CSM工法：國(guó)際領(lǐng)先的新機(jī)械、新工藝、新技術(shù)

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       CSM工法發(fā)展的背景
       CSM是Cutter Soil Mixing (銑削深層攪拌技術(shù))的縮寫，現(xiàn)已成為了一種新型工法的名稱.液壓銑槽機(jī)(俗稱雙輪銑)是由法國(guó)地基建筑公司發(fā)明，于1973年應(yīng)用于法國(guó)里昂市 的一個(gè)地鐵車站的地下連續(xù)墻施工，是迄今為止技術(shù)最為先進(jìn)的地下連續(xù)墻施工設(shè)備。國(guó)內(nèi)至今也在十多個(gè)工程項(xiàng)目中使用液壓銑槽機(jī)。國(guó)內(nèi)最厚的地下連續(xù)墻就是采用液壓銑槽機(jī)施工完成的，厚度達(dá)到1.5m。但液壓銑槽機(jī)施工存在的主要問(wèn)題是設(shè)備的施工成本高，配套設(shè)備多，只適用于大型的工程項(xiàng)目。
       多頭深層攪拌設(shè)備由日本發(fā)明，分為三頭和五頭的深層攪拌設(shè)備居多，在軟土地基中應(yīng) 用非常多，主要用于地基加固、防滲墻施工，臨時(shí)基坑支護(hù)等等。在江南地區(qū)采用多頭深層攪拌插入H型鋼作為淺基坑的臨時(shí)支護(hù)的實(shí)例非常多。但多適用于松軟地基，如果地質(zhì)條件比較復(fù)雜，則難以施工。同時(shí)，鉆桿的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力來(lái)源頂部，鉆桿承受的扭矩大，鉆桿損耗多。
CSM設(shè)備則是將液壓銑槽機(jī)的技術(shù)加以引申，應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。將液壓銑槽機(jī)的銑輪與凱式方形導(dǎo)桿相連接，將該設(shè)備加裝在適當(dāng)改造的旋挖鉆機(jī)、履帶式起重機(jī)或履帶式深層攪拌鉆機(jī)等設(shè)備上。將銑輪驅(qū)動(dòng)所需的液壓系統(tǒng)和注漿用的管路安裝在凱式方形導(dǎo)桿內(nèi)。采用履帶底盤獲取動(dòng)力或安裝獨(dú)立動(dòng)力站的方式形成一套完整的CSM地下連續(xù)墻或防滲墻成槽施工設(shè)備?？梢砸暂^低的價(jià)格完成設(shè)備的配置。當(dāng)然，也可以采用全新的CSM成槽設(shè)備，而不是附加在其他設(shè)備上。
       在累積了20 年制造連續(xù)墻成槽設(shè)備“雙輪銑槽機(jī)”和使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)目前水利及民用工程對(duì)深層防(截)滲、深基坑支護(hù)、擋土及改良地基的高要求，由江蘇省揚(yáng)州市水利局、江蘇弘盛建設(shè)工程集團(tuán)有限公司、江蘇興廈建筑安裝有限公司、江蘇科弘巖土工程有限公司和上海金泰工程機(jī)械有限公司聯(lián)合承擔(dān)的國(guó)家“948”項(xiàng)目-“液壓銑削深攪地連墻機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用”(任務(wù)書編號(hào)：200917)，通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，經(jīng)過(guò)消化吸收，已成功地研發(fā)和研究出一種由液壓雙輪銑槽機(jī)和傳統(tǒng)深層攪拌技術(shù)特點(diǎn)相結(jié)合起來(lái)的新型施工設(shè)備和工藝—液壓銑削深攪地連墻機(jī)及其施工工藝[簡(jiǎn)稱HCSCMW機(jī)(Hydraulic Cutter Soil Cement Mixing Wall)和HCSCMW施工工藝]，并投入到生產(chǎn)運(yùn)用。此機(jī)械的研發(fā)成功和工藝的成功運(yùn)用，使深層攪拌的深度達(dá)到世界最先進(jìn)國(guó)家水平。由于結(jié)合了液壓銑槽機(jī)的設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)和深層攪拌技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，該設(shè)備可以應(yīng)用到更為復(fù)雜的地質(zhì)條件中。
CSM工法的工藝模式
       雙輪銑深層攪拌工法與傳統(tǒng)深層攪拌工法的不同之處在于使用兩組銑輪以水平軸向旋轉(zhuǎn)攪拌方式，形成矩形槽段的改良土體，而非以單軸或多軸攪拌鉆具垂直旋轉(zhuǎn)，形成圓形的改良柱體。該工法經(jīng)過(guò)近幾年的應(yīng)用發(fā)展，形成了導(dǎo)桿式、懸吊式兩種機(jī)型，施工深度已達(dá)到65 m。該工法的原理是在鉆具底端配置兩個(gè)在防水齒輪箱內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的銑輪，并經(jīng)由特制機(jī)架與凱氏鉆桿連接或鋼絲繩懸掛。當(dāng)銑輪旋轉(zhuǎn)深入地層削掘與破壞土體時(shí)，注入固化劑，強(qiáng)制性攪拌己松化的土體。其不僅可以作為單一的防滲墻，且可以在其內(nèi)插入型鋼，形成集擋土和止水于一體的墻體。
      CSM 工法施工時(shí)有兩種注漿模式，分別為單注漿模式和雙注漿模式。
      單注漿模式：銑頭在削掘下沉和上提過(guò)程中均噴射注入水泥漿液。采用單注漿模式時(shí)設(shè)計(jì)水泥摻量的70%在削掘下沉過(guò)程中摻入。適合簡(jiǎn)單地層和水泥土地下連續(xù)墻深度小于20 m 的工況。
      雙注漿模式：銑頭在削掘下沉過(guò)程中噴射注入膨潤(rùn)土漿液或者自來(lái)水(黏性土地層或可自造泥漿地層)，提升時(shí)噴射注入水泥漿液并攪拌。適用于復(fù)雜地層和水泥土地下連續(xù)墻深度大于20 m 的工況。
      CSM工法的主要設(shè)備
      CSM 工法主要有履帶式主機(jī)、鉆具、輔助設(shè)備組成。
      主機(jī)的大小根據(jù)鉆進(jìn)深度、銑頭不同有不同配置。
      鉆具主要由鉆桿和銑頭構(gòu)成，分別有兩種形形式。矩形鉆桿和圓形鉆桿，銑頭按扭矩，成墻尺寸也劃分份兩類，可根據(jù)不同的地層進(jìn)行配置(見表1、表2)。
      輔助設(shè)備主要有：漿液拌合站、注漿泵、儲(chǔ)漿罐、水泥筒倉(cāng)、空氣壓縮機(jī)、挖掘機(jī)等。