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CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

CSM工法 2020年3月20日 项敏 3007




CSM工法介绍




双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙





Cutter Soil Mixing Method





CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙



CSM工法 Cutter Soil Mixing (铣削深层搅拌技术)是一种创新性深层搅拌施工方法。此工艺源于德国宝峨公司双轮切铣技术,是结合现有液压铣槽机和深层搅拌技术进行创新的岩土工程施工新技术。通过对施工现场原位土体与水泥浆进行搅拌,可以用于防渗墙、挡土墙、地基加固等工程。与其他深层搅拌工艺比较,CSM工法对地层的适应性更高,可以切削坚硬地层(卵砾石地层、岩层)。


CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

CSM工艺来源


CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

工艺来源及原理







双轮铣深搅设备(CSM)的特点




 

  • 施工效率高:双轮铣拥有两个大扭矩齿轮箱,铣轮上切割齿布局设计合理、切削能力强、施工效率高;


  • 地层适应范围更广:能够在坚硬的地层进行深层搅拌施工,克服了传统的多轴搅拌系统不能在坚硬地层施工的缺点;源于双轮铣技术,该工法具有一定的入岩能力,能够截断地下水通过墙底风化岩进行渗透的途径;


  • 墙体垂直度更好:双轮铣设备中具有高精度垂直度传感器,施工中可以通过电脑动态监测成槽的垂直度,利用双轮铣设备所配置的纠偏系统及时调整,确保墙体精度;


  • 墙体质量更好:通过电脑控制水泥浆液注入量、水泥浆和土体混合均匀,从而墙体均匀度及质量好、材料利用率高,较其他搅拌工艺,可以节约材料;


  • 施工过程更加环保:直接将原状地层做为建筑材料,弃土和弃浆量总量小,节能环保,符合基础施工技术发展的趋势;


  • 施工阶段扰动低:施工阶段几乎没有震动,采用原位搅拌,对周边建筑物基础扰动小,可以贴近建筑物施工;

  • 墙体的深度更大:采用宝峨BG 55旋挖钻机主机配导杆式CSM双轮铣深搅设备,施工深度可达43m,如采用宝峨BG 72钻机,最大深度可达53m;如采用悬吊式双轮铣深搅设备,可以在城市高架桥等低净空环境下施工,最大施工深度可达80 m。



CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

导杆式 CSM工法主机

CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

悬吊式  CSM工法主机






适用范围


可用于水闸、泵站等水利工程地基处理(正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无地下河的饱和松散砂土等),也适用于高含量卵石层、密实砂层、风化岩石等更为复杂的地质条件中。技术规模化可应用于水利工程基坑的止水帷幕、地下连续墙槽壁加固、围护墙(内插芯材)、软土地基加固等。







施工工艺




双轮铣深层搅拌设备有导杆式、悬吊式两种机型。该工法的原理是在钻具底端配置两个由防水齿轮箱内的马达驱动的铣轮,并经由特制机架与凯氏钻杆连接或钢丝绳悬挂。当铣轮旋转深入地层掘削与破坏土体时,注入固化剂,强制性搅拌己松化的土体。其不仅可以作为单一的防渗墙,且可以在其内插入型钢,形成集挡土和止水于一体的墙体。


CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

双轮铣深搅设备施工平面布置概化图



CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

CSM工法施工工艺流程图


双轮铣深搅连续墙由一系列的一期槽段墙和二期槽段墙相互间隔组成,所谓一期槽段墙是指成墙时间相对较早的一个批次墙体,二期槽段墙是指成墙相对较晚的批次。如下图,图中头字母为“P”的系列为一期槽段墙,头字母为“S”的系列为二期槽段墙。当一期槽段墙达到一定硬度后再施工二期槽段墙,这种施工方式被称为“硬铣工法”。CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙


CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

“硬铣工法”槽段示意图


CSM 工法施工时有两种注浆模式,分别为单注浆模式和双注浆模式。


单注浆模式:铣头在掘削下沉和上提过程中均喷射注入水泥浆液。采用单注浆模式时设计水泥掺量的70%在削掘下沉过程中掺入。适合简单地层和水泥土地下连续墙深度小于20m的工况。


双注浆模式:铣头在掘削下沉过程中喷射注入膨润土浆液或者自来水(黏性土地层或可自造泥浆地层),提升时喷射注入水泥浆液并搅拌。适用于复杂地层和水泥土地下连续墙深度大于20m的工况。


CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

实际效果和最终成型墙体






施工步骤




第一步,CSM工法墙定位放样;


第二步,预挖导沟(导沟宽1.0~1.5米,深0.8~1.0米);


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第三步,CSM工法设备就位,铣头与槽段位置对正;


第四步,铣轮下沉注水切铣原位土体至设计深度;


CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙


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第五步,铣轮提升注水泥浆同步搅拌成墙;


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第六步,钻杆清洗,废泥浆收集,集中外运;


第七步,移动至下一槽段位置,重复上述六个步骤。

 

CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙

 

双轮铣深搅CSM地下连续墙施工顺序





来源:宝峨基础施工设备
编辑整理:项 敏








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原文始发于微信公众号(CSM工法):CSM工法-双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙