CN110630270A - 治理暗挖竖井层间滞水的引排系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种治理暗挖竖井层间滞水的引排系统及其施工方法，竖井开挖形成于土体内，且竖井的内壁设有初支结构，引排系统包括：夹设于初支结构和竖井的内壁之间的注浆包，待初支结构形成后向注浆包内注浆以使得注浆包胀开并紧密夹设于初支结构和竖井的内壁之间；设于注浆包之上并位于初支结构和竖井的内壁之间的汇水通道，连通有穿过初支结构的引水管，引水管的端部位于竖井的内部；汇水通道用于收集来自初支结构和竖井的内壁之间的层间滞水，并通过引水管引流至竖井的内部；设于竖井内并连通于引水管的排水结构，收集层间滞水并从竖井内排出。注浆包可防止注浆时浆液四处扩散；注浆包注浆后膨胀张开成截水结构，避免水继续往下流。

Description

治理暗挖竖井层间滞水的引排系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤指一种治理暗挖竖井层间滞水的引排系统及其施工方法。

背景技术

众所周知，在地下工程暗挖竖井施工过程中经常遇有地层层间滞水，层间滞水经初支结构背后空隙流至开挖面遇土后致使开挖面有大量积水和淤泥，从而极大地影响施工效率，给现场施工带来非常大的困难。

针对此问题，传统的处理措施以在竖井内设污水泵进行抽排为主，且搭配深孔注浆和初支背后注浆止水。但是根据现场实际实施经验效果看，积水混合淤泥容易堵塞污水泵，注浆止水效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种治理暗挖竖井层间滞水的引排系统及其施工方法，解决现有技术中积水混合淤泥容易堵塞污水泵，注浆止水效果不理想的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供一种治理暗挖竖井层间滞水的引排系统，竖井开挖形成于土体内，且所述竖井的内壁设有初支结构，所述引排系统包括：

夹设于所述初支结构和所述竖井的内壁之间的注浆包，待所述初支结构形成后向所述注浆包内注浆以使得所述注浆包胀开并紧密夹设于所述初支结构和所述竖井的内壁之间；

设于所述注浆包之上并位于所述初支结构和所述竖井的内壁之间的汇水通道，连通有穿过所述初支结构的引水管，所述引水管的端部位于所述竖井的内部；所述汇水通道用于收集来自所述初支结构和所述竖井的内壁之间的层间滞水，并通过所述引水管引流至所述竖井的内部；以及

设于所述竖井内并连通于所述引水管的排水结构，用于收集所述引水管引流至所述竖井内部的层间滞水并将收集的层间滞水从所述竖井内排出。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的进一步改进在于，

所述汇水通道与所述初支结构相接的一侧设有竖向的固定板，所述固定板与所述初支结构贴设固定。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的进一步改进在于，

所述固定板对应所述初支结构的一侧设有锚固凸起，通过所述锚固凸起埋设于所述初支结构内以实现所述固定板与所述初支结构贴设固定。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的进一步改进在于，

所述汇水通道与所述竖井的内壁相接的一侧设有横向导流板，所述横向导流板的端部连接有止水板，所述止水板部分插入所述竖井的内壁的土体内。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的进一步改进在于，

所述汇水通道呈环形，内部形成有闭合的集水空间，所述汇水通道的顶部开设有多个透水孔，且所述汇水通道的顶部覆设有封盖所述透水孔的无纺布。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的进一步改进在于，

所述注浆包与所述竖井的内壁相接的一侧连接有第一止水带，所述第一止水带与所述竖井的内壁紧密贴合；

所述注浆包与所述初支结构相接的一侧连接有第二止水带，所述第二止水带与所述初支结构紧密贴合。

本发明还提供一种治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法，包括如下步骤：

在竖井及围设于所述竖井内的初支结构的施工过程中，提供注浆包和初支骨架，将所述注浆包贴设于竖井的内壁，架设所述初支骨架，所述注浆包夹设于所述初支骨架和所述竖井的内壁之间；

提供汇水通道，将所述汇水通道设于所述注浆包之上并位于所述初支骨架和所述竖井的内壁之间，将所述汇水通道上连通的引水管穿过所述初支骨架并从所述初支骨架的背土侧穿出；

向所述初支骨架喷射初支混凝土以形成初支结构；

向所述注浆包内注浆以使得所述注浆包胀开并紧密夹设于所述初支结构和所述竖井的内壁之间；以及

提供排水结构，将所述排水结构置于所述竖井内并与所述引水管连通，通过所述排水结构收集所述引水管引流至所述竖井内部的层间滞水并将收集的层间滞水从所述竖井内排出。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法的进一步改进在于，

在安装汇水通道时，提供固定板，将所述固定板立设于所述汇水通道与所述初支骨架相接的一侧，且所述固定板的顶部高于所述汇水通道的顶部。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法的进一步改进在于，

在安装汇水通道之前，对所述竖井的内壁上对应所述汇水通道的安装位置进行适当超挖以形成一凹槽；

提供横向导流板，并于所述横向导流板的端部连接一止水板，将所述横向导流板连接于所述汇水通道与所述竖井的内壁相接的一侧；

安装汇水通道时，将所述止水板部分插入所述凹槽对应的土体内。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法的进一步改进在于，

安装注浆包时，提供第一止水带和第二止水带，将所述第一止水带连接在所述注浆包上与所述竖井的内壁相接的一侧，将所述第二止水带连接在所述注浆包上与所述初支骨架相接的一侧；

在将所述注浆包贴设于所述竖井的内壁时，将所述第一止水带部分打入对应的土体内。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统及其施工方法的有益效果：

在暗挖竖井施工过程中，本发明采用注浆包夹设于竖井内壁和初支结构之间，待初支结构形成后向注浆包内进行注浆防止注浆时浆液四处扩散；通过注浆包注浆后膨胀张开以紧紧贴设于竖井的内壁和初支结构，形成截水结构，避免水继续往下流，可有效避免渗漏水对开挖面的影响，有效的提高施工效率。本发明通过在注浆包之上设置汇水通道将层间滞水引至汇水通道内进行收集，并通过排水结构输送到地面沉淀池内。

附图说明

图1为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的纵向剖视图。

图2为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的汇水通道的纵向剖视图。

图3为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的汇水通道的俯视图。

图4为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的注浆包的主视图。

图5为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的注浆包的侧视图。

图6为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的注浆包的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，显示了本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的纵向剖视图。如图1所示，竖井开挖形成于土体10内，且竖井10的内壁设有初支结构20，引排系统包括：

夹设于初支结构20和竖井的内壁之间的注浆包40，待初支结构形成后向注浆包40内注浆以使得注浆包40胀开并紧密夹设于初支结构20和竖井的内壁之间；

设于注浆包40之上并位于初支结构20和竖井的内壁之间的汇水通道50，连通有穿过初支结构20的引水管51，引水管51的端部位于竖井的内部；汇水通道50用于收集来自初支结构20和竖井的内壁之间的层间滞水，并通过引水管51引流至竖井内部；以及

设于竖井内并连通于引水管51的排水结构，用于收集引水管51引流至竖井内部的层间滞水并将收集的层间滞水从竖井内排出。

在暗挖竖井施工过程中，将初支骨架架设于竖井10内并向初支骨架喷射初支混凝土以形成初支结构20。初支结构20靠近竖井周边的土体的一侧为迎土侧，远离土体的一侧为背土侧。通过喷射支混凝土形成的初支结构20和竖井内壁之间难以避免的存在细小不规则的空隙，土体10内的层间滞水容易经空隙渗漏下来影响开挖面。本发明采用注浆包夹设于竖井内壁和初支结构之间，待初支结构形成后向注浆包内进行注浆防止注浆时浆液四处扩散；通过注浆包注浆后膨胀张开以紧紧贴设于竖井的内壁和初支结构，形成截水结构，避免水继续往下流，可有效避免渗漏水对开挖面的影响，有效的提高施工效率。本发明通过在注浆包之上设置汇水通道将层间滞水引至汇水通道内进行收集，并通过排水结构将层间滞水排出竖井。

参阅图2为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的汇水通道的纵向剖视图。图3为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的汇水通道的俯视图。结合图1至图3所示，作为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的一较佳实施方式，汇水通道50与初支结构20相接的一侧设有竖向的固定板70，固定板70与初支结构20贴设固定，起到将汇水通道50与初支结构20固定连接的作用。

具体地，固定板70的顶部高于汇水通道50的顶部。该固定板70能够起到阻挡喷射的初支混凝土的作用，避免喷射的初支混凝土封堵汇水通道的透水孔。此外，固定板70还能够挡水且将水引流至汇水通道50内进行收集。

作为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的一较佳实施方式，固定板70对应初支结构20的一侧设有锚固凸起，通过锚固凸起埋设于初支结构20内以实现固定板70与初支结构20贴设固定。锚固凸起间隔设形成于固定板70上，以加强固定板70与初支结构20的固接。

在本实施例中，固定板70为带有若干不规则凸起的PVC硬质塑料板。类似混凝土表面凿毛，便于固定板70和初支结构20的混凝土加固连接。

作为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的一较佳实施方式，汇水通道50与竖井的内壁相接的一侧设有横向导流板80，横向导流板80的端部连接有止水板81，止水板81部分插入竖井的内壁的土体10内。止水板81起到将横向导流板80和竖井的内壁固接的作用，同时，止水板81插设于土体内，起到止水的作用。

进一步地，横向导流板80斜向设置，横向导流板80和汇水通道的连接位置低于横向导流板80和土体的连接位置。横向导流板80用于阻挡水流到横向导流板80下方，横向导流板80起到将水引流到汇水通道内的作用。在本实施例中，横向导流板80为硬质PVC塑料板。

在本实施例中，在安装汇水通道50之前，对竖井的内壁上对应汇水通道50的安装位置进行适当超挖以形成一凹槽；横向导流板80连接于汇水通道50与竖井的内壁相接的一侧；安装汇水通道50时，将止水板81部分插入凹槽对应的土体10内。通过设置凹槽可进一步防渗漏。

作为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的一较佳实施方式，汇水通道50呈环形，内部形成有闭合的集水空间，汇水通道50的顶部开设有多个透水孔500，且汇水通道50的顶部覆设有封盖透水孔的无纺布52。

在本实施例中，汇水通道50为部开设有多个透水孔500环形的硬质PVC塑料管。在竖井四个拐角处两个水管通过PVC塑料管90°弯头连接。通孔500位于横向导流板80和固定板70之间。无纺布52作用是过滤水中的砂。

作为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的一较佳实施方式，参阅图4为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的注浆包的主视图。图5为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的注浆包的侧视图。图6为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的注浆包的俯视图。结合图1至图6所示，注浆包40与竖井的内壁相接的一侧连接有第一止水带44，第一止水带44与竖井的内壁紧密贴合；注浆包与初支结构相接的一侧连接有第二止水带45，第二止水带45与初支结构20紧密贴合。

一方面可使注浆包40和竖井的内壁与初支结构20的喷射混凝土更加有效的结合。另一方面止水带上的凸起会延长水的渗流路径，使水更难以渗流，与注完浆液之后的充盈状态下与土体和初支结构20的喷射混凝土咬合密实的注浆包形成双保险，从而彻底封堵层间滞水的渗流路径，彻底阻止层间滞水继续沿背后空隙往下流。

进一步地，注浆包41连通有供注浆的注浆导管42，穿设并凸伸出初支结构20；注浆包41贴设有注浆盘43，罩设于注浆导管42和注浆包41的连通处。在本实施例中，注浆包40为用塑料防水板热熔焊接而成，第一止水带44和第二止水带45和注浆包40通过热熔焊接固定。注浆包440连通注浆导管42，注浆导管42穿出初支结构20的背土侧10cm-15cm。塑料防水板、第一止水带44和第二止水带45、注浆盘、注浆导管均为市场上常见的防水材料。

在本实施例中，排水结构包括设于竖井底面且连通于引水管51的集水桶60，集水桶60通过水泵61和排水管62连通于沉淀池30。

本发明还提供一种治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法，包括如下步骤：

在竖井及围设于竖井内的初支结构20的施工过程中，提供注浆包40和初支骨架，将注浆包40贴设于竖井的内壁，架设初支骨架，注浆包40夹设于初支骨架和竖井的内壁之间；

提供汇水通道50，将汇水通道50设于注浆包40之上并位于初支骨架和竖井的内壁之间，将汇水通道50上连通的引水管51穿过初支骨架并从初支骨架的背土侧穿出；

向初支骨架喷射初支混凝土以形成初支结构20；

向注浆包40内注浆以使得注浆包40胀开并紧密夹设于初支结构20和竖井的内壁之间；以及

提供排水结构，将排水结构置于竖井内并与引水管51连通，通过排水结构收集引水管51引流至竖井内部的层间滞水并将收集的层间滞水从竖井内排出。

在本实施例中，注浆包40注浆后膨胀张开作为一个截水结构，避免水继续往下流。位于注浆包40之上的汇水通道50收集滞水并通过排水结构排出竖井，从而防止滞水影响竖井的开挖施工。

作为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法的一较佳实施方式，在安装汇水通道时，提供固定板70，将固定板70立设于汇水通道50与初支骨架相接的一侧，且固定板70的顶部高于汇水通道50的顶部。

在本实施例中，固定板70能够起到阻挡喷射的初支混凝土，避免喷射的初支混凝土封堵汇水通道的透水孔。

作为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法的一较佳实施方式，在安装汇水通道50之前，对竖井的内壁上对应汇水通道50的安装位置进行适当超挖以形成一凹槽；提供横向导流板80，并于横向导流板80的端部连接一止水板81，将横向导流板80连接于汇水通道50与竖井的内壁相接的一侧；安装汇水通道50时，将止水板81部分插入凹槽对应的土体10内。

作为本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法的一较佳实施方式，安装注浆包40时，提供第一止水带44和第二止水带45，将第一止水带44连接在注浆包40上与竖井的内壁相接的一侧，将第二止水带45连接在注浆包40上与初支骨架相接的一侧；在将注浆包40贴设于竖井的内壁时，将第一止水带44部分打入对应的土体10内。

第一止水带44可使注浆包40和竖井的内壁更加有效的结合，第二止水带45可使注浆包40和初支结构20的喷射混凝土紧密固定。另一方面止水带上的凸起会延长水的渗流路径，使水更难以渗流，与注完浆液之后的充盈状态下与土体和初支结构20的喷射混凝土咬合密实的注浆包形成双保险，从而彻底封堵层间滞水的渗流路径，彻底阻止层间滞水继续沿背后空隙往下流。

在本实施例中，提供注浆包40还包括：

提供连通于注浆包40的供注浆的注浆导管42，将注浆导管42穿设并凸伸出初支结构20的背土侧；

提供注浆盘43，将注浆盘43贴设于注浆包40且罩设于注浆导管42和注浆包40的连通处，在初支结构20施工完成后在竖井内通过注浆导管42对注浆包40注浆。

在本实施例中，提供排水结构包括提供集水桶60，将集水桶60设于竖井底面且和引水管51相连通，将集水桶60通过水泵61和排水管62连通于沉淀池30。

下面对本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法作具体说明：

竖井的施工过程是先向下开挖一端形成一竖井节段，在该竖井节段的内壁设置初支结构。具体地，首先在竖井的待开挖区进行开挖，开挖竖井四周土方，一般开挖步距为50cm。土方开挖完成后，将注浆包贴设于竖井的内壁，架设初支骨架，注浆包夹设于初支骨架和竖井的内壁之间。

接着沿竖井的内壁安装汇水通道。将汇水通道设于注浆包之上并位于初支骨架和竖井的内壁之间，将汇水通道上连通的引水管穿过初支骨架并从初支骨架的背土侧穿出。

土体开挖时在对应于汇水通道的位置适当超挖形成凹槽，具体超挖尺寸根据该装置尺寸大小确定，但不能超过15cm。将汇水通道50连接的横向导流板横向设于凹槽内且通过止水板部分插入土体内进行固定。将汇水通道连接的固定板竖向贴设于初支结构的钢格栅。

接着安装钢格栅竖向连接筋，其布置方式为梅花型布置、间距为50cm，其连接方式为采用直螺纹套筒连接，钢格栅竖向连接筋安装完成后进行钢筋网片的安装，用绑丝将其与钢格栅绑扎到一起，钢筋网片竖向搭接距离为15cm，钢筋网片安装完成后再喷射初支混凝土，喷射初支混凝土时需从下至上逐层喷射直到初支混凝土喷射完成。

待初支混凝土初凝之后通过注浆导管对注浆包进行注浆，浆液为水泥浆，注浆压力不超过0.5MPa。

注浆完成后，此时土层滞水从汇水通道的连通的引水管流出，将PVC塑料软管放置在竖井底部的集水桶内，待集水桶内水位达到一定程度后通过水泵和排水管排至地面的沉淀池，经沉淀池沉淀后进入排污系统。竖井继续开挖过程中只需将PVC塑料软管接长仍引至竖井底部的集水桶，集水桶随开挖面走，始终放置在竖井底部，直至竖井封底。

本发明治理暗挖竖井层间滞水的引排系统及其施工方法的有益效果为：

在暗挖竖井施工过程中，本发明采用注浆包夹设于竖井内壁和初支结构之间，待初支结构形成后向注浆包内进行注浆防止注浆时浆液四处扩散；通过注浆包注浆后膨胀张开以紧紧贴设于竖井的内壁和初支结构，形成截水结构，避免水继续往下流，可有效避免渗漏水对开挖面的影响，有效的提高施工效率。本发明通过在注浆包之上设置汇水通道将层间滞水引至汇水通道内进行收集，并通过排水结构输送到地面沉淀池内。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种治理暗挖竖井层间滞水的引排系统，竖井开挖形成于土体内，且所述竖井的内壁设有初支结构，其特征在于，所述引排系统包括：

夹设于所述初支结构和所述竖井的内壁之间的注浆包，待所述初支结构形成后向所述注浆包内注浆以使得所述注浆包胀开并紧密夹设于所述初支结构和所述竖井的内壁之间；

设于所述注浆包之上并位于所述初支结构和所述竖井的内壁之间的汇水通道，连通有穿过所述初支结构的引水管，所述引水管的端部位于所述竖井的内部；所述汇水通道用于收集来自所述初支结构和所述竖井的内壁之间的层间滞水，并通过所述引水管引流至所述竖井的内部；以及

设于所述竖井内并连通于所述引水管的排水结构，用于收集所述引水管引流至所述竖井内部的层间滞水并将收集的层间滞水从所述竖井内排出。

2.如权利要求1所述的治理暗挖竖井层间滞水的引排系统，其特征在于，所述汇水通道与所述初支结构相接的一侧设有竖向的固定板，所述固定板与所述初支结构贴设固定。

3.如权利要求2所述的治理暗挖竖井层间滞水的引排系统，其特征在于，所述固定板对应所述初支结构的一侧设有锚固凸起，通过所述锚固凸起埋设于所述初支结构内以实现所述固定板与所述初支结构贴设固定。

4.如权利要求1所述的治理暗挖竖井层间滞水的引排系统，其特征在于，所述汇水通道与所述竖井的内壁相接的一侧设有横向导流板，所述横向导流板的端部连接有止水板，所述止水板部分插入所述竖井的内壁的土体内。

5.如权利要求1所述的治理暗挖竖井层间滞水的引排系统，其特征在于，所述汇水通道呈环形，内部形成有闭合的集水空间，所述汇水通道的顶部开设有多个透水孔，且所述汇水通道的顶部覆设有封盖所述透水孔的无纺布。

6.如权利要求1所述的治理暗挖竖井层间滞水的引排系统，其特征在于，

所述注浆包与所述竖井的内壁相接的一侧连接有第一止水带，所述第一止水带与所述竖井的内壁紧密贴合；

所述注浆包与所述初支结构相接的一侧连接有第二止水带，所述第二止水带与所述初支结构紧密贴合。

7.一种治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

在竖井及围设于所述竖井内的初支结构的施工过程中，提供注浆包和初支骨架，将所述注浆包贴设于竖井的内壁，架设所述初支骨架，所述注浆包夹设于所述初支骨架和所述竖井的内壁之间；

提供汇水通道，将所述汇水通道设于所述注浆包之上并位于所述初支骨架和所述竖井的内壁之间，将所述汇水通道上连通的引水管穿过所述初支骨架并从所述初支骨架的背土侧穿出；

向所述初支骨架喷射初支混凝土以形成初支结构；

向所述注浆包内注浆以使得所述注浆包胀开并紧密夹设于所述初支结构和所述竖井的内壁之间；以及

提供排水结构，将所述排水结构置于所述竖井内并与所述引水管连通，通过所述排水结构收集所述引水管引流至所述竖井内部的层间滞水并将收集的层间滞水从所述竖井内排出。

8.如权利要求7所述的治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法，其特征在于，

在安装汇水通道时，提供固定板，将所述固定板立设于所述汇水通道与所述初支骨架相接的一侧，且所述固定板的顶部高于所述汇水通道的顶部。

9.如权利要求7所述的治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法，其特征在于，

在安装汇水通道之前，对所述竖井的内壁上对应所述汇水通道的安装位置进行超挖以形成一凹槽；

提供横向导流板，并于所述横向导流板的端部连接一止水板，将所述横向导流板连接于所述汇水通道与所述竖井的内壁相接的一侧；

安装汇水通道时，将所述止水板部分插入所述凹槽对应的土体内。

10.如权利要求7所述的治理暗挖竖井层间滞水的引排系统的施工方法，其特征在于，

安装注浆包时，提供第一止水带和第二止水带，将所述第一止水带连接在所述注浆包上与所述竖井的内壁相接的一侧，将所述第二止水带连接在所述注浆包上与所述初支骨架相接的一侧；

在将所述注浆包贴设于所述竖井的内壁时，将所述第一止水带部分打入对应的土体内。