地下连续墙锯式开槽机施工技术(张永忠研制开槽机).doc

地下连续墙锯式开槽机施工技术 目前，建造地下连续墙所使用的成槽机械按其挖槽机理可大致分为：挖斗式、冲击式及回转式等三种方式。锯式开槽设备的机理是一种全新的挖槽理念，它是利用两个对称布置的锯刀，往复运动来切割地层成槽。因此，它与其它形式的挖槽机械相比较，具有自己独特的优点。 锯式开槽机由张永忠研制，至今已开发了四代。从第二代开始，开槽机的动力部分已由水上变为潜水，行走方式由轮胎式行走变为轨道式。四代机行走方式已由轨道式改变为特殊的滚管式行走，使其具有更大的移动灵活性。本篇所介绍的锯式开槽机为第四代开槽机，在前三代机的基础上又作了较大的改进。下面我们着重介绍锯式开槽机的施工工艺特点。 一、成槽施工工艺 1、锯式成槽法简介 锯式开槽机属动力头完全潜水式开槽机，由动力机头、机架和底座三部分组成。所有配套的行走、起重机械及启动电器、油泵、仪表以及自动测深、测斜、测钻压、测速、功率等装置均安装在底座上。动力机头由潜水电机、砂石泵、纠偏板、锯刀及其它附属件组成。动力机头由5T慢速卷场机通过滑轮组牵引提升，采用钢丝绳自由悬挂，无动力下放。掘削的泥土混在泥浆中以反循环方式排出槽外。 锯式开槽机开槽时应使吊索保持一定张力，即使锯刀对地层保持当压力，引导动力机头垂直成槽。开槽初始，由于动力机头部分在地上，其垂直导向是靠机架上的两个导向槽完成的。因此，开槽之前，要对开槽机进行调直，调整四个油压支腿，使开槽机处于垂直状态。当开槽机动力头完全置于地下时，开槽机开槽的垂直度，是由纠编板，导向板及其它导向组合来完成的。此时，槽段的垂直度，依赖于操作人员的熟练掌握程度，因此，要加大操作人员的岗前培训。 锯式开槽机一次开槽长度为3.0m，开槽深度为100m，开槽宽度1500mm-1000mm。开槽机开槽宽度的调整，是通过改变锯刀上刀板的宽度来实现的。当开槽宽度小于300mm时，除改变锯刀的宽度，还应在潜水电机输出轴的偏心轮上加装削刀，使开挖出槽段中间部位的槽孔直径为300mm，以便于动力头中间部位的潜水电机，潜水砂石泵顺利入槽。 开槽机开槽速度取决于泥渣排出能力及土质的软硬程度。注意，应使下钻速度均匀。如果遇有软土层，下钻速度应考虑到沙石泵泥浆排出的能力，以不堵泵为宜。如果遇有硬土层或强风化岩时，适当加大钻压，控制下钻速度，以潜水电机的电流下不超过规定电流，动力机头不产生强烈跳动为宜。一般软土层地质，开槽速度为20m/h，硬土层及风化岩地质开槽速度应根据开槽机的能力适当减缓。 2、槽段划分及接头形式 锯式开槽机开槽采用逐段式，跳打法施工。施工中把连续墙划分为若干个连续槽段。槽段连续编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ……施工顺序为Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ，即先施工Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ槽段，等到Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ槽段混凝土强度达到设计强度的15%以上时，再施工Ⅱ、Ⅳ槽段。 每个单元槽段的长度，即开槽机一次所开挖的长度，Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ……槽段长度为3.0m。开挖Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ槽段时，由于开槽机锯刀两端安放了弹簧凸半圆形接头刀板，所以开槽长度为3.2m。 由于开槽机具有特制的弹簧半圆形接头刀板，施工中无需接头管，两槽段就能开成半圆形接头。具体做法如下： 施工Ⅰ、Ⅲ槽段时，因开槽机锯刀两端设有凹半圆形。施工的Ⅱ槽段时，将特制的弹簧凸半圆形刀板镶于开槽机锯刀两端，且打开锯刀两端的侧向水嘴，此时，开槽机所成的槽孔两端为凸半圆形。Ⅱ槽段的凸半圆形端头与Ⅰ、Ⅲ槽段的凹半圆形端头形成吻合，浇筑砼后形成半圆形连接。 由于弹簧凸半圆形接头刀板，遇有Ⅰ、Ⅲ槽段的一期混凝土时，弹簧会自动回缩，所以在锯刀的往复运动下，只开凿出一期砼外围槽段的土体，且对一期混凝土进行凿毛，高压水冲刷，不破坏一期混凝土。 3、定位针的作用 锯式开槽机特设定位针一枚，置于开槽机两锯刀之间中央部位，定位针的作用是：在开挖连续槽段过程中，稳定开槽机，不让其向左右两边产生位移。 当开挖连续槽段，即开挖完工Ⅰ、Ⅲ槽段，不浇砼，紧接着开挖Ⅱ槽段时，导向板及纠偏板因没有左右两边墙壁的限制而失去作用。此时，应放置定位针，因定位针长出两锯刀首先入土定位，使Ⅱ槽段的开掘顺利进行。 4、施工注意事项 （1）由地面至地下10m左右的初始挖槽精度对以下整个槽壁的精度影响很大，此阶段必须慢速均匀钻进，严格控制垂直度，使其在允许偏差范围内。 （2）挖槽要连续作业，并且要依顺序连续行进，因故中断时，应迅速将开槽机从沟槽中提出，以防塌方埋钻。 （3）开槽过程中，应随时注意开槽机有无异常情况，如电流值异常升高，开槽机摇晃，跳动或钻进困难，此时应查明原因。如果是因为土质过硬引起的，应略微提升动力头，减轻钻压，放慢进尺，待情况正常后，方可恢复正常钻进参数和给进速度。 （4）开槽达到设计深度后，应停止钻进，动力头继续空转一定时间，用稀泥浆置换槽内的浓稠泥浆，直至槽内泥浆的指标及沉渣厚