CN109137887B - 一种穿越溶洞的地下连续墙结构、施工方法以及支护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿越溶洞的地下连续墙结构、施工方法以及支护装置，在地下连续墙施工穿越溶洞区域时，先确定下伏溶洞尺寸，划分基槽位置，并确定开挖顺序；基于溶洞尺寸制作预制板，两个预制板通过连接件相连组成支护装置；对于净高高的基槽，先下放锁口管，然后下放预制板，最后下放钢筋笼浇筑混凝土；对于溶洞净高低的基槽开挖好后，先下放锁口管，然后绑扎钢筋笼，将一组预制板与钢筋笼固定好后一起下放到位，最后浇筑混凝土；按照上述方法，按照设计顺序进行溶洞区域地下连续墙的基槽开挖浇筑，完成地下连续墙施工。本发明使穿过溶洞区的地下连续墙结构稳定可靠，浇筑混凝土后成型良好，不易受地质环境的影响，节省大量资源和预算。

Description

一种穿越溶洞的地下连续墙结构、施工方法以及支护装置

技术领域

本发明属于建筑施工领域，涉及一种地下连续墙施工技术，具体涉及一种穿越溶洞的地下连续墙结构、施工方法以及支护装置。

背景技术

在强岩溶发育区施工时，80％以上的地下基础结构都可能遇到穿越溶洞施工的问题，若采用传统的施工方法，如用一些填充材料将溶洞填满，或者在地下连续墙两边各增加一排水泥桩做止水帷幕等做法，但都普遍存在一些不可避免的问题，如工程量浩大，处理结构过于复杂，费时费力，施工工艺繁琐，工期冗长等。因此，有必要采取一种更好的处理结构和方法，将地下连续墙与溶洞空间隔绝开，便于混凝土浇筑成型，使结构安全可靠。

发明内容

本发明是针对岩溶强发育地区地下连续墙施工时遇到下伏溶洞的处理结构和施工方法。提出一种施工工艺更简便快捷，安全可靠，较少扰动地下地质结构的处理结构及其施工方法。

为解决上述现有问题，本发明采用的技术方案是：

一种穿越溶洞的地下连续墙施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在地下连续墙施工穿越溶洞区域时，先确定下伏溶洞尺寸，划分基槽位置，并确定开挖顺序；

步骤二、基于溶洞尺寸制作预制板，两个预制板为一组，中间通过连接件相连组成连续墙两侧的支护装置；

步骤三、优先施工溶洞净高高的基槽，对于净高高的基槽，成槽完毕后先下放锁口管，后下放预先制作好的一组预制板，最后放钢筋笼，然后通过导管从基槽底部开始浇筑混凝土；

步骤四、对于溶洞净高低的基槽开挖好后，下放锁口管，绑扎钢筋笼，将一组预制板与钢筋笼固定好后一起下放到位，然后通过导管从基槽底部开始浇筑混凝土；

步骤五、按照步骤三和步骤四的方法，对穿越溶洞区域的地下连续墙按设计要求顺序开挖基槽，并利用预制板支护浇筑施工，最终完成穿越溶洞的整个地下连续墙施工。

作为改进，所述预制板的下边为便于沉底的楔形边，上边为便于下放至基槽内的楔形边。

作为改进，所述预制板侧面为便于放置锁口管的内凹圆弧形。

作为改进，所述预制板内预埋有与其平行的预埋钢板，所述预埋钢板上焊接有与其垂直的螺纹钢筋，两个预制板的螺纹钢筋之间通过连接套筒相连，所述连接套筒内设有与预制板上的螺纹钢筋配合的螺纹孔。

作为改进，所述连接套筒两端的螺纹孔内螺纹旋向相反，旋转连接套筒时可以调节两个预制板之间的距离。

作为改进，所述预制板内可以设置多块预埋钢板，两个预制板之间通过多个数量相应的连接套筒和螺纹钢筋相连，对于净高高的基槽施工时，预制板制作中螺纹钢筋可焊接在预埋钢板外边缘，使后续的地下连续墙钢筋笼下放工序不受影响。

作为改进，所述基槽采用挖槽机开挖，挖槽过程中采用泥浆护壁，浇筑混凝土时，通过导管从基槽底部开始浇筑，基槽上部利用管道对泥浆回收，混凝土自下而上置换泥浆空间，完成基槽浇筑。

一种穿越溶洞的地下连续墙结构，包括混凝土钢筋结构墙，其特征在于：在溶洞区域的混凝土钢筋结构墙两侧分别设有用于支护的预制板，两侧的预制板之间通过连接件相连。

作为改进，所述预制板内设有多个用于加强其稳定性的预埋钢板，预埋钢板上焊接有用于连接的螺纹钢筋，两个预制板之间的螺纹钢筋通过设有内螺纹的连接套筒相连。

一种用于穿越溶洞地下连续墙施工的支护装置，其特征在于：包括两个预制板，每个预制板内均设有一个或者多个预埋钢板，所述预埋钢板上焊接有与预制板垂直且向外伸出的螺纹钢筋，两个预制板之间的螺纹钢筋通过设有内螺纹的连接套筒相连。

本发明有益效果是：

相对于传统施工方案处理结构相比，本发明的优势在于：可使穿过溶洞区的地下连续墙结构稳定可靠，浇筑混凝土后成型良好，不易受地质环境的影响，并且在施工中工序简便快捷，无需耗费大量资源和预算。

本专利采用预制板结构可使地下连续墙结构与溶洞空间分隔开，使地下连续墙浇筑混凝土时的成型良好，施工时该方法便捷可靠。

附图说明

图1为五幅地下连续墙穿越下伏溶洞施工立面示意图。

图2为地下连续墙穿越溶洞时处理结构的侧视图。

图3为楔形钢筋混凝土预制板示意图。

图4为预制板内部结构示意图；

其中图4中a为预制板内部结构侧视图，图4中b为预制板内部结构立面图。

图5为下伏溶洞净高较高情况的地下连续墙成槽工序。

图6为下放预制板结构的施工工序。

图7吊装地下连续墙钢筋笼示意图。

图8为地下连续墙钢筋笼下放到基槽内示意图。

图9为为下伏溶洞净高较高的地下连续墙混凝土浇筑工序示意图。

图10为图9中地下连续墙成型后效果图。

图11为下伏溶洞净高较低的地下连续墙成槽工序。

图12基槽成槽完毕，下放锁口管施工工序。

图13为预制板和钢筋笼一起吊装示意图。

图14为下放预制板-钢筋笼结构吊装到基槽内示意图。

图15为为下伏溶洞净高较低的地下连续墙混凝土浇筑施工工序。

图16为两幅地下连续墙成型效果图。

图17为预制板和钢筋笼连接在一起示意图。

1-导墙，2-溶洞，3-第一幅地下连续墙，4-第二幅地下连续墙，5-第三幅地下连续墙，6-第四幅地下连续墙，7-第五幅地下连续墙，8-锁口管，9-钢筋结构，10-预埋钢板，11-螺纹钢筋，12-连接套筒，13-钢筋笼，14-护壁泥浆，15-混凝土浇筑导管，16-混凝土，17-地下连续墙成槽机，18-预制板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的方式和实施步骤进一步的说明：

如图3和图4所示，一种用于穿越溶洞地下连续墙施工的支护装置，包括两个预制板18，预制板18本身由钢筋结构9加上混凝土浇筑而成，每个预制板18内均设有一个或者多个预埋钢板10，所述预埋钢板10上焊接有与预制板18垂直且向外伸出的螺纹钢筋11，两个预制板18之间的螺纹钢筋11通过设有内螺纹的连接套筒12相连，所述预制板18的下边为便于沉底的楔形边，沉底后保持支护装置位置稳定，上边为便于下放至基槽内的楔形边。所述预制板18侧面为便于放置锁口管8的内凹圆弧形，在溶洞区域一侧，通过锁口管8将两个预制板18之间内部空间与溶洞2隔离，便于浇筑时，混凝土对护壁泥浆14的置换，

作为一种具体实施例，所述连接套筒12两端的螺纹孔内螺纹旋向相反，旋转连接套筒12时可以调节两个预制板18之间的距离，同时调整好后，该结构还具有自锁作用，能保持好两个预制板18之间的固定距离。

一种利用上述支护装置进行穿越溶洞的地下连续墙施工方法，在地下连续墙施工前，先根据设计位置施工导墙1，地下连续墙施工主要包括以下步骤：

步骤一、在非溶洞区域按照现有技术常规方法进行地下连续墙施工，如图1所示，图中第一幅地下连续墙3和第五幅地下连续墙7为已经完工的地下连续墙；穿越溶洞区域时，先确定下伏溶洞2尺寸，划分基槽位置，并确定开挖顺序，如图1所示，先施工开挖基槽对第三幅地下连续墙5施工，后开挖基槽对第二幅地下连续墙4和第四幅地下连续墙6施工；

步骤二、基于溶洞2尺寸制作预制板18，两个预制板18为一组，中间通过连接件相连组成连续墙两侧的支护装置；

步骤三、优先施工溶洞净高高的基槽，对于净高高的基槽，成槽完毕后先下放锁口管，后下放预先制作好的一组预制板，最后放钢筋笼，然后通过导管从基槽底部开始浇筑混凝土；

步骤四、对于溶洞净高低的基槽开挖好后，下放锁口管，绑扎钢筋笼，将一组预制板与钢筋笼固定好后一起下放到位，然后通过导管从基槽底部开始浇筑混凝土；

步骤五、按照步骤三和步骤四的方法，对穿越溶洞区域的地下连续墙按设计要求顺序开挖基槽，并利用预制板支护浇筑施工，最终完成穿越溶洞的整个地下连续墙施工。

优先施工溶洞净高较高位置的基槽，后施工溶洞净高较低的基槽可避免由于扰动对溶洞顶板带来的不利影响。

对于净高较高段基槽施工时，预制板制作中螺纹钢筋可焊接在预埋钢板外边缘，使后续的地下连续墙钢筋笼下放工序不受影响。

本实施例中，所述基槽采用挖槽机开挖，挖槽过程中采用泥浆护壁，浇筑混凝土时，通过导管从基槽底部开始浇筑，基槽上部利用管道对泥浆回收，混凝土自下而上置换泥浆空间，完成基槽浇筑。

如图2图16所示，预制板18与地下连续墙钢筋笼13结构穿越溶洞2的侧视图。预制板18支护装置可以将地下连续墙结构与溶洞2结构分离开，使地下连续墙后续结构成型稳定，不易受溶洞2环境的影响。

如图3所示，一般情况下预制板18的长宽比远大于3，可视作单向板考虑，预制板18两边的连接构件可根据预预制板18的长度确定个数，以确保预制板18中间部分结构稳定，扰度控制在合理范围以内。

如图3所示，预制板18处理结构上下边为楔形结构，方便下放基槽，沉底后保持结构位置稳定。左右边为弧形内凹结构，以便与锁口管8契合，形成闭合空间。

如图4所示，预制板18结构的预埋钢筋结构9应符合设计承载力要求，预埋钢板10可增加预制板18在浇筑混凝土施工的抗压能力。两片预制板18通过连接套筒12相互连接，螺纹钢筋11载预制板18浇筑前直接焊接在预埋钢板10上，增加预制板18的正面抗压强度，减小预制板18结构的扰度。

如图5所示，在有下伏溶洞2的地下连续墙成槽施工中，利用护壁泥浆14将溶洞2填充满，以防止出现塌孔、孔壁土质脱落等情况。

如图6图7图8所示，下放锁口管8工序后，由于此幅地下连续墙下伏溶洞净高较高，采用先行将预制板18结构下放至基槽预定位置，随后将地下连续墙钢筋笼13下放至基槽中的施工方法。

如图9所示，利用导管将混凝土从基槽底部开始浇筑，混凝土至下而上置换泥浆空间，在地面将泥浆集中回收，直至混凝土浇筑满基槽。

如图10所示，为此幅地下连续墙成型效果图。

如图11所示，为有下伏溶洞2的地下连续墙成槽施工。

如图12所示，为有下伏溶洞2的地下连续墙成槽施工完毕，并下放锁口管8施工工序。

如图13图14所示，由于此幅地下连续墙下伏溶洞净高较低，采用将如图17所示预制板18和钢筋笼13同时下放至基槽预定位置的施工方法。

如图15所示，浇筑混凝土示意图。

如图16所示为钢筋混凝土制成的预制板18和地下连续墙钢筋笼13结构结构示意图。

Claims (10)

1.一种穿越溶洞的地下连续墙施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在地下连续墙施工穿越溶洞区域时，先确定下伏溶洞尺寸，划分基槽位置，并确定开挖顺序；

步骤二、基于溶洞尺寸制作预制板，两个预制板为一组，中间通过连接件相连组成连续墙两侧的支护装置；

步骤三、先施工溶洞净高高的基槽，对于净高高的基槽，成槽完毕后先下放锁口管，后下放预先制作好的一组预制板，最后放钢筋笼，然后通过导管从基槽底部开始浇筑混凝土；

步骤四、对于溶洞净高低的基槽开挖好后，下放锁口管，绑扎钢筋笼，将一组预制板与钢筋笼固定好后一起下放到位，然后通过导管从基槽底部开始浇筑混凝土；

步骤五、按照步骤三和步骤四的方法，对穿越溶洞区域的地下连续墙按设计要求顺序开挖基槽，并利用预制板支护浇筑施工，最终完成穿越溶洞的整个地下连续墙施工。

2.如权利要求1所述的地下连续墙施工方法，其特征在于：所述预制板的下边为便于沉底的楔形边，上边为便于下放至基槽内的楔形边。

3.如权利要求2所述的地下连续墙施工方法，其特征在于：所述预制板侧面为便于放置锁口管的内凹圆弧形。

4.如权利要求2所述的地下连续墙施工方法，其特征在于：所述预制板内预埋有与其平行的预埋钢板，所述预埋钢板上焊接有与其垂直的螺纹钢筋，两个预制板的螺纹钢筋之间通过连接套筒相连，所述连接套筒内设有与预制板上的螺纹钢筋配合的螺纹孔。

5.如权利要求4所述的地下连续墙施工方法，其特征在于：所述连接套筒两端的螺纹孔内螺纹旋向相反，旋转连接套筒时可以调节两个预制板之间的距离。

6.如权利要求5所述的地下连续墙施工方法，其特征在于：所述预制板内可以设置多块预埋钢板，两个预制板之间通过多个数量相应的连接套筒和螺纹钢筋相连，对于净高高的基槽施工时，预制板制作中螺纹钢筋焊接在预埋钢板外边缘，使后续的地下连续墙钢筋笼下放工序不受影响。

7.如权利要求1所述的地下连续墙施工方法，其特征在于：所述基槽采用挖槽机开挖，挖槽过程中采用泥浆护壁，浇筑混凝土时，通过导管从基槽底部开始浇筑，基槽上部利用管道对泥浆回收，混凝土自下而上置换泥浆空间，完成基槽浇筑。

8.一种利用权利要求1-7任意一项所述地下连续墙施工方法施工的地下连续墙结构，包括混凝土钢筋结构墙，其特征在于：在溶洞区域的混凝土钢筋结构墙两侧分别设有用于支护的预制板，两侧的预制板之间通过连接件相连。

9.如权利要求8所述的地下连续墙结构，包括混凝土钢筋结构墙，其特征在于：所述预制板内设有多个用于加强其稳定性的预埋钢板，预埋钢板上焊接有用于连接的螺纹钢筋，两个预制板之间的螺纹钢筋通过设有内螺纹的连接套筒相连。

10.一种用于权利用权利要求1-7任意一项所述地下连续墙施工方法中的支护装置，其特征在于：包括两个预制板，每个预制板内均设有一个或者多个预埋钢板，所述预埋钢板上焊接有与预制板垂直且向外伸出的螺纹钢筋，两个预制板之间的螺纹钢筋通过设有内螺纹的连接套筒相连。

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