【微知识】CSM双轮铣深搅工艺和设备

小编语

工法介绍

CSM 是Cutter Soil Mixing （铣削深层搅拌技术）的缩写，是国际上最新研发的一种水泥土深层搅拌工法。该工法采用两组铣轮以水平轴向旋转搅拌的方式对施工现场的原状地层和水泥浆进行搅拌，从而形成防渗墙、挡土墙或对地层进行改良，是一种高效的施工技术。

双轮铣深层搅拌设备有导杆式、悬吊式两种机型。该工法的原理是在钻具底端配置两个由防水齿轮箱内的马达驱动的铣轮，并经由特制机架与凯氏钻杆连接或钢丝绳悬挂。当铣轮旋转深入地层掘削与破坏土体时，注入固化剂，强制性搅拌己松化的土体。其不仅可以作为单一的防渗墙，且可以在其内插入型钢，形成集挡土和止水于一体的墙体。

双轮铣深搅CSM地下连续墙施工顺序

双轮铣深搅连续墙由一系列的一期槽段墙和二期槽段墙相互间隔组成，所谓一期槽段墙是指成墙时间相对较早的一个批次墙体，二期槽段墙是指成墙相对较晚的批次。如下图，图中头字母为“P”的系列为一期槽段墙，头字母为“S”的系列为二期槽段墙。当一期槽段墙达到一定硬度后再施工二期槽段墙。

CSM 工法施工时有两种注浆模式，分别为单注浆模式和双注浆模式。

单注浆模式：铣头在掘削下沉和上提过程中均喷射注入水泥浆液。采用单注浆模式时设计水泥掺量的70%在削掘下沉过程中掺入。适合简单地层和水泥土地下连续墙深度小于20m的工况。

双注浆模式：铣头在掘削下沉过程中喷射注入膨润土浆液或者自来水（黏性土地层或可自造泥浆地层），提升时喷射注入水泥浆液并搅拌。适用于复杂地层和水泥土地下连续墙深度大于20m的工况。

实际效果和最终成型墙体

工法优势

a)高掘削性能

地层适应性强，双轮铣深层搅拌铣头具有高达100 kN/m 的扭矩，导杆采用卷扬加压系统，铣头的刀具采用合金材料，因此铣头可以掘削密实的粉土、粉砂等硬质地层，可以在砂卵砾石层中切削掘进；

b)高搅拌性能

双轮铣深层搅拌铣头由多排刀具组成，土体通过铣轮高速旋转被掘削，同时掘削过程中注入高压空气，使其具有非常优良的搅拌混合性能；

c)高掘削精度

在施工中，双轮铣深层搅拌铣头内部安装垂直度监测装置，可以通过电脑随时监测墙体的垂直度，完成的地下墙垂直度好；

d)可完成较大深度的施工

目前，导杆式CSM双轮铣深搅设备，施工深度可达48m；如采用悬吊式双轮铣深搅设备，最大施工深度可达100m；

e)设备高稳定性

铣头驱动装置和铣头均设置在钻具底端，因此设备整体重心较低，稳定性高。工效大大快于传统的施工方法；

f)低噪音和振动

铣头驱动装置切削掘进过程中全部进入掘削沟内，可大幅度降低噪音和振动；

g)可任意设定插入劲性材料的间距

双轮铣深层搅拌工法形成的水泥土地下连续墙为等厚连续墙，作为挡土墙应根据应力需要插入型钢，其间隔可根据需要任意设置。因连续墙无咬合状态，可节约水泥25%~28%；

h)CSM工法机械均采用履带式主机，占地面积小，移动灵活；

i)直接将原状地层做为建筑材料，弃土和弃浆量非常小，节能环保。符合基础施工技术发展的趋势；

j)形成的墙体规则、平整，对于圆形基坑施工方便。

工程案例①——国内施工案例

*建议使用WIFI观看*

天津医院CSM防渗墙项目施工录像

工程案例②——国外施工案例

日本东京涉谷商业核心区，大楼鳞次栉比，交通极为繁忙。东京涉谷地区地势低洼，下雨时四周的水都向这里汇集，因此多年以就在此修建了地下河道，由于新建的大厦位置就在河道上方，需要将地下河改道才能进行施工。为了实现地下河流改道，首先进行施工的水泥土防渗墙深度必须达到地面以下47m，其中开槽位置位于地面以下7m，实际搅拌深度达40m。

该水泥土防渗墙厚度为950mm，须穿透4m厚致密的卵石层，以及30m厚标贯值(N值)达120-150击的极坚硬的粉土层，其他的施工设备无法满足要求，承包方采用了1台宝峨双轮铣CSM深搅设备，成功地解决了此技术难题。该设备的最大施工深度为100m，宝峨公司亦可根据用户的要求，制造施工深度达80m的双轮铣深搅设备。

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