CN110424375A - 用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，包括囊体、囊体顶部的囊顶机构和囊体底部的底阀，囊体包括凯夫拉内胆和硫化层，硫化层包覆在凯夫拉内胆的外层。本发明的柔性液态囊具有高强度、高耐磨和高抗撕裂性，使用寿命长，而且重量轻，折叠后体积小、运输简便，生产成本低；囊体顶部的囊顶机构和囊体底部的底阀配合使得本发明的柔性液态囊能够快速封填连接墙端头空间，缩短了封填时间，而且操作简单、安全可靠、节省人力物力。

Description

用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊

技术领域

本发明属于地下连续墙施工技术领域，尤其涉及一种用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊。

背景技术

当前世界各国都在抓住时机，大力推进地下空间开发和建设；近年来我国现代城市轨道交通得到飞速发展，地下车库、商场也在大力兴建。目前，地下空间围护结构采用地下连续墙，地下连续墙接头施工环节复杂，常用的施工方法有抛填泥包+封装箱和利用泥浆囊封填。

抛填泥包+封装箱的施工方法具有以下缺点：(1)接头处如果刷壁不到位，无法保证二期钢筋笼顺利下放，钢筋笼水平钢筋难于插入一期工字钢连接槽内，接缝处很容易出现渗漏，而且，泥包需求量很大、占用大面积施工场地，达不到标准化施工要求；(2)因为封头箱、锁口管周围存在空隙，绕流砼包裹封头箱、锁口管，在砼的侧压力的作用下，封头箱、锁口管接头处极易发生弯曲，所以在灌注砼的同时需要不断的提拔封头箱、锁口管，防止封头箱、锁口管被绕流砼抱死，如果无法拔出槽孔，其后续处理会造成巨大的经济损失，而且延误工期，并且，封头箱、锁口管进出场运输费用高。综上，抛填泥包+封装箱的施工方法极大地浪费了人力、物力、财力及时间，耽误工期。

公开号为CN104278697A的发明专利公开了一种用于地下连续墙端头空间封填的泥浆囊，该泥浆囊采用橡胶和纤维加强层流化而成，虽然具有一定的柔软度，却没有足够的强度来承受泥浆囊内的液体或泥浆的重量以及囊体外的压力。而且，泥浆囊为较大型的设备，这就要求其重量轻，便于运输。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其采用凯夫拉作为内胆，外面包覆多层帘子布和硫化层，具有抗冲胀强度、弹性、水密性，而且重量轻，折叠后体积小、运输简便。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，包括囊体、囊体顶部的囊顶机构和囊体底部的底阀，所述囊体包括凯夫拉内胆和硫化层，硫化层包覆在凯夫拉内胆的外层。

优选的，所述囊体还包括帘子布，帘子布位于凯夫拉内胆和硫化层之间。

优选的，所述硫化层由橡胶，橡胶和纤维，橡胶和帘子布，或橡胶、纤维和帘子布硫化而成。

优选的，所述囊顶机构包括进抽水管、进水管、排气管和用于检测囊体内部压力的压力表；所述进抽水管的第一端插入所述囊体内部，所述进抽水管的第二端与自吸泵的吸水管或出水管相连；所述进水管的第一端插入所述囊体内部，所述进水管的第二端与自来水管连接；所述排气管的第一端插入所述囊体内部，所述排气管的第二端连接囊体外部大气；所述压力表安装在所述排气管上。

优选的，所述囊顶机构通过囊顶外端盖、囊顶内端盖和两道错位安装的抱箍固定在所述囊体的顶部，所述囊顶内端盖安装于囊体内部并用两道错位安装的抱箍抱紧，所述囊顶外端盖安装在囊体顶部的外端面上，所述进抽水管、进水管和排气管均穿过所述囊顶外端盖和囊顶内端盖与囊体内部连通。

优选的，所述底阀包括阀体和接管，所述接管固定于所述囊体的底部，所述接管的第一端位于所述囊体的内部，所述阀体与所述接管的第一端卡合。

优选的，所述接管的第一端设有第一凸台；所述阀体包括阀体端盖和设置在所述阀体端盖下方的多组拉簧、支腿、涨簧和挂钩，所述阀体端盖上设有双向拉环，所述阀体端盖的侧面沿周向设有与所述第一凸台卡合的第二凸台，所述支腿的上端与所述阀体端盖连接，所述支腿与阀体端盖的下表面具有夹角，所述拉簧的第一端与所述阀体端盖连接，拉簧与阀体端盖的连接点位于所述支腿与阀体端盖连接点的外侧，所述拉簧的第二端与所述支腿的中部连接，所述支腿通过所述涨簧连接有挂钩。

优选的，所述囊体内设有用于支撑囊体的支撑组件，所述支撑组件包括第一支撑杆、第二支撑杆和用于调节第一支撑杆和第二支撑杆之间距离的驱动件，所述第一支撑杆抵在所述囊体的内壁上，所述第二支撑杆抵在所述第一支撑杆相对的囊体内壁上，所述驱动件位于第一支撑杆和第二支撑杆之间。

优选的，所述驱动件的数量为2组，所述驱动件包括油缸、第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的第一端与所述第一支撑杆活动连接，所述第二连杆的第一端与所述第二支撑杆活动连接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第二端转动连接，所述油缸的缸筒固定在所述第一支撑杆上，所述油缸的活塞杆固定在所述第一连杆与第二连杆的连接处，两组驱动件的油缸的活塞杆方向相背。

本发明还提供一种用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，包括囊体、囊体顶部的囊顶机构和囊体底部的底阀，所述囊体包括由纤维和橡胶硫化而成的硫化层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，囊体采用凯夫拉作为内胆，外面包覆多层帘子布和硫化层，具有抗冲胀强度、弹性和水密性，具有高强度、高耐磨和高抗撕裂性，使用寿命长，而且重量轻，折叠后体积小、运输简便，易于加工成型，生产成本低。

(2)本发明的柔性液态囊能够快速封填连接墙端头空间，缩短了封填时间，而且操作简单、安全可靠、节省人力物力。囊顶机构包括进抽水管、进水管、排气管和压力表，进抽水管与自吸泵连接，进水管与自来水管连接，在柔性液态囊吊装入槽后，自吸泵通过进抽水管向柔性液态囊的囊体内注水，同时自来水经进水管进入囊体内，囊体内压力达到预设值时停止注水；注水过程中，柔性液态囊底阀关闭，由于其良好的密封性，避免了囊内的清水流出囊体外，同时，排气管上的放气阀打开以放净囊体内的空气，使囊体内全是清水，保证加压达到预设值后，囊体不会因承受砼的压力体积发生变化；提取柔性液态囊前，自吸泵将柔性液态囊内的清水经进抽水管抽取到制浆器中，制成新浆灌入囊体的外部，随着柔性液态囊内清水不断减少，柔性液态囊的囊体自上而下逐渐收缩，待到囊内清水抽取干净时，清水全部制成新浆灌入端头空间，整个囊体也收缩恢复原形，将柔性液态囊吊出槽孔后，打开柔性液态囊底阀，将嚢底残余的清水排净。底阀关闭时，具有良好的密封性，避免囊体内的水流出囊体，也能避免囊体外的浆液进入到囊体内；底阀打开时，能将囊体内的水完全排干净。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊的结构示意图；

图2是本发明的囊体的结构示意图；

图3是本发明的底阀的结构示意图；

图4是本发明的支撑组件的结构示意图。

图中：1-囊体，2-囊顶机构，3-底阀，4-皮盆，6-配重物，11-凯夫拉内胆，12-帘子布，13-硫化层，21-进抽水管，22-进水管，23-排气管，24-压力表，25-配重孔，31-接管，32-阀体，61-牵引绳，321-阀体端盖，322-拉簧，323-支腿，324-涨簧，325-挂钩，51-囊顶外端盖，52-囊顶内端盖，53-两道错位安装的抱箍，3211-双向拉环，7-支撑组件，71-第一支撑杆，72-第二支撑杆，73-驱动件，731-第一连杆，732-第二连杆，733-油缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明的保护范围限制。需要理解的是在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于简化文字描述以区别于类似的对象，而不能理解为特定的次序间的先后关系。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本发明提供一种用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，包括囊体1、囊体顶部的囊顶机构2和囊体底部的底阀3。囊体1包括凯夫拉内胆11和硫化层13，硫化层13包覆在凯夫拉内胆11的外层。还包括帘子布12，帘子布12位于凯夫拉内胆11和硫化层13之间。

硫化层由橡胶，橡胶和纤维，橡胶和帘子布，或橡胶、纤维和帘子布硫化而成。

凯夫拉，英文原名KEVLAR，也译作克维拉或凯芙拉，是一种芳纶纤维材料，为"聚对苯二甲酰对苯二胺"，化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]-接在苯环上的酰胺基团为对位结构，由于凯夫拉密度低、强度高，其强度为同等质量钢铁的5倍，但密度仅为钢铁的五分之一，进而使得柔性液态囊重量轻，便于运输，其高强度使得囊体能承受更多清水的重量以及来自囊体外泥浆给的压力；而且凯夫拉坚韧耐磨，且耐酸碱和有机溶剂的侵蚀，易于加工和成型，进而使得柔性液态囊具有高强度、高耐磨和高抗撕裂性，使用寿命长；凯夫拉具有良好的柔韧性，易于折叠，所以本发明的柔性液态囊重量轻，折叠后体积小、运输简便，生产成本低。帘子布的包覆，进一步增强了柔性液态囊承受压力、冲击负荷和强烈震动的能力。最外层的硫化层使其具有良好的密封性和抗冲击能力。

囊体的截面可以为梯形、方形或凸字形。

如图2所示，囊体由内向外依次由凯夫拉内胆11、帘子布12和硫化层13构成，硫化层由橡胶硫化而成，或者硫化层由橡胶和纤维硫化而成。

囊体可以由凯夫拉内胆11和硫化层13构成，硫化层由橡胶硫化而成，或者硫化层由橡胶和纤维硫化而成，或者硫化层由橡胶、纤维和帘子布硫化而成。

在另一实施例中，囊体也可以只由硫化层13构成，硫化层13由橡胶和纤维硫化而成，或者硫化层由橡胶、纤维和帘子布硫化而成。

优选的，帘子布12为挂胶腈纶帘子布，帘子布可以为多层。

本发明还设有配重物6，在囊顶设有配重孔25，配重孔25连通囊体的内外，牵引绳61穿过配重孔25将配重物送入囊体的内部，增加整个柔性液态囊的重量，在柔性液态囊吊装入槽内时，囊体内配重物的重量使柔性液态囊准确定位到槽内。在不使用时，可以将配重物6通过牵引绳61从囊体内取出，将柔性液态囊折叠收纳。

囊顶机构2包括进抽水管21、进水管22、排气管23和用于检测囊体1内部压力的压力表24；进抽水管21的第一端插入囊体1内部，进抽水管21的第二端与自吸泵的吸水管或出水管相连，用于向囊体内注水或者将囊体内的清水抽出；进水管22的第一端插入囊体1内部，进水管22的第二端与自来水管连接，用于向囊体内注水；进抽水管21和进水管22能同时向囊体内注水，增加了注水效率，缩短注水时间，进而缩短地下连续墙端头空间的封填时间。排气管23的第一端插入囊体1内部，排气管23的第二端连接囊体1外部大气；排气管23上设有放气阀，用于将囊体1内的气体排出，压力表24安装在排气管23上，压力表24用于实时检测囊体1内的压力，保证封填过程的顺利进行。

囊顶机构2通过囊顶外端盖51、囊顶内端盖52和两道错位安装的抱箍53固定在囊体1的顶部，囊顶内端盖52安装于囊体1内部并用两道错位安装的抱箍53抱紧，囊顶外端盖51安装在囊体1顶部的外端面上，进抽水管21、进水管22、排气管23和配重孔25均穿过囊顶外端盖51和囊顶内端盖52与囊体1内部连通。

如图3所示，底阀3包括阀体32和接管31，接管31固定于囊体1的底部，接管31的第一端位于囊体1的内部，接管31的第一端设有第一凸台；阀体32包括阀体端盖321和设置在阀体端盖321下方的多组拉簧322、支腿323、涨簧324和挂钩325，阀体端盖321上设有双向拉环3211，阀体端盖321的侧面沿周向设有与第一凸台卡合的第二凸台，支腿323的上端与阀体端盖321连接，支腿323与阀体端盖321的下表面具有夹角，拉簧322的第一端与阀体端盖321连接，拉簧322与阀体端盖321的连接点位于支腿323与阀体端盖321连接点的外侧，拉簧322的第二端与支腿323的中部连接，支腿323通过涨簧324连接有挂钩325。

在柔性液态囊吊装入槽后，向柔性液态囊内灌注清水时，柔性液态囊底阀处于关闭状态，此时，阀体端盖321的第二凸台与接管31的第一凸台卡合，支腿323的下端抵在接管31的内壁上，拉簧322提供拉力，第一凸台提供的支撑力和拉簧的拉力协同作用保持阀体端盖的稳定，从而保证密封性，避免囊体内的清水流出。提取柔性液态囊前，自吸泵将柔性液态囊内的清水抽取到制浆器中，制成新浆灌入囊体的外部，注浆的过程中，底阀也处于关闭状态，避免囊体外灌注的浆液进入囊体内。随着柔性液态囊内清水不断减少，柔性液态囊的囊体自上而下逐渐收缩，待到囊内清水抽取完毕，清水制成新浆灌入端头空间后，打开柔性液态囊底阀，支腿323的下端与接管31的第一凸台卡接，借助于涨簧324的弹力，挂钩325勾住第一凸台，支腿的支撑力协同挂钩的拉力保证阀体端盖的稳定，将囊底残留的清水全部排净。通过拉取阀体端盖上的双向拉环3211来实现底阀的打开和关闭状态之间的切换。

囊体1的外部设有用于保护柔性液态囊底阀3的皮盆4，保护柔性液态囊底阀的同时避免囊外的浆液流入囊体内。

如图4所示，囊体1内设有用于支撑囊体的支撑组件7，支撑组件7通过链条连接从囊顶深入到囊体内部，不用时也可以通过牵拉链条将支撑组件7拉出囊体外；支撑组件7包括第一支撑杆71、第二支撑杆72和用于调节第一支撑杆和第二支撑杆之间距离的驱动件73，第一支撑杆71抵在囊体的内壁上，第二支撑杆72抵在第一支撑杆相对的囊体内壁上，驱动件73位于第一支撑杆和第二支撑杆之间。驱动件73的数量为2组，驱动件73包括油缸733、第一连杆731和第二连杆732，第一连杆731的第一端与第一支撑杆71活动连接，第二连杆732的第一端与第二支撑杆72活动连接，第一连杆731的第二端与第二连杆732的第二端转动连接，油缸733的缸筒固定在第一支撑杆71上，油缸733的活塞杆固定在第一连杆731与第二连杆732的连接处，两组驱动件73的油缸的活塞杆方向相背。初始状态时，第一支撑杆71和第一支撑杆72相互靠拢，两个油缸的活塞杆未顶出，第一连杆731和第二连杆732之间的夹角较小；当使用柔性液态囊时，需要将囊体撑开，则启动油缸733，两个油缸的活塞杆同时顶出，使第一连杆731和第二连杆732之间的夹角变大，最大可达到180°，第一支撑杆71和第二支撑杆72之间的距离增大，将囊体撑开，便可以进行注水等操作。设置两组驱动件的目的在于保持第一支撑杆71和第二支撑杆72之间沿长度方向的距离相同，即使囊体的上部和下部的内径相同。第一支撑杆71和第二支撑杆72的顶部距囊顶的距离为囊体总长的1/4，保证整个囊体完全撑开。

采用本发明的柔性液态囊封填地下连续墙端头空间的方法为：囊顶的进抽水管21与自吸泵连接，进水管22与自来水管连接，在柔性液态囊吊装入槽后，自吸泵通过进抽水管21向柔性液态囊的囊体内注水，同时自来水经进水管22进入囊体内，压力表24实时检测囊体内的压力，当囊体内压力达到预设值时停止注水；注水过程中，柔性液态囊底阀关闭，由于其良好的密封性，避免了囊内的清水流出囊体外，同时，排气管23上的放气阀打开以放净囊体内的空气，使囊体内全是清水，保证加压达到预设值后，囊体不会因承受砼的压力体积发生变化；提取柔性液态囊前，自吸泵将柔性液态囊内的清水经进抽水管抽取到制浆器中，制成新浆灌入囊体的外部，随着柔性液态囊内清水不断减少，柔性液态囊的囊体自上而下逐渐收缩，待到囊内清水抽取干净时，清水全部制成新浆灌入端头空间，整个囊体也收缩恢复原形，将柔性液态囊吊出槽孔后，打开柔性液态囊底阀，将嚢底残余的清水完全排净，地下连续墙端头空间封填完成。

综上，本发明的柔性液态囊具有高强度、高耐磨、高抗撕裂性和良好的密封性，使用寿命长，而且重量轻，折叠后体积小、运输简便，易于加工成型，生产成本低。能够快速封填连接墙端头空间，缩短了封填时间，而且操作简单、安全可靠、节省人力物力。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：包括囊体(1)、囊体顶部的囊顶机构(2)和囊体底部的底阀(3)，所述囊体(1)包括凯夫拉内胆(11)和硫化层(13)，硫化层(13)包覆在凯夫拉内胆(11)的外层。

2.根据权利要求1所述的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：所述囊体(1)还包括帘子布(12)，帘子布(12)位于凯夫拉内胆(11)和硫化层(13)之间。

3.根据权利要求1所述的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：所述硫化层由橡胶，橡胶和纤维，橡胶和帘子布，或橡胶、纤维和帘子布硫化而成。

4.根据权利要求1所述的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：所述囊顶机构(2)包括进抽水管(21)、进水管(22)、排气管(23)和用于检测囊体(1)内部压力的压力表(24)；所述进抽水管(21)的第一端插入所述囊体(1)内部，所述进抽水管(21)的第二端与自吸泵的吸水管或出水管相连；所述进水管(22)的第一端插入所述囊体(1)内部，所述进水管(22)的第二端与自来水管连接；所述排气管(23)的第一端插入所述囊体(1)内部，所述排气管(23)的第二端连接囊体(1)外部大气；所述压力表(24)安装在所述排气管(23)上。

5.根据权利要求4所述的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：所述囊顶机构(2)通过囊顶外端盖(51)、囊顶内端盖(52)和两道错位安装的抱箍(53)固定在所述囊体(1)的顶部，所述囊顶内端盖(52)安装于囊体(1)内部并用两道错位安装的抱箍(53)抱紧，所述囊顶外端盖(51)安装在囊体(1)顶部的外端面上，所述进抽水管(21)、进水管(22)和排气管(23)均穿过所述囊顶外端盖(51)和囊顶内端盖(52)与囊体(1)内部连通。

6.根据权利要求1所述的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：所述底阀(3)包括阀体(32)和接管(31)，所述接管(31)固定于所述囊体(1)的底部，所述接管(31)的第一端位于所述囊体(1)的内部，所述阀体(32)与所述接管(31)的第一端卡合。

7.根据权利要求6所述的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：所述接管(31)的第一端设有第一凸台；所述阀体(32)包括阀体端盖(321)和设置在所述阀体端盖(321)下方的多组拉簧(322)、支腿(323)、涨簧(324)和挂钩(325)，所述阀体端盖(321)上设有双向拉环(3211)，所述阀体端盖(321)的侧面沿周向设有与所述第一凸台卡合的第二凸台，所述支腿(323)的上端与所述阀体端盖(321)连接，所述支腿(323)与阀体端盖(321)的下表面具有夹角，所述拉簧(322)的第一端与所述阀体端盖(321)连接，拉簧(322)与阀体端盖(321)的连接点位于所述支腿(323)与阀体端盖(321)连接点的外侧，所述拉簧(322)的第二端与所述支腿(323)的中部连接，所述支腿(323)通过所述涨簧(324)连接有挂钩(325)。

8.根据权利要求1所述的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：所述囊体(1)内设有用于支撑囊体的支撑组件(7)，所述支撑组件(7)包括第一支撑杆(71)、第二支撑杆(72)和用于调节第一支撑杆和第二支撑杆之间距离的驱动件(73)，所述第一支撑杆(71)抵在所述囊体的内壁上，所述第二支撑杆(72)抵在所述第一支撑杆相对的囊体内壁上，所述驱动件(73)位于第一支撑杆和第二支撑杆之间。

9.根据权利要求8所述的用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：所述驱动件(73)的数量为2组，所述驱动件(73)包括油缸(733)、第一连杆(731)和第二连杆(732)，所述第一连杆(731)的第一端与所述第一支撑杆(71)活动连接，所述第二连杆(732)的第一端与所述第二支撑杆(72)活动连接，所述第一连杆(731)的第二端与所述第二连杆(732)的第二端转动连接，所述油缸(733)的缸筒固定在所述第一支撑杆(71)上，所述油缸(733)的活塞杆固定在所述第一连杆(731)与第二连杆(732)的连接处，两组驱动件(73)的油缸的活塞杆方向相背。

10.一种用于地下连续墙端头空间封填的柔性液态囊，其特征在于：包括囊体(1)、囊体顶部的囊顶机构(2)和囊体底部的底阀(3)，所述囊体(1)包括由纤维和橡胶硫化而成的硫化层。