CN114934535A - 防渗墙区段的成槽结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种防渗墙区段的成槽结构及施工方法，成槽结构包括两个隔离件和两个横向支撑结构，所有隔离件和横向支撑结构均沿防渗墙区段的深度方向延伸；两个横向支撑结构分别位于防渗墙区段的两个横向侧边处，两个隔离件分别位于防渗墙区段的两个纵向侧边处，并且每个隔离件的两侧分别与两个横向支撑结构抵接，以使隔离件和横向支撑结构共同围成成槽结构的槽内空腔。本公开提供的防渗墙区段的成槽结构及施工方法通过两个隔离件和两个横向支撑结构共同形成成槽结构，来将需要进行后期混凝土浇筑的范围进行圈定，以形成完整且封闭的槽内空间，从而能够方便施工人员进行混凝土浇筑，成槽速度快，并且无需设置泥浆护壁，施工效率高。

Description

防渗墙区段的成槽结构及施工方法

技术领域

本公开涉及混凝土防渗墙工程技术领域，尤其涉及一种防渗墙区段的成槽结构及施工方法。

背景技术

混凝土防渗墙，是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一。防渗墙按分段建造，一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后构成一个墙段，许多墙段连成一整道墙。

传统的防渗墙施工采用全置换工艺，即，把原始地层中的土砂石等物质弄出地面，泥浆固壁，然后采用导管法水下砼浇筑成墙。并且，传统施工工艺还要把孔两端已浇混凝土表面附着的岩屑和泥皮刷洗干净，以保证墙体混凝土、相邻两墙段的竖直接缝、墙底与基岩接触带的质量。这种操作方式工序繁多，导致成槽速度慢，操作效率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种防渗墙区段的成槽结构及施工方法。

第一方面，本公开提供了一种防渗墙区段的成槽结构，其包括两个隔离件和两个横向支撑结构，所有所述隔离件和所述横向支撑结构均沿所述防渗墙区段的深度方向延伸；

两个所述横向支撑结构分别位于所述防渗墙区段的两个横向侧边处，两个所述隔离件分别位于所述防渗墙区段的两个纵向侧边处，并且每个所述隔离件的两侧分别与两个所述横向支撑结构抵接，以使所述隔离件和所述横向支撑结构共同围成所述成槽结构的槽内空腔。

可选的，所述横向支撑结构包括若干横向支撑件和若干横向围板，所有所述横向支撑件沿所述防渗墙区段的横向方向间隔布设；

所述横向支撑件沿所述防渗墙区段的深度方向延伸，各个所述横向围板依次设置在相邻的两个所述横向支撑件之间，并且所述横向围板的两端与相邻的两个所述横向支撑件抵接。

可选的，所述横向支撑结构还包括加强件，所述加强件设置在所述横向支撑件和所述横向围板的顶部，所述加强件沿所述防渗墙区段的横向方向布设。

可选的，所述横向支撑件为H型钢。

可选的，所述成槽结构还包括至少两个纵向支撑结构，两个所述纵向支撑结构分别位于所述纵向侧边部处，并且每个所述纵向支撑结构的两侧分别抵接于两个所述横向支撑结构。

可选的，所述纵向支撑结构包括纵向支撑横杆和纵向支撑竖板，所述纵向支撑横杆沿所述防渗墙区段的纵向方向延伸，所述纵向支撑横杆的两端与两个所述横向支撑结构抵接；

所述纵向支撑竖板设置在所述纵向支撑横杆上，所述纵向支撑竖板沿所述防渗墙区段的深度方向延伸。

可选的，所述纵向支撑竖板的数量为四个，各个所述纵向支撑竖板分别设置在所述纵向支撑横杆的四个端角处。

可选的，所述隔离件为圆筒形结构，所述圆筒形结构的直径不小于所述纵向侧边部的长度。

可选的，所述隔离件的顶部具有凹型槽，所述成槽结构的纵向支撑结构位于所述凹型槽内。

第二方面，本公开还提供了一种应用上述的防渗墙区段的成槽结构进行防渗墙区段施工的方法，其包括以下步骤：

在地面上进行测量，以确定出所述防渗墙区段的作业位置；

在所述防渗墙区段的两个横向侧边处分别打入所述横向支撑结构，以形成所述成槽结构的两个横向边沿；

对两个所述横向支撑结构之间的地面进行开挖，并将两个所述隔离件分别固定在所述成槽结构的两个纵向边沿处，以形成所述成槽结构的两个纵向边沿，并使两个所述隔离件和两个所述横向支撑结构共同围成所述成槽结构的槽内空腔。

本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的防渗墙区段的成槽结构及施工方法通过采用两个隔离件和两个横向支撑结构共同来形成成槽结构，首先在防渗墙区段上打入两个横向支撑结构，来将需要进行后期混凝土浇筑的范围进行圈定，而后放入两个隔离件来将该范围进行阻隔，以形成完整且封闭的槽内空间，从而能够方便施工人员进行混凝土浇筑，成槽速度快，并且无需设置泥浆护壁，施工效率高。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本公开实施例所述的防渗墙区段的成槽结构的俯视图；

图2为本公开实施例所述的具有纵向支撑结构的防渗墙区段的成槽结构的俯视图；

图3为本公开实施例所述的防渗墙区段的成槽结构的测试图；

图4为本公开实施例所述的纵向支撑结构的结构示意图；

图5为本公开实施例所述的隔离件的结构示意图；

图6为本公开实施例所述的隔离件和纵向支撑结构的侧视图；

图7为本公开实施例所述的防渗墙区段的施工方法的流程示意图。

其中，1、隔离件；11、凹型槽；2、横向支撑结构；21、横向支撑件；22、横向围板；3、纵向支撑结构；31、纵向支撑横杆；32、纵向支撑竖板；4、槽内空腔；a、横向方向；b、纵向方向；c、深度方向。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

混凝土防渗墙，是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一。防渗墙按分段建造，一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后构成一个墙段，许多墙段连成一整道墙。墙的顶部与闸坝的防渗体连接，两端与岸边的防渗设施连接，防渗墙底部嵌入基岩或相对不透水地层中一定深度，即可截断或减少地基中的渗透水流，保证地基的渗透稳定和闸坝安全。

传统的防渗墙施工采用全置换工艺，全置换工艺的防渗墙主要程序为：造孔、清孔换浆、终孔与清孔验收、浇筑泥浆下混凝土、全墙质量检查与验收、处理与坝内防渗体的连接。即，把原始地层中的土砂石等物质弄出地面，泥浆固壁，然后采用导管法水下砼浇筑成墙。传统施工工艺成槽作业累计耗用工时约占防渗墙总工期的60％以上，泥浆的质量也直接影响造孔的进度、质量与安全。清孔换浆时将孔内含有大量砂粒与岩屑的泥浆更换成质量合格的泥浆，还要把孔两端已浇混凝土表面附着的岩屑和泥皮刷洗干净，以保证墙体混凝土、相邻两墙段的竖直接缝、墙底与基岩接触带的质量。这种操作方式工序繁多，导致成槽速度慢，操作效率较低。

针对上述缺陷，本实施例提供一种防渗墙区段的成槽结构及防渗墙区段的施工方法，通过设置通用的成槽结构，大大降低了操作复杂度，提高了操作效率。关于该防渗墙区段的成槽结构及施工方法的具体内容如下所述：

如图1-6所示，本实施例提供了一种防渗墙区段的成槽结构，其包括两个隔离件1和两个横向支撑结构2，所有隔离件1和横向支撑结构2均沿防渗墙区段的深度方向c延伸。两个横向支撑结构2分别位于防渗墙区段的两个横向侧边处，两个隔离件1分别设置在防渗墙区段的两个纵向侧边处，并且每个隔离件1的两侧与位于两个横向侧边处的横向支撑结构2抵接，以使隔离件1和横向支撑结构2共同围成成槽结构的槽内空腔4。

其中，防渗墙区段的深度方向c，即指代在地面上进行开挖的方向，通常为竖直方向，防渗墙区段的横向方向a，即指代沿设置防渗墙的坝体的走向方向，对应地，防渗墙区段的横向侧边即为防渗墙的与走向方向平行的两侧表面，防渗墙区段的纵向侧边即为防渗墙的与走向方向垂直的两侧表面。

隔离件1的两侧延伸至防渗墙区段的两个横向侧边，即隔离件1能够在防渗墙的沿走向方向的两端进行封闭，便于后期的混凝土浇筑，不会出现旁侧渗漏的问题。

具体实现时，首先将横向的两个横向支撑结构2打入防渗墙区段的横向侧边处，使横向支撑结构2位置固定，由于两个横向支撑结构2之间能够形成一中间区域，该中间区域即对应成槽结构的划定开挖区域，即成槽结构的槽内空间。进行开挖作业时，可以采用挖掘机挖除槽内土层，开挖完成后进行隔离件1的放置，从而围成完整的槽内空间，便于后期的混凝土浇筑作业。

该防渗墙区段的成槽结通过采用两个隔离件1和两个横向支撑结构2共同来形成成槽结构，首先在防渗墙区段上打入两个横向支撑结构2，来将需要进行后期混凝土浇筑的范围进行圈定，而后放入两个隔离件1来将该范围进行阻隔，以形成完整且封闭的槽内空间，从而能够方便施工人员进行混凝土浇筑，成槽速度快，并且无需设置泥浆护壁，施工效率高。

对于该横向支撑结构2来说，在一些实施例中，采用使横向支撑结构2包括若干横向支撑件21和若干横向围板22，所有横向支撑件21沿防渗墙区段的横向方向a间隔布设。其中，横向支撑件21沿防渗墙区段的深度方向c延伸，各个横向围板22依次设置在相邻的两个横向支撑件21之间，并且横向围板22的两端与相邻的两个横向支撑件21抵接。

横向支撑件21的作用为确认和固定整个横向支撑结构2的位置，由于其沿防渗墙区段的深度方向c延伸，因此能够将横向支撑结构2打入地面内防渗墙区段的设定位置处，便于后期开挖过程中的位置固定及结构的稳定支撑。横向围板22的作用为确认横向侧边的延伸位置，有利于开挖过程中范围的确定，同时也对两侧的土层进行了围挡，便于开挖成槽。

示例性的，横向支撑件21可采用H型钢，不仅结构强度较高，材料易获得，由于其截面形状为H形，相邻的两个H型钢之间能够形成用于横向围板22抵接固定的端面，从而更加方便设置横向围板22。当然，在其他实施例中也可采用其他结构来形成该横向支撑结构2，只要能够保证结构稳定即可。本实施例中采用H20型钢，为保障H型钢的支护稳定性，还可以使其插入槽内空腔4的底面的深度不小于50cm。

横向支撑件21的数量具体根据防渗墙区段的长度以及土层情况进行灵活调整，通常设置为1m左右的间距，以保证结构的支撑效果。横向支撑件21打入之后，再进行横向围板22的打入，并在打入过程中保证横向围板22的两端与横向支撑件21的腹板面抵接。

在一种可实现的方式中，横向围板22使用厚度为15mm的钢板。另外，为了减少打入过程中的土层阻力，可在横向支撑件21的底端和横向围板22的底面均设置成截面逐渐减小的楔形，方便打入。楔形的角度可以设置为30°-60°的范围。

由于在设置横向支撑结构2时，需要将整个结构打入地面内，因此，可在横向支撑结构2上进一步设置加强件。加强件设置在横向支撑件21和横向围板22的顶部，加强件沿防渗墙区段的横向方向a布设。具体地，加强件可以为加强钢板，其可以贴设在横向支撑件21和横向围板22的表面顶部边沿处，以分散作用力。示例性的，加强件可选用厚度为10mm，长度为300mm的加强钢板。

当一个防渗墙区段的土方挖除完成后，在该区段的两个纵向侧边部安装隔离件1。在一些可实现的方式中，隔离件1可采用圆筒形结构，并且圆筒形结构的直径不小于纵向侧边部的长度。采用圆筒形结构作为隔离件1，先浇筑的混凝土边缘为凹型，后浇筑的混凝土填充为凸型，先后浇筑的混凝土结合严密，防渗效果好。

为保障隔离件1的支护稳定性，还可以使其插入槽内空腔4的底面的深度不小于50cm。同时，隔离件1的顶部突出于底面，以保证对槽内空间的围设完整，方便混凝土的浇注成型。

为了保证土方挖除后，横向支撑结构2不会因为槽外的土方压力产生倾斜变形，使该成槽结构还包括至少两个纵向支撑结构3，两个纵向支撑结构3分别位于防渗墙区段的纵向侧边处，并且每个纵向支撑结构3的两侧分别抵接于两个横向支撑结构2。在其他实施例中，为了进一步保证两个横向支撑结构2的固定牢靠性，进一步保证结构稳定，可以在一个防渗墙区段内设置不少于两个的纵向支撑结构3，纵向支撑结构3的两侧可以与横向支撑结构2的横向围板22抵接，也可以与横向支撑结构2的横向支撑件21抵接。

在一些实施例中，纵向支撑结构3进一步包括纵向支撑横杆31和纵向支撑竖板32，纵向支撑横杆31沿防渗墙区段的纵向方向b延伸，纵向支撑横杆31的两端与两个横向支撑结构2抵接。纵向支撑竖板32设置在纵向支撑横杆31上，纵向支撑竖板32沿防渗墙区段的深度方向c延伸。

纵向支撑竖板32不仅用于支撑该纵向支撑结构3，还方便与纵向支撑横杆31与两个横向支撑结构2进行抵接。在本实施例中，纵向支撑竖板32的数量为四个，各个纵向支撑竖板32分别设置在纵向支撑横杆31的四个端角处，具体可参见图4所示。

示例性的，纵向支撑竖板32采用钢板，纵向支撑横杆31采用H型钢，不仅结构易获得，而且能够保证强度。进一步地，当横向支撑件21为H型钢时，纵向支撑竖板32可以插设在位于两个横向侧边处的两个横向支撑件21的两个腹板之间，以起到更好的抵接效果。

在此基础上，隔离件1的顶部可设置有凹型槽11，纵向支撑结构3位于凹型槽11内。由于纵向支撑竖板32插入至横向支撑件21的两个腹板之间，则整个纵向支撑结构3位于地面上方。对应地，隔离件1的顶部凹型槽11也位于地面上面。示例性的，可以使凹型槽11的槽底与地面平齐，使横向支撑结构2的支撑更为稳定，具体可参见图5和图6所示。

如图7所示，针对上述防渗墙区段的成槽结构，本实施例还提供了一种应用该成槽结构进行防渗墙区段施工的方法，其包括以下步骤：

步骤101、在地面上进行测量，以确定出防渗墙区段的作业位置；

步骤102、在防渗墙区段的两个横向侧边的位置处打入横向支撑结构，以形成成槽结构的两个横向边沿；

步骤103、对两个横向支撑结构之间的地面进行开挖，并将两个隔离件分别固定在防渗墙区段的两个纵向侧边，以形成成槽结构的两个纵向边沿，并使两个隔离件和两个横向支撑结构共同围成槽内空腔。

在步骤101前，先将开挖地面设置平整，并且压实，便于施工机械进出场及施工作业。测量时，可以在实地利用测量设备进行测量以确定出防渗墙整体的施工作业范围，并确定出各个防渗墙区段位置。

在步骤102中，在打入横向支撑结构2时，先依次打入横向支撑件21，当所有横向支撑件21的位置确定之后，再插入横向围板22。在打入横向支撑结构2时，采用振动锤进行作业，为了减少振动锤对横向支撑结构2顶端的破坏，对应的，在横向支撑结构2的顶部设置加强件。同样地，对于横向围板的插入，也可在其上设置加强件。

防渗墙区段两侧的横向支撑结构2打入完成后，即可进行土方开挖作业。挖除完土方后，进一步安装隔离件1，使整个成槽结构成型，槽内空间确定，即可进行后续的混凝土浇筑。具体地，采用混凝土泵车向槽内空间泵入混凝土，在混凝土浇筑完成后，等待混凝土凝固，混凝土终凝后，对成槽结构进行拆除，然后进行下一混凝土区段的开挖施工。

另外，在防渗墙区段两侧的横向支撑结构2打入完成后，也可先设置纵向支撑结构3，保证横向支撑结构2在施工过程中的稳定。

对于整个防渗墙的施工操作，可以在整个防渗墙的延伸范围上进行间隔施工，也就是说，可以对整个防渗墙的延伸范围均打入上述横向支撑结构2，为了保证作业过程中，已打入的横向支撑结构2保持稳定，可通过纵向支撑结构3沿防渗墙的延伸范围依次间隔布设。在进行混凝土浇筑时，第一个防渗墙区段浇筑完成后，进行第三个防渗墙区段的浇筑，然后对中间部分的防渗墙区段进行浇筑，提高了作业效率，同时能够使两个防渗墙区段之间的混凝土结合的更好。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，包括两个隔离件(1)和两个横向支撑结构(2)，所有所述隔离件(1)和所述横向支撑结构(2)均沿所述防渗墙区段的深度方向(c)延伸；

两个所述横向支撑结构(2)分别位于所述防渗墙区段的两个横向侧边处，两个所述隔离件(1)分别位于所述防渗墙区段的两个纵向侧边处，并且每个所述隔离件(1)的两侧分别与两个所述横向支撑结构(2)抵接，以使所述隔离件(1)和所述横向支撑结构(2)共同围成所述成槽结构的槽内空腔(4)。

2.根据权利要求1所述的防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，所述横向支撑结构(2)包括若干横向支撑件(21)和若干横向围板(22)，所有所述横向支撑件(21)沿所述防渗墙区段的横向方向间隔布设；

所述横向支撑件(21)沿所述防渗墙区段的深度方向延伸，各个所述横向围板(22)依次设置在相邻的两个所述横向支撑件(21)之间，并且所述横向围板(22)的两端与相邻的两个所述横向支撑件(21)抵接。

3.根据权利要求2所述的防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，所述横向支撑结构(2)还包括加强件，所述加强件设置在所述横向支撑件(21)和所述横向围板(22)的顶部，所述加强件沿所述防渗墙区段的横向方向布设。

4.根据权利要求2所述的防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，所述横向支撑件(21)为H型钢。

5.根据权利要求1所述的防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，所述成槽结构还包括至少两个纵向支撑结构(3)，两个所述纵向支撑结构(3)分别位于所述防渗墙区段的两个纵向侧边处，并且每个所述纵向支撑结构(3)的两侧分别抵接于两个所述横向支撑结构(2)。

6.根据权利要求5所述的防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，所述纵向支撑结构(3)包括纵向支撑横杆(31)和纵向支撑竖板(32)，所述纵向支撑横杆(31)沿所述防渗墙区段的纵向方向延伸，所述纵向支撑横杆(31)的两端与两个所述横向支撑结构(2)抵接；

所述纵向支撑竖板(32)设置在所述纵向支撑横杆(31)上，所述纵向支撑竖板(32)沿所述防渗墙区段的深度方向延伸。

7.根据权利要求6所述的防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，所述纵向支撑竖板(32)的数量为四个，各个所述纵向支撑竖板(32)分别设置在所述纵向支撑横杆(31)的四个端角处。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，所述隔离件(1)为圆筒形结构，所述圆筒形结构的直径不小于所述防渗墙区段的纵向侧边的长度。

9.根据权利要求8所述的防渗墙区段的成槽结构，其特征在于，所述隔离件(1)的顶部具有凹型槽(11)，所述成槽结构的纵向支撑结构(3)位于所述凹型槽(11)内。

10.一种应用权利要求1-9中任一项所述的防渗墙区段的成槽结构进行防渗墙区段施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在地面上进行测量，以确定出所述防渗墙区段的作业位置；

在所述防渗墙区段的两个横向侧边处分别打入所述横向支撑结构，以形成所述成槽结构的两个横向边沿；

对两个所述横向支撑结构之间的地面进行开挖，并将两个所述隔离件分别固定在所述成槽结构的两个纵向边沿处，以形成所述成槽结构的两个纵向边沿，并使两个所述隔离件和两个所述横向支撑结构共同围成所述成槽结构的槽内空腔。

Images