構建隔牆的方法和組件的製作方法

2023-05-20 14:25:16 1

專利名稱：構建隔牆的方法和組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及土木工程領域，具體地是涉及在地平面之下澆築混凝土結構(例如隔牆)的挖掘和構建。
背景技術：
隔牆(也被稱作槽壁)被構建為形成地下結構(例如隧道、地下室或公路通道)周圍的防水和擋土屏障。隔牆實質上是在地下現場澆築的不透水的豎直混凝土牆。為了構建這種隔牆，首先挖掘出限定混凝土澆築體積的溝槽。為了保持溝槽的側壁不塌陷，要保持該溝槽裝滿泥漿，直到灌注了混凝土。在挖掘完成溝槽之後，將加強鋼放入溝槽，然後灌注混凝土，置換出泥漿並填充加強鋼周圍的體積。 在隔牆的現有構建方法中，該牆通常被構建成交替部分。首先，多個分隔開的主牆板被挖掘、灌注並使其硬化。在下文的描述中，首先澆築的這些板被稱為主板或主部分。然後挖掘並用混凝土填充硬化主板之間的空間，以形成一組次板(也被稱作閉合板)。在兩種情形中，通常在灌注混凝土之前將鋼筋籠放入溝槽。當利用例如液壓銑刨機挖掘次板時，也可以銑削主板的側面，以從混凝土去除任何泥沙，並且產生乾淨、有紋理的表面，靠著該表面可以澆築次板的混凝土。銑削從主板的側面去除混凝土並且產生切刀銑削接縫，或類似輪廓，當灌注混凝土時，其將確保與相鄰次板的混凝土的防泥沙接縫。通常是利用液壓銑刨機來執行次板的挖掘，該液壓銑刨機是通過起重機放入溝槽的大型豎直挖掘機。液壓銑刨機通常2. 8m寬，60cm至I. 5m厚。在其下部，液壓銑刨機具有從溝槽移除材料的兩組相對旋轉齒緣輪。液壓銑刨機的齒緣輪還從相鄰主板的側面移除材料，從而形成上面所述的切刀接縫輪廓。該銑削輪廓可以例如由一系列銑削深入(50mm至100mm)主板的混凝土中的豎直凹槽構成。這些凹陷的目的是在稍後灌注混凝土時在主板和次板之間產生乾淨的互鎖結合。根據使用銑削輪和齒裝置的類型，銑削輪廓的形狀可以是如凹槽或刻痕的規則圖案，或者僅是粗糙表面。一旦完成次板的澆築體積的銑削和挖掘，就將次加固籠放入所挖掘的次澆築體積中，並且在次加固籠周圍倒入混凝土，使其固化。在固化之後，主板和次板在地下形成連續的混凝土牆，每對相鄰的板通過上述切刀接縫輪廓彼此牢固地機械接合。在一些建築(例如彎曲的隔牆)中，需要將主板和次板中的一些或全部放置為互相成一角度。然而，常規的液壓銑刨機或切刀通常具有固定方向的銑頭和被設計為切出矩形部分的齒緣輪，這意味著，使用這種液壓銑刨機或切刀挖掘次板(該次板與其相鄰主板成一角度)時，將與主板的側面成一角度地執行銑削。這種成角度銑削的結果是，在銑削主板側面期間被去除的材料的量沿著主板的側面將顯著變化。替代沿著整個接縫以向主板混凝土內大致相同的深度(在共面鄰接板的情形中通常為50mm至200mm)進行銑削，液壓銑刨機的角度可以是這樣的，即，銑削的深度在銑削接縫的內邊緣可以多達600_，或更大，這取決於牆板的角度和厚度。從主板銑削掉這樣大量的材料消耗時間、浪費高品質的混凝土、增加了將要去除的廢料量並且縮短了切刀工具的壽命。本發明建議使用犧牲性空隙形成器(也被稱作替代元件)，其可以被銑削去除，以產生乾淨的邊緣，對著該邊緣可以澆築相鄰部分。在澆築混凝土結構時使用犧牲性元件是公知的。例如，W02003/006750公開了使用波紋管狀元件，這些元件填滿空溝槽的寬度，用作相繼部分的臨時模板。所述空的、末端開口的管被固定到加固籠並被放置在溝槽中。然後向該管填充碎石和沙子，使其具有足夠的強度，以承受澆築期間的混凝土壓力。在挖掘出相鄰部分時，打碎並移除所述管以及它的容納物。此方法的缺點在於，在將所述管放置在溝槽中之後，必須密封所述管並向所述管中填充碎石或沙子。這是消耗時間的過程並且會導致碎石和沙子掉入溝槽中，從而影響在溝槽下部區域中的鑄件的完整性。一旦已將加固籠和管放入溝槽中，則不能再以任何方式澆築隨後落入溝槽的材料。此外，在鑄件可以在溝槽壁上開始「結塊」之前，一般使用膨潤土泥漿填充溝槽，並且灌注混凝土的任何延遲都會導致增加結塊並因此降低混凝土覆蓋範圍。為此，重要的是縮短放置加固籠和管與灌注混·凝土之間的時間。必須向所述管填充沙子和碎石顯著增加的此時間。此外，一旦已經利用W02003/006750的方法挖掘管及其容納物，則不能直接銑削保留的凹面，因此使用兩步挖掘過程，其中，利用常規抓斗或液壓銑刨機去除管的一半，並且利用半圓形輪廓的特殊形狀抓斗挖掘另一半。

發明內容
因此，本發明的目的是要提供一種構建隔牆的方法，其能夠更快地銑削主板的側面，同時為裝配鋼筋籠提供最大的間隙，而不需要特殊形狀的挖掘工具，不存在異物落入溝槽的風險，同時降低優良混凝土的損耗，並且即使當銑削切刀的方向與主板成一角度時，也可以降低對切刀工具的磨損。在本申請中，用語「主板」和「主部分」可以互換使用，用語「次板」和「次部分」也一樣。用語「銑削」用於表示從主板表面去除材料的任何工藝。這樣的工藝可包括例如通過液壓銑刨機的齒緣輪進行的機械研磨，或者高壓噴水，或者其它合適的機械工藝。為了克服現有技術的以上和其它缺點，本發明構想了一種澆築隔牆的方法，所述隔牆包括通過次部分接合的兩個主部分，所述方法包括為每個主部分挖掘出澆築體積的第一步驟；在所述主澆築體積中澆築所述主部分的第二步驟；為澆築所述次部分挖掘出次澆築體積的第三步驟；通過銑削每個相鄰主部分的鄰接區域(16)在每個主部分上形成接合表面輪廓的第四步驟，所述第二步驟包括在每個鄰接區域中澆築犧牲性替代元件，並且所述第三和/或第四步驟包括去除所述犧牲性替代元件。根據本發明方法的一個變型，可以同時執行所述第三和第四步驟。例如，在同一操作中進行澆築和銑削節省時間和器械。根據本發明方法的另一個變型，所述主部分和所述次部分是基本上平坦且豎直的，並且所述次部分被澆築在一平面中，所述平面與相鄰主部分中至少一個的平面成非180°角。諸如這些的成角度部分通常用於構建例如容器罐或深豎井。根據本發明方法的另一個變型，所述第二步驟包括構建澆築製備組件，所述澆築製備組件包括用於加固每個主部分的加固元件，將預製的犧牲性替代元件固定到所述加固元件，以及將所述澆築製備組件布置在各個主澆築體積中。以此方式，可以一次將加固元件和犧牲性替代元件全部下降到溝槽中，並且可以沒有任何延遲地開始澆築。根據本發明方法的另一個變型，所述第二步驟包括布置分隔元件，以在距離所述加固元件預定距離處將每個犧牲性替代元件保持就位。根據本發明方法的另一個變型，每個預製的犧牲性替代元件由比用於澆築主部分的混凝土更易銑削的材料製成，其中，在所述主部分中澆築所述每個預製的犧牲性替代元件。本發明還設想一種澆築製備組件，放置在用於澆築混凝土隔牆的主部分而挖掘的主澆築體積中，所述主部分具有至少一個鄰接區域，所述鄰接區域或每個鄰接區域是所述 主部分的待被銑削以形成接合表面輪廓的區域，所述接合表面輪廓用於將所述主部分接合到所述隔牆的相鄰次部分，以及至少一個預製的犧牲性替代元件，所述犧牲性替代元件或每個犧牲性替代元件由比用於澆築所述主部分的混凝土更容易銑削的材料製成，所述犧牲性替代元件或每個犧牲性替代元件在所述澆築製備組件中被定位成，當所述澆築製備組件被置於所述主澆築體積中並且已經澆築了所述主部分時，所述犧牲性替代元件或每個犧牲性替代元件處於一鄰接區域中。根據本發明方法的另一個變型，所述組件包括在澆築所述主部分時用於對所述主部分進行加固的加固結構，所述犧牲性替代元件或每個犧牲性替代元件被固定到所述加固結構。根據本發明方法的另一個變型，每個預製的犧牲性替代元件的材料比用於澆築所述主部分的材料更軟、或更易碎、或更脆、或密度更小。根據本發明方法的另一個變型，所述接合表面輪廓包括形成在所述主部分的材料中的一個或多個凹槽。根據本發明方法的另一個變型，每個預製的犧牲性替代元件包括至少兩個預製模塊。通過將犧牲性替代元件組裝為模塊化形式，可以簡化或加速組裝過程。根據本發明方法的另一個變型，每個預製的犧牲性替代元件具有大體三角形或梯形橫截面的稜柱形狀。例如，可以選擇替代元件的形狀，以適應主部分和次部分之間的角度方向，由此減少為了形成所需成角度的接縫而必須銑削的澆築混凝土的量。根據本發明方法的另一個變型，所述犧牲性替代元件或每個犧牲性替代元件包括一個或多個空隙形成構件，用於將混凝土排除在主澆築體積的一個或多個區域之外。根據本發明方法的另一個變型，所述預製的犧牲性替代元件或模塊中的一個或多個包圍著一中空空隙。根據本發明方法的另一個變型，所述預製的犧牲性替代元件或模塊中的一個或多個包括實心塊。根據本發明方法的另一個變型，利用液壓銑刨機挖掘出所述次部分體積。根據本發明方法的另一個變型，利用液壓銑刨機挖掘出所述主澆築體積中的一個或兩者。根據本發明方法的另一個變型，所述液壓銑刨機比兩個主澆築體積相隔的距離稍寬。可以預先確定相關的寬度，從而使得液壓銑刨機的單次穿過可以實現在相鄰主部分兩者上所需的銑削(如果適當，是成一角度的銑削)。


現在將參照附圖描述本發明，附圖中
圖I示出了構建隔牆主板的典型現有方法的示意性剖視圖。圖2示出了構建次板和銑削主板邊緣以創建隔牆的現有方法的示意性剖視圖。圖3a和3b示出了立視圖和俯視圖，它們圖示出了當主板和次板互成角度時的待銑削區域。圖4a和4b示出了根據本發明構建的隔牆部分的例子的示意性俯視圖和透視圖。圖4c、4d和4e示出了利用根據本發明的方法構建閉合(次)板的順序的示意性俯視圖。圖5a、5b和5c示出了如何根據本發明製備主板鑄件的例子的示意性立視圖。圖6更詳細地示出了根據本發明製備的主部分澆築組件的示意性立視圖。
具體實施例方式附圖意在幫助理解本發明，但是不意在暗示對本發明範圍的任何限制。在不同的附圖中使用相同的附圖標記，這些附圖標記意在涉及相同或相應的特徵。現在將參照圖l、2、3a和3b更詳細地描述構建隔牆的現有方法。圖I示出了挖掘、 製備和澆築主板的過程。區域10、11、12、13和14是在土地3中的五個主部分澆築區域，其示出了挖掘和澆築主板的連續步驟。區域10示出了挖掘之前的主板區域，區域11示出了利用安裝在起重機8上的鏟鬥工具挖掘的主板區域，儘管液壓銑刨機9也可以用於此挖掘步驟。所挖掘的溝槽保持填充有水或泥漿(未示出)以防止溝槽的側面向內掉落。區域12被示出為被完全挖掘，並且將鋼質加固(鋼筋)籠4放入區域12中。區域13示出混凝土 5被灌注到主澆築區域中圍繞鋼質加固籠4，利用管或斜槽6引入混凝土，並且區域14示出澆築完成且主板已經固化之後。圖I也示出待挖掘以便澆築次板的四個區域20、21、22和23。圖2示出圖I的布置結構，其中，已經完成主板的澆築，準備在主板10至14之間澆築四個次板20至23。區域20示出挖掘之前的次板澆築區域。示出區域21處於利用液壓銑刨機9被挖掘的過程中，所述液壓銑刨機去除沙子並且銑削相鄰主板的側面，以便促進兩個相鄰部分之間的良好結合，並由此獲得具有良好防水性能的接縫。示出通過起重機8將液壓銑刨機9下降到挖掘區21中。示出次板22處於澆築過程中，並且鋼筋籠已經就位，並且示出板23處於它的固化和完成狀態，在相鄰主板13和14之間形成連續的隔牆。圖3a圖示當將主板10、11、12設定為與它們的相鄰次板成一角度時，為什麼從主板側面銑削掉的材料16的量在朝向側面外緣處較少，而在朝向其內緣處較多。在此情形中，「內」表示這樣的板側面，在其上兩個相鄰板之間的接合角小於180度。「外」表示這樣的側面，在其上兩個相鄰板之間的接合角大於180度。圖中的標記15是指待銑削到每個主板的側面中的切刀接縫輪廓。圖3b示出圖3a布置結構的俯視圖，圖3b還標示出了次板20和21的材料將被挖掘和銑削的位置。在圖示例子中，為了沿著主板10、11、12的整個側面獲得所需的切刀接頭輪廓15，必須從主板10、11、12去除大量材料16。用於澆築主板的混凝土通常是高規格、很硬並且防水。去除很硬混凝土的楔形部16對液壓銑刨機9是艱難的挑戰，因此，相比相鄰板以共面方式互相對齊時，必須更加緩慢地降低液壓銑刨機9。去除如此多硬混凝土還意味著對昂貴的液壓銑刨機銑削機械的磨損顯著增加。改變待銑削的混凝土的深度還意味著液壓銑刨機在向下前進時偏離豎直平面的風險增加。圖4a、4b、4c和4d不出了本發明背後的原理。圖4a和4b分別以俯視圖和透視圖示出主板鋼筋籠30，兩個犧牲性替代元件31被固定到其上。犧牲性替代元件31本質上是將用於澆築主板的混凝土排除在主板澆築體積的預定區域(尤其是排除在當將要執行接縫銑削時被去除的區域)之外的構件。犧牲性替代元件必須不是空的，它們的功能是產生澆築體積區域，當灌注時，高規格的混凝土被排除在外。這樣，犧牲性替代元件31可以是例如輕質混凝土預製的實心塊，或者它們可以是預製的中空形狀，例如若干段長度的預密封好防止混凝土進入的中空管，並且最好預填充有柔軟混凝土或柔軟的鬆散材料，例如沙子。為了方便，利用固定元件32將犧牲性替代元件31固定到鋼筋籠30，從而可以在單個操作中將預製的犧牲性替代元件31和鋼筋籠30 —起下降到溝槽中，並且可以立即開始灌注混凝土。
例如，固定元件32可以是搭焊到鋼筋籠30的若干根鋼筋。由於固定元件32很可能進入待銑削區域，因此它們的形狀和材料必須是不會顯著幹擾切刀接縫15銑削的那種。犧牲性替代元件31被放置為，當鋼筋籠組件30 (包括所附接的犧牲性替代元件31)降低到它的主板澆築體積中，並且在鋼筋籠30和犧牲性替代元件31周圍澆築高規格混凝土時，使得犧牲性替代元件31將形成主板的在挖掘相鄰次部分時將被去除的區域16。圖4c示出通過去除犧牲性替代元件31的材料和向主板10、11的硬混凝土中進行銑削而將被銑削出的接縫輪廓15。在圖4c中，主板10和11處於它們的已完成、待銑削狀態，在鋼筋籠30和犧牲性替代元件31周圍已澆築混凝土 25之後並且在所澆築的混凝土已經固化之後。然後，如前所述地對次板20的澆築體積進行挖掘/銑削，去除犧牲性替代元件31的材料，並且在主板10、11的硬材料中形成接縫輪廓15。無論如何必須去除一定量的大密度、高規格混凝土，以便在相鄰板之間獲得完好的接縫，但是本發明的方法最小化了此必須銑削的大密度、高規格混凝土的量，尤其當相鄰板互相成一角度時。接著，圖4d示出了挖掘完成的次澆築體積20，並且銑削接縫面15已準備好以便澆築次板。圖4e示出在主板10和11之間被澆築和固化的包括鋼筋籠26的次板20。現在應該通過接縫15機械結合板10、11和20，以形成連續的更防水的隔牆結構。圖5a、5b和5c圖示在將主板鋼筋下降到溝槽中之前如何組裝犧牲性替代元件的例子。在這些圖中，示出利用固定件32將犧牲性替代元件31固定到鋼筋籠30，但被分隔元件33保持成遠離鋼筋籠。通過保持犧牲性替代元件31遠離鋼筋籠30，可以確保隨後的接縫銑削在這樣的區域執行，在該區域中不存在進入鋼筋籠30的區域的風險。如果發生這種進入，則這會損壞銑削機械和/或顯著影響澆築的主板的強度和完整性。分隔元件33優選附接到鋼筋籠30，並且可以被塑形為不僅在犧牲性替代元件31和鋼筋籠30之間形成一個空間，並且在澆築之前和澆築期間支撐犧牲性替代元件31。在澆築之前，需要分隔元件能夠支撐犧牲性替代元件31的重量。在澆築期間，分隔元件33也必須能夠將犧牲性替代元件31保持就位，當它們浸沒在泥漿中和/或當密度相對更大的混凝土灌注在犧牲性替代元件31周圍時，抵抗施加在犧牲性替代元件31上的任何向上浮力。分隔元件33也可由易於銑削的空隙形成材料例如輕質混凝土製成。如圖5a至5c的例子所示，犧牲性替代元件31可以附接為模塊化形式，隨著鋼筋籠下降到所挖掘的溝槽12中附接每個相繼組模塊。可以注意到，圖5c示出了特別的例子情況，其中犧牲性替代元件31被裝配在板的下側部分和中間部分，而不在上側部分。許多液壓銑刨機僅當銑頭浸入泥漿中時有效地工作。因此，在板的上側部分，利用常規的臨時「封端」鋼接縫(其在開始挖掘次板之前被去除)在主板及其相鄰次板之間形成接縫。然而，這僅是本發明的一個變型，並且可以按需要放置犧牲性替代元件31。儘管在利用鋼筋混凝土在地下製造結構的背景下描述了本發明，但是本發明可以用於構建如下的任何結構，在該結構中，在兩個相鄰澆築元件之間需要銑削式接縫，並且可以澆築所述元件中的至少一個，從而使其具有包括犧牲性且空隙形成元件的接縫形成區域。·
權利要求
1.一種澆築隔牆的方法，所述隔牆包括通過次部分(20)接合的兩個主部分(10、11)，所述方法包括 第一步驟為每個主部分(10、11)挖掘出主澆築體積； 第二步驟在所述主澆築體積中澆築所述主部分(10、11)； 第三步驟為澆築所述次部分(20)挖掘出次澆築體積； 第四步驟去除一個或兩個相鄰主部分(10、11)的犧牲性接合區域(16)， 所述方法的特徵在於， 所述第二步驟包括將預製的犧牲性替代元件(31)布置在所述主澆築體積(16)之一 或兩者的犧牲性接合區域(16)中，並將其定位成使得所述主部分(10、11)的澆築材料被所述犧牲性接合區域(16)或每個犧牲性接合區域(16)中的犧牲性替代元件(31)替代，並且使得在所述第四步驟中執行的去除所述犧牲性接合區域(16)或每個犧牲性接合區域(16)包括去除所述犧牲性替代元件(31)或每個犧牲性替代元件(31)。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，所述主部分(10、11)和所述次部分(20)是基本上平坦且豎直的，並且其中，所述次部分(20 )被澆築在一平面中，所述平面與相鄰的主部分(10、11)中至少一個的平面成非180°角。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其中，所述第二步驟包括構建澆築製備組件，所述澆築製備組件包括用於加固每個主部分(10、11)的加固元件(30)，將預製的犧牲性替代元件(31)固定到所述加固元件(30)，以及將所述澆築製備組件布置在各個主澆築體積中。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述第二步驟包括布置分隔元件(33)，以在距離所述加固元件(30)預定距離處將每個犧牲性替代元件(31)保持就位。
5.一種澆築製備組件，用於放置在用於澆築混凝土隔牆的主部分(10)而挖掘的主澆築體積中，所述主部分具有至少一個鄰接區域(16)，所述鄰接區域(16)或每個鄰接區域(16)是所述主部分(10)的待被銑削以形成接合表面輪廓(15)的區域，所述接合表面輪廓(15)用於將所述主部分(10)接合到所述隔牆的相鄰次部分(20)， 所述澆築製備組件的特徵在於， 至少一個預製的犧牲性替代元件(31)，所述犧牲性替代元件(31)或每個犧牲性替代元件(31)由比用於澆築所述主部分(10)的混凝土更容易銑削的材料製成， 所述犧牲性替代元件(31)或每個犧牲性替代元件(31)在所述澆築製備組件中被定位成，當所述澆築製備組件被置於所述主澆築體積中並且已經澆築了所述主部分(10)時，所述犧牲性替代元件(31)或每個犧牲性替代元件(31)處於在銑削所述相鄰次部分(20)期間被去除的接合區域(16)中。
6.根據權利要求5所述的組件，包括在澆築所述主部分(10)時用於為所述主部分(10)提供加固的加固結構(30)，所述犧牲性替代元件(31)或每個犧牲性替代元件(31)被固定到所述加固結構(30)。
7.根據權利要求I至4之一所述的方法，或根據權利要求5或6所述的組件，其中，每個預製的犧牲性替代元件(31)的材料比用於澆築所述主部分(10、11)的材料更軟、或更易碎、或更脆、或密度更小。
8.根據權利要求I至4之一所述的方法，或根據權利要求5或6所述的組件，其中，所述接合表面輪廓(15)包括形成在所述主部分(10)的材料中的一個或多個凹槽。
9.根據權利要求I至4之一所述的方法，或根據權利要求5或6所述的組件，其中，每個預製的犧牲性替代元件(31)包括至少兩個預製模塊。
10.根據權利要求I至4之一所述的方法，或根據權利要求5或6所述的組件，其中，每個預製的犧牲性替代元件(31)具有基本上三角形或梯形橫截面的稜柱形狀。
11.根據權利要求I至4之一所述的方法，或根據權利要求5或6所述的組件，其中，所述預製的犧牲性替代元件(31)或模塊中的一個或多個包圍著一中空空隙。
12.根據權利要求I至4之一所述的方法，或根據權利要求5或6所述的組件，其中，所述預製的犧牲性替代元件(31)或模塊中的一個或多個包括實心塊。
13.根據權利要求I至4之一所述的方法，或根據權利要求5或6所述的組件，其中，利用液壓銑刨機(9)挖掘出所述次部分體積。
14.根據權利要求I至4之一所述的方法，或根據權利要求5或6所述的組件，其中，利用液壓銑刨機(9 )挖掘出所述主澆築體積中的一個或兩者。
15.根據權利要求13或14所述的方法或組件，其中，所述液壓銑刨機(9)比兩個所述主澆築體積相隔的距離稍寬。
全文摘要
本發明公開了一種通過在地下澆築交替的主板(10、11)和次板(20)來構建隔牆的方法。首先挖掘和澆築出主板(10、11)，然後在澆築次板(20)之前，向主板(10、11)的側面中銑削切刀接縫(15)或類似的接縫輪廓。通過將犧牲性替代元件(31)放置在將要執行接縫銑削的區域中，製備好用於澆築的主板澆築區域。犧牲性替代元件(31)可以是由較易銑削的材料例如輕質混凝土製成的中空元件或塊。以這種方式澆築的主板(10、11)更容易被銑削，特別是當銑削工具與正被銑削的表面成一角度時。
文檔編號E02D29/16GK102959157SQ201080065913
公開日2013年3月6日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者A.德萊坦, P.C.陳, O.海耶 申請人:Vsl國際股份公司