CN107237339A - 一种混凝土防渗墙加高防渗结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土防渗墙加高防渗结构及其施工方法，包括原土石围堰及设置在原土石围堰内部的原防渗墙，所述原土石围堰外侧设置挡墙，所述原土石围堰上部设有加高土石围堰，所述原防渗墙上部设有加高防渗墙；所述原土石围堰上游侧对应的加高土石围堰顶部沿轴线方向向下钻孔浇注高压喷射灌浆，所述高压喷射灌浆体下部设有细石混凝土。本发明的有益效果是加高防渗墙可采用高喷防渗墙，在原防渗墙顶连续钻孔或切割成槽，新旧混凝土嵌合连接，并在新旧混凝土交界面吊放止水板，可解决新旧混凝土连接密实性差，防水差等问题。

Description

一种混凝土防渗墙加高防渗结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种混凝土防渗墙加高防渗结构及其施工方法。

背景技术

在挡水防渗围堰度汛后，存在防渗围堰体受损需进行防渗墙缺陷处理的情况，目前处理防渗墙质量缺陷的处措施有: 在需要处理墙段上游侧补贴一段新或在需要处理的墙段上游面进行灌浆或高压喷射灌浆处理。

目前常采用的是在混凝土防渗墙体上接高喷防渗墙的施工方法，能达到快速、高效地加高挡水围堰体的目的，对于混凝土防渗墙而言，其后期防渗墙混凝土浇筑完成后，需对新旧混凝土接触面进行专项灌浆处理，整个施工工期较长目前，对于新旧混凝土防渗墙的搭接处理，国内尚无成功案例可供借鉴。对于高喷防渗墙高喷防渗墙而言其采用双排或多排造孔形成墙体厚度不等的防渗体系，施工中需要用到PVC管护壁，过程中可能会出现PVC管影响注浆效果、上浮、不可回收利用的问题。

鉴于此，为了节约施工资源，降低造价，亟待发明一种简单有效的混凝土防渗墙体上接高喷防渗墙结构，达到节约资源的目的。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了结构合理、造价低的一种混凝土防渗墙加高防渗结构及其施工方法。

本发明的技术方案如下：

一种混凝土防渗墙加高防渗结构，包括原土石围堰及设置在原土石围堰内部的原防渗墙，其特征在于，所述原土石围堰外侧设置挡墙，所述原土石围堰上部设有加高土石围堰，所述原防渗墙上部设有加高防渗墙；所述原土石围堰上游侧对应的加高土石围堰顶部沿轴线方向向下钻孔浇注高压喷射灌浆，所述高压喷射灌浆体下部设有细石混凝土。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构，其特征在于，所述原防渗墙内部设有原防渗墙破坏面，所述原防渗墙顶部沿轴线方向下钻孔至原防渗墙破坏面以下0.5-1m处，并浇注高压注浆。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构，其特征在于，所述原防渗墙与加高防渗墙连接面处开设挖槽或连续钻孔，并在该连接面位置处设置止水钢板。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构，其特征在于，所述加高防渗墙外部设有扩大截面。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)原防渗墙挖槽处理：在原防渗墙顶部切割开设挖槽；

2)安装止水钢板：在原防渗墙上的挖槽中吊放止水钢板；

3)加高土石围堰：用填料在原土石围堰顶部填筑围堰至设计标高；

4)原防渗墙轴线上游侧施工：从原防渗墙上游侧对应的加高土石围堰顶部沿轴线方向向下钻孔；

5)灌浆：向步骤4)的孔内植入塑料套管，随后向孔底先灌入细石混凝土，随后进行向孔内注高压喷射灌浆；

6)拔管：边注浆边拔出塑料套管15；

7)塑料套管回收：向塑料套管内放入防管折断塞杆，慢慢拔出塑料套管，每隔3-5m进行截断；

8)防渗墙取芯：在原防渗墙轴线处向下钻孔，下放PVC花管护壁，确定原防渗墙破损面位置与原防渗墙位置；

9）破损面注浆：在原防渗墙破损面以下的孔内浇筑高压注浆8，对原防渗墙破损面进行修复；

10）防渗墙钻孔注浆：在加高土石围堰上进行加高防渗墙施工，并钻孔至原防渗墙顶面，并向孔注浆形成扩大截面。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述步骤5）中的塑料套管采用带孔塑料套管，且外部设有反滤土工布，所述塑料套管底部设有钢桩尖，钢桩尖上部设有短护筒，钢桩尖顶面对称设有钩环，钩环上部设有锚索，锚索另一端连接设置对称卷扬。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述钢桩尖采用三角锥形，表面开孔设置盖板，所述钢桩尖内设有自动闭合扣，且盖板通过自动闭合扣与钢桩尖连接。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述对称卷扬底部固定设置底架，对称卷扬外侧对称设置可旋转的斜撑杆，斜撑杆端部设置护管托。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述底架中心开设有用于塑料套管穿过的圆孔，圆孔外侧设有出口导向管，所述出口导向管上设有护管托，塑料套管穿过出口导向管用护管托进行支撑。

所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述防管折断塞杆采用PVC管，管上每隔30-50cm设有环盘。

本发明的有益效果：1）土石围堰加高后，首先在原防渗墙轴线上游侧钻孔进行高压喷射灌浆，采用跟管钻机钻孔后植入外包反滤土工布的带孔塑料套管，塑料套管底部设置钢板桩尖及短护筒，孔底压灌细石混凝土。边注浆边拔出塑料套管可解决PVC套管影响注浆、上浮、不可回收利用等问题。

2）土石围堰加高后，采用跟管钻机钻至原防渗墙顶面，采用PVC花管护壁后，采用地质钻机钻进取芯，在距墙顶0.5-1m处孔内密闭高压注浆，可对原防渗墙裂缝进行修补。

3）加高防渗墙可采用高喷防渗墙，在原防渗墙顶连续钻孔或切割成槽，新旧混凝土嵌合连接，并在新旧混凝土交界面吊放止水板，可解决新旧混凝土连接密实性差，防水差等问题。

附图说明

图1是本发明混凝土防渗墙加高防渗施工过程示意图；

图2是本发明混凝土防渗墙加高防渗施工完成图；

图3是本发明钢桩尖示意图；

图4是本发明新旧混凝土连接面处理示意图；

图5是本发明拔管装置示意图；

图6是本发明的施工流程图；

图中：1-垫层，2-挡墙，3-原土石围堰，4-加高土石围堰，5-原防渗墙，6-加高防渗墙，7-扩大截面，8-高压注浆，9-PVC花管，10-注浆管，11-高压喷射灌浆，12-止水钢板，13-挖槽，14-原防渗墙破坏面，15-带孔塑料套管，16-锚索，17-短护筒，18-钩环，19-盖板，20-自动闭合扣，21-钢桩尖，22-细石混凝土，23-反滤土工布，24-底架，25-对称卷扬，26-环盘，27-护管托，28-斜撑杆，29-出口导向管。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。

如图1-6所示，一种混凝土防渗墙加高防渗结构及其施工方法，包括垫层1、挡墙2、原土石围堰3、加高土石围堰4、原防渗墙5、加高防渗墙6、扩大截面7、高压注浆8、PVC花管9、注浆管10、高压喷射灌浆11、止水钢板12、挖槽13、原防渗墙破坏面14、带孔塑料套管15、锚索16、短护筒17、钩环18、盖板19、自动闭合扣20、钢桩尖21、细石混凝土22、反滤土工布23、底架24、对称卷扬25、环盘26、护管托27、斜撑杆28及出口导向管29。

原土石围堰3外侧设置砌石挡墙2，原土石围堰3上部设有加高土石围堰4，高度6m，原土石围堰3内部设有原防渗墙5，墙厚1mm，原防渗墙5上部设有加高防渗墙6，高度6米，墙厚1.2m，原防渗墙5与加高防渗墙6连接面出设有挖槽13，槽深0.8m，挖槽13设置止水钢板12；土石围堰内部设置高压喷射灌浆体11，高压喷射灌浆体11下部设置细石混凝土22，加高防渗墙6外部设有扩大截面7，两侧各扩大10cm。

围堰轴线上布置三排高压喷射灌浆孔，第一排布置在原防渗墙5上游一侧，孔深比第二排相邻孔深 10m，第二排布置在原防渗墙5轴线上，孔深按深入原防渗墙5顶面 3m，第三排施工在第二排外侧，孔深与第二排一至。先施工第一排，后施工第二排，最后施工第三排；高压喷射灌浆孔排距0. 7m，孔距 0. 8m，呈梅花形布置；

施工时边注浆边开启对称卷扬25拉出锚索16，拔出塑料套管15。塑料套管内放入防管折断塞杆，斜撑杆28端部的护管托27支撑塑料套管15，对称卷扬25慢慢拉动锚索16使塑料套管15慢慢拔出，每隔5m截断。塑料套管15外部设有反滤土工布23，底部设有钢桩尖21，钢桩尖21上部设有短护筒17，钢桩尖21顶面对称设有钩环18，钩环18上部设有锚索16，锚索16另一端连接对称卷扬25；钢桩尖21为三角锥形，最大截面宽55cm，表面开孔设置盖板19，盖板为圆形，直径50mm，盖板19通过自动闭合扣20与钢桩尖21连接，注浆管10未插入时，盖板19处于闭合状态，注浆管10穿过钢桩尖21时盖板19打开。对称卷扬25固定在底架24上，对称卷扬25外侧对称设置可旋转斜撑杆28，斜撑杆28端部设置护管托27；底架24中心开圆孔使塑料套管可穿过，圆孔外侧设出口导向管29，塑料套管15穿过出口导向管用两侧护管托27支撑，塑料套管15内部放入防管折断塞杆，防管折断塞杆，塞杆采用PVC管，管上每隔30-50cm设有环盘26。

施工步骤如下：

1)原防渗墙5挖槽处理：在原防渗墙5顶部切割开设挖槽13；

2)安装止水钢板12：在原防渗墙5上的挖槽13中吊放止水钢板12；

3)加高土石围堰4：用填料在原土石围堰3顶部填筑围堰至设计标高；

4)原防渗墙5轴线上游侧施工：从原防渗墙5上游侧对应的加高土石围堰4顶部沿轴线方向向下钻孔；

5)灌浆：向步骤4)的孔内植入塑料套管15，随后向孔底先灌入细石混凝土22，随后进行向孔内注高压喷射灌浆11；

6)拔管：边注浆边用对称卷扬25拉出锚索16，拔出塑料套管15；

7)塑料套管15回收：向塑料套管15内放入防管折断塞杆，对称卷扬25慢慢拉动锚索使塑料套管15慢慢拔出，每隔3-5m进行截断；

8)防渗墙取芯：采用地质钻机在原防渗墙5轴线处向下钻孔，下放PVC花管9护壁，确定原防渗墙破损面14位置与原防渗墙5位置；

9）破损面注浆：在原防渗墙破损面14以下的孔内浇筑高压注浆8，对原防渗墙破损面14进行修复；

10）防渗墙钻孔注浆：在加高土石围堰4上进行加高防渗墙6施工，并钻孔至原防渗墙顶面5，并向孔注浆形成扩大截面7。

本发明的混凝土浇筑技术要求，土石围堰填筑技术要求，高压喷射灌浆的施工技术要求等根据实际测量需要进行测定，本发明不再累述。

Claims (10)

1.一种混凝土防渗墙加高防渗结构，包括原土石围堰（3）及设置在原土石围堰（3）内部的原防渗墙（5），其特征在于，所述原土石围堰（3）外侧设置挡墙（2），所述原土石围堰（3）上部设有加高土石围堰（4），所述原防渗墙（5）上部设有加高防渗墙（6）；所述原土石围堰（3）上游侧对应的加高土石围堰（4）顶部沿轴线方向向下钻孔浇注高压喷射灌浆（11），所述高压喷射灌浆体（11）下部设有细石混凝土（22）。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构，其特征在于，所述原防渗墙（5）内部设有原防渗墙破坏面（14），所述原防渗墙（5）顶部沿轴线方向下钻孔至原防渗墙破坏面（14）以下0.5-1m处，并浇注高压注浆（8）。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构，其特征在于，所述原防渗墙（5）与加高防渗墙（6）连接面处开设挖槽（13）或连续钻孔，并在该连接面位置处设置止水钢板（12）。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构，其特征在于，所述加高防渗墙（6）外部设有扩大截面（7）。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)原防渗墙（5）挖槽处理：在原防渗墙（5）顶部切割开设挖槽（13）；

2)安装止水钢板（12）：在原防渗墙（5）上的挖槽（13）中吊放止水钢板（12）；

3)加高土石围堰（4）：用填料在原土石围堰（3）顶部填筑围堰至设计标高；

4)原防渗墙（5）轴线上游侧施工：从原防渗墙（5）上游侧对应的加高土石围堰（4）顶部沿轴线方向向下钻孔；

5)灌浆：向步骤4)的孔内植入塑料套管（15），随后向孔底先灌入细石混凝土（22），最后向孔内注高压喷射灌浆（11）；

6)拔管：边注浆边拔出塑料套管（15）；

7)塑料套管（15）回收：向塑料套管（15）内放入防管折断塞杆，慢慢拔出塑料套管（15），每隔3-5m进行截断；

8)防渗墙取芯：在原防渗墙（5）轴线处向下钻孔，下放PVC花管（9）护壁，确定原防渗墙破损面（14）位置与原防渗墙（5）位置；

9）破损面注浆：在原防渗墙破损面（14）以下的孔内浇筑高压注浆（8），对原防渗墙破损面（14）进行修复；

10）防渗墙钻孔注浆：在加高土石围堰（4）上进行加高防渗墙（6）施工，并钻孔至原防渗墙顶面（5），并向孔注浆形成扩大截面（7）。

6.根据权利要求5所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述步骤5）中的塑料套管（15）采用带孔塑料套管，且外部设有反滤土工布（23），所述塑料套管（15）底部设有钢桩尖（21），钢桩尖（21）上部设有短护筒（17），钢桩尖（21）顶面对称设有钩环（18），钩环（18）上部设有锚索（16），锚索（16）另一端连接设置对称卷扬（25）。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述钢桩尖（21）采用三角锥形，表面开孔设置盖板（19），所述钢桩尖（21）内设有自动闭合扣（20），且盖板（19）通过自动闭合扣（20）与钢桩尖（21）连接。

8.根据权利要求6所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述对称卷扬（25）底部固定设置底架（24），对称卷扬（25）外侧对称设置可旋转的斜撑杆（28），斜撑杆（28）端部设置护管托（27）。

9.根据权利要求8所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述底架（24）中心开设有用于塑料套管（15）穿过的圆孔，圆孔外侧设有出口导向管（29），所述出口导向管（29）上设有护管托（27），塑料套管（15）穿过出口导向管（29）用护管托（27）进行支撑。

10.根据权利要求5所述的一种混凝土防渗墙加高防渗结构的施工方法，其特征在于，所述步骤7）中的防管折断塞杆采用PVC管，管上每隔30-50cm设有环盘（26）。