CN110055952B - 一种地下连续墙接头结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下连续墙接头结构及其施工方法，特点是包括自封闭接头工具和与所述的自封闭接头工具表面形状相配合的接头临时封堵工具，所述的自封闭接头工具包括半圆弧形接头封板、两个对称安装在半圆弧形接头封板上且贯穿其内外弧面两侧的一字型连接件、依次黏贴在半圆弧形接头封板内弧面一类扇形遇水膨胀止水条、二类遇水膨胀止水条和三类遇水膨胀止水条，黏贴在半圆弧形接头封板外弧面中间的四类遇水膨胀止水条以及位于半圆弧形接头封板两端的一字型接头封板；优点是接头渗漏后可自行堵漏功能，同时可增加接头整体性，减小可渗水裂缝的开展，且施工费用低。

Description

一种地下连续墙接头结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其是涉及一种地下连续墙接头结构及其施工方法。

背景技术

地下连续墙因其刚度大可有效控制基坑开挖引起的环境变形，因而在城市轨道交通、越江通道、高层建筑等深基坑中大量应用，特别是对于周边存在敏感建构筑物的情况下应用尤为普遍。目前，地下连续墙主要采用分幅施工的方式，一幅一幅墙体之间存在施工缝即所说的地下连续墙接头，在现场应用中，该地下连续墙接头往往会成为地下连续墙的渗漏风险点，地下连续墙渗水会引起地下结构渗水，从而影响结构耐久性，我国每年都有大量的费用用于城市轨道交通地下结构、地下洞室结构渗漏封堵。

针对以上问题，大量专家学者进行了探索，并对地下连续墙接头进行了优化，调研发现目前主要的方式有三大类，第一类为通过增加接头构造增加渗水路径来降低渗漏水风险，如专利“GXJ地下连续墙橡胶隔水接头工具及其施工方法”、“地下连续墙Ω型铣接头”，该类方式渗水路径仍然存在；第二类为在接头外侧进行注浆的方式阻隔地下水，该方式效果较好，但费用高；第三类为采用刚性接头的方式，如在接头位置设置工字钢等，该方法提高了接头刚度，减小了施工缝出现渗漏的可能性，但同样费用高昂。同时以上接头，一旦出现了渗漏结构自身无法主动堵漏，而结构完成后再进行堵漏往往需要凿除侧墙及相应装修体，代价高昂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种接头渗漏后可自行堵漏功能，同时可增加接头整体性，减小可渗水裂缝的开展，且施工费用低的地下连续墙接头结构及其施工方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种地下连续墙接头结构，包括自封闭接头工具和接头临时封堵工具，所述的自封闭接头工具包括半圆弧形接头封板、两个一字型连接件、一类扇形遇水膨胀止水条、二类遇水膨胀止水条、三类遇水膨胀止水条、四类遇水膨胀止水条和两个一字型接头封板，所述的一字型连接件对称安装在所述的半圆弧形接头封板上且贯穿其内外弧面两侧，所述的二类遇水膨胀止水条黏贴于所述的半圆弧形接头封板内弧面中间，所述的一类扇形遇水膨胀止水条和所述的三类遇水膨胀止水条黏贴于所述的半圆弧形接头封板内弧面且所述的一类扇形遇水膨胀止水条和所述的三类遇水膨胀止水条分别位于所述的二类遇水膨胀止水条两侧，所述的四类遇水膨胀止水条黏贴在所述的半圆弧形接头封板外弧面中间，所述的一字型接头封板分别位于所述的半圆弧形接头封板两端；

所述的接头临时封堵工具包括与所述的自封闭接头工具凹面形状相配合的异形曲面，所述的异形曲面的两侧对称设置有用于供所述的一字型接头封板卡嵌配合的一类凹槽和用于供所述的一字型连接件卡嵌配合的三类凹槽，所述的异形曲面的中间设置有用于供所述的二类遇水膨胀止水条卡嵌配合的四类凹槽，所述的异形曲面的一侧设置有供所述的一类扇形遇水膨胀止水条卡嵌配合的二类凹槽且其另一侧设置有供所述的三类遇水膨胀止水条卡嵌配合的五类凹槽，所述的接头临时封堵工具内且位于所述的异形曲面的两端分别设置有用于将所述的半圆弧形接头封板与所述的异形曲面分离的顶推装置。

所述的一类扇形遇水膨胀止水条形心与所述的半圆弧形接头封板圆心的连线和所述的半圆弧形接头封板直径之间的夹角为θ1且0<θ1<90°，所述的三类遇水膨胀止水条形心与所述的半圆弧形接头封板圆心的连线与所述的半圆弧形接头封板直径之间的夹角为θ2且0<θ2<90°，θ2不同于θ1。避免一类扇形遇水膨胀止水条、二类遇水膨胀止水条、三类遇水膨胀止水条在同一纵横截面上出现重叠，通过这样的排列可减小遇水膨胀止水条对地下连续墙接头刚度及强度的削弱作用。

所述的一类扇形遇水膨胀止水条和所述的三类遇水膨胀止水条背离所述的半圆弧形接头封板的面均为直角形，所述的二类遇水膨胀止水条背离所述的半圆弧形接头封板的面为矩形，所述的四类遇水膨胀止水条背离所述的半圆弧形接头封板的面为矩形。

所述的一字型连接件在所述的半圆弧形接头封板的外弧面上凸出8-10cm且在其内弧面上凸出4-5cm。

所述的一类扇形遇水膨胀止水条、所述的二类遇水膨胀止水条、所述的三类遇水膨胀止水条、所述的四类遇水膨胀止水条均采用缓膨型材料；所述的半圆弧形接头封板、所述的一字型接头封板均为钢板；所述的一字型连接件采用直径为20-25mm的带肋钢筋。

所述的顶推装置为无线控制的伺服液压千斤顶，沿深度方向每隔5-6米设置一组。具体设置间隔可根据接头临时封堵工具的长度确定。

上述地下连续墙接头结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）通过成槽设备开挖前段施工地下连续墙的槽段，开挖过程通过泥浆平衡槽壁避免坍塌；

（2）前段施工地下连续墙的槽段开挖完成后，通过吊机将前段施工地下连续墙钢筋笼、自封闭接头工具、接头临时封堵工具同步放入槽段内，进而灌注混凝土；其中，前段施工地下连续墙钢筋笼两侧均设置有自封闭接头工具，自封闭接头工具嵌入前段施工地下连续墙钢筋笼的凹型槽内，自封闭接头工具通过一字型连接件固定连接在前段施工地下连续墙钢筋笼上；

（3）前段施工地下连续墙钢筋笼的两端沿槽段宽度方向对称设置有导槽滑轨，导槽滑轨上设置有可在导槽滑轨上来回滑动的凹型导槽，将凹型导槽对准接头临时封堵工具的端部，将接头临时封堵工具限制在凹型导槽的凹槽中；凹型导槽对接头临时封堵工具具有限位作用，保障其垂直拉拔；

（4）待前段施工地下连续墙混凝土固化后，通过成槽设备开挖后段施工地下连续墙，开挖过程通过泥浆平衡槽壁避免坍塌；

（5）后段施工地下连续墙的槽段开挖完成后，借助顶推装置将接头临时封堵工具顶离前段施工地下连续墙直至一字型连接件脱离三类凹槽，顶推过程中接头临时封堵工具在凹型导槽的约束下沿着导槽滑轨滑动；

（6）采用吊机将接头临时封堵工具沿凹型导槽垂直吊出；

（7）采用吊机将后段施工地下连续墙钢筋笼吊放入后段施工地下连续墙的槽段内，并进行混凝土浇筑，其中后段施工地下连续墙钢筋笼与自封闭接头工具相临界处为矩形；

（8）重复（1）-（7）完成地下连续墙的施工。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种地下连续墙接头结构及其施工方法，包含自封闭接头工具和接头临时封堵工具两大部分，本接头工具的特殊设计形成的地下连续墙接头结构，相较既有的地下连续墙接头结构有两大有点：第一，渗流路径增长，同时按一定规则设置的遇水膨胀止水条，可实现渗流路径的自封堵；第二，设置了一字型连接件，增强了接头的连接性，减少接头渗流路径产生的风险。接头临时封堵工具为针对本发明的自封闭接头工具及地下连续墙施工工艺特殊设计，使施工过程简单、施工费用低；另外钢筋笼的特殊构造，保证自封闭接头工具的安装，同时能保证混凝土保护层厚度在允许范围内；凹型导槽、导槽滑轨的设计保障了接头临时封堵工具位置的固定及顺利拆除。

附图说明

图1 为本发明的地下连续墙接头结构自封闭接头工具的示意图；

图2 为本发明的地下连续墙接头结构接头临时封堵工具示意图；

图3 为本发明的地下连续墙接头结构自封闭接头工具与临时封堵工具组装示意图；

图4 为本发明的地下连续墙结构结构成型接头结构示意图；

图5 为本发明的地下连续墙施工方法前槽段混凝土浇筑前示意图；

图6 为本发明的地下连续墙施工方法前槽段混凝土浇筑后示意图；

图7 为本发明的地下连续墙施工方法接头结构临时封堵工具顶离前槽段示意图；

图8 为本发明的地下连续墙施工方法接头结构临时封堵工具拔出后示意图；

图9 为本发明的地下连续墙施工方法跳幅施工工序示意图；其中

1 自封闭接头工具、11 半圆弧形接头封板、12 一字型连接件、131 一类扇形遇水膨胀止水条、132 二类遇水膨胀止水条、133 三类遇水膨胀止水条、134 四类遇水膨胀止水条、14 一字型接头封板；

2 接头临时封堵工具、21 顶推装置、22 异形曲面、231 一类凹槽、232 二类凹槽、233 三类凹槽、234 四类凹槽、235 五类凹槽；

31 前段施工地下连续墙、32 后段施工地下连续墙；

41 前段施工地下连续墙钢筋笼、42 后段施工地下连续墙钢筋笼

5 凹型导槽；

6 导槽滑轨。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

具体实施例一

一种地下连续墙接头结构，如图1、图2、图3和图4所示，包括自封闭接头工具1和接头临时封堵工具2；如图1所示，自封闭接头工具1包括半圆弧形接头封板11、两个一字型连接件12、一类扇形遇水膨胀止水条131、二类遇水膨胀止水条132、三类遇水膨胀止水条133、四类遇水膨胀止水条134和两个一字型接头封板14，一字型连接件12对称安装在半圆弧形接头封板11上且贯穿其内外弧面两侧，二类遇水膨胀止水条132黏贴于半圆弧形接头封板11内弧面中间，一类扇形遇水膨胀止水条131和三类遇水膨胀止水条133黏贴于半圆弧形接头封板11内弧面且一类扇形遇水膨胀止水条131和三类遇水膨胀止水条133分别位于二类遇水膨胀止水条132两侧，四类遇水膨胀止水条134黏贴在半圆弧形接头封板11外弧面中间，一字型接头封板14分别位于半圆弧形接头封板11两端；如图2和图3所示，接头临时封堵工具2包括与自封闭接头工具1凹面形状相配合的异形曲面22，异形曲面22的两侧对称设置有用于供一字型接头封板14卡嵌配合的一类凹槽231和用于供一字型连接件12卡嵌配合的三类凹槽233，异形曲面22的中间设置有用于供二类遇水膨胀止水条132卡嵌配合的四类凹槽234，异形曲面22的一侧设置有供一类扇形遇水膨胀止水条131卡嵌配合的二类凹槽232且其另一侧设置有供三类遇水膨胀止水条133卡嵌配合的五类凹槽235，接头临时封堵工具内且位于异形曲面22的两端分别设置有用于将半圆弧形接头封板11与异形曲面22分离的顶推装置21。

在此具体实施例中，如图1所示，一类扇形遇水膨胀止水条131形心与半圆弧形接头封板11圆心的连线和半圆弧形接头封板11直径之间的夹角为38°，三类遇水膨胀止水条133形心与半圆弧形接头封板11圆心的连线与半圆弧形接头封板11直径之间的夹角为17°。夹角也可以为0-90度内的其它度数，只要能避免一类扇形遇水膨胀止水条131、二类遇水膨胀止水条132、三类遇水膨胀止水条133在同一横截面上出现重叠即可，通过这样的排列可减小遇水膨胀止水条对地下连续墙接头刚度及强度的削弱作用。一类扇形遇水膨胀止水条131和三类遇水膨胀止水条133背离半圆弧形接头封板11的面均为直角形，二类遇水膨胀止水条132背离半圆弧形接头封板11的面为矩形，四类遇水膨胀止水条134背离半圆弧形接头封板11的面为矩形。一字型连接件12在半圆弧形接头封板11的外弧面上凸出8-10cm且在其内弧面上凸出4-5cm。

在此具体实施例中，一类扇形遇水膨胀止水条131、二类遇水膨胀止水条132、三类遇水膨胀止水条133、四类遇水膨胀止水条134均采用缓膨型材料；半圆弧形接头封板11、一字型接头封板14均为钢板；一字型连接件12采用直径为20-25mm的带肋钢筋。顶推装置21为无线控制的伺服液压千斤顶，沿深度方向每隔5-6米设置一组。具体设置间隔可根据接头临时封堵工具2的长度确定。

具体实施例二

上述具体实施例一地下连续墙接头结构的施工方法，如图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，包括以下步骤：

（1）通过成槽设备开挖前段施工地下连续墙31的槽段，开挖过程通过泥浆平衡槽壁避免坍塌；

（2）前段施工地下连续墙31的槽段开挖完成后，通过吊机将前段施工地下连续墙钢筋笼41、自封闭接头工具1、接头临时封堵工具2同步放入槽段内，进而灌注混凝土；其中，前段施工地下连续墙钢筋笼41两侧均设置有自封闭接头工具1，自封闭接头工具1嵌入前段施工地下连续墙钢筋笼41的凹型槽内，自封闭接头工具1通过一字型连接件12固定连接在前段施工地下连续墙钢筋笼41上；

（3）前段施工地下连续墙钢筋笼41的两端沿槽段宽度方向对称设置有导槽滑轨6，导槽滑轨6上设置有可在导槽滑轨6上来回滑动的凹型导槽5，将凹型导槽5对准接头临时封堵工具2的端部，将接头临时封堵工具2限制在凹型导槽5的凹槽中；凹型导槽5对接头临时封堵工具2具有限位作用，保障其垂直拉拔；

（4）待前段施工地下连续墙31混凝土固化后，通过成槽设备开挖后段施工地下连续墙32，开挖过程通过泥浆平衡槽壁避免坍塌；

（5）后段施工地下连续墙32的槽段开挖完成后，借助顶推装置21将接头临时封堵工具2顶离前段施工地下连续墙31直至一字型连接件12脱离三类凹槽233，顶推过程中接头临时封堵工具2在凹型导槽5的约束下沿着导槽滑轨6滑动；

（6）采用吊机将接头临时封堵工具2沿凹型导槽5垂直吊出；

（7）采用吊机将后段施工地下连续墙钢筋笼42吊放入后段施工地下连续墙32的槽段内，并进行混凝土浇筑，其中后段施工地下连续墙钢筋笼42与自封闭接头工具1相临界处为矩形；

（8）重复（1）-（7）完成地下连续墙的施工。

上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种地下连续墙接头结构，其特征在于：包括自封闭接头工具和接头临时封堵工具，所述的自封闭接头工具包括半圆弧形接头封板、两个一字型连接件、一类扇形遇水膨胀止水条、二类遇水膨胀止水条、三类遇水膨胀止水条、四类遇水膨胀止水条和两个一字型接头封板，所述的一字型连接件对称安装在所述的半圆弧形接头封板上且贯穿其内外弧面两侧，所述的二类遇水膨胀止水条黏贴于所述的半圆弧形接头封板内弧面中间，所述的一类扇形遇水膨胀止水条和所述的三类遇水膨胀止水条黏贴于所述的半圆弧形接头封板内弧面且所述的一类扇形遇水膨胀止水条和所述的三类遇水膨胀止水条分别位于所述的二类遇水膨胀止水条两侧，所述的四类遇水膨胀止水条黏贴在所述的半圆弧形接头封板外弧面中间，所述的一字型接头封板分别位于所述的半圆弧形接头封板两端；所述的接头临时封堵工具包括与所述的自封闭接头工具凹面形状相配合的异形曲面，所述的异形曲面的两侧对称设置有用于供所述的一字型接头封板卡嵌配合的一类凹槽和用于供所述的一字型连接件卡嵌配合的三类凹槽，所述的异形曲面的中间设置有用于供所述的二类遇水膨胀止水条卡嵌配合的四类凹槽，所述的异形曲面的一侧设置有供所述的一类扇形遇水膨胀止水条卡嵌配合的二类凹槽且其另一侧设置有供所述的三类遇水膨胀止水条卡嵌配合的五类凹槽，所述的接头临时封堵工具内且位于所述的异形曲面的两端分别设置有用于将所述的半圆弧形接头封板与所述的异形曲面分离的顶推装置，一类扇形遇水膨胀止水条形心与所述的半圆弧形接头封板圆心的连线和所述的半圆弧形接头封板直径之间的夹角为θ1且0<θ1<90°，所述的三类遇水膨胀止水条形心与所述的半圆弧形接头封板圆心的连线与所述的半圆弧形接头封板直径之间的夹角为θ2且0<θ2<90°，θ2不同于θ1，所述的一类扇形遇水膨胀止水条和所述的三类遇水膨胀止水条背离所述的半圆弧形接头封板的面均为直角形，所述的二类遇水膨胀止水条背离所述的半圆弧形接头封板的面为矩形，所述的四类遇水膨胀止水条背离所述的半圆弧形接头封板的面为矩形。

2.根据权利要求1所述的一种地下连续墙接头结构，其特征在于：所述的一字型连接件在所述的半圆弧形接头封板的外弧面上凸出8-10cm且在其内弧面上凸出4-5cm。

3.根据权利要求1所述的一种地下连续墙接头结构，其特征在于：所述的一类扇形遇水膨胀止水条、所述的二类遇水膨胀止水条、所述的三类遇水膨胀止水条、所述的四类遇水膨胀止水条均采用缓膨型材料；所述的半圆弧形接头封板、所述的一字型接头封板均为钢板；所述的一字型连接件采用直径为20-25mm的带肋钢筋。

4.根据权利要求1所述的一种地下连续墙接头结构，其特征在于：所述的顶推装置为无线控制的伺服液压千斤顶，沿深度方向每隔5-6米设置一组。

5.一种利用权利要求1-4中任一项所述的地下连续墙接头结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)通过成槽设备开挖前段施工地下连续墙的槽段，开挖过程通过泥浆平衡槽壁避免坍塌；

(2)前段施工地下连续墙的槽段开挖完成后，通过吊机将前段施工地下连续墙钢筋笼、自封闭接头工具、接头临时封堵工具同步放入槽段内，进而灌注混凝土；其中，前段施工地下连续墙钢筋笼两侧均设置有自封闭接头工具，自封闭接头工具嵌入前段施工地下连续墙钢筋笼的凹型槽内，自封闭接头工具通过一字型连接件固定连接在前段施工地下连续墙钢筋笼上；

(3)前段施工地下连续墙钢筋笼的两端沿槽段宽度方向对称设置有导槽滑轨，导槽滑轨上设置有可在导槽滑轨上来回滑动的凹型导槽，将凹型导槽对准接头临时封堵工具的端部，将接头临时封堵工具限制在凹型导槽的凹槽中；凹型导槽对接头临时封堵工具具有限位作用，保障其垂直拉拔；

(4)待前段施工地下连续墙混凝土固化后，通过成槽设备开挖后段施工地下连续墙，开挖过程通过泥浆平衡槽壁避免坍塌；

(5)后段施工地下连续墙的槽段开挖完成后，借助顶推装置将接头临时封堵工具顶离前段施工地下连续墙直至一字型连接件脱离三类凹槽，顶推过程中接头临时封堵工具在凹型导槽的约束下沿着导槽滑轨滑动；

(6)采用吊机将接头临时封堵工具沿凹型导槽垂直吊出；

(7)采用吊机将后段施工地下连续墙钢筋笼吊放入后段施工地下连续墙的槽段内，并进行混凝土浇筑，其中后段施工地下连续墙钢筋笼与自封闭接头工具相临界处为矩形；

(8)重复(1)-(7)完成地下连续墙的施工。