CN1059006C - 膜水沉墙法 - Google Patents
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本发明膜水沉墙法公开了一种地下墙施工方法，属于土木建筑地下工程技术领域。本发明的特点是先将拟建的长短曲直或方圆形墙体的下端刃脚段在地面浅沟槽内筑成并接高一段墙体，借助水枪破土掏空刃脚下部分空间，使墙体因自重下沉，逐段接筑和下沉而成超深整体地下墙。刃脚厚度大于墙体，形成围墙的台阶状，安装膜盒，盒内薄膜在下沉中抽出被围墙水环压贴到围墙地层土壁上，形成防止土壁坍塌和消除侧面摩擦的膜水护壁法。沉墙完后用砼或水泥浆置换水环以固墙。
Description
本发明膜水沉墙法公开了一种地下墙施工方法，属于土木建筑地下工程技术领域。
目前世界各国在冲积层软土地基的地下工程中，常使用地下连续墙法施工。其技术实质是使用专用机械由地面向下排孔打钻，开挖成一段槽形孔，为防止槽周土壁坍塌，地下水渗入和在流动中排上沙土，槽孔中始终充满泥浆，再向槽孔中沉放钢筋笼之后，通过导管向槽底灌注砼，托起排出泥浆后，即成一段钢筋硅地下墙，多段连接起来，成为地下连续墙。这种方法广泛用于高层建筑基础、地下铁道。地下商场、井筒、海港、水利工程等。我国自七十年代末以来在上述工程中也进行了推广、研究和大量使用。但是，由于施工人员是在看不见，摸不到的泥浆中挖槽，在泥浆中沉放钢筋笼和浇灌砼沉积成墙体，所以墙体规格、质量、强度都受到极大限制，通常多作挡土墙、防渗墙等临时结构，而需在内部再做主体结构。此外，还存在着工艺复杂、施工难度大、专用机具多，泥浆污染、工期长、造阶高等缺点。
本发明的目的是为了克服上述现有技术中的不足之处，面提供一种先在地面筑墙，然后沉放到地下去而成为地下墙的膜水沉墙法。
本发明的目的是这样实现的：根据墙体平面布置，在拟沉墙位置测量放线，开挖施工浅沟槽并构筑沟槽护壁，在沟槽内组装并筑成墙最下端的刃脚段；所述的刃脚段厚度要大于墙体，和墙体相接处形成围墙的台阶状，台阶上端安装膜盒，盒内装强韧不透水薄膜，刃脚外围安装钢板焊制的外壳，底面呈∧形沟槽，沟槽顶部间隔安装平射水枪；墙体内间隔设置垂直贯通的预留孔，预埋设与下端水枪相联通的高压水预埋管、与膜盒底部和刃脚台阶相联通的低压水预埋管；绑焊钢筋立模板浇注砼制成墙体，然后开始墙体下沉，当下沉至膜盒顶面进入施工沟槽底面时，抽出盒内薄膜并使其上端严密固定在沟槽护壁上，沟槽内灌水，形成围墙水环，随墙体下沉水环不断补水，薄膜不断自动抽出后被水压贴到新露出刃脚的土壁上；墙体下沉是因水枪冲掘墙体刃脚下∧字形顶部形成泥水，由放入预留孔中的射流泵抽走，墙体因∧形顶部掏空而靠自重下沉；设置在墙体中的预留孔将墙体全长分成若干冲掘段，各段按分组对称轮流冲掘破土和排除泥水，以保持下沉的平稳。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和是积极效果：
1、由于墙体是在地面施工浇注而成，因此可确保墙体规格、强度、结构，防水等各项指标的高质量要求；
2、按工程主体结构要求和施工临时要求，可以一次筑成单一墙体，沉放到地下去，极大地简化了施工工艺；
3、由于不再使用泥浆和挖槽机械，减少了泥浆污染和噪声污染，适于城市区内作业；
4、施工工期可以缩短，工程成本可以降低。
附图图面说明：
图1为本发明的墙体横截面示意图；
图2为本发明的墙体剖面及下沉示意图。
下面结合(附图)实施例详述本发明。
本发明的实施例以一段直墙为例，图1中K1、K2、K3、K4…为墙体(14)中每间隔2-3米设置的预留孔(1)，其中K1、K3、K5…(单号)为补水孔，K2、K4、K6…(双号)为安放射流泵孔，相间的两个单号预留孔(1)之间如K1、K3间为一个冲掘段，每个冲掘段中设置两个高压水预坦管(3)即a、b两个高压水预埋管，每个高压水预埋管配置两个水枪(9)即a1、a2、b1、b2，两个水枪(9)分别位于中间预留孔管K2(1)的两侧，且枪嘴相对，其中a1和a2为后开水枪(9)，由高压水预埋管a(3)供高压水，b1、b2为先开水枪(9)，由高压水预埋管b(3)供高压水，图中箭头表示水枪(9)射水冲掘方向。图2给出了墙体剖面及其下沉示意图，其中预留孔(1)、低压水预埋管(2)、高压水预埋管(3)，地面施工沟槽(4)，胶质挡板(5)、水环(6)，不透水薄膜(7)，刃脚外壳(8)，水枪(9)，球形逆止阀(10)，膜盒(11)，地下水位(12)，水环水位(13)，墙体(14)。在地面开挖施工浅沟，构筑沟槽护墙(4)后，即在沟槽中安装上述刃脚外壳(8)，膜盒(11)、预留孔(1)的模管、与水枪联通的高压水预埋管(3)、与膜盒(11)底部和刃脚台阶联通的低压水预埋管(2)，施工沟槽一般深1-2米，安装完经检测无误后，在刃脚下部∧字形空间要临时填实沙土，然后即可绑焊钢筋、支模、向上浇筑砼墙体(14)，墙体(14)的最下段即刃脚段，高度约为墙厚2倍左右，厚度大于墙厚0.4米左右，两边形成台阶即刃脚台阶，墙体(14)浇注到预定高度，凝固拆模后可在墙体(14)迎水面进行防水处理，并根据具体情况安装适当墙体防偏导向装置。为适应墙体(14)弯曲，膜盒(11)中的薄膜通常是折叠状放置的如图2所示，但是，当墙体(14)为直墙时，前述膜盒(11)中的薄膜(7)也可以卷轴式放置，如果折叠式和卷轴式同时使用，两膜之间用一定宽度搭接来实现严密封闭土壁防止渗漏；对于曲墙是折线的拐角处或直墙的两端头处，刃脚台阶膜盒(11)采用弧形结构，以使薄膜(7)适应弯曲变化。该薄膜(7)的上端固定在沟槽护墙(4)上，为防止水环(6)沉淀杂物而淤塞出膜缝，在地面施工沟槽(4)护墙上和墙体(14)两侧装有胶质挡板(5)，完成上述工作后即可进行墙体(14)下沉。
本发明墙体(14)下沉时，薄膜(7)自动从膜盒(11)外侧上角窄缝抽出，将台阶上角新露出刃脚台阶的地层土壁封闭到薄膜(7)外，膜和墙面的距离即台阶的宽度，台阶上至地表施工沟槽(4)的高度始终充满水，形成薄膜(7)和水环(6)包围墙体(14)，由于水环水位(13)高于低下水位(12)，因此水环(6)静水压力压贴薄膜(7)到地层的土壁上，防止土壁坍塌。薄膜(7)和水环(6)包围墙体(14)，隔断了地下水的渗入和环状水的渗出，维护了土壁的完整性。环状水静压高于地下水，除有防止地层土壁坍塌的作用外，还有消除墙体(14)下沉对土壁摩擦的作用和为墙体(14)下沉提供晃动空间的作用。墙体(14)内设置的与膜盒(11)底部和刃脚台阶联通的低压水预埋管(2)，使薄膜(7)在膜盒(11)中呈自由水中状态。下沉完毕时，低压水预埋管(2)可注入水泥浆置换围墙水环(6)中的水，实现加固墙体(14)的作用。本发明墙体(14)下沉是通过水枪(9)冲掘将刃脚∧形上部冲空，泥水由置于双号预留孔(1)中的射流泵抽走，该射流泵可以是压气排渣泵或电动沙浆泵，墙体(14)因自重下沉。射流泵排量大于水枪(9)射水量，为补充水量和平衡调节刃脚下和墙外环状水的压差，要在相邻预留孔(1)如图1中的K1、K3孔中适量灌水。当墙体(14)长度较大时，设计中将全部冲掘段分成若干组，对称轮流冲排，根据观测数据及时调整，以确保下沉平稳均衡，防止偏斜，特别是对于曲墙、方形或园形墙体的下沉，其冲排点更应考虑对特性、均衡性、平稳性，使墙体在下沉中受力合理，防止开裂和歪斜现象。当墙体(14)下沉完毕后，全部预留孔(1)即成为墙体(14)下沉完后进行加固刃脚下部地基的操作孔道，从而加固墙体(14)。
本发明同样适用方形、园形或长厚比不大的桩体成柱体的下沉
本发明包围墙体(14)的水环(6)，在需要增大比重以增加静水压力时，可改用氯化纳、氯化钙盐水或泥浆。
Claims (7)
1、一种将在地上筑成的长短曲直或多边围成的封闭墙体，从地上沉放到地下去成为地下墙的膜水沉墙法，其特征在于：
a、根据墙体平面布置在拟沉墙位置测量放线，开挖施工浅沟槽，并构筑沟槽护壁，在沟槽内组装并筑成墙最下端的刃脚段；
b、所述的刃脚段厚度要大于墙体，和墙体相接处形成围墙的台阶状，台阶上端安装膜盒，盒内装强韧不透水薄膜，刃脚外围安装钢板焊制的外壳，刃脚底面呈∧形沟槽，沟槽顶部间隔安装平射水枪；
c、墙体内间隔设置垂直贯通的预留孔，预埋设与下端水枪有球形逆止阀相连通的高压水管、与膜盒和刃脚台阶相连通的低压水管；
d、绑焊钢筋立模板浇注砼制成墙体，然后开始墙体下沉，当下沉至膜盒顶面进入施工沟槽底面时，抽出盒内薄膜并使其上端严密固定在沟槽护壁上，沟槽内灌水，形成围墙水环，随墙体下沉水环不断补水，薄膜不断自动抽出后被水压贴到新露出刃脚的土壁上；
e、所述的墙体下沉是因水枪冲掘墙体刃脚下∧形顶部形成泥水，由放入预留孔中的射流泵抽走，墙体因∧形顶部掏空而靠自重下沉；
f、设置在墙体中的预留孔将墙体全长分成若干冲掘段，各段按分组对称轮流冲掘破土和排除泥水，以保持下沉的平稳。
2、根据权利要求1所述的膜水沉墙法，其特征在于相间的两个预留孔之间为一个冲掘段，每个冲掘断设置两个预埋管，每个高压水预埋管配置两个平射破土水枪、两水枪分别位干有射流泵的预留孔两侧且枪咀相对。
3、根据权利要求1所述的膜水沉墙去，其特征在于装在膜盒内的不透水薄膜是折叠式放置的。
4、根据权利要求1所述的膜水沉墙法，其特征在干装在膜盒内的不透水薄膜是卷轴式放置的。
5、根据权利要求1所述的膜水沉墙法，其特征在于沉墙完毕后通过与膜盒底部和刃脚台阶联通的低压水预埋管用水泥浆置换围墙水环中的水而实现固墙。
6、根据权利要求1所述的膜水沉墙法，其特征在于墙体下沉完后，通过预留孔进行加固刃脚下部地基。
7、根据权利要求1所述的膜水沉墙法，其特征在于地面施工沟槽两侧护墙上和墙体两侧装有防止向水环中坠物的胶质挡板。
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