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采用双轮铣槽机施工地下连续墙
分利用土层和岩层结构地质资料进行分析研究, 选择使用双轮铣槽机系统,即双轮铣槽机配置合 适的铣轮、泥浆循环和除砂装置,在国内几个城 市的地铁站施工中已经被证明非常有效,尤其是 阿拉伯联合酋长国迪拜轻轨联合广场和 Burjuman 站项目,环境条件复杂,对地下连续墙 的施工工艺要求非常高,要保质保量地完成全部 地下连续墙工程,没有有效的设备及特殊的施工 工艺是很难做得到的。
单组施工时,计划主要施工机具:宝峨 BC36 或 BC40 双轮铣槽机(配 1 2 0 0 m m 铣轮)、带圆形 切齿的切削轮、宝峨GB30 液压抓斗、宝峨动力箱 H D 4 7 5 、宝峨除砂器 BE500 、宝峨除泥机 B D 5 0 、 超声波检测仪、膨润土搅拌机各 1 套,反铲挖掘 机、弃土卡车、装载机、50~80t 履带式起重机、 80~100t 履带式起重机各 1 台,辅助泥浆泵 6 台, 150kW 发电机 3 套及其它辅助设备适量。 2 . 3 挖槽工期估算
似的边界条件下工作。图 6 显示了一些实际的应 辆砼泵车分别同时进行浇注,以确保墙板的底部
用情况。
没有任何的膨润土泥浆被砼阻留下来。在浇注砼
的过程中,导管应始终
保持埋入新浇砼中至少
2m 。在多导管浇注过程
中,每个导管中的砼的
液位高度应定期检查,
以便确保液位高差在限
制的范围内,以避免膨
润土泥浆被包入已浇完
功效推估以宝峨液压抓斗 G B 3 0 及双轮铣槽机 BC36 或 BC40 为基准。此挖掘效率是参考水电部 基础局和有关设备厂商如广州和南京等地类似项 目经验的推估值(表 1),应乘上实际有效参数。
由推估挖掘效率计算出总挖掘时间为11.7~ 14.9h,跟施工设备相关的效能指数为 0.7,是涵 盖外在影响,如机具保养及维修。另一个工地运 作参数为 0.8,跟工地安排、工班安排、气候(下 大雨)等等有关,这将由实际项目部来进一步确 认,则平均挖掘效率为 5.68 ~7.24m 3/h。 2 . 2 施工设备
应用技术
用户篇
采用双轮铣槽机施工地下连续墙
刘桂佳
(中国港湾建设(集团)总公司,天津 300456)
[摘 要]通过对阿联酋迪拜轻轨联合广场和 Burjuman站地下连续墙分析研究,借助已有经验,合理选择施 工设备及施工工艺,为制定有效施工方案提供依据。
[关键词]地下连续墙;双轮铣槽机;施工方法 [中图分类号]TU67 [文献标识码]B [文章编号]1001-1366(2005)09-0035-04
1 施工方法
以我们收到的初步设计图纸和地质报告中描 述的地质条件,地铁车站需要修建宽 8 0 0 m m 和 1 2 0 0 m m 地下连续墙,最深达到约 4 5 m ,方案计 划采用宝峨 B C 3 6 型双轮铣槽机系统施工地下连 续墙,表层成槽用宝峨 BC36 型液压抓斗进行施 工,由于在我国液压抓斗施工已经非常普遍,以 下将重点讨论用双轮铣槽机系统进行硬岩施工的 方法。
图2 连续墙开挖顺序
建筑机械化 2005(9) 35
用户篇
应用技术
第 1 期墙板浇注砼,工序 6 为第 2 期墙板开挖,工 序 7 为安装钢筋笼,工序 8 为第 2 期墙板浇注砼。 1 . 3 BC36双轮铣槽机的切削过程
BC36 用藏在切割轮内的切齿来松软土壤,并 使之与膨润土悬浮液相混合,如果需要的话,土 壤可以被切割成尺寸为 7 0 ~8 0 m m 或更小的碎 块。BC36 双轮铣槽机内的离心泵将这样尺寸的碎 块和悬浮液一同抽吸出开挖槽(见图 3)。紧挨着 切割轮上方的 B C 3 6 双轮铣槽机的离心泵不断把 泥土和土液混合物抽出并送到泥浆筛分站。泥浆 处理车间包括有两台除砂器 BE250 和一台砾石分 离机 GS500,它可以用来将泥土和杂质从泥浆中 分离出来。位于泥浆筛分站内的给进泵又将重新 生成的泥浆液泵回开挖槽中,由此而形成一个闭 回路。
我们大体上将连续墙的施工方案分为两个阶 段,阶段I导墙施工和阶段II连续墙开挖过程施工。 1 . 1 导墙施工
钢筋砼导墙应按照说明和相关图纸中的设计
和尺寸修建,见图 1 ,图中 x 为连续墙的厚度。
图1 标准导墙断面 1 . 2 连续墙的开挖过程
根据土层概括示意图和连续墙接合部的防 水,用宝峨双轮铣BC36 进行连续墙的施工,连续 墙的开挖技术方法见图 2 。图中工序 1 为预先开 挖,工序 2 为第 1 期墙板开挖,工序 3 为第 1 期墙 板中间部分开挖,工序4 为安装钢筋笼,工序5 为
图4 切割鼓结构 1- 减震器;2- 碎石板;3- 泵吸口箱;4- 活动齿
松后的碴土被一个吸入泵从墙体挖槽中吸出并通 过管网中的膨润土悬浮泥浆液运到除砂器车间, 在那里通过振动筛和旋流器从膨润土泥浆液中分 离出来(见图 5)。然后膨润土泥浆液又被泵回沟 槽中,形成了一个封闭的回路。泥土被收集到位 于振动器下面的容器中。如果需要的话,这些容 器可以用挖掘机定期清空。沟槽开挖的垂直度将 用两个独立的测斜器沿墙板轴线和垂直于墙板轴 线的两个方向进行测量。这些设备提供的数据将 由车内的计算机进行处理并显示出来,操作人员
轮就应该替换成带圆形齿头或球齿刀盘的嵌岩切
削轮。
1 . 5 泥浆循环
随着墙板开挖的完成,所用的膨润土泥浆液
将被加以循环,泥浆循环见图 5,部分更换或是完
全用新鲜的膨润土泥浆置换依需要所定,以达到 浇注砼之前所需的性能标准。是否更换或循环的
图7 实际墙板布置
决定以所用的泥浆条件为准。除砂作业用悬在沟 而定,3m 长墙板需要一个导管。在每次灌注开始
个主墙板的开挖长度应是 2.8m 或是处于 6.4~ 7m 的一个可变长度(见图 7)。按照墙板长度的这
2 挖掘效率和设备配备分析
些模数,应在开始正式作业和交付审批之前准备 2 . 1 挖掘效率
好施工图。
根据前期设计资料数据,本工程设计有 3 种
1.7 浇筑砼
不同厚度的地连墙:6 0 0 m m (深 2 0 m )、8 0 0 m m
的墙体中。
图6 双轮铣槽机挖掘示意
浇注砼过程中被顶 出的膨润土悬浮泥浆液
用 B C 3 6 双轮铣槽机作业时,要用到两种墙 将被泵回贮存罐。但是,墙板中的最后大约 2m 深
板:1 期墙板和 2 期墙板 (用来封闭墙体)。
的膨润土泥浆,也就是和新鲜砼接触的膨润土剂
因为双轮铣槽机的设备长度为 2.8m,所以一 只能废弃了。
因此,在项目筹划方案之初,就需要优先考 虑进行详细的地质勘察,以提供正确的土层 / 岩 层的资料,并根据地下连续墙接头的类型和工期, 来选择恰当的挖掘设备。 CoM
(编辑 金治勇)
[收稿日期]2005 - 05区
513 信箱.
按一个地铁车站(三层结构)大约估算施工 量的基本数据见表 2。
在槽段开挖前,应每隔 1 0 ~1 5 m 钻样勘孔, 以便了解实际的岩面深度、岩面的特性及强度。 假设每月工作 25 天,每天工作 20 小时(双班制), 经计算挖槽总工期为 3.8 个月。
3 结束语
在硬岩地质地下连续墙的施工中,首先应充
砼应以一个足够快的速率用搅拌车向现场供 (深 35m )、1 200mm (深 4 5 m)。根据地层柱状图
给,此速度应保证至少每导管的砼满足 1 5 m 3/ h 来推估 1 2 0 0 m m 厚度地连墙的挖掘效能。此地层
的供应。导管的数量主要依据浇注砼墙板的长度 推荐使用液压抓斗与双轮铣槽机的复合施工方式。
38 2005(9) CONSTRUCTION MECHANIZATION
槽中的潜水泵或用双轮铣槽机进行。
之前,在每个导管内装球堵,以阻碍二者的混合
1 . 6 沟槽挖掘顺序与墙板布置
和砼的离析。这个缓冲层可以采用一个填满泡沫
使用双轮铣槽机有一些经验可以避免在开挖 塑料或橡胶球的塑料袋的形式。
顺序上的麻烦,双轮铣槽机应尽可能的始终在相
对于有 2 个或 3 个导管的情况,则需要 2 或 3
Constructing underground continuous wall by trench cutters
LIU Gui-jia
阿拉伯联合酋长国迪拜轻轨项目为全自动轻 轨,分红线和绿线两线,多数为架高运行。地下 部分在迪拜中心商业区,两线横穿 Creek,连接 Creek 南北,红线和绿线间有 2 个转换站,分布 在联合广场和 B u r j u m a n 。通过数个多型车站和 停车乘车设施可保证轻轨与迪拜交通网络形成整 体。根据中国港湾建设(集团)总公司参与迪拜 轻轨项目联合投标的计划,通过对以往类似工程 项目的研究,我做了相应的车站地下连续墙施工 技术方案计划,作为投标的技术支持文件。本文 仅针对难度最大且有代表性的联合广场和 Burjuman 站采用设备及施工技术进行探讨。
1 - 钢构架; 2- 液压马达; 3- 离心泵; 4- 铲形离心泵吸口; 5- 切削轮
图3 BC36双轮铣槽机结构
将较大的石头和岩石碎块割的足够小是有必 要的,这样可以使其穿过泵入口处的特殊设备。 而且还能有一个动能。因此,宝峨 B C 3 6 双轮铣 槽机切割齿的转速可以提高到大约 3 0 r p m。切割 鼓内的弹性减振器可以用来保护齿轮箱不被损坏 (见图 4 )。为了能够切割到两个切割轮之间在开 挖槽底部形成的脊状土,在切割轮上安装了活动 齿。这个特殊的齿可以在每次到达开挖槽底部的 时候通过一个机械导向设备向上翻转。 1 . 4 槽段开挖
表2 地铁车站施工量估算表
施工方量(m3)
弱粉土、沙
2 400
坚硬粉土质沙
2 300
弱岩
5 800
岩
1 500
1 000
粉砂屑石灰岩 IV-1 IV-2 IV-3 *300 *500 *200
(30%) (50%) (20%)
总 计
13 000