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水泥土地下截水帷幕静压成型原理和工艺

济宁加固公司  人气:0发表时间:2013-04-11 11:21:35

1 引言
水泥土地下截水帷幕是在发明专利《水泥土地下截水帷幕静压式成型装置及方法》(专利号200910230169.5)基础上,借助于静压式成型装置而形成的用于基坑防渗截水的在固定容器内就地取材搅拌成型的截水帷幕。水泥土地下截水帷幕静压成型原理,关键为一种地下截水帷幕静压成型装置。如图1所示。
本装置利用静力桩机将其压入土层过程,相应的岩土量被挤入成型装置内腔,安装在成型装置内的搅拌器,随同成型装置的压入而转动。搅拌轴下部一小段距离设有螺旋叶片,该螺旋叶片带有钻进和输送功能,主要是辅助成型装置的压入及将进入成型装置内土迅速往上部输送;搅拌轴上部为强度很高的一字形叶片,这部分的
主要功能是将进入成型装置内的土块打碎并强制性搅拌使不同性质岩土拌合均匀。根据岩土的性质,预先设计搅拌时间、喷射量,待成型装置内腔岩土被搅拌(打碎)成大小均匀的颗粒后,搅拌轴开始反转并喷射浆液或干粉,桩机夹持成型装置同时缓慢提升成型装置底端露出地面直至脱离另一成型装置导向体,—单元段幕体形成。由于成型装置的容积率是定量的,进入内腔的土量和设计水泥掺入量也是相对定量的,则定量的固化剂与定量的土颗粒在定量的容积内有效拌和(简称为三定),好像一定配比的石子、砂、水泥、水在混凝土搅拌筒内进行搅拌一样,基本不受周围环境的影响,固化剂与土颗粒凝结后所形成的固结体必然是符合预设水泥土配比、体形均匀和轮郭尺寸一致、强度理想的一种幕体状固结体(简称为一体)。
图1地下截水帷幕静压成型装置
 
在基坑防渗截水方面,目前用得最普遍的方法是水泥土搅拌桩(简称水泥土桩)。与水泥土搅拌桩相比,静压式水泥土地下截水帷幕具有如下优点:                                      
1.环保效应好。主机为静力桩机,搅拌器为液压马达,无振动、无排放、无污染,所有搅拌、喷射、混合包含混凝土的振动成形等一系列工作均在土层深处的成型装置内完成,不影响周围环境,也不被外围因素所影响。
2.止水帷幕质量可靠。岩土性质变化万千,地层埋藏、水文地质条件的复杂性和不均匀性,往往造成勘察数据的离散性大,或桩体设计变强度时,以及尚未被探明的空洞、暗沟、通道等,这对其他形式的止水帷幕桩成桩质量会有很大影响,但相对于本成型技术,进入成型装置内的土如同将定量的砂石水泥放进混凝土搅拌机的搅拌桶内一样,搅拌固化过程基本不受环境干扰而搅拌非常均匀,整体性好,解决了水泥土桩质量的离散性问题。单元段帷幕之间结合面靠机械导向体自行控制,影响成型质量的人为因素被排除,遇含水量大、有空洞的土层可采取添加速凝剂,喷射干粉,稍微停留后再拔起等方法,对止水帷幕成型质量仍有保障。特别是压入成型装置的最终压力、深度一目了然。
3.使用范围广泛。只要能压预制桩(包括预应力管桩)的岩土地基,均可以采用本技术和工艺。
4.施工工艺方便简捷。现有水泥土桩,都是单桩分别成型,桩与桩的结合面是靠桩体重叠一部分来达到密封性,这工法有以下几个不利因素:(1)施工机械因移动频繁而定位烦琐,遇岩土指标差异较大时成桩能力下降明显,不易处理;(2)岩土性质、水文地质的变化影响喷射固化柱体直径的均匀性而减低咬合密闭性,要求工程技术人员跟班随时处理;(3)设计变掺量的喷射或冒浆处理,要求操作人员凭经验准确判断比较困难。水泥土地下截水帷幕静压成型装置,要求施工时两个装置组合工作,幕体轴线长度为1.2m,单元段幕体与单元段幕体之间结合面的密闭性由机械自行控制形成紧密咬合,不需要操作人员太多经验,操作简单快捷。

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