一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置及方法
一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地下建筑工程技术领域中的施工方法和装置，具体地，涉及一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置及方法。
【背景技术】
[0002]地下连续墙各单元槽段间的接头形式及质量直接影响地下连续墙的工作性能。常见的接头形式有刚性接头和柔性接头两种，目前在地下连续墙施工中，刚性接头的使用占据主导地位。由于地下连续墙采取分槽段施工的流程，往往导致在先期形成的槽段侧面粘有大量夹泥及绕流混凝土，需要采用特制的清泥装置进行清刷，一般需要清洁10次以上，才能保证接头处的新老混凝土墙结合紧密，否则将会在两幅槽段之间产生夹泥，最终导致混凝土地下连续墙出现渗漏现象，影响工程的使用。而目前地下连续墙接头的清理方式是借助于开挖槽的成槽抓斗来实现，工程成本偏高且不经济适用。针对如何减少清泥次数，提高清泥质量及施工效率，降低工程成本，已成为地下连续墙施工中的难点之一。
[0003]经对现有技术文献的检索发现，专利申请号为:CN201420178666.9，公开(公告)号为:CN203846483U，该专利提供了一种地下连续墙H型钢刷壁器，“该刷壁器能全方位紧贴H型钢进行刷壁工作，不留死角，无残余附着物，同时更换钢丝刷方便，且操作简单，加工成本低。”然而，该专利所阐述的接触钢板的下端并未直接与H型钢接触，造成某些吸附力极强的附着物无法直接被切下，从而大大增加钢丝刷的清泥难度，甚至导致钢丝刷的毛刷出现堵塞现象，需要反复拆装并清洗钢丝刷才能继续清泥，降低施工效率。该专利所阐述的装置与成槽抓斗通过高强螺栓连接，继而通过控制成槽抓斗的提升及下降完成清泥工作，工程成本偏高，不经济适用，而且成槽抓斗的宽度大于接头的长度，成槽抓斗端部呈弧形，与接头的形状不匹配，因此无法彻底清理掉接头上的绕流混凝土和夹泥。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置及方法，无需借用成槽机械提供动力支持，可以全方位、高效率的处理刚性接头处夹泥及绕流混凝土，同时降低工程成本。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，所述清除装置包括:固定模块、除泥模块、平衡模块、水洗滚动清泥模块、吊环，其中:吊环均匀分布在固定模块的顶部；除泥模块设置于固定模块一侧，且除泥模块的位置靠近固定模块的底部，除泥模块与固定模块固定连接；水洗滚动清泥模块与除泥模块同侧，且水洗滚动清泥模块的位置靠近固定模块的顶部，该水洗滚动清泥模块与固定模块相连；平衡模块设置于固定模块另一侧，且平衡模块的位置靠近固定模块的底部，平衡模块与固定模块相连。
[0006]优选地，所述固定模块为20mm-40mm厚的钢板，其长度为地下连续墙基槽深度的1/10-1/8、宽度小于地下连续墙槽段间刚性接头构件的内部净尺寸。
[0007]优选地，所述除泥模块包括:固定安装板和可拆卸刮片，其中:固定安装板为一变截面钢板，其截面宽的一端与固定模块固定连接、截面窄的一端与内螺纹套筒固定连接；可拆卸刮片的一端与螺栓固定连接，该螺栓的规格与固定安装板截面窄端的内螺纹套筒相匹配，且该螺栓与固定安装板截面窄端的内螺纹套筒连接。
[0008]更优选地，所述固定安装板与所述固定模块所呈夹角为30° -45°。
[0009]优选地，所述平衡模块是由尺寸相同的钢板焊接而成的未封顶箱体，该未封顶箱体固定连接在固定模块底部；每块钢板的厚度为5mm-10mm、长度及高度均等于固定模块宽度的 1/5-1/3。
[0010]优选地，所述水洗滚动清泥模块包括:滚动钢丝刷、固定板、高压喷水管、滚动轴、电动马达及内齿轮，其中:若干个高压喷水管均匀分布在固定模块上且高压喷水管位于滚动钢丝刷的上方；两块固定板的规格相同且平行设置，并固定在固定模块上；滚动钢丝刷的两侧设有滚动轴，滚动轴可保证滚动钢丝刷绕轴旋转，滚动轴的一端与固定板固定连接、另一端设置凸起部分，该凸起部分可防止滚动钢丝刷在滚动过程中沿着轴向滑脱；滚动钢丝刷内部设有电动马达及内齿轮，且电动马达的转子上设置外齿轮，内齿轮的外直径与滚动钢丝刷的内侧壁的直径相等，该内齿轮的外壁与滚动钢丝刷的内侧壁固定连接，且内齿轮的轮齿与电动马达的转子上的外齿轮的轮齿相啮合，该连接保证电动马达驱动内齿轮绕轴旋转，进而内齿轮驱动滚动钢丝刷绕轴旋转，起到主动除泥的作用。
[0011]更优选地，所述滚动钢丝刷的直径为800mm-1000mm、长度小于两块固定板的净距。
[0012]根据本发明的另一个方面，提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，所述方法包括以下步骤:
[0013]第一步、待地下连续墙刚性接头处的工字钢的一侧已浇筑混凝土的地下连续墙的强度达到60% -80%后，在该工字钢另一侧，通过塔吊设备，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置；
[0014]第二步、根据实际地质情况确定地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的下放速度；
[0015]第三步、根据实际地质情况确定地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的高压喷水管的喷水压力；
[0016]第四步、开启地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中的高压喷水管，按照第三步确定该高压喷水管的喷水压力，以第二步中确定的下放速度下放地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，至地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置下放到地下连续墙基槽最底部，从而完成地下连续墙刚性接头的清泥工作。
[0017]优选地，所述第一步，具体步骤如下:
[0018]I)将塔吊设备的吊钩与地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的顶部的若干个吊环相连接，然后将地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置吊起；
[0019]2)调节地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中平衡模块的重量，保证地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中的固定模块与水平地面保持垂直；
[0020]3)利用塔吊设备垂直下放地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，使地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的水洗滚动清泥模块中的滚动钢丝刷紧贴在工字钢的垂直侧壁上；至此，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置完毕。
[0021]更优选地，步骤2)中，调节所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的平衡模块的重量是指:通过向所述平衡模块的箱体内添加钢板的方式来增大所述平衡模块的重量。
[0022]优选地，所述第二步中，具体的:
[0023]当所述清除装置穿过的土层为粗砂、中砂、细砂时，所述清除装置的下放速度为1-2m/s ；
[0024]当所述清除装置穿过的土层为粉砂、粉细砂时，所述清除装置的下放速度为0.8-lm/s ；
[0025]当所述清除装置穿过的土层为粘土、粉质粘土、砂质粘土时，所述清除装置的下放速度为 0.6-0.8m/s ；
[0026]当所述清除装置穿过的土层为淤泥质粉质粘土、淤泥质土时，所述清除装置的下放速度为0.2-0.6m/so
[0027]优选地，所述第三步中，具体的:
[0028]当所述清除装置穿过的土层为粗砂、中砂、细砂时，所述清除装置的喷水压力为0.2-0.6Mpa ；
[0029]当所述清除装置穿过的土层为粉砂、粉细砂时，所述清除装置的喷水压力为0.6-0.8Mpa ；
[0030]当所述清除装置穿过的土层为粘土、粉质粘土、砂质粘土时，所述清除装置的喷水压力为 0.8-1.0Mpa ；
[0031]当所述清除装置穿过的土层为淤泥质粉质粘土、淤泥质土时，所述清除装置的喷水压力为1.0-1.2Mpa。
[0032]本发明的工作原理和过程:在固定模块通过塔吊设备起吊时，可通过平衡模块控制整个装置的垂直度，保证施工过程中时刻与地面保持垂直状态；通过控制地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的下放速度及调整所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中高压喷水管的喷水压力，展现所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法的节能性和环保性两大优点；在整个清泥过程中，除泥模块负责清理吸附力极强的大型附着物，且可随时更换可拆卸刮片，保证除泥模块除泥的质量；滚动钢丝刷一方面通过内部设有电动马达，使其转子上的外齿轮与滚动钢丝刷内部设有的内齿轮固定啮合，带动内齿轮绕轴旋转，而内齿轮又与滚动钢丝刷内侧壁固定连接，最终得以驱动滚动钢丝刷绕轴旋转，起到主动除泥的作用；另一方面，滚动钢丝刷在高压水流的喷射下，既可以清理刚性接头处的中小型且易处理附着物，又可以处理依附在滚动钢丝刷上的夹泥，大大减小了滚动钢丝刷的堵塞率。
[0033]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0034]本发明无需借用成槽机械提供动力支持，且在清理夹泥 过程中，可以有效地通过所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，进行全方位、高效率的处理刚性接头处夹泥及绕流混凝土，同时降低工程成本；本发明通过除泥模块和水洗滚动清泥模块的相互配合，施工效率得以大大提高。
【附图说明】
[0035]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0036]图1(a)为本发明一优选实施例的装置结构示意图，其中(a-Ι)为除泥模块侧立面结构示意图；(a_2)为水洗滚动清泥模块侧立面装配图，(a-3)为除泥模块装配图；
[0037]图1 (b)为图1 (a)所示除泥模块的A-A剖面图；
[0038]图2为本发明一优选实施例的俯视图；
[0039]图3为本发明一优选实施例的正立面剖视图及内齿轮与电动马达转子上外齿轮的啮合示意图，其中(a)为正立面剖视图、(b)为内齿轮与电动马达转子上外齿轮的啮合示意图；
[0040]图4为本发明一优选实施例的固定安装板与内螺纹套筒的连接示意图；
[0041]图中:
[0042]I为固定模块、2为除泥模块、2-1为固定安装板、2-2为可拆卸刮片、2_3为内螺纹套筒、2-4为螺栓、3为平衡模块、4为水洗滚动清泥模块、5为滚动钢丝刷、6为固定板、7为高压喷水管、8为滚动轴、9为吊环、10为工字钢、11为地下连续墙、12为电动马达、13为转子、14为内齿轮、15为加劲肋。
【具体实施方式】
[0043]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0044]实施例1:
[0045]如图1(a)、图1(b)所示，本实施例提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，所述清除装置包括:固定模块1、除泥模块2、平衡模块3、水洗滚动清泥模块4、吊环9，各部件之间的连接关系为:
[0046]吊环9均匀分布在固定模块I的顶部；除泥模块2位于固定模块I一侧，且除泥模块2的位置靠近固定模块I的底部，除泥模块2与固定模块I固定连接；水洗滚动清泥模块4与除泥模块2位于同侧，且水洗滚动清泥模块4的位置靠近固定模块I顶部，该水洗滚动清泥模块4通过自身的两块固定板6与固定模块I以焊接方式相连；平衡模块3位于固定模块I另一侧，且平衡模块3的位置靠近固定模块I的底部，平衡模块3与固定模块I焊接相连。
[0047]如图2、图3中(a)、(b)所示，本实施例中:
[0048]所述固定模块I为30mm厚的钢板，其长度为地下连续墙基槽深度的1/10_1/8，即为3m;其宽度小于地下连续墙槽段间刚性接头构件的内部净尺寸，为950mm，本实施例中地下连续墙槽段间刚性接头构件为工字钢10，其腹板高度为1000mm。
[0049]所述除泥模块2包括:固定安装板2-1、可拆卸刮片2-2，其中:固定安装板2_1为一变截面钢板，该变截面钢板采用Q235钢，其高度为0.7m，且较宽一端截面厚度为15cm、较窄一端截面厚度为5cm ;可拆卸刮片2-2的高度为0.3m，其较宽一端的截面厚度为5cm、较窄一端的截面厚度为20mm ;固定安装板2-1较宽的一端在距离所述固定模块I底部1/3处与所述固定模块I采用136-C02FCAW( 二氧化碳药芯焊丝保护焊)进行焊接，焊缝高度为12mm ;采用焊条E43系列、通过角焊缝将固定安装板2_1较窄的一端与内螺纹套筒2_3焊接，焊缝高度为1mm ;所述内螺纹套筒2-3的外径为200mm、长度为300mm ;为了加强固定安装板2-1较窄一端与内螺纹套筒2-3的连接强度，继续采用焊条E43系列、通过角焊缝在固定安装板2-1较窄一端的两侧各焊接一块加劲肋15，焊缝高度为8mm，加劲肋15的尺寸为250mmX 50mmX 300mm。如图4所示，可拆卸刮片2-2较宽的一端与螺栓2-4采用焊条E43系列、通过角焊缝焊接，焊缝高度为10mm，所述螺栓的尺寸为M125X 13.5 ;可拆卸刮片2_2较宽的一端所焊接的螺栓2-4的规格与固定安装板2-1较窄一端的内螺纹套筒2-3相匹配，且该螺栓2-4与固定安装板2-1较窄一端的内螺纹套筒2-3连接；固定安装板2-1与所述固定模块I所呈夹角为40°。
[0050]所述水洗滚动清泥模块4包括:滚动钢丝刷5、两块固定板6、高压喷水管7、滚动轴8、电动马达12及内齿轮14，其中:五个高压喷水管7以150mm的距离均匀地分布在固定模块I的轴线上，且高压喷水管7位于滚动钢丝刷5的上方300mm处，该高压喷水管7的直径为30mm ;两块固定板6的规格均为100mmX 2mmX 1200mm且平行设置，两块固定板6的顶端距离所述固定模块I的顶部为700mm，两块固定板6的外侧距离所述固定模块I两侧的长度均为50mm，采用136-C02FCAW(二氧化碳药芯焊丝保护焊)的方法将两块固定板6与所述固定模块I焊接，焊缝高度为10mm，两块固定板6的净距为810mm ;滚动钢丝刷5的直径为1000mm，长度小于两块固定板6的净距，即为800mm ;该滚动钢丝刷5的两侧设有滚动轴8，滚动轴8的直径为100mm，所述滚动轴8可保证滚动钢丝刷5绕轴旋转，滚动轴8的一端与固定板6采用焊条E43系列、通过角焊缝焊接，焊缝高度为8mm ;滚动轴8的另一端设置凸起部分，所述凸起部分为圆环，壁厚为3cm，该圆环内径等于滚动轴8的外径，即为100_，采用焊条E43系列、通过角焊缝将圆环与滚动轴8的另一端焊接，焊缝高度为8_，所述凸起部分可防止滚动钢丝刷5在滚动过程中沿着轴向滑脱。
[0051]所述滚动钢丝刷5内部设有电动马达12及内齿轮14，电动马达12采用Y315L—6级110KW三相异步电动机，且电动马达12的转子13上设有外齿轮，其中:外齿轮的具体参数为:分度圆直径为350mm、齿数为59、模数为4.0、压力角为20° ;内齿轮14采用工厂特制，具体的参数为:分度圆直径为970mm、齿数为59、模数4.0、压力角为20° ;内齿轮14的外直径与滚动钢丝刷5的内侧壁的直径相等，即为970mm，采用136_C02FCAW( 二氧化碳药芯焊丝保护焊)的方法将内齿轮14的外壁与滚动钢丝刷5的内侧壁进行角焊缝焊接，焊缝高度为10mm，且内齿轮14的轮齿与电动马达12的转子13上的外齿轮的轮齿相啮合。该连接可保证电动马达12驱动内齿轮14绕轴旋转，进而内齿轮14驱动滚动钢丝刷5绕轴旋转，起到主动除泥的作用。
[0052]实施例2:
[0053]本实施例以某地铁线路为例，主体围护结构设计单位采用厚度为1200mm地下连续墙加竖向5道内支撑方案，两槽段地下连续墙11之间的接头采用工字钢，工字钢10的腹板高度为1000mm，且地下连续墙11深度为27m，地下连续墙11基槽侧壁自上而下的土层可分为三类:第一类土层为粗砂层及中砂层，厚度分别为3.0m及4.2m ;第二类土层为粘土、粉质粘土及砂质粘土层，厚度分别为3.0m,4.2m及4.1m ;第三类土层为淤泥质粉质粘土和淤泥质土，厚度分别为4.4m及4.lm。
[0054]本实施例提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，所述方法基于所述清除装置，【具体实施方式】如下:
[0055]第一步，待地下连续墙11刚性接头处的工字钢10的一侧已浇筑混凝土的地下连续墙11的强度达到80%后，在该工字钢10另一侧，通过型号为QTZ63TC5610塔吊设备，初步定位所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，具体的:
[0056]I)将型号为QTZ63TC5610塔吊设备的吊钩与所述清除装置顶部的四个吊环9相连接，然后将所述清除装置吊起；
[0057]2)调节所述清除装置中平衡模块3的重量，保证所述清除装置中的固定模块I与水平地面保持垂直；
[0058]本实施例中，所述平衡模块3是由5块尺寸为300mmX8mmX 300mm的钢板采用焊条E43系列、通过角焊缝焊接成的未封顶的箱体，且焊缝高度为8mm，所述钢板采用Q235钢；继而采用136-C02FCAW(二氧化碳药芯焊丝保护焊)焊接法将未封顶箱体的一侧焊接在距离所述固定模块I的底部600mm处，焊缝高度为10mm。
[0059]本实施例中，所述调节平衡模块3的重量是指:通过向所述平衡模块3的箱体内添加2个尺寸为250mmX 1mmX 250mm钢板的方式来增大所述平衡模块3的重量。
[0060]3)利用型号为QTZ63TC5610塔吊设备垂直下放所述清除装置，使所述清除装置的水洗滚动清泥模块4中的滚动钢丝刷5 紧贴在工字钢10的垂直侧壁上；至此，初步定位所述清除装置完毕。
[0061]第二步，根据实际地质情况确定所述清除装置的下放速度；具体的:
[0062]当所述清除装置穿过第一类土层时，即厚度为3.0m的粗砂层及厚度为4.2m的中砂层，所述清除装置的下放速度为1.5m/s ;
[0063]当地所述清除装置穿过第二类土层时，即厚度为3.0m的粘土、4.2m的粉质粘土及4.1m的砂质黏土层，所述清除装置的下放速度为0.7m/s ；
[0064]当所述清除装置穿过第三类土层时，即厚度为4.4m的淤泥质粉质粘土及4.1m的淤泥质土，所述清除装置的下放速度为0.4m/so
[0065]第三步，根据实际地质情况确定所述清除装置的高压喷水管7的喷水压力，所述高压喷水管7采用的型号为GF88 ;具体的:
[0066]当所述清除装置穿过第一类土层时，即厚度为3.0m的粗砂层及厚度为4.2m的中砂层，所述清除装置的喷水压力为0.4Mpa ;
[0067]当所述清除装置穿过第二类土层时，即厚度为3.0m的粘土、4.2m的粉质粘土及4.1m的砂质黏土层，所述清除装置的喷水压力为0.8Mpa ；
[0068]当所述清除装置穿过第三类土层时，即厚度为4.4m的淤泥质粉质粘土及4.1m的淤泥质土，所述清除装置的喷水压力为1.2Mpa。
[0069]第四步，开启所述清除装置中的高压喷水管7，按照第三步确定该高压喷水管7的喷水压力，以第二步中确定的下放速度下放所述清除装置至其下放到地下连续墙基槽最底部，从而完成地下连续墙刚性接头的清泥工作。
[0070]本实施例中应用本发明所述装置及方法，有效地解决了地下连续墙刚性接头处的清泥困难的问题，在整个施工过程中秉承着高效、节能、环保的原则，大大缩短了施工工期，提高了工程效率。
[0071]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述装置包括:固定模块、除泥模块、平衡模块、水洗滚动清泥模块和吊环，其中:所述吊环均匀分布在所述固定模块的顶部；所述除泥模块位于所述固定模块的一侧，且所述除泥模块的位置靠近所述固定模块的底部，所述除泥模块与所述固定模块固定连接；所述水洗滚动清泥模块与所述除泥模块位于同侧，且所述水洗滚动清泥模块的位置靠近所述固定模块的顶部，所述水洗滚动清泥模块与所述固定模块相连；所述平衡模块位于所述固定模块的另一侧，且所述平衡模块的位置靠近所述固定模块的底部，所述平衡模块与所述固定模块相连。2.根据权利要求1所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述除泥模块包括:固定安装板和可拆卸刮片，其中:固定安装板为一变截面钢板，其截面宽的一端与固定模块固定连接、截面窄的一端与内螺纹套筒固定连接；可拆卸刮片的一端与螺栓固定连接，该螺栓的规格与固定安装板截面窄端的内螺纹套筒相匹配，且该螺栓与固定安装板截面窄端的内螺纹套筒连接。3.根据权利要求2所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述固定安装板与固定模块所呈夹角为30° -45°。4.根据权利要求1所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述水洗滚动清泥模块包括:滚动钢丝刷、两块固定板、高压喷水管、滚动轴、电动马达及内齿轮，其中:若干个高压喷水管均匀分布在固定模块上且高压喷水管位于滚动钢丝刷的上方；两块固定板的规格相同且平行设置，并固定在固定模块上；滚动钢丝刷的两侧设有滚动轴，滚动轴保证滚动钢丝刷绕轴旋转，滚动轴的一端与固定板固定连接、另一端设置凸起部分，该凸起部分防止滚动钢丝刷在滚动过程中沿着轴向滑脱；滚动钢丝刷内部设有电动马达及内齿轮，且电动马达的转子上设有外齿轮；内齿轮的外直径与滚动钢丝刷的内侧壁的直径相等，该内齿轮的外壁与滚动钢丝刷的内侧壁固定连接，且内齿轮的轮齿与电动马达的转子上的外齿轮的轮齿相啮合，该连接保证电动马达驱动内齿轮绕轴旋转，进而内齿轮驱动滚动钢丝刷绕轴旋转，起到主动除泥的作用。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述固定模块为钢板，其长度为地下连续墙基槽深度的1/10-1/8、宽度小于地下连续墙槽段间刚性接头构件的内部净尺寸。6.根据权利要求1-4任一项所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述平衡模块是由尺寸相同的钢板焊接而成的未封顶箱体，该未封顶箱体固定连接在固定模块底部；每块钢板长度及高度均等于固定模块宽度的1/5-1/3。7.一种采用权利要求1-6任一项所述装置的地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 第一步、待地下连续墙刚性接头处的工字钢的一侧已浇筑混凝土的地下连续墙的强度达到60% -80%后，在该工字钢另一侧，通过塔吊设备，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置； 第二步、根据实际地质情况确定地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的下放速度； 第三步、根据实际地质情况确定地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的高压喷水管的喷水压力； 第四步、开启地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中的高压喷水管，按照第三步确定该高压喷水管的喷水压力，以第二步中确定的下放速度下放地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，至地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置下放到地下连续墙基槽最底部，从而完成地下连续墙刚性接头的清泥工作。8.根据权利要求7所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，其特征在于，所述第一步，具体步骤如下: . 1)将塔吊设备的吊钩与地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的顶部的若干个吊环相连接，然后将地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置吊起； .2)调节地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中平衡模块的重量，保证地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中的固定模块与水平地面保持垂直； .3)利用塔吊设备垂直下放地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，使地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的水洗滚动清泥模块中的滚动钢丝刷紧贴在工字钢的垂直侧壁上；至此，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置完毕。9.根据权利要求7或8所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，其特征在于，所述第二步中，具体如下: 当所述清除装置穿过的土层为粗砂、中砂、细砂时，所述清除装置的下放速度为l_2m/s ； 当所述清除装置穿过的土层为粉砂、粉细砂时，所述清除装置的下放速度为0.8-lm/s ； 当所述清除装置穿过的土层为粘土、粉质粘土、砂质粘土时，所述清除装置的下放速度为 0.6-0.8m/s ； 当所述清除装置穿过的土层为淤泥质粉质粘土、淤泥质土时，所述清除装置的下放速度为 0.2-0.6m/so10.根据权利要求7或8所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，其特征在于，所述第三步中，具体如下: 当所述清除装置穿过的土层为粗砂、中砂、细砂时，所述清除装置的喷水压力为0.2-0.6Mpa ; 当所述清除装置穿过的土层为粉砂、粉细砂时，所述清除装置的喷水压力为0.6-0.8Mpa ; 当所述清除装置穿过的土层为粘土、粉质粘土、砂质粘土时，所述清除装置的喷水压力为 0.8-1.0Mpa ； 当所述清除装置穿过的土层为淤泥质粉质粘土、淤泥质土时，所述清除装置的喷水压力为 1.0-1.2Mpa。
【专利摘要】本发明提供了一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置及方法，所述方法步骤包括：待地下连续墙刚性接头处的工字钢的一侧已浇筑混凝土的地下连续墙的强度达到60％-80％后，在该工字钢另一侧，通过塔吊设备，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置；根据实际地质情况确定所述装置的下放速度；根据实际地质情况确定所述装置的高压喷水管的喷水压力；开启所述装置中的高压喷水管，按照第三步确定该高压喷水管的喷水压力，以第二步中确定的下放速度下放所述装置至其下放到地下连续墙基槽最底部，从而完成地下连续墙刚性接头的清泥工作。本发明无需借用成槽机械提供动力支持，同时降低工程成本。
【IPC分类】B08B3/02, B08B7/04, B08B1/00, B08B1/04
【公开号】CN104889115
【申请号】CN201510260968
【发明人】朱小藻, 蔡连利, 高宪民, 周阳宗, 刘锐, 沈水龙, 范志高, 唐德刚, 余大成, 张益柱, 余贵良, 陶红杰, 黄帮兴, 闫江涛, 刘晓雪, 史运杰
【申请人】中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司, 中铁十六局集团有限公司, 上海交通大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地下建筑工程技术领域中的施工方法和装置，具体地，涉及一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置及方法。
【背景技术】
[0002]地下连续墙各单元槽段间的接头形式及质量直接影响地下连续墙的工作性能。常见的接头形式有刚性接头和柔性接头两种，目前在地下连续墙施工中，刚性接头的使用占据主导地位。由于地下连续墙采取分槽段施工的流程，往往导致在先期形成的槽段侧面粘有大量夹泥及绕流混凝土，需要采用特制的清泥装置进行清刷，一般需要清洁10次以上，才能保证接头处的新老混凝土墙结合紧密，否则将会在两幅槽段之间产生夹泥，最终导致混凝土地下连续墙出现渗漏现象，影响工程的使用。而目前地下连续墙接头的清理方式是借助于开挖槽的成槽抓斗来实现，工程成本偏高且不经济适用。针对如何减少清泥次数，提高清泥质量及施工效率，降低工程成本，已成为地下连续墙施工中的难点之一。
[0003]经对现有技术文献的检索发现，专利申请号为:CN201420178666.9，公开(公告)号为:CN203846483U，该专利提供了一种地下连续墙H型钢刷壁器，“该刷壁器能全方位紧贴H型钢进行刷壁工作，不留死角，无残余附着物，同时更换钢丝刷方便，且操作简单，加工成本低。”然而，该专利所阐述的接触钢板的下端并未直接与H型钢接触，造成某些吸附力极强的附着物无法直接被切下，从而大大增加钢丝刷的清泥难度，甚至导致钢丝刷的毛刷出现堵塞现象，需要反复拆装并清洗钢丝刷才能继续清泥，降低施工效率。该专利所阐述的装置与成槽抓斗通过高强螺栓连接，继而通过控制成槽抓斗的提升及下降完成清泥工作，工程成本偏高，不经济适用，而且成槽抓斗的宽度大于接头的长度，成槽抓斗端部呈弧形，与接头的形状不匹配，因此无法彻底清理掉接头上的绕流混凝土和夹泥。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置及方法，无需借用成槽机械提供动力支持，可以全方位、高效率的处理刚性接头处夹泥及绕流混凝土，同时降低工程成本。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，所述清除装置包括:固定模块、除泥模块、平衡模块、水洗滚动清泥模块、吊环，其中:吊环均匀分布在固定模块的顶部；除泥模块设置于固定模块一侧，且除泥模块的位置靠近固定模块的底部，除泥模块与固定模块固定连接；水洗滚动清泥模块与除泥模块同侧，且水洗滚动清泥模块的位置靠近固定模块的顶部，该水洗滚动清泥模块与固定模块相连；平衡模块设置于固定模块另一侧，且平衡模块的位置靠近固定模块的底部，平衡模块与固定模块相连。
[0006]优选地，所述固定模块为20mm-40mm厚的钢板，其长度为地下连续墙基槽深度的1/10-1/8、宽度小于地下连续墙槽段间刚性接头构件的内部净尺寸。
[0007]优选地，所述除泥模块包括:固定安装板和可拆卸刮片，其中:固定安装板为一变截面钢板，其截面宽的一端与固定模块固定连接、截面窄的一端与内螺纹套筒固定连接；可拆卸刮片的一端与螺栓固定连接，该螺栓的规格与固定安装板截面窄端的内螺纹套筒相匹配，且该螺栓与固定安装板截面窄端的内螺纹套筒连接。
[0008]更优选地，所述固定安装板与所述固定模块所呈夹角为30° -45°。
[0009]优选地，所述平衡模块是由尺寸相同的钢板焊接而成的未封顶箱体，该未封顶箱体固定连接在固定模块底部；每块钢板的厚度为5mm-10mm、长度及高度均等于固定模块宽度的 1/5-1/3。
[0010]优选地，所述水洗滚动清泥模块包括:滚动钢丝刷、固定板、高压喷水管、滚动轴、电动马达及内齿轮，其中:若干个高压喷水管均匀分布在固定模块上且高压喷水管位于滚动钢丝刷的上方；两块固定板的规格相同且平行设置，并固定在固定模块上；滚动钢丝刷的两侧设有滚动轴，滚动轴可保证滚动钢丝刷绕轴旋转，滚动轴的一端与固定板固定连接、另一端设置凸起部分，该凸起部分可防止滚动钢丝刷在滚动过程中沿着轴向滑脱；滚动钢丝刷内部设有电动马达及内齿轮，且电动马达的转子上设置外齿轮，内齿轮的外直径与滚动钢丝刷的内侧壁的直径相等，该内齿轮的外壁与滚动钢丝刷的内侧壁固定连接，且内齿轮的轮齿与电动马达的转子上的外齿轮的轮齿相啮合，该连接保证电动马达驱动内齿轮绕轴旋转，进而内齿轮驱动滚动钢丝刷绕轴旋转，起到主动除泥的作用。
[0011]更优选地，所述滚动钢丝刷的直径为800mm-1000mm、长度小于两块固定板的净距。
[0012]根据本发明的另一个方面，提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，所述方法包括以下步骤:
[0013]第一步、待地下连续墙刚性接头处的工字钢的一侧已浇筑混凝土的地下连续墙的强度达到60% -80%后，在该工字钢另一侧，通过塔吊设备，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置；
[0014]第二步、根据实际地质情况确定地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的下放速度；
[0015]第三步、根据实际地质情况确定地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的高压喷水管的喷水压力；
[0016]第四步、开启地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中的高压喷水管，按照第三步确定该高压喷水管的喷水压力，以第二步中确定的下放速度下放地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，至地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置下放到地下连续墙基槽最底部，从而完成地下连续墙刚性接头的清泥工作。
[0017]优选地，所述第一步，具体步骤如下:
[0018]I)将塔吊设备的吊钩与地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的顶部的若干个吊环相连接，然后将地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置吊起；
[0019]2)调节地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中平衡模块的重量，保证地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中的固定模块与水平地面保持垂直；
[0020]3)利用塔吊设备垂直下放地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，使地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的水洗滚动清泥模块中的滚动钢丝刷紧贴在工字钢的垂直侧壁上；至此，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置完毕。
[0021]更优选地，步骤2)中，调节所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的平衡模块的重量是指:通过向所述平衡模块的箱体内添加钢板的方式来增大所述平衡模块的重量。
[0022]优选地，所述第二步中，具体的:
[0023]当所述清除装置穿过的土层为粗砂、中砂、细砂时，所述清除装置的下放速度为1-2m/s ；
[0024]当所述清除装置穿过的土层为粉砂、粉细砂时，所述清除装置的下放速度为0.8-lm/s ；
[0025]当所述清除装置穿过的土层为粘土、粉质粘土、砂质粘土时，所述清除装置的下放速度为 0.6-0.8m/s ；
[0026]当所述清除装置穿过的土层为淤泥质粉质粘土、淤泥质土时，所述清除装置的下放速度为0.2-0.6m/so
[0027]优选地，所述第三步中，具体的:
[0028]当所述清除装置穿过的土层为粗砂、中砂、细砂时，所述清除装置的喷水压力为0.2-0.6Mpa ；
[0029]当所述清除装置穿过的土层为粉砂、粉细砂时，所述清除装置的喷水压力为0.6-0.8Mpa ；
[0030]当所述清除装置穿过的土层为粘土、粉质粘土、砂质粘土时，所述清除装置的喷水压力为 0.8-1.0Mpa ；
[0031]当所述清除装置穿过的土层为淤泥质粉质粘土、淤泥质土时，所述清除装置的喷水压力为1.0-1.2Mpa。
[0032]本发明的工作原理和过程:在固定模块通过塔吊设备起吊时，可通过平衡模块控制整个装置的垂直度，保证施工过程中时刻与地面保持垂直状态；通过控制地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的下放速度及调整所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中高压喷水管的喷水压力，展现所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法的节能性和环保性两大优点；在整个清泥过程中，除泥模块负责清理吸附力极强的大型附着物，且可随时更换可拆卸刮片，保证除泥模块除泥的质量；滚动钢丝刷一方面通过内部设有电动马达，使其转子上的外齿轮与滚动钢丝刷内部设有的内齿轮固定啮合，带动内齿轮绕轴旋转，而内齿轮又与滚动钢丝刷内侧壁固定连接，最终得以驱动滚动钢丝刷绕轴旋转，起到主动除泥的作用；另一方面，滚动钢丝刷在高压水流的喷射下，既可以清理刚性接头处的中小型且易处理附着物，又可以处理依附在滚动钢丝刷上的夹泥，大大减小了滚动钢丝刷的堵塞率。
[0033]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0034]本发明无需借用成槽机械提供动力支持，且在清理夹泥 过程中，可以有效地通过所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，进行全方位、高效率的处理刚性接头处夹泥及绕流混凝土，同时降低工程成本；本发明通过除泥模块和水洗滚动清泥模块的相互配合，施工效率得以大大提高。
【附图说明】
[0035]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0036]图1(a)为本发明一优选实施例的装置结构示意图，其中(a-Ι)为除泥模块侧立面结构示意图；(a_2)为水洗滚动清泥模块侧立面装配图，(a-3)为除泥模块装配图；
[0037]图1 (b)为图1 (a)所示除泥模块的A-A剖面图；
[0038]图2为本发明一优选实施例的俯视图；
[0039]图3为本发明一优选实施例的正立面剖视图及内齿轮与电动马达转子上外齿轮的啮合示意图，其中(a)为正立面剖视图、(b)为内齿轮与电动马达转子上外齿轮的啮合示意图；
[0040]图4为本发明一优选实施例的固定安装板与内螺纹套筒的连接示意图；
[0041]图中:
[0042]I为固定模块、2为除泥模块、2-1为固定安装板、2-2为可拆卸刮片、2_3为内螺纹套筒、2-4为螺栓、3为平衡模块、4为水洗滚动清泥模块、5为滚动钢丝刷、6为固定板、7为高压喷水管、8为滚动轴、9为吊环、10为工字钢、11为地下连续墙、12为电动马达、13为转子、14为内齿轮、15为加劲肋。
【具体实施方式】
[0043]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0044]实施例1:
[0045]如图1(a)、图1(b)所示，本实施例提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，所述清除装置包括:固定模块1、除泥模块2、平衡模块3、水洗滚动清泥模块4、吊环9，各部件之间的连接关系为:
[0046]吊环9均匀分布在固定模块I的顶部；除泥模块2位于固定模块I一侧，且除泥模块2的位置靠近固定模块I的底部，除泥模块2与固定模块I固定连接；水洗滚动清泥模块4与除泥模块2位于同侧，且水洗滚动清泥模块4的位置靠近固定模块I顶部，该水洗滚动清泥模块4通过自身的两块固定板6与固定模块I以焊接方式相连；平衡模块3位于固定模块I另一侧，且平衡模块3的位置靠近固定模块I的底部，平衡模块3与固定模块I焊接相连。
[0047]如图2、图3中(a)、(b)所示，本实施例中:
[0048]所述固定模块I为30mm厚的钢板，其长度为地下连续墙基槽深度的1/10_1/8，即为3m;其宽度小于地下连续墙槽段间刚性接头构件的内部净尺寸，为950mm，本实施例中地下连续墙槽段间刚性接头构件为工字钢10，其腹板高度为1000mm。
[0049]所述除泥模块2包括:固定安装板2-1、可拆卸刮片2-2，其中:固定安装板2_1为一变截面钢板，该变截面钢板采用Q235钢，其高度为0.7m，且较宽一端截面厚度为15cm、较窄一端截面厚度为5cm ;可拆卸刮片2-2的高度为0.3m，其较宽一端的截面厚度为5cm、较窄一端的截面厚度为20mm ;固定安装板2-1较宽的一端在距离所述固定模块I底部1/3处与所述固定模块I采用136-C02FCAW( 二氧化碳药芯焊丝保护焊)进行焊接，焊缝高度为12mm ;采用焊条E43系列、通过角焊缝将固定安装板2_1较窄的一端与内螺纹套筒2_3焊接，焊缝高度为1mm ;所述内螺纹套筒2-3的外径为200mm、长度为300mm ;为了加强固定安装板2-1较窄一端与内螺纹套筒2-3的连接强度，继续采用焊条E43系列、通过角焊缝在固定安装板2-1较窄一端的两侧各焊接一块加劲肋15，焊缝高度为8mm，加劲肋15的尺寸为250mmX 50mmX 300mm。如图4所示，可拆卸刮片2-2较宽的一端与螺栓2-4采用焊条E43系列、通过角焊缝焊接，焊缝高度为10mm，所述螺栓的尺寸为M125X 13.5 ;可拆卸刮片2_2较宽的一端所焊接的螺栓2-4的规格与固定安装板2-1较窄一端的内螺纹套筒2-3相匹配，且该螺栓2-4与固定安装板2-1较窄一端的内螺纹套筒2-3连接；固定安装板2-1与所述固定模块I所呈夹角为40°。
[0050]所述水洗滚动清泥模块4包括:滚动钢丝刷5、两块固定板6、高压喷水管7、滚动轴8、电动马达12及内齿轮14，其中:五个高压喷水管7以150mm的距离均匀地分布在固定模块I的轴线上，且高压喷水管7位于滚动钢丝刷5的上方300mm处，该高压喷水管7的直径为30mm ;两块固定板6的规格均为100mmX 2mmX 1200mm且平行设置，两块固定板6的顶端距离所述固定模块I的顶部为700mm，两块固定板6的外侧距离所述固定模块I两侧的长度均为50mm，采用136-C02FCAW(二氧化碳药芯焊丝保护焊)的方法将两块固定板6与所述固定模块I焊接，焊缝高度为10mm，两块固定板6的净距为810mm ;滚动钢丝刷5的直径为1000mm，长度小于两块固定板6的净距，即为800mm ;该滚动钢丝刷5的两侧设有滚动轴8，滚动轴8的直径为100mm，所述滚动轴8可保证滚动钢丝刷5绕轴旋转，滚动轴8的一端与固定板6采用焊条E43系列、通过角焊缝焊接，焊缝高度为8mm ;滚动轴8的另一端设置凸起部分，所述凸起部分为圆环，壁厚为3cm，该圆环内径等于滚动轴8的外径，即为100_，采用焊条E43系列、通过角焊缝将圆环与滚动轴8的另一端焊接，焊缝高度为8_，所述凸起部分可防止滚动钢丝刷5在滚动过程中沿着轴向滑脱。
[0051]所述滚动钢丝刷5内部设有电动马达12及内齿轮14，电动马达12采用Y315L—6级110KW三相异步电动机，且电动马达12的转子13上设有外齿轮，其中:外齿轮的具体参数为:分度圆直径为350mm、齿数为59、模数为4.0、压力角为20° ;内齿轮14采用工厂特制，具体的参数为:分度圆直径为970mm、齿数为59、模数4.0、压力角为20° ;内齿轮14的外直径与滚动钢丝刷5的内侧壁的直径相等，即为970mm，采用136_C02FCAW( 二氧化碳药芯焊丝保护焊)的方法将内齿轮14的外壁与滚动钢丝刷5的内侧壁进行角焊缝焊接，焊缝高度为10mm，且内齿轮14的轮齿与电动马达12的转子13上的外齿轮的轮齿相啮合。该连接可保证电动马达12驱动内齿轮14绕轴旋转，进而内齿轮14驱动滚动钢丝刷5绕轴旋转，起到主动除泥的作用。
[0052]实施例2:
[0053]本实施例以某地铁线路为例，主体围护结构设计单位采用厚度为1200mm地下连续墙加竖向5道内支撑方案，两槽段地下连续墙11之间的接头采用工字钢，工字钢10的腹板高度为1000mm，且地下连续墙11深度为27m，地下连续墙11基槽侧壁自上而下的土层可分为三类:第一类土层为粗砂层及中砂层，厚度分别为3.0m及4.2m ;第二类土层为粘土、粉质粘土及砂质粘土层，厚度分别为3.0m,4.2m及4.1m ;第三类土层为淤泥质粉质粘土和淤泥质土，厚度分别为4.4m及4.lm。
[0054]本实施例提供一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，所述方法基于所述清除装置，【具体实施方式】如下:
[0055]第一步，待地下连续墙11刚性接头处的工字钢10的一侧已浇筑混凝土的地下连续墙11的强度达到80%后，在该工字钢10另一侧，通过型号为QTZ63TC5610塔吊设备，初步定位所述地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，具体的:
[0056]I)将型号为QTZ63TC5610塔吊设备的吊钩与所述清除装置顶部的四个吊环9相连接，然后将所述清除装置吊起；
[0057]2)调节所述清除装置中平衡模块3的重量，保证所述清除装置中的固定模块I与水平地面保持垂直；
[0058]本实施例中，所述平衡模块3是由5块尺寸为300mmX8mmX 300mm的钢板采用焊条E43系列、通过角焊缝焊接成的未封顶的箱体，且焊缝高度为8mm，所述钢板采用Q235钢；继而采用136-C02FCAW(二氧化碳药芯焊丝保护焊)焊接法将未封顶箱体的一侧焊接在距离所述固定模块I的底部600mm处，焊缝高度为10mm。
[0059]本实施例中，所述调节平衡模块3的重量是指:通过向所述平衡模块3的箱体内添加2个尺寸为250mmX 1mmX 250mm钢板的方式来增大所述平衡模块3的重量。
[0060]3)利用型号为QTZ63TC5610塔吊设备垂直下放所述清除装置，使所述清除装置的水洗滚动清泥模块4中的滚动钢丝刷5 紧贴在工字钢10的垂直侧壁上；至此，初步定位所述清除装置完毕。
[0061]第二步，根据实际地质情况确定所述清除装置的下放速度；具体的:
[0062]当所述清除装置穿过第一类土层时，即厚度为3.0m的粗砂层及厚度为4.2m的中砂层，所述清除装置的下放速度为1.5m/s ;
[0063]当地所述清除装置穿过第二类土层时，即厚度为3.0m的粘土、4.2m的粉质粘土及4.1m的砂质黏土层，所述清除装置的下放速度为0.7m/s ；
[0064]当所述清除装置穿过第三类土层时，即厚度为4.4m的淤泥质粉质粘土及4.1m的淤泥质土，所述清除装置的下放速度为0.4m/so
[0065]第三步，根据实际地质情况确定所述清除装置的高压喷水管7的喷水压力，所述高压喷水管7采用的型号为GF88 ;具体的:
[0066]当所述清除装置穿过第一类土层时，即厚度为3.0m的粗砂层及厚度为4.2m的中砂层，所述清除装置的喷水压力为0.4Mpa ;
[0067]当所述清除装置穿过第二类土层时，即厚度为3.0m的粘土、4.2m的粉质粘土及4.1m的砂质黏土层，所述清除装置的喷水压力为0.8Mpa ；
[0068]当所述清除装置穿过第三类土层时，即厚度为4.4m的淤泥质粉质粘土及4.1m的淤泥质土，所述清除装置的喷水压力为1.2Mpa。
[0069]第四步，开启所述清除装置中的高压喷水管7，按照第三步确定该高压喷水管7的喷水压力，以第二步中确定的下放速度下放所述清除装置至其下放到地下连续墙基槽最底部，从而完成地下连续墙刚性接头的清泥工作。
[0070]本实施例中应用本发明所述装置及方法，有效地解决了地下连续墙刚性接头处的清泥困难的问题，在整个施工过程中秉承着高效、节能、环保的原则，大大缩短了施工工期，提高了工程效率。
[0071]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述装置包括:固定模块、除泥模块、平衡模块、水洗滚动清泥模块和吊环，其中:所述吊环均匀分布在所述固定模块的顶部；所述除泥模块位于所述固定模块的一侧，且所述除泥模块的位置靠近所述固定模块的底部，所述除泥模块与所述固定模块固定连接；所述水洗滚动清泥模块与所述除泥模块位于同侧，且所述水洗滚动清泥模块的位置靠近所述固定模块的顶部，所述水洗滚动清泥模块与所述固定模块相连；所述平衡模块位于所述固定模块的另一侧，且所述平衡模块的位置靠近所述固定模块的底部，所述平衡模块与所述固定模块相连。2.根据权利要求1所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述除泥模块包括:固定安装板和可拆卸刮片，其中:固定安装板为一变截面钢板，其截面宽的一端与固定模块固定连接、截面窄的一端与内螺纹套筒固定连接；可拆卸刮片的一端与螺栓固定连接，该螺栓的规格与固定安装板截面窄端的内螺纹套筒相匹配，且该螺栓与固定安装板截面窄端的内螺纹套筒连接。3.根据权利要求2所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述固定安装板与固定模块所呈夹角为30° -45°。4.根据权利要求1所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述水洗滚动清泥模块包括:滚动钢丝刷、两块固定板、高压喷水管、滚动轴、电动马达及内齿轮，其中:若干个高压喷水管均匀分布在固定模块上且高压喷水管位于滚动钢丝刷的上方；两块固定板的规格相同且平行设置，并固定在固定模块上；滚动钢丝刷的两侧设有滚动轴，滚动轴保证滚动钢丝刷绕轴旋转，滚动轴的一端与固定板固定连接、另一端设置凸起部分，该凸起部分防止滚动钢丝刷在滚动过程中沿着轴向滑脱；滚动钢丝刷内部设有电动马达及内齿轮，且电动马达的转子上设有外齿轮；内齿轮的外直径与滚动钢丝刷的内侧壁的直径相等，该内齿轮的外壁与滚动钢丝刷的内侧壁固定连接，且内齿轮的轮齿与电动马达的转子上的外齿轮的轮齿相啮合，该连接保证电动马达驱动内齿轮绕轴旋转，进而内齿轮驱动滚动钢丝刷绕轴旋转，起到主动除泥的作用。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述固定模块为钢板，其长度为地下连续墙基槽深度的1/10-1/8、宽度小于地下连续墙槽段间刚性接头构件的内部净尺寸。6.根据权利要求1-4任一项所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，其特征在于，所述平衡模块是由尺寸相同的钢板焊接而成的未封顶箱体，该未封顶箱体固定连接在固定模块底部；每块钢板长度及高度均等于固定模块宽度的1/5-1/3。7.一种采用权利要求1-6任一项所述装置的地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 第一步、待地下连续墙刚性接头处的工字钢的一侧已浇筑混凝土的地下连续墙的强度达到60% -80%后，在该工字钢另一侧，通过塔吊设备，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置； 第二步、根据实际地质情况确定地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的下放速度； 第三步、根据实际地质情况确定地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的高压喷水管的喷水压力； 第四步、开启地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中的高压喷水管，按照第三步确定该高压喷水管的喷水压力，以第二步中确定的下放速度下放地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，至地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置下放到地下连续墙基槽最底部，从而完成地下连续墙刚性接头的清泥工作。8.根据权利要求7所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，其特征在于，所述第一步，具体步骤如下: . 1)将塔吊设备的吊钩与地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的顶部的若干个吊环相连接，然后将地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置吊起； .2)调节地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中平衡模块的重量，保证地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置中的固定模块与水平地面保持垂直； .3)利用塔吊设备垂直下放地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置，使地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置的水洗滚动清泥模块中的滚动钢丝刷紧贴在工字钢的垂直侧壁上；至此，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置完毕。9.根据权利要求7或8所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，其特征在于，所述第二步中，具体如下: 当所述清除装置穿过的土层为粗砂、中砂、细砂时，所述清除装置的下放速度为l_2m/s ； 当所述清除装置穿过的土层为粉砂、粉细砂时，所述清除装置的下放速度为0.8-lm/s ； 当所述清除装置穿过的土层为粘土、粉质粘土、砂质粘土时，所述清除装置的下放速度为 0.6-0.8m/s ； 当所述清除装置穿过的土层为淤泥质粉质粘土、淤泥质土时，所述清除装置的下放速度为 0.2-0.6m/so10.根据权利要求7或8所述的一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除方法，其特征在于，所述第三步中，具体如下: 当所述清除装置穿过的土层为粗砂、中砂、细砂时，所述清除装置的喷水压力为0.2-0.6Mpa ; 当所述清除装置穿过的土层为粉砂、粉细砂时，所述清除装置的喷水压力为0.6-0.8Mpa ; 当所述清除装置穿过的土层为粘土、粉质粘土、砂质粘土时，所述清除装置的喷水压力为 0.8-1.0Mpa ； 当所述清除装置穿过的土层为淤泥质粉质粘土、淤泥质土时，所述清除装置的喷水压力为 1.0-1.2Mpa。
【专利摘要】本发明提供了一种地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置及方法，所述方法步骤包括：待地下连续墙刚性接头处的工字钢的一侧已浇筑混凝土的地下连续墙的强度达到60％-80％后，在该工字钢另一侧，通过塔吊设备，初步定位地下连续墙刚性接头处泥浆清除装置；根据实际地质情况确定所述装置的下放速度；根据实际地质情况确定所述装置的高压喷水管的喷水压力；开启所述装置中的高压喷水管，按照第三步确定该高压喷水管的喷水压力，以第二步中确定的下放速度下放所述装置至其下放到地下连续墙基槽最底部，从而完成地下连续墙刚性接头的清泥工作。本发明无需借用成槽机械提供动力支持，同时降低工程成本。
【IPC分类】B08B3/02, B08B7/04, B08B1/00, B08B1/04
【公开号】CN104889115
【申请号】CN201510260968
【发明人】朱小藻, 蔡连利, 高宪民, 周阳宗, 刘锐, 沈水龙, 范志高, 唐德刚, 余大成, 张益柱, 余贵良, 陶红杰, 黄帮兴, 闫江涛, 刘晓雪, 史运杰
【申请人】中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司, 中铁十六局集团有限公司, 上海交通大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日
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