，多个弯钩齿4的总宽度是指在抓斗外侧沿着工字钢宽度方向所设置的多个弯钩齿4中，第一个弯钩齿至最后一个弯钩齿的距离(如图10中所示的距离l)。综上所述，本发明实施例的淤泥质夹砂地层地连墙槽孔清孔前的刷壁方法及其装置具有如下优点：

1、本发明实施例的刷壁方法，将接头刷安装在成槽机的抓斗上进行接头刷洗施工，相比传统接头刷洗来说，可以增加接头刷对接缝处刷洗的侧压力，提高接头刷洗效果，确保接缝处相邻槽段之间的连接质量，有效防止地连墙渗漏情况发生。

2、本发明实施例的刷壁方法，接头刷直接安装在成槽机的抓斗上，减少了其他设备(如吊车、装载机)等的使用，节省了设备租赁及运行费用。

3、本发明实施例的刷壁方法，在成槽完成后即可进行接头刷洗施工，节省了其他设备调用时间，缩短了施工工期。

4、本发明实施例的刷壁方法，提高了施工质量，缩短了施工工期，对其他项目具有很好的借鉴意义，推广前景广阔。

5、本发明实施例的刷壁装置，接头刷与成槽机抓斗之间采用连接组件连接，连接简便，节省时间，提高效率。

6、本发明实施例的刷壁装置，在成槽机的一个抓斗上安装具有弯钩齿的斗齿组件，弯钩齿可以伸入到地连墙工字钢接头的凹槽内部，将填充于工字钢接头内部的填充物抓碎，使得后续对工字钢接头进行刷洗时可以将填充物完全刷洗干净，便于地连墙二期槽施工及钢筋笼下设，且由于地连墙工字钢接头处不会存留填充物，从而使接头处不会出现渗漏现象，提高工程质量。

尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。