《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》是中鐵十八局集團第一工程有限公司於2014年11月19日申請的發明專利，該專利的申請號為2014106612340，公布號為CN104452776A，授權公布日為2015年3月25日，發明人是沈啟煒、柴元四、蒲亞平、鄧濤、黃明。
《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法特徵在於，施工步驟包括有：導牆、泥漿護壁、成槽施工和灌注混凝土，在連續牆成槽施工過程中當遇到孤石的處理方案：①增加成槽機、衝擊鑽和地質鑽機的數量，以提高工效；②或者利用地質鑽機超前鑽孔，探明孤石後指導首開幅的選擇，降低孤石影響程度；③或者當遇到小孤石時可用成槽機直接抓取；④或者利用衝擊鑽機先行衝擊處理；⑤或者採用深孔爆破破碎、分割孤石或岩石後，衝擊鑽再次衝擊處理；⑥或者採用全迴旋套管鑽機處理；對於深孔爆破、衝擊鑽均無法處理的剩餘孤石，可採用全迴旋套管鑽機跟進、高頻衝擊處理。》
2019年9月29日，《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》獲2018年河北省專利獎優秀獎。
（概述圖為《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法
- 公布號：CN104452776A
- 公布日：2015年3月25日
- 申請號：2014106612340
- 申請日：2014年11月19日
- 申請人：中鐵十八局集團第一工程有限公司
- 地址：福建省廈門市集美區珩田路543號
- 發明人：沈啟煒、柴元四、蒲亞平、鄧濤、黃明
- Int.Cl.：E02D17/06(2006.01)I、E02D5/18(2006.01)I
- 代理機構：福州元創專利商標代理有限公司
- 代理人：蔡學俊
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
地下連續牆是基礎工程在地面上採用一種挖槽機械，沿著深開挖工程的周邊軸線，在泥漿護壁條件下，開挖出一條狹長的深槽，清槽後，在槽內吊放鋼筋籠，然後用導管法灌築水下混凝土築成一個單元槽段，如此逐段進行，在地下築成一道連續的鋼筋混凝土牆壁，作為截水、防滲、承重、擋水結構。地下連續牆的施工方法特點是：施工振動小，牆體剛度大，整體性好，施工速度快，可省土石方，可用於密集建築群中建造深基坑支護及進行逆作法施工，可用於包括砂性土層、粒徑50毫米以下的砂礫層中施工等。適用於建造建築物的地下室、地下商場、停車場、地下油庫、擋土牆、高層建築的深基礎、逆作法施工圍護結構，工業建築的深池、坑；豎井等。
但在實際施工過程中，地下連續牆成槽施工時，時常會遇到孤石，這些孤石會大大影響施工進度，增加施工成本。
發明內容
專利目的
《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》的目的在於提供一種遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法，該遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法設計合理，有利於針對不同形態的孤石進行有效處理。
技術方案
《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》施工步驟包括有：導牆、泥漿護壁、成槽施工和灌注混凝土，其特徵在於，在連續牆成槽施工過程中當遇到孤石的處理方案：
①增加成槽機、衝擊鑽和地質鑽機的數量，以提高工效；
②或者利用地質鑽機超前鑽孔，探明孤石後指導首開幅的選擇，降低孤石影響程度；
③或者當遇到小孤石時可用成槽機直接抓取；
④或者利用衝擊鑽機先行衝擊處理；
⑤或者採用深孔爆破破碎、分割孤石或岩石後，衝擊鑽再次衝擊處理；
⑥或者採用全迴轉鑽機處理；對於深孔爆破、衝擊鑽均無法處理的剩餘孤石，可採用全迴轉鑽機跟進、沖錘高頻衝擊處理。
進一步的，上述第②點利用地質鑽機超前鑽孔，探明孤石後指導首開幅的選擇，地下連續牆根據施工順序可劃分為3種幅段，即首開幅、連線幅、閉合幅，若首開幅成槽後若遇到孤石，採用衝擊鑽機衝擊處理或者衝擊鑽無法處理後採取回填措施，相鄰的2個連線幅均直接受影響而無法施工；同樣道理，1個連線幅若遇到孤石，採用衝擊鑽機衝擊處理或者衝擊鑽無法處理後採取回填措施，相鄰的1個連線幅或閉合幅直接受到影響而無法施工；為此先利用地質鑽機對每一幅地連牆進行超前鑽孔，探明孤石的存在與否和初步判定孤石的大小，指導首開幅的選擇和孤石處理方案的選擇，有效降低了孤石的影響程度，繼而加快地連牆施工進展；地質鑽機超前鑽孔布孔原則：3個/幅，間距2米，孔深至地連牆牆底，遇到孤石即安裝PVC管，為下一步深孔爆破創造條件。
進一步的，上述第③點當遇到小孤石時可用成槽機直接抓取；根據超前地質鑽探結果，對於直徑0.8米以下的小孤石，採用成槽機直接施工，大部分此類小孤石可直接抓取，但也遇到孤石偏位、形狀怪異孤石難以抓取的現象，少部分難以抓取的小孤石可進行後面孤石處理步驟。
進一步的，上述第④點利用衝擊鑽機先行衝擊處理；孤石處理採用成本相對較低的衝擊鑽先行衝擊處理，盡全力對無法抓取的小孤石、大孤石、基岩突起、碎裂狀強風化岩進行衝擊，輔以回填片石、碎石、地質鑽機側向鑽孔，對偏位、傾斜孤石進行處理。
進一步的，上述第⑤點採用深孔爆破破碎、分割孤石或岩石後，衝擊鑽再次衝擊處理；對於衝擊鑽無法處理的剩餘孤石，採用地質鑽機加密布置炮孔，利用深孔爆破對孤石進行破碎、分割、解體，再次輔助衝擊鑽衝擊處理；首先通過地質鑽機加密鑽探，進一步探明孤石的大小、位置情況，對已開挖的槽段需進行回填，然後通過地質鑽機對岩石進行鑽孔、安設PVC管，鑽孔間距0.5~1米，部分偏位孤石需在導牆外側0.5~1米範圍鑽孔，最後從地表採用PVC管或竹片夾擊等方式將炸藥安放在岩石指定位置，利用炸藥爆炸產生的能量將岩石破碎、分割、解體。
進一步的，上述導牆是控制地下連續牆各項指標的基準，它起著支護槽口土體、精確定位，承受地面荷載和穩定泥漿液面的作用，導牆做成“┓┏”形現澆鋼筋混凝土結構，導牆溝槽開挖採用小型挖掘機開挖，人工配合清底，基底夯實後，鋪設7厘米厚1:3水泥沙漿，混凝土澆築採用木模板及木支撐，導牆的鋼筋混凝土施工時，（1）導牆溝槽開挖後立即將導牆中心線引至溝槽中，控制模板施工；（2）導牆主筋用Ф12螺紋鋼，鋼筋間距按150毫米排列，水平鋼筋置於內側採用φ8圓鋼，鋼筋間距按200毫米排列；（3）導牆模板採用木模板，沿縱向設4道鋼管支撐加固，間距30厘米，沿高度方向每1米設一道鋼管支撐；板加固牢固，嚴防跑模，並保證軸線和淨空的準確，沿中線方向左右偏差不大於5毫米；（4）混凝土澆注時兩邊對稱均勻布料，50厘米振搗一次，以表面泛漿，混凝土面不下沉為準，每次澆注留試件一組；（5）混凝土澆注完12h後拆模，接頭鑿毛，覆蓋土工布，灑水養生不少於7天。
進一步的，上述泥漿護壁中的泥漿採用膨潤土泥漿，泥漿配合比如下：每立方米泥漿材料用量千克，膨潤土：70，純鹼：1.8，水：1000，CMC：0.8；泥漿製備時，先配製CMC溶液靜置5小時，按配合比在攪拌筒內加水，加膨潤土，攪拌3分鐘後，再加入CMC溶液，攪拌10分鐘，再加入純鹼，攪拌均勻後，放入儲漿池內，待24小時後，膨潤土顆粒充分水化膨脹，即可泵入循環池，以備使用。
改善效果
《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》通過單種處理孤石方案或多種處理孤石方案來並用，使得在施工過程中無論面對何種的孤石，均有相應方案的解決，為孤石的處理制定了合理有效的方法，該些方案設計合理，簡單有效。
附圖說明
圖1是《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》地下連續牆的俯視圖；
圖2是該發明地下連續牆具有導牆的俯視圖；
圖3是圖2的A-A剖面圖；
其中1是地下連續牆，2是孤石，3是導牆。
權利要求
1.《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》施工步驟包括有：導牆、泥漿護壁、成槽施工、鋼筋籠加工製作準備及吊放鋼筋籠和灌注混凝土，其特徵在於，在連續牆成槽施工過程中當遇到孤石的處理方案：
①增加成槽機、衝擊鑽和地質鑽機的數量，以提高孤石探測和處理的工效；
②或者利用地質鑽機超前鑽孔，探明孤石後指導首開幅的選擇，降低孤石影響程度；
③或者當遇到小孤石時可用成槽機直接抓取；
④或者利用衝擊鑽機先行衝擊處理；
⑤或者採用深孔爆破破碎、分割孤石或岩石後，衝擊鑽再次衝擊處理；
⑥或者採用全迴轉鑽機處理；對於深孔爆破、衝擊鑽均無法處理的剩餘孤石，可採用全迴轉鑽機跟進、沖錘高頻衝擊處理；
所述第②點利用地質鑽機超前鑽孔，探明孤石後指導首開幅的選擇，地下連續牆根據施工順序可劃分為3種幅段，即首開幅、連線幅、閉合幅，若首開幅成槽後遇到孤石，採用衝擊鑽機衝擊處理或者衝擊鑽無法處理後採取回填措施，相鄰的2個連線幅均直接受影響而無法施工；同樣道理，1個連線幅若遇到孤石，採用衝擊鑽機衝擊處理或者衝擊鑽無法處理後採取回填措施，相鄰的1個連線幅或閉合幅直接受到影響而無法施工；為此先利用地質鑽機對每一幅地連牆進行超前鑽孔，探明孤石的存在與否和初步判定孤石的大小，指導首開幅的選擇和孤石處理方案的選擇，有效降低了孤石的影響程度，繼而加快地連牆施工進展；地質鑽機超前鑽孔布孔原則：3個/幅，間距2米，孔深至地連牆牆底，遇到孤石即安裝PVC管，為下一步深孔爆破創造條件；
所述第③點當遇到小孤石時可用成槽機直接抓取；根據超前地質鑽探結果，對於直徑0.8米以下的小孤石，採用成槽機直接施工，大部分此類小孤石可直接抓取，但也遇到孤石偏位、形狀怪異孤石難以抓取的現象，少部分難以抓取的小孤石可進行後面孤石處理步驟；
所述第④點利用衝擊鑽機先行衝擊處理；孤石處理採用成本相對較低的衝擊鑽先行衝擊處理，盡全力對無法抓取的小孤石、大孤石、基岩突起、碎裂狀強風化岩進行衝擊，輔以回填片石、碎石、地質鑽機側向鑽孔，對偏位、傾斜孤石進行處理；
所述第⑤點採用深孔爆破破碎、分割孤石或岩石後，衝擊鑽再次衝擊處理；對於衝擊鑽無法處理的剩餘孤石，採用地質鑽機加密布置炮孔，利用深孔爆破對孤石進行破碎、分割、解體，再次輔助衝擊鑽衝擊處理；首先通過地質鑽機加密鑽探，進一步探明孤石的大小、位置情況，對已開挖的槽段需進行回填，然後通過地質鑽機對岩石進行鑽孔、安設PVC管，鑽孔間距0.5~1米，部分偏位孤石需在導牆外側0.5~1米範圍鑽孔，最後從地表利用PVC管或竹片夾擊的方式將炸藥安放在岩石指定位置，利用炸藥爆炸產生的能量將岩石破碎、分割、解體；
導牆是控制地下連續牆各項指標的基準，它起著支護槽口土體、精確定位，承受地面機械設備荷載和穩定泥漿液面的作用，導牆做成“┓┏”形現澆鋼筋混凝土結構，導牆溝槽開挖採用小型挖掘機開挖，人工配合清底，基底夯實後，鋪設7厘米厚1:3水泥沙漿，混凝土澆築採用木模板及木支撐，導牆的鋼筋混凝土施工時，（1）導牆溝槽開挖後立即將導牆中心線引至溝槽中，控制模板施工；（2）導牆主筋用Ф12螺紋鋼，鋼筋間距按150毫米排列，水平鋼筋置於內側採用φ8圓鋼，鋼筋間距按200毫米排列；（3）導牆模板採用木模板，沿縱向設道鋼管支撐加固，間距30厘米，沿高度方向每1米設一道鋼管支撐；模板加固牢固，嚴防跑模，並保證軸線和淨空的準確，沿中線方向左右偏差不大於5毫米；（4）混凝土澆注時兩邊對稱均勻布料，50厘米厚振搗一次，以表面泛漿、混凝土面不下沉為準，每次澆注留試件一組；（5）混凝土澆注完12h後拆模，接頭鑿毛，覆蓋土工布，灑水養生不少於7天；
所述泥漿護壁中的泥漿採用膨潤土泥漿，泥漿配合比如下：每立方米泥漿材料用量千克，膨潤土：70，純鹼：1.8，水：1000，CMC：0.8；泥漿製備時，先配製CMC溶液靜置5小時，按配合比在攪拌筒內加水，加膨潤土，攪拌3分鐘後，再加入CMC溶液，攪拌10分鐘，再加入純鹼，攪拌均勻後，放入儲漿池內，待24小時後，膨潤土顆粒充分水化膨脹，即可泵入循環池，以備使用。
實施方式
《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法，施工步驟包括有：導牆3、泥漿護壁、成槽施工和灌注混凝土，在連續牆成槽施工過程中當遇到孤石的處理方案：
①增加成槽機、衝擊鑽和地質鑽機的數量，以提高工效；
②或者利用地質鑽機超前鑽孔，探明孤石後指導首開幅的選擇，降低孤石影響程度；
③或者當遇到小孤石時可用成槽機直接抓取；
④或者利用衝擊鑽機先行衝擊處理；
⑤或者採用深孔爆破破碎、分割孤石或岩石後，衝擊鑽再次衝擊處理；
⑥或者採用全迴旋套管鑽機處理；對於深孔爆破、衝擊鑽均無法處理的剩餘孤石，可採用全迴旋套管鑽機跟進、高頻衝擊處理。
進一步的，上述第②點利用地質鑽機超前鑽孔，探明孤石後指導首開幅的選擇，地下連續牆根據施工順序可劃分為3種幅段，即首開幅、連線幅、閉合幅，若首開幅成槽後若遇到孤石，採用衝擊鑽機衝擊處理或者衝擊鑽無法處理後採取回填措施，相鄰的2個連線幅均直接受影響而無法施工；同樣道理，1個連線幅若遇到孤石，採用衝擊鑽機衝擊處理或者衝擊鑽無法處理後採取回填措施，相鄰的1個連線幅或閉合幅直接受到影響而無法施工；為此先利用地質鑽機對每一幅地連牆進行超前鑽孔，探明孤石的存在與否和初步判定孤石的大小，指導首開幅的選擇和孤石處理方案的選擇，有效降低了孤石的影響程度，繼而加快地連牆施工進展；地質鑽機超前鑽孔布孔原則：3個/幅，間距2米，孔深至地連牆牆底，遇到孤石即安裝PVC管，為下一步深孔爆破創造條件。
進一步的，上述第③點當遇到小孤石時可用成槽機直接抓取；根據超前地質鑽探結果，對於直徑0.8米以下的小孤石，採用成槽機直接施工，大部分此類小孤石可直接抓取，但也遇到孤石偏位、形狀怪異孤石難以抓取的現象，少部分難以抓取的小孤石可進行後面孤石處理步驟。
進一步的，上述第④點利用衝擊鑽機先行衝擊處理；孤石處理採用成本相對較低的衝擊鑽先行衝擊處理，盡全力對無法抓取的小孤石、大孤石、基岩突起、碎裂狀強風化岩進行衝擊，輔以回填片石、碎石、地質鑽機側向鑽孔，對偏位、傾斜孤石進行處理。
進一步的，上述第⑤點採用深孔爆破破碎、分割孤石或岩石後，衝擊鑽再次衝擊處理；對於衝擊鑽無法處理的剩餘孤石，採用地質鑽機加密布置炮孔，利用深孔爆破對孤石進行破碎、分割、解體，再次輔助衝擊鑽衝擊處理；首先通過地質鑽機加密鑽探，進一步探明孤石的大小、位置情況，對已開挖的槽段需進行回填，然後通過地質鑽機對岩石進行鑽孔、安設PVC管，鑽孔間距0.5~1米，部分偏位孤石需在導牆外側0.5~1米範圍鑽孔，最後從地表採用PVC管或竹片夾擊的方式將炸藥安放在岩石指定位置，利用炸藥爆炸產生的能量將岩石破碎、分割、解體。
進一步的，上述導牆是控制地下連續牆各項指標的基準，它起著支護槽口土體，承受地面荷載和穩定泥漿液面的作用，導牆做成“┓┏”形現澆鋼筋混凝土結構，導牆溝槽開挖採用小型挖掘機開挖，人工配合清底，基底夯實後，鋪設7厘米厚1:3水泥沙漿，混凝土澆築採用木模板及木支撐，導牆的鋼筋混凝土施工時，（1）導牆溝槽開挖後立即將導牆中心線引至溝槽中，控制模板施工；（2）導牆主筋用Ф12螺紋鋼，鋼筋間距按150毫米排列，水平鋼筋置於內側採用φ8圓鋼，鋼筋間距按200毫米排列；（3）導牆模板採用木模板，沿縱向設4道鋼管支撐加固，間距30厘米，沿高度方向每1米設一道鋼管支撐；板加固牢固，嚴防跑模，並保證軸線和淨空的準確，沿中線方向左右偏差不大於5毫米；（4）混凝土澆注時兩邊對稱均勻布料，50厘米振搗一次，以表面泛漿，混凝土面不下沉為準，每次澆注留試件一組；（5）混凝土澆注完12h後拆模，接頭鑿毛，覆蓋土工布，灑水養生不少於7天。
進一步的，上述泥漿護壁中的泥漿採用膨潤土泥漿，泥漿配合比如下：每立方米泥漿材料用量千克，膨潤土：70，純鹼：1.8，水：1000，CMC：0.8；泥漿製備時，先配製CMC溶液靜置5小時，按配合比在攪拌筒內加水，加膨潤土，攪拌3分鐘後，再加入CMC溶液，攪拌10分鐘，再加入純鹼，攪拌均勻後，放入儲漿池內，待24小時後，膨潤土顆粒充分水化膨脹，即可泵入循環池，以備使用。
榮譽表彰
2019年9月29日，《遭遇孤石時地下連續牆的一種施工處治方法》獲2018年河北省專利獎優秀獎。
