smw工法機(jī)械及其改進(jìn)

SMW工法機(jī)械及其改進(jìn)

對(duì)原地土攪拌加固的SMW工法（SdoilmisingWall），噪音振動(dòng)小、施工排土量少、對(duì)周圍地基無(wú)不良影響，易滿足日益提高的環(huán)保要求。它采用多軸鉆削攪拌機(jī)及全重疊搭接法施工，高效地形成有優(yōu)良止水性的連續(xù)墻，施工深度也不斷加大，最深已接近70m，從而得到蓬勃的發(fā)展。同時(shí)，其施工機(jī)械也不斷地得到改進(jìn)和完善。1

標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型

首創(chuàng)SMW工法的日本成幸株式會(huì)社使用的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型主要參數(shù)見(jiàn)表1。為了實(shí)現(xiàn)超過(guò)整機(jī)高度所容許的施工深度，鉆桿可分節(jié)接成，每節(jié)由不同長(zhǎng)度的分段組成。預(yù)鉆所用的單軸鉆桿分段長(zhǎng)度為3．0，6．0，9．0m，都帶有螺旋；3軸鉆桿攪拌螺旋段長(zhǎng)6．75m，無(wú)螺旋接桿分段長(zhǎng)度為1．0，2．0，3．0，6．75m（φ850另有0．82m分段）。施工時(shí)根據(jù)樁架高度和成墻深度選用不同的段組成節(jié)，按節(jié)進(jìn)行接續(xù)鉆削攪拌，見(jiàn)又如公稱直徑φ850，樁架高30m，成墻深45．0m.

對(duì)單軸鉆桿：第一節(jié)為9．0×2＋6．0m，第二圖1，其中待接分節(jié)放置在預(yù)先開(kāi)挖的地槽中，以方便接續(xù)。表1

鉆頭公稱直徑φ550mmφ850mm行走底盤(pán)DH608-1120M樁架高度18-33m,,M70DD18-30m，M900D驅(qū)動(dòng)電機(jī)45~55kww4／8p×22

75kw4／／6p×22輸出軸轉(zhuǎn)速≈30／17.5r／mmin

≈30／15r／minn

最大施工深度35．0om

45．Om

例如公稱直徑φ550，樁架高18m，成墻深35.0m.

對(duì)單軸鉆桿：第一節(jié)為6．0＋6．0m，第H節(jié)為9．0＋3．0m，第三節(jié)為9．0＋3．0m，第四節(jié)為3m；

對(duì)三軸鉆桿：第一節(jié)為6．75（螺旋段）＋3．0＋2．0m，第二節(jié)為6．75＋3．0m，第三節(jié)為6．75＋3．0m，第四節(jié)為6．75m。節(jié)為9．0×2＋6．0m；

對(duì)三軸鉆桿：第一節(jié)為6．75×2（螺旋段）＋6．75＋2．0×2＋0．82m，第二節(jié)為6．75×2＋3．0＋0．82m，第三節(jié)為6．75＋0．82m。

鉆桿接頭陽(yáng)樣形式見(jiàn)圖2，由兩根圓銷構(gòu)成軸向連接。單軸鉆桿采用圖中（a）形式，由4條鍵傳遞較大的扭矩；三軸鉆桿扭矩較小，則采用圖中（b）形式。2

低高度機(jī)型

標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型接續(xù)作業(yè)時(shí)，需要開(kāi)挖接桿用地槽，取放接桿時(shí)則要橫向移動(dòng)機(jī)架，接續(xù)單軸鉆桿約需15min，而三軸鉆桿約需30min。整機(jī)穩(wěn)定性差，工作效率低。為此日本大成建設(shè)、三和機(jī)材、成和機(jī)工與成幸株式會(huì)社聯(lián)合開(kāi)發(fā)了SMW15M機(jī)型，見(jiàn)圖3。

鉆桿分成兩節(jié)，整機(jī)高17．9m，最大施工深度25．3m，穩(wěn)定角15．8o（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型配30m樁架時(shí)整機(jī)高32．6m，不接續(xù)最大施工深度23．4m，穩(wěn)定角只有7．4o）。接桿安置在專門(mén)設(shè)計(jì)的樁架側(cè)面，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)就位和自動(dòng)連接，大大簡(jiǎn)化了接續(xù)作業(yè)。

為了適應(yīng)城市高架下方等低空間場(chǎng)地的施工，成幸株式會(huì)社進(jìn)一步采用了SMW500D系列機(jī)型。該系列機(jī)型最低整機(jī)高度只有5m，底盤(pán)可采用通用履帶式或?qū)Ｓ密壍朗?，如圖4，其鉆桿形式見(jiàn)圖5。

為避免接續(xù)作業(yè)，日本利根。成幸、三和機(jī)材等開(kāi)發(fā)有STS機(jī)型（SafetyTelescopicSystem）見(jiàn)圖6。

其特點(diǎn)是伸縮式鉆桿，第一節(jié)為φ276mm×12．2m，第二節(jié)φ205mm×8．3m，第三節(jié)φ152mm×8．0m，最大可承受600kN拉拔力。各節(jié)間無(wú)專門(mén)伸縮驅(qū)動(dòng)裝置，僅依靠固定銷進(jìn)行軸向定位，伸縮時(shí)拔出固定銷然后有插人。作周期只需8分鐘。鉆桿全縮時(shí)長(zhǎng)14．0m，全伸時(shí)長(zhǎng)30．0m。混凝土由三組液壓卷筒收放的軟管注人。為防止鉆削過(guò)程中軟管扭曲剪斷，軟管具有強(qiáng)抗扭能力，每路采用二個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭。該機(jī)采用M90D17m樁架，最大施工深度27．6m，穩(wěn)定角約16o。由于第一節(jié)外徑較大（一般鉆桿外徑φ216mm），彎曲剛度大，容易保證初始鉆孔精度。3

TMW機(jī)型

SMW連續(xù)墻截面在兩圓相交處形成細(xì)腰，使墻面波狀不平，同時(shí)降低了連續(xù)墻的防水能力。TMW機(jī)型（ToautsusoilMixingWall）則可形成等厚度混合土連續(xù)墻，見(jiàn)圖7。

與SMW機(jī)型相比，TMW機(jī)型增加了兩對(duì)側(cè)面銑刀，由掘削攪拌軸通過(guò)螺旋齒輪驅(qū)動(dòng)，切除地鉆頭掘削的殘余部分，修平地槽壁面。側(cè)面銑刀也加強(qiáng)了攪拌效果，并可擴(kuò)大鉆孔間距，提高施工效率。如圖8所示，平整的壁面使加強(qiáng)材料的配置不再受攪拌軸軸距的約束，也可配置較大截面的加強(qiáng)材料，提高墻體強(qiáng)度。加強(qiáng)材料可通過(guò)接頭相連，以確實(shí)保證防水性能。

三根掘削攪拌軸中，兩端軸外面配置螺旋葉，中間輸送混凝土漿液，中間軸外面配置攪拌葉輸送壓縮空氣，進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土與原地土的攪拌和混合。

TMW機(jī)型以攪拌軸的軸距作為基本參數(shù)，其驅(qū)動(dòng)參數(shù)見(jiàn)表2。表2軸距350mm

520mm600mm

驅(qū)動(dòng)電機(jī)25kw×4

55kw×2

75kw×2

攪拌軸轉(zhuǎn)速高速40r/minn35r/minn30r/minn低速20r/minn17.5r/mmin15r/minn

TMW工法的施工順序采用與SMW工法相同的全重疊搭接法，對(duì)沖擊值N大于50的地質(zhì)，也采用預(yù)鉆孔方式。鉆桿接頭陽(yáng)樣