快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕的製作方法

2023-09-27 08:36:55 1

快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕，包括設置在基坑內側壁的由首次帷幕樁將相鄰的鋼筋混凝土支護樁搭接成一整體單排封閉止水帷幕，還包括設置在地下水位以下的由鋼釺、透水過濾層、碎石濾料層、矽灰隔離層和矽灰層形成一體的多功能凝結體，將所述首次帷幕樁和鋼筋混凝土支護樁，或所述兩個首次帷幕樁經多功能凝結體連成一體，在所述碎石濾料層中插裝有導水管，本產品有排水減壓功能，更有止水與排水、降水、濾水、保土、固砂、簡便實用等功能,而且還經濟、實惠、省錢。不但保證了帷幕的質量，保證了止水帷幕的止水效果,而且降低了工程造價。
【專利說明】快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於土木工程地下水防滲結構設計【技術領域】，特別涉及地下礦產資源開發、地下空間資源開發、建築物等地下防滲的土木工程地下超深大基坑圍護結構側壁止水帷幕結構設計。本實用新型適用於在零星止水帷幕止水失效其工作量不大且缺乏MGJ-50鑽機的情況之下搶險突擊使用。
【背景技術】
[0002]隨著高層建築的不斷增加，在舊城區施工採用井點降水，引起鄰近建築、管線、路面開裂下沉的現象屢見不鮮。為了保護地下水資源、減少浪費，防止基坑外的地下水位下降誘發相關地質災害，對周圍已建建築物、管線、道路路面造成各種危害。止水帷幕是今後基坑施工截水的首要措施，也是未來發展的主流方向。
[0003]各行各業的地下礦產資源開發、地下空間資源開發、市政工程、地鐵工程、水工建築物的地下防滲、超大深基坑等等工程均離不開止水帷幕。止水帷幕均用深攪或高壓旋噴機械建造。近幾年，大型帷幕鑽機由於具有機動性強，轉場和安裝方便的優點，被大、中型基礎工程施工單位所使用，但是，現有大型帷幕鑽機建造的咬合搭接式止水帷幕，是由帷幕樁將相鄰的鋼筋混凝土支護樁進行咬合搭接，相鄰的帷幕樁之間進行咬合搭接，構成一整體單排樁咬合搭接式封閉的止水帷幕，如圖1a所示(圖中只顯示出止水帷幕的一段結構)，該封閉的止水帷幕組成基坑的一圈側壁；其中，帷幕樁的直徑與鋼筋混凝土支護樁的直徑相同或略小於鋼筋混凝土支護樁的直徑，兩鋼筋混凝土支護樁之間間距根據基坑的深度和大小由設計確定，兩鋼筋混凝土支護樁之間間距可設置一個或多個相互搭接的帷幕樁。為保證基坑的安全，根據基坑深度和大小還對止水帷幕設置了鋼筋混凝土冠梁和多道鋼腰梁。採用這種結構的止水帷幕在基坑向下開挖至地下水位以下的砂層中，帷幕樁I與鋼筋混凝土支護樁2之間往往可見到樁幕分叉出現開縫10，如圖1b所示(圖中顯示出主要由於帷幕樁或支護樁偏移所至引起帷幕樁與支護樁之間分叉，帷幕樁與帷幕樁之間分叉)；甚至坡體內的飽和粉細砂土從基坑側壁樁幕分叉縫隙中座滑塌落壓向坑內湧砂翻水流砂，使止水帷幕的止水效果不佳，甚至絕大多數深大基坑採用這種結構的止水帷幕均出現止水失效，導致基坑側壁流砂大量湧出，直接出現基坑坡體失穩事故的發生，如何修補這種帷幕使其實現止水功能，是基坑繼續向下開挖的關鍵。
[0004]ZL201320070818.1《滲透浸潰聚凝體二次融補的基坑止水帷幕》雖然可以融補止水帷幕，但是，它適合在富水厚砂層支護結構止水失效其內外水頭差較大，漏洞較深較長水壓較大的特定環境之下融補此類止水帷幕，增設的輔助性的小樁在支護結構之外的肥槽內，相對於止水帷幕而言屬於多於的輔助結構，是一種浪費，在富水厚砂層採用這種辦法止水是沒有辦法的辦法，它具有止水與排水分離增加壓力水頭的避端。對於失效止水帷幕處在非富水薄砂層且零星漏水點較多的孔洞且孔洞不大的漏水洞而言採用ZL201320070818.1這個技術很不經濟且工期較長。
[0005]ZL201320070818.1《滲透浸潰聚凝體二次融補的基坑止水帷幕》技術的不足之處在於，輔助性小樁佔居肥槽空間出現了多餘使用功能增加了成本；充填在輔助小樁與支護樁之間或小樁與水泥土帷幕樁之間的縫隙裡的滲透浸潰粘結體均為多餘的使用功能且增加了生產成本和材料成本。用ZL201320070818.1專利技術修補後的孔洞處與支護樁之間或帷幕樁與帷幕樁之間或支護樁與帷幕樁之間的孔洞均不在一個平面上而是在一個極不規則的外凸到肥槽中豎直弧形曲面.[0006]時至今日，止水帷幕往往不易起到完全隔水的作用，針對不同的適用條件，探索出止水與排水、降水、濾水、保土、固砂相結合，且最經濟、最實惠、最省錢、簡便易行的辦法來修補失效止水帷幕使其止水仍是一個尚未很好解決的技術難題。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是提供一種快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷.，用以解決上述現有技術存在的缺陷。
[0008]為了克服已有技術的不足之處達到上述目的，本實用新型所提供的技術方案是:研發出來了快硬矽灰導排濾水多功能凝結體修補基坑止水帷幕，本實用新型在已有的止水帷幕分叉的間隙處增加多功能凝結體，使其與有分叉間隙的帷幕牆體融補結合形成完整的外表面較平整的凝結樁幕牆，且無多餘的輔助性的小樁，有排水減壓功能，更有止水與排水、降水、濾水、保土、固砂、經濟、實惠、省錢、簡便、實用等功能。對於失效止水帷幕處在非富水薄砂層且零星漏水點較多的孔洞且孔洞不大，零星止水帷幕止水失效其工作量不大的漏水洞，且缺乏MGJ-50鑽機的條件之下突擊搶險使用是很湊效的，不但保證了帷幕的質量，保護了深基坑的周邊環境，而且降低了工程造價。
[0009]本實用新型研發的一種快硬矽灰導排濾水多功能凝結體局部修補止水帷幕，該止水帷幕包括設置在基坑內側壁的多根首次帷幕樁和多根鋼筋混凝土支護樁，由首次帷幕樁將相鄰的鋼筋混凝土支護樁搭接成一整體單排封閉止水帷幕，它還包括設置在地下水位以下的由鋼釺、透水過濾層、碎石濾料層、矽灰隔離層和矽灰層形成一體的多功能凝結體，所述多功能凝結體填補在地下水位以下的首次帷幕樁和鋼筋混凝土支護樁之間的分叉間隙處或相鄰兩個首次帷幕樁之間的分叉間隙處，將所述首次帷幕樁和鋼筋混凝土支護樁，或所述兩個首次帷幕樁經多功能凝結體連成一體，在所述多功能凝結體內部的碎石濾料層中插裝有導水管，所述導水管一端的管入口處套裝有濾網，濾網將導水管側壁的諸多導水微孔包裹一層並用鐵絲捆綁，導水管的另一外露端穿出多功能凝結體之外伸到肥槽的對應空間內。
[0010]進一步的，所述矽灰層由水泥和水玻璃按一定比例配製而成的乾料粉灰灰劑，分層鋪築遇地下水快速凝結自築而成。
[0011]進一步的，所述透水過濾層由透水編織袋裹成團夯入並堆積到鋼釺外側緊貼土坡坡體內的透水層，使其過濾地下水，防止土體顆粒隨水流夾沙夾土夾泥而流失。
[0012]進一步的，所述碎石濾料層緊貼透水過濾層堆積，從透水過濾層中分散滲流流出來的地下水匯集到碎石濾料層內。
[0013]進一步的，所述導水管一端的管入口處還鑽有多個排水微孔，排水微孔的個數與孔徑大小，根椐與基坑鄰近的建築物的遠近確定的允許的水力坡降與之對應的水平影響半徑確定，將一端帶有濾網的導水管放到碎石濾料層內，把匯集到碎石濾料層內分散滲流流出來的地下水導排到基坑的肥槽內。
[0014]進一步的，所述濾網設置在導水管的管壁鑽有較多排水微孔的一端，並用鐵絲綑紮在導水管上。
[0015]進一步的，矽灰隔離層設置在碎石濾料層與快硬矽灰層之間，該隔離層可防止快硬矽灰遇地下水液化成為灰液後擴散到碎石濾料層內的地下水中，對碎石濾料層中的地下水造成汙染，並且造成對導水管進水端一端濾網封堵，使導水功能失效，避免了基坑坡體失穩事故的發生。設置了該濾網後，碎石濾料層內的地下水長久地可通過濾網過濾出來，且過濾出的清潔水可通過導水管順暢地導出到基坑的肥槽內，成功排出地下水。
[0016]採用上述技術方案，本實用新型的特點及有益效果:
[0017]本實用新型是對已有的止水帷幕的止水失效進行改造，即在止水帷幕分叉的間隙處用快硬矽灰導排濾水多功能凝結體補洞，使其與有分叉間隙的帷幕牆體融補結合形成完整的且在樁的豎直外表面形成一個豎直立面的凝結樁幕牆，與ZL201320070818.1專利相比，本發明修補後的孔洞處與支護樁之間或帷幕樁與帷幕樁之間或支護樁與帷幕樁之間的孔洞基本上接近在一個豎直面內，可節省很多的水泥，而後者修補後的孔洞處與支護樁之間或帷幕樁與帷幕樁之間或支護樁與帷幕樁之間的孔洞均不在一個平面上，而是在一個極不規則的外凸到肥槽中的豎直弧形曲面，多用很多的水泥，延長了工期。而本實用新型具有形象美觀，排水減壓的功能，更有止水與排水、降水、濾水、保土、固砂、簡便實用等功能，而且還經濟、實惠、省錢。對於失效止水帷幕處在非富水薄砂層且零星漏水點較多的孔洞且孔洞不大，零星止水帷幕止水失效其工作量不大的漏水洞，且缺乏MGJ-50鑽機的條件之下突擊搶險使用是很湊效的，不但保證了帷幕的質量，保證了止水帷幕的止水效果，而且降低了工程造價。不僅可以控制影響半徑內地下水的導排水，還可控制鄰近建築物以及道路管線等等建築物的垂直沉降，可謂一舉多得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1a為現有的止水帷幕橫截面示意圖；
[0019]圖1b為失效的止水帷幕橫截面示意圖；
[0020]圖2a為本實用新型的止水帷幕縱向截面示意圖；
[0021]圖2b為凝結體的結構示意圖；
[0022]圖2c為A-A向剖面示意圖；
[0023]其中:1、首次帷幕樁；2、鋼筋混凝土支護樁；3、鋼釺；4、透水過濾層；5、碎石濾料層；6、矽灰層；7、導水管；8、濾網；9、土坡坡體；10、帷幕分叉間隙處；11、深基坑；12、矽灰隔離層；71、排水微孔。
【具體實施方式】
[0024]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0025]本實用新型採用快硬矽灰導排濾水多功能凝結體修補止水帷幕實施例結構，如圖2a、圖2b及圖2c所示(圖中只顯示出止水帷幕的一段結構)，本實施例的止水帷幕包括由多根首次帷幕樁I和多根鋼筋混凝土支護樁2，相鄰的鋼筋混凝土支護樁2之間設置兩根首次帷幕樁I ;兩根首次帷幕樁I之間，首次帷幕樁I與相鄰的鋼筋混凝土支護樁2之間咬合搭接成一整體單排封閉止水帷幕；本實施例中鋼筋混凝土支護樁2的直徑為600毫米，兩根鋼筋混凝土支護樁2之間設置兩根相互搭接的直徑為600毫米的首次帷幕樁I (首次帷幕樁I與相鄰的鋼筋混凝土支護樁2之間的咬合最大寬度200_);它還包括設置在地下水位以下的由鋼釺3、透水過濾層4、碎石濾料層5、矽灰隔離層12和矽灰層6形成一體的多功能凝結體，多功能凝結體填補在地下水位以下的首次帷幕樁I和鋼筋混凝土支護樁2之間的分叉間隙處或相鄰兩個首次帷幕樁之間的分叉間隙處，將所述首次帷幕樁和鋼筋混凝土支護樁，或所述兩個首次帷幕樁經多功能凝結體連成一體，在所述多功能凝結體內部的碎石濾料層4中插裝有導水管7，導水管7 —端的管入口處設有排水微孔71，在導水管7管入口處套裝有濾網8，導水管7的外露端穿出多功能凝結體，延伸到肥槽的對應空間內將其地下水導排到基坑的肥槽內。
[0026]該多功能凝結體填補在首次帷幕樁和鋼筋混凝土支護樁之間的分叉間隙處10，或相鄰兩根首次帷幕樁之間的分叉間隙處10，將所述首次帷幕樁和鋼筋混凝土支護樁，或所述兩根首次帷幕樁分叉間隙經快硬矽灰導排濾水多功能凝結體連成一體。
[0027]如圖2c所示，本實用新型的快硬矽灰導排濾水多功能凝結體是從下往上分層澆築的，在翻水湧砂的孔洞處先掏孔，將相鄰水泥土帷幕樁或相鄰的鋼筋混凝土支護樁空洞處的兩側泥皮用鋼刷清洗乾淨，並在其裡側向下垂直夯入鋼釺，在鋼釺的裡側將裹成團的透水編織袋夯塞其中，鋼釺擋護夯塞其中裹成團的透水編織袋形成一定厚度的透水牆，裹成團的透水編織袋形成一定厚度的透水牆的穩定是依靠垂直夯入地層中的鋼釺來維護的。形成透水固砂孔洞後，再緊貼裹成團的透水編織袋形成一定厚度的透水牆堆積碎石濾料，並將帶有濾網的導水管放入碎石濾料的底部之中。再在濾料碎石層與快硬矽灰層分界處，事先在濾料碎石側壁展開平鋪矽灰隔離層，該矽灰隔離層可用編織袋剪開展開當布一樣按圖C曲線立鋪。再在其表面上，堆積快硬矽灰，所堆積的快硬矽灰按水灰比均勻拌和成半溼潤狀態的乾料在孔內分層堆積遇水後迅速凝結成牆與原帷幕生成一體。堆積時，將相鄰水泥土帷幕樁或相鄰的鋼筋混凝土支護樁空洞處的兩側泥皮用鋼刷清洗乾淨，分層堆積的矽灰乾料，矽灰乾料遇地下水形成漿液後與相鄰水泥土帷幕樁或相鄰的鋼筋混凝土支護樁空洞兩側界面結合緊密。矽灰隔離層可防止快硬矽灰遇地下水液化成為灰液後擴散到碎石濾料層內的地下水中，通過濾網過濾後封堵了濾網，使導水失敗。設置了該濾網後，碎石濾料層內的地下水長久地可通過濾網過濾出來，且過濾出的清潔水可通過導水管順暢地導出到基坑的肥槽內，使過濾導水成功，否則導水不成功，這就是本實用新型的最大創造點。
[0028]本實施例的凝結體的填充尺寸及形狀與大小均由實際發生並零星分散出現漏點的孔洞尺寸形狀、大小來封閉密實填充的。並且，本實施例的快硬矽灰導排濾水多功能凝結體二次融補基坑止水帷幕的各項技術指標，均超過國家規範規定的技術標準，均滿足設計要求。
[0029]最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕，該止水帷幕包括設置在基坑內側壁的多根首次帷幕樁(I)和多根鋼筋混凝土支護樁(2)，由首次帷幕樁(I)將相鄰的鋼筋混凝土支護樁(2)搭接成一整體單排封閉止水帷幕，其特徵在於:它還包括設置在地下水位以下的由鋼釺(3)、透水過濾層(4)、碎石濾料層(5)、矽灰隔離層(12)和矽灰層(6)形成一體的多功能凝結體，所述多功能凝結體填補在地下水位以下的首次帷幕樁(I)和鋼筋混凝土支護樁(2)之間的分叉間隙處或相鄰兩個首次帷幕樁(I)之間的分叉間隙處，將所述首次帷幕樁(I)和鋼筋混凝土支護樁(2)，或所述兩個首次帷幕樁(I)經多功能凝結體連成一體，在所述多功能凝結體內部的碎石濾料層(4)中插裝有導水管(7)，所述導水管(7)—端的管入口處套裝有濾網(8)，導水管(7)的外露端穿出多功能凝結體之外。
2.根據權利要求1所述的快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕，其特徵在於:所述透水過濾層(4)由透水編織袋裹成團夯入並堆積到鋼釺外側緊貼土坡坡體(9)內的透水層,使其過濾土坡坡體內的地下水，防止土體顆粒隨水流夾沙而流失。
3.根據權利要求1所述的快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕，其特徵在於:所述碎石濾料層(5)緊貼透水過濾層(4)堆積，土坡坡體(9)內從透水過濾層(4)中分散滲流流出來的地下水匯集到碎石濾料層(5)內。
4.根據權利要求1所述的快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕，其特徵在於:所述導水管(7) —端的管入口處還鑽有多個排水微孔，排水微孔的個數與孔徑大小，根椐與基坑鄰近的建築物的遠近確定的允許的水力坡降與之對應的水平影響半徑確定；將一端帶有濾網(8)的導水管(7)放到碎石濾料層(5)內，把匯集到碎石濾料層(5)內分散滲流流出來的地下水通過導水管(7)管體延伸到肥槽的對應空間內導排到基坑的肥槽內。
5.根據權利要求1所述的快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕，其特徵在於:所述濾網(8)設置在導水管(7)的管壁鑽有較多排水微孔(71)的一端，並用鐵絲綑紮在導水管(7)上。
6.根據權利要求1所述的快硬矽灰導排濾水多功能凝結體人工修補基坑止水帷幕，其特徵在於:所述矽灰隔離層(12)鋪設在碎石濾料層(5)與快硬矽灰層(6)之間。
【文檔編號】E02D19/18GK203741855SQ201420073458
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月20日 優先權日:2014年2月20日
【發明者】龔金京 申請人:北京現代金宇工程建設有限公司