smw工法机械及其改进.docx

SMW工法机械及其改进 对原地土搅拌加固的SMW工法（Sdoil mising Wall），噪音振动小、施工排土量少、对周围地基无不良影响，易满足日益提高的环保要求。它采用多轴钻削搅拌机及全重叠搭接法施工，高效地形成有优良止水性的连续墙，施工深度也不断加大，最深已接近70m，从而得到蓬勃的发展。同时，其施工机械也不断地得到改进和完善。1 标准机型 首创 SMW工法的日本成幸株式会社使用的标准机型主要参数见表1。为了实现超过整机高度所容许的施工深度，钻杆可分节接成，每节由不同长度的分段组成。预钻所用的单轴钻杆分段长度为30，60，90m，都带有螺旋； 3轴钻杆搅拌螺旋段长675m，无螺旋接杆分段长度为10，20，30，675m（850另有082m分段）。施工时根据桩架高度和成墙深度选用不同的段组成节，按节进行接续钻削搅拌，见又如公称直径 850，桩架高 30m，成墙深450m. 对单轴钻杆：第一节为90260m，第二图1，其中待接分节放置在预先开挖的地槽中，以方便接续。表1钻头公称直径550mm850mm行走底盘DH608-120M桩架高度18-33m,M70D18-30m， M90D驱动电机4555kw 48p275kw 46p2输出轴转速3017.5rmin3015rmin最大施工深度350om45Om 例如公称直径550，桩架高 18m，成墙深35.0m. 对单轴钻杆：第一节为6060m，第H节为90 30m，第三节为 9 0 30m，第四节为 3m； 对三轴钻杆：第一节为 675（螺旋段） 30 20m，第二节为 675 30m，第三节为67530m，第四节为675m。节为90260m； 对三轴钻杆：第一节为 6752（螺旋段）675 202 082m，第二节为 6752 30082m，第三节为 675 082m。 钻杆接头阳样形式见图2，由两根圆销构成轴向连接。单轴钻杆采用图中（a）形式，由4条键传递较大的扭矩；三轴钻杆扭矩较小，则采用图中（b）形式。2 低高度机型 标准机型接续作业时，需要开挖接杆用地槽，取放接杆时则要横向移动机架，接续单轴钻杆约需15min，而三轴钻杆约需30min。整机稳定性差，工作效率低。为此日本大成建设、三和机材、成和机工与成幸株式会社联合开发了SMW15M机型，见图3。 钻杆分成两节，整机高179m，最大施工深度253m，稳定角158（标准机型配30m桩架时整机高326m，不接续最大施工深度234m，稳定角只有 7 4）。接杆安置在专门设计的桩架侧面，可实现自动就位和自动连接，大大简化了接续作业。 为了适应城市高架下方等低空间场地的施工，成幸株式会社进一步采用了SMW500D系列机型。该系列机型最低整机高度只有5m，底盘可采用通用履带式或专用轨道式，如图4，其钻杆形式见图5。 为避免接续作业，日本利根。成幸、三和机材等开发有 STS机型（Safety Telescopic System）见图6。 其特点是伸缩式钻杆，第一节为276mm122m，第二节205mm 8 3m，第三节 152mm 80m，最大可承受600kN拉拔力。各节间无专门伸缩驱动装置，仅依靠固定销进行轴向定位，伸缩时拔出固定销然后有插人。作周期只需8分钟。钻杆全缩时长140m，全伸时长300m。混凝土由三组液压卷筒收放的软管注人。为防止钻削过程中软管扭曲剪断，软管具有强抗扭能力，每路采用二个旋转接头。该机采用M90D17m桩架，最大施工深度 27 6m，稳定角约 16。由于第一节外径较大（一般钻杆外径216mm），弯曲刚度大，容易保证初始钻孔精度。3 TMW机型 SMW连续墙截面在两圆相交处形成细腰，使墙面波状不平，同时降低了连续墙的防水能力。TMW机型（Toautsu soil Mixing Wall）则可形成等厚度混合土连续墙，见图7。 与SMW机型相比，TMW机型增加了两对侧面铣刀，由掘削搅拌轴通过螺旋齿轮驱动，切除地钻头掘削的残余部分，修平地槽壁面。侧面铣刀也加强了搅拌效果，并可扩大钻孔间距，提高施工效率。如图8所示，平整的壁面使加强材料的配置不再受搅拌轴轴距的约束，也可配置较大截面的加强材料，提高墙体强度。加强材料可通过接头相连，以确实保证防水性能。 三根掘削搅拌轴中，两端轴外面配置螺旋叶，中间输送混凝土浆液，中间轴外面配置搅拌叶输送压缩空气，进一步加强混凝土与原地土的搅拌和混合。 TMW机型以搅拌轴的轴距作为基本参数，其驱动参数见表2。表2轴距350mm520mm600mm驱动电机25kw455kw275kw2搅拌轴转速高速40r/min35r/min30r/min低速20r/min17.5r/min15r/min TMW工法的施工顺序采用与SMW工法相同的全重叠搭接法，对冲击值N大于50的地质，也采用预钻孔方式。钻杆接头阳样形式如图2（c)，由六角截面传递扭矩。4 结束语 接续钻杆法是解决整机高度和施工深度矛盾的有效方法，其关键是提高工作效率。而TMW机型提高了 SMWI法的成墙质量。随着 SMW工法的推广应用，其施工机械必将有进一步的发展。