劈裂注漿防水帷幕施工方法及設備的製作方法

2023-05-26 13:03:36

專利名稱：劈裂注漿防水帷幕施工方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築基礎深基坑工程的施工方法及其設備。深基坑開挖阻水，擋土垢基礎工程，它是在擬開挖深基坑的四周形成一道連鎖成封閉型的阻水帷幕，阻止地下水向基坑內滲入，以保證基礎施工的幹作業，又可以穩定帷幕外地下水位，使之保護基礎工程周圍的原有建築物的安全。
目前公知的國內外深基坑開挖擋土、阻水、防滲技術均採用地下鋼筋砼連續牆，鋼筋砼連續樁、深層攪拌法及高壓旋噴法和灌漿法等。上述方法，都不同程度地存在工程造價高，需用材料多樣，技術性強，以及工藝設備複雜，工期長的情況。例如，採用鋼筋砼連續牆方法，它旨在地面上採用一種挖槽機械，沿基礎深開挖工程的周邊，依靠泥漿護壁，開挖出一條狹長的深槽，並在槽內吊放入鋼筋籠，然後用導管法灌築水下混凝土以置換泥漿，築成一個單元槽段。如此逐段進行，以一定接頭方式，在地下築成一道連續的鋼筋混凝土牆壁，用以截水、防滲、承重、擋土。這種施工方法存在如下問題一是需要較多的專用機具和設備;二是施工工藝較為複雜，並需具有一定的技術水平;三是倘若施工技術掌握不好，易於出現塌孔，混凝土夾層滲漏的問題，還需有適合不同地質條件的泥漿護壁的管理方法，以及處理發生故障時所要採取的各項措施等。
本發明的目的，在於提供一種基坑施工簡便，工期短、性能可靠、並適合建築物密集區，土質為粘性、砂性巖土的深基坑開挖阻水、防滲和擋土的劈裂注漿防水帷幕施工方法及設備。
本發明的劈裂注漿防水帷幕施工方法為採用專用振動沉管機將帶有弧形劈裂器的沉管學入地下，將土體劈裂成二次拋物線弧形槽，利用砂漿泵通過沉管沉進與上提的振動中，將水泥素漿由沉管頭部的漏孔及劈裂器兩側注漿孔注入弧形槽內，形成弧形板牆，連續施工後，連鎖成封閉的阻水帷幕。
一種用於上述施工方法的設備利用在沉管上設置弧形板劈裂器，截面呈二次拋物線狀，將土體劈裂成槽，劈裂器的對角線上帶有與沉管內腔相互垂直導通的注漿孔。
本發明與現有技術引比具有如下優點1、工藝方法簡單。採用劈裂器將土體劈裂成槽。劈裂器沉進與上提同時一次注漿成型，避免了現有鋼筋砼地下連續牆等工藝性、技術性複雜的施工方法。
2、抗滲效果好。劈裂注漿防水帷幕滲透採數為4×10-9cm/s以下，而鋼筋砼地下連續牆滲透係數2×10-4-2×10-8cm/s。
3、施工工期短。劈裂注漿防水帷幕工期僅佔鋼筋砼地下連續牆施工期的30%。
4、造價低。劈裂注漿防水帷幕比鋼筋砼地下連續牆降低費用58、76%。
5、結構力學性能合理。劈裂器採用二次拋物線形式，截面慣性矩大，且拱結構受力以軸向力為主，與支護樁結合形式的樁幕結合結構。


圖1為劈裂器局部結構示意圖。
圖2為帷幕牆示意圖。
圖3為樁幕結合的示意圖。
將對本發明的劈裂注漿防水帷幕的施工方法及設備作具體的描述利用放坡的土體支承幕牆，帷幕施工前，沿深開挖工程周邊，採用專用成型設備DZ-40Y型激振力330KH振動沉管機，見圖1，利用在沉管上設置安裝有弧形板劈裂器，其截面呈二次拋物線狀，用以沉入地下，將土體劈裂成槽，並且還在劈裂器的對角線上帶有與沉管的內腔相互垂直連通的注漿孔用來向溝槽內注入漿液。當基坑允許放坡時，帷幕利用放坡的土體支承幕牆，沉深開挖工程的周邊，採用振動沉管機，將帶有弧形板劈裂器的沉管沉入地下，因弧形板劈裂器的截面呈二次拋物線狀，將土體劈裂成厚60mm、寬900mm的二次拋物線弧形溝槽，通過100/15型砂漿泵(流量100L/mm、壓力15kg/cm)將水泥漿注入沉管內，在沉管沉進與上提的振動中，使水泥素漿由沉管頭部的漏孔及劈裂器兩側的注漿孔將水泥素漿注入弧形溝槽內，壓力注漿後形成700mm厚，呈二次拋物線弧形板水泥牆，(y＝4fx(l-x)/l2，弦長l＝900mm，矢高f＝0.2，l＝180mm，壁厚s＝70mm)按一定順序連續施工後連鎖成封閉的阻水帷幕見圖2。
圖3為樁幕結合方法的實施方案。利用護壁樁支承帷幕(抵抗側壓力)，帷幕施工前，將樁頭A側(A為外側、B為內側)挖開至一定深度，將注漿劈裂器2兩側端貼近樁a、b點之後，沉下沉注漿劈裂器2，同樣由砂漿泵將水泥注入沉管1內，利用沉管1沉進與上提的振動中，分別將水泥素漿由沉管1頭部和劈裂器2的漏孔注入弧形溝槽內。並按樁間的順序連鎖成封閉的阻水、擋土及防滲。
權利要求
1.劈裂注漿防水帷幕施工方法，其特徵在於採用專用振動沉管機將帶有弧形板劈裂器的沉管沉入地下，將土體劈裂成二次拋物線弧形溝槽，利用砂漿泵通過沉管沉進與上提的振動中，將水泥素漿由沉管沉頭部的漏孔及劈裂器兩側注漿孔注入弧形槽內，形成弧形板牆，連續施工後，連鎖成封閉的阻水帷幕牆。
2.按權利要求1所述的劈裂注漿防水帷幕施工方法，其特徵在於連續施工帷幕牆的支承形式，還可利用在護壁樁間連鎖成封閉的支承幕牆。
3.一種用上述施工方法所使用的設備，包括專用振動沉管機，及其沉管構成，其特徵在於利用在沉管(1)上設置弧形板劈裂器(2)，截面呈二次拋物線狀，劈裂器(2)的對角線上帶有與沉管(1)內腔相互垂直導通的注漿孔(3)。
全文摘要
本發明涉及一種劈裂注漿防水帷幕施工方法及設備，利用在振動沉管機的沉管上設置弧形板劈裂器，截面呈二次拋物線狀；通過振動沉管機，將弧形劈裂器沉入地下，將土體劈裂成槽，利用砂漿泵通沉管沿進與上提的振動中，由沿管沉頭部的漏孔及劈裂器兩側的注漿孔，將水泥素漿注入弧形槽，形成二次拋物線狀板牆，連續施工後，連鎖成封閉的阻水帷幕。
文檔編號E02D19/00GK1107536SQ9411543
公開日1995年8月30日 申請日期1994年8月29日 優先權日1994年8月29日
發明者劉文濤, 雷茂輝, 李寶貴, 張明義, 張繼良, 馬永平, 宋世德, 趙殿友, 李靜宜, 於力, 倪會新, 蘭立志, 李 和, 佟寶華, 嶽維國, 楊來弟, 王紅月, 侯亞萍, 白學敏 申請人:秦皇島市第二建築工程公司, 遼寧有色勘測工程公司秦皇島工程指揮部