一种真空预压深层侧向密封施工方法技术

本发明专利技术公开了一种真空预压深层侧向密封施工方法，其采用同步开槽铺塑一体机进行施工操作，可以实现成槽和铺塑的同步性。本发明专利技术密封体系的截水、截气性能良好，对解决深厚(覆)砂层、回填土以及吹填土的侧向密封性，构建立体密封体系起到积极作用。本发明专利技术可广泛应用于水运、公路和建筑工程等软地基处理中的真空预压深层侧向密封施工，与泥浆搅拌桩密封墙相比具有节省成本、施工速度快，无需后续二次处理密封墙位置等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种真空预压深层侧向密封施工方法
本专利技术涉及一种用于防止水、气在水平方向渗透的深层侧向密封施工工法。
技术介绍
近年来，随着沿海产业带的蓬勃兴起，建设用地短缺的问题日益突出。利用丰富的海滩资源进行围海造陆，已成为沿海地区解决土地资源紧缺矛盾、拓展生存生产空间的重要途径。目前，围海造陆工程普遍采用“围堰(埝)→吹填淤泥(砂)→真空(或联合堆载)预压”形成模式。真空预压排水固结法作为一种经济、有效的软基处理方法，在围海造陆工程中得到广泛应用。密封系统是真空预压排水固结法的重要组成，即采用某种工艺对预压加固区域表面和四周形成封闭，使之不透气(水)，以防止真空度损失，保证加压系统产生的荷载能持久稳定地作用于加固区，是真空预压加固取得加固效果的关键措施。相对于较为成熟的表面密封技术(铺设密封膜)，真空预压深层侧向密封技术受地质条件影响较大，仍需技术提升。常规深层侧向密封技术主要有开挖密封沟、泥浆搅拌墙、垂直侧向插塑、注浆法、钢板桩法、高压旋喷桩法等，其中最常用的是泥浆搅拌墙。其密封机理：泥浆搅拌墙的土性为淤泥混砂，通过淤泥和砂的按比例拌合，颗粒进行重新组合，黏粒充填到砂之间的空隙，形成颗粒较不均匀、级配良好的土，大大降低了砂层的渗透系数，切断了加固区内外的透水(气)层的联系，使墙体满足真空预压侧向密封性的需要。大量的实践使泥浆搅拌墙在真空预压深层侧向密封技术的开发和应用取得了长足的进步，但是在应用中也发现存在一些问题，主要涉及搅拌墙本身密封性以及人工踩膜深度方面的限制等。再者对于相邻区块抽真空时，共用的搅拌墙尚未完全固结，承受来自两侧的真空吸力作用，高含水量的墙体失水，细颗粒被抽至附近土层或砂层，搅拌墙表层将沉陷，并形成较深的空洞，共用密封墙处的密封膜易拉裂，特别是当采取联合堆载前需及早处理。由于泥浆搅拌墙存在踩膜深度不足的缺点，传统开槽设备同样存在机械设备大、成本高以及开槽铺塑同步进行不协调等问题，因此，为解决面大、量广、低成本的真空预压深层测向密封的渗漏问题，需要研究一种新的施工工艺，来进行真空预压深层侧向密封施工。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以实现真空预压深层侧向密封要求的连续成槽铺塑施工工艺方法。对于处理深厚(覆)砂层、回填土以及吹填土软地基真空预压侧向密封施工均可适用。本专利技术通过以下技术手段实现上述专利技术目的：一种真空预压深层侧向密封施工方法，其特征在于采用同步开槽铺塑一体机进行施工操作，所述同步开槽铺塑一体机包括行走履带、为同步开槽铺塑一体机提供动力的液压系统、开槽机构及铺塑机构，所述开槽机构包括一钻杆，及一液压臂，所述液压臂一端铰接于钻杆另一端铰接于液压系统，所述液压臂控制钻杆的升降高度及俯仰角度，及注浆系统，所述注浆系统包括设置于钻杆头部的注浆口、输浆泵和连接于注浆口与注浆泵之间的输浆管，及排砂系统，所述排砂系统包括抽浆泵及抽砂管；所述铺塑结构包括铺塑卷筒、双齿轮传动装置、卷筒升降电机及铺塑电机，所述双齿轮传动装置左右对称地设置于铺塑卷筒两侧，铺塑卷筒固定连接于一定位架且铺塑卷筒装设有土工防渗膜卷，定位架的两端分别固定连接于两侧齿轮传动装置的齿条，所述卷筒升降电机驱动左右两侧的双齿轮传动装置中的主动轮相向转动，从而驱使铺塑卷筒竖直地上升或下降；所述铺塑电机驱动铺塑卷筒旋转从而使土工土工防渗膜从铺塑卷筒外表面舒展开来；所述施工操作步骤如下：1)确定施工区域各边密封墙的成槽轴线控制点，将控制点延伸至密封墙以外区域；2)泥浆配置；3)采用同步开槽铺塑一体机的螺旋钻杆沿密封墙轴线进行竖直方向的导孔施工，每边密封墙钻设若干导孔；4)采用同步开槽铺塑一体机的螺旋钻杆沿步骤3中的施工好的导孔下钻并切削成槽的方式进行连续成槽；5)排砂注浆，采用相互独立的排砂和注浆系统，在螺旋钻机钻进的时候开启注浆泵，减少钻进过程中的阻力以及泥浆护壁，同时在施工一定长度的槽段后用排砂泵抽走槽段内残留的砂、石等残渣；6)采用双齿轮传动装置将铺塑卷筒压入已清理完成的槽段内，同时开启牵引钢丝卷筒，将铺塑卷筒压入设计标高的位置，然后固定牵引钢丝；将塑膜放松一段，将塑膜起始端固定杆插入槽段底端固定，开动铺塑电机，然后通过铺塑电机的转动使卷绕于铺塑卷筒表面的土工防渗膜沿槽段的竖直壁面舒展铺入槽段的泥浆中；7)重复步骤3～6连续成槽、铺塑，保证成槽铺塑的同步性；8)已施工段密封墙补浆维护，铺设完后在槽段内灌充泥浆、沉淀，并多次循环施工；9)在真空预压铺设密封膜后，将密封膜粘贴在槽段中的土工防渗膜上，并踩入切槽内一定深度。当铺设土工防渗膜时，前一筒卷膜用尽需要使用后一筒卷膜时，以前一筒卷膜结束的位置为起点，将所述同步开槽铺塑一体机后退一段距离，新施工一槽段且与已铺塑成槽段缓和相交，重新下压铺塑卷筒至设计标高，在与槽内前一卷膜搭接一段长度的某一位置作为新膜起铺点，插入固定杆开始铺设后一筒卷膜。后一卷膜与前一卷膜搭接重叠的距离为2～3米。所述槽段的槽宽为0.3～0.5m，且成槽的最小宽度比铺塑卷筒的最大宽度至少大0.1m。所述导孔直径为0.3～0.5m，所述步骤4是施工若干个导孔使之形成一段连续的槽段，成槽施工时微调螺旋钻杆的俯仰角度，通过上提和下搅的来回往复运动来实现螺旋钻杆对槽壁砂土体的切削。所述泥浆配置采用新鲜优质膨润土泥浆，使用200目商品膨润土、分散剂配制泥浆，泥浆比重约为1.35～1.45，在成槽施工中，槽内泥浆液面与槽段顶面距离大致200mm，成槽施工完成时，泥浆液面不低于导墙顶面30cm，经砂泵排出的泥浆在处理后循环用于槽壁护壁。排砂注浆：排砂和注浆为两个独立的系统，在施工过程中相互配合工作，钻孔施工的同时开启注浆泵注浆边切削砂石土体边注浆，在切削砂石土体过程中，及时开启砂石泵，排出切削过程中落入槽段内的砂石，迅速清理残渣和余浆。本专利技术密封体系的截水、截气性能良好，对解决深厚(覆)砂层、回填土以及吹填土的侧向密封性，构建立体密封体系起到积极作用。本专利技术可广泛应用于水运、公路和建筑工程等软地基处理中的真空预压深层侧向密封施工，与泥浆搅拌桩密封墙相比具有节省成本、施工速度快，无需后续二次处理密封墙位置等特点。附图说明图1是本专利技术中同步开槽铺塑一体机的立面结构示意图；图2是铺塑机构的结构示意图。图3是是铺塑卷膜搭接的俯向示意图；图4是铺塑卷膜搭接的立面示意图；图5是密封膜与土工防渗卷膜搭接图。图1中：1行走履带，2牵引钢丝，3卷筒升降电机，4铺塑卷筒，4.1定位架，5双齿轮传动装置，6铺塑电机，7桁架，8排砂管，9螺旋钻杆，10注浆口，11行走电机，12输浆管、13液压臂、14防渗膜卷、15已开槽铺塑段、16第二卷膜开始铺塑点、17第二卷膜固定点、18第一、二卷膜搭接点、19第一卷膜、20第二卷膜、21真空预压处理区、22槽内泥浆、23土工防渗膜、24真空预压密封膜、25密封膜与卷膜搭接。具体实施方式本专利技术的真空预压深层侧向密封施工方法，采用如下的同步开槽铺塑一体机，如图1～2所示，为本专利技术的用于深层侧向密封施工的开槽铺塑一体机，主要包括机架、行走履带1、液压系统、开槽机构及铺塑机构。机架用于固定及支承各部件，机架上还设置有桁架7。所述液压系统为同步开槽铺塑一体机提供液压动力，例如为开槽机构的升降及改变角度提供动力、为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空预压深层侧向密封施工方法，其特征在于采用同步开槽铺塑一体机进行施工操作，所述同步开槽铺塑一体机包括行走履带、为同步开槽铺塑一体机提供动力的液压系统、开槽机构及铺塑机构，所述开槽机构包括一钻杆，及一液压臂，所述液压臂一端铰接于钻杆另一端铰接于液压系统，所述液压臂控制钻杆的升降高度及俯仰角度，及注浆系统，所述注浆系统包括设置于钻杆头部的注浆口、输浆泵和连接于注浆口与注浆泵之间的输浆管，及排砂系统，所述排砂系统包括抽浆泵及抽砂管；所述铺塑结构包括铺塑卷筒、双齿轮传动装置、卷筒升降电机及铺塑电机，所述双齿轮传动装置左右对称地设置于铺塑卷筒两侧，铺塑卷筒固定连接于一定位架且铺塑卷筒装设有土工防渗膜卷，定位架的两端分别固定连接于两侧齿轮传动装置的齿条，所述卷筒升降电机驱动左右两侧的双齿轮传动装置中的主动轮相向转动，从而驱使铺塑卷筒竖直地上升或下降；所述铺塑电机驱动铺塑卷筒旋转从而使土工土工防渗膜从铺塑卷筒外表面舒展开来；所述施工操作步骤如下：1)确定施工区域各边密封墙的成槽轴线控制点，将控制点延伸至密封墙以外区域；2)泥浆配置；3)采用同步开槽铺塑一体机的螺旋钻杆沿密封墙轴线进行竖直方向的导孔施工，每边密封墙钻设若干导孔；4)采用同步开槽铺塑一体机的螺旋钻杆沿步骤3中的施工好的导孔下钻并切削成槽的方式进行连续成槽；5)排砂注浆，采用相互独立的排砂和注浆系统，在螺旋钻机钻进的时候开启注浆泵，减少钻进过程中的阻力以及泥浆护壁，同时在施工一定长度的槽段后用排砂泵抽走槽段内残留的砂、石等残渣；6)采用双齿轮传动装置将铺塑卷筒压入已清理完成的槽段内，同时开启牵引钢丝卷筒，将铺塑卷筒压入设计标高的位置，然后固定牵引钢丝；将塑膜放松一段，将塑膜起始端固定杆插入槽段底端固定，开动铺塑电机，然后通过铺塑电机的转动使卷绕于铺塑卷筒表面的土工防渗膜沿槽段的竖直壁面舒展铺入槽段的泥浆中；7)重复步骤3～6连续成槽、铺塑，保证成槽铺塑的同步性；8)已施工段密封墙补浆维护，铺设完后在槽段内灌充泥浆、沉淀，并多次循环施工；9)在真空预压铺设密封膜后，将密封膜粘贴在槽段中的土工防渗膜上，并踩入切槽内一定深度。...

【技术特征摘要】
1.一种真空预压深层侧向密封施工方法，其特征在于采用同步开槽铺塑一体机进行施工操作，所述同步开槽铺塑一体机包括行走履带、为同步开槽铺塑一体机提供动力的液压系统、开槽机构及铺塑机构，所述开槽机构包括一钻杆，及一液压臂，所述液压臂一端铰接于钻杆另一端铰接于液压系统，所述液压臂控制钻杆的升降高度及俯仰角度，及注浆系统，所述注浆系统包括设置于钻杆头部的注浆口、输浆泵和连接于注浆口与注浆泵之间的输浆管，及排砂系统，所述排砂系统包括抽浆泵及抽砂管；所述铺塑结构包括铺塑卷筒、双齿轮传动装置、卷筒升降电机及铺塑电机，所述双齿轮传动装置左右对称地设置于铺塑卷筒两侧，铺塑卷筒固定连接于一定位架且铺塑卷筒装设有土工防渗膜卷，定位架的两端分别固定连接于两侧齿轮传动装置的齿条，所述卷筒升降电机驱动左右两侧的双齿轮传动装置中的主动轮相向转动，从而驱使铺塑卷筒竖直地上升或下降；所述铺塑电机驱动铺塑卷筒旋转从而使土工土工防渗膜从铺塑卷筒外表面舒展开来；所述施工操作步骤如下：1)确定施工区域各边密封墙的成槽轴线控制点，将控制点延伸至密封墙以外区域；2)泥浆配置；3)采用同步开槽铺塑一体机的螺旋钻杆沿密封墙轴线进行竖直方向的导孔施工，每边密封墙钻设若干导孔；4)采用同步开槽铺塑一体机的螺旋钻杆沿步骤3中的施工好的导孔下钻并切削成槽的方式进行连续成槽；5)排砂注浆，采用相互独立的排砂和注浆系统，在螺旋钻机钻进的时候开启注浆泵，减少钻进过程中的阻力以及泥浆护壁，同时在施工一定长度的槽段后用排砂泵抽走槽段内残留的砂、石残渣；6)采用双齿轮传动装置将铺塑卷筒压入已清理完成的槽段内，同时开启牵引钢丝卷筒，将铺塑卷筒压入设计标高的位置，然后固定牵引钢丝；将塑膜放松一段，将塑膜起始端固定杆插入槽段底端固定，开动铺塑电机，然后通过铺塑电机的转动使卷绕于铺塑卷筒表面的土工防渗膜沿槽段的竖直壁面舒展铺入槽段的泥浆中；7)重复步骤3～6连续成槽、铺塑，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永平，陈伟东，周琦，陈伟，李燕，张保童，周治江，官保华，
申请(专利权)人：中交四航工程研究院有限公司，中交四航岩土工程有限公司，广州港湾工程质量检测有限公司，广州四航材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44