1 工藝概述

1.1 概念及發(fā)展

CSM 是Cutter Soil Mixing （銑削深層攪拌技術(shù)）的縮寫，現(xiàn)已成為了一種新型工法的名稱，在累積了20 年制造連續(xù)墻成槽設(shè)備“雙輪銑槽機(jī)”和使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2003 年德國(guó)寶峨公司研發(fā)出新的深層攪拌技術(shù)“雙輪銑深層攪拌”。由于結(jié)合了液壓銑槽機(jī)的設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)和深層攪拌技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，該設(shè)備可以應(yīng)用到更為復(fù)雜的地質(zhì)條件中。

雙輪銑深層攪拌工法與傳統(tǒng)深層攪拌工法的相異之處在于使用兩組銑輪以隧道排水板水平軸向旋轉(zhuǎn)攪拌方式，形成矩形槽段的改良土體，而非以單軸或多軸攪拌鉆具垂直旋轉(zhuǎn)，形成圓形的改良柱體。該工法經(jīng)過(guò)近幾年的應(yīng)用發(fā)展，形成了導(dǎo)桿式、懸吊式兩種機(jī)型，施工深度已達(dá)到65 m。該工法的原理是在鉆具底端配置兩個(gè)在防水齒輪箱內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的銑輪，并經(jīng)由特制機(jī)架與凱氏鉆桿連接或鋼絲繩懸掛。當(dāng)銑輪旋轉(zhuǎn)深入地層削掘與破壞土體時(shí)，注入固化劑，強(qiáng)制性攪拌己松化的土體。其不僅可以作為單一的防滲墻，且可以在其內(nèi)插入型鋼，形成集擋土質(zhì)量好的排水板和止水于一體的墻體。

1.2 工藝流程[1-2]

CSM 工法施工時(shí)有兩種注漿模式，分別為單注漿模式和雙注漿模式。

（1）單注漿模式

銑頭在削掘下沉和上提過(guò)程中均噴射注入水泥漿液。采用單注漿模式時(shí)設(shè)計(jì)水泥摻量的70%在削掘下沉過(guò)程中摻入。適合簡(jiǎn)單地層和水泥土地下連續(xù)墻深度小于20 m 的工況。

（2）雙注漿模式

銑頭在削掘下沉過(guò)程中噴射注入膨潤(rùn)土漿液或者自來(lái)水（黏性土地層或可自造泥漿地層），提升時(shí)噴射注入水泥漿液并攪拌。適用于復(fù)雜地層和水泥土地下連續(xù)墻深度大于20 m 的工況。

（3）設(shè)備

CSM 工法主要有履帶式主機(jī)、鉆具、輔助設(shè)備組成。

主機(jī)的大小根據(jù)鉆進(jìn)深度、銑頭不同有不同配置。

鉆具主要由鉆桿和銑頭構(gòu)成，分別有兩種形形式。矩形鉆桿和圓形鉆桿，銑頭按扭矩，成墻尺寸也劃分份兩類，可根據(jù)不同的地層進(jìn)行配置（見表1、表2）。

輔助設(shè)備主要有：漿液拌合站、注漿泵、儲(chǔ)漿罐、水泥筒倉(cāng)、空氣壓縮機(jī)、挖掘機(jī)等。

（4）性能特點(diǎn)

a）具有高削掘性能，地層適應(yīng)性強(qiáng)雙輪銑深層攪拌銑頭具有高達(dá)100 kN/m 的扭矩，導(dǎo)桿采用卷?yè)P(yáng)加壓系統(tǒng)，銑頭的刀具采用合金材料，因此銑頭可以削掘密實(shí)的粉土、粉砂等硬質(zhì)地層，可以在砂卵礫石層中切削掘進(jìn)。

b）高攪拌性能

雙輪銑深層攪拌銑頭由多排刀具組成，土體通過(guò)銑輪高速旋轉(zhuǎn)被削掘，同時(shí)削掘過(guò)程中注入高壓空氣，使其具有非常優(yōu)良的攪拌混合性能。

c）高削掘精度[3-4]

雙輪銑深層攪拌銑頭內(nèi)部安裝垂直度監(jiān)測(cè)裝置，可以實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并輸出至操作室的監(jiān)視器上，操作人員通過(guò)對(duì)其分析可以進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。

d）可完成較大深度的施工

目前，導(dǎo)桿式雙輪銑深層攪拌設(shè)備可以削掘攪拌深度達(dá)45 m，懸吊式雙輪銑深層攪拌設(shè)備削掘攪拌深度可達(dá)65 m。

e）設(shè)備高穩(wěn)定性

雙輪銑深層攪拌設(shè)備重量較大的銑頭驅(qū)動(dòng)裝置和銑頭均設(shè)置在鉆具底端，因此設(shè)備整體重心較低，穩(wěn)定性高。

f）低噪音和振動(dòng)

因?yàn)殡p輪銑深層攪拌設(shè)備銑頭驅(qū)動(dòng)裝置切削掘進(jìn)過(guò)程中全部進(jìn)入削掘溝內(nèi)，因此使噪音和振動(dòng)大幅度降低。

g）可任意設(shè)定插入勁性材料的間距

雙輪銑深層攪拌工法形成的水泥土地下連續(xù)墻為等厚連續(xù)墻，作為擋土墻應(yīng)根據(jù)應(yīng)力需要插入型鋼，其間隔可根據(jù)需要任意設(shè)置。

h）可靠施工過(guò)程數(shù)據(jù)和高效的施工管理系統(tǒng)掘削深度、掘削速度、銑輪旋轉(zhuǎn)速度、水泥漿液的注入量和壓力、垂直度等數(shù)據(jù)通過(guò)銑頭內(nèi)部的傳感器實(shí)時(shí)采集，顯示在操作室的監(jiān)視面板上，且采集的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在電腦內(nèi)。通過(guò)對(duì)其分析可對(duì)施工過(guò)程和參數(shù)進(jìn)行控制和管理，確保施工質(zhì)量，提高管理效率。真空泵怎么排水

i）CSM 工法機(jī)械均采用履帶式主機(jī)，占地面積小，移動(dòng)靈活。

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