CN116254826B - 便于升降的可开启式钢制地下连续墙及其施工应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于升降的可开启式钢制地下连续墙，包括：第一外套箱、第二外套箱、第三外套箱以及内支撑箱；第一外套箱设置在导墙沟槽内，并位于最下方，第三外套箱插设在第一外套箱的上方，第二外套箱插设在第三外套箱的上方，且第三外套箱与第一外套箱、第二外套箱分别通过连接螺栓固定连接；第二外套箱和第三外套箱内侧面沿竖直方向对应设置有升降轨道，内支撑箱设置有与升降轨道相配合的升降装置，两个内支撑箱承插式连接为一体，并通过连接螺栓固定连接，内支撑箱能够沿第三外套箱和第二外套箱的升降轨道上下运动。本发明克服了现有可开启式钢制地下连续墙升降不便、不利于施工，并且由于多个内支撑单独设置，整体性差的问题。

Description

便于升降的可开启式钢制地下连续墙及其施工应用方法

技术领域

本发明涉及地下连续墙施工技术领域，具体涉及一种便于升降的可开启式钢制地下连续墙及其施工应用方法。

背景技术

随着城镇化水平的不断提高，城市问题日益凸显，城市地下空间开发利用成为解决大城市病的有效方式之一。目前城市地下空间采用盾构法施工时，盾构始发（接收）位置的围护结构一般为现浇钢筋混凝土结构或现浇玻璃纤维筋混凝土结构，且在盾构始发（接收）时，围护结构外侧需要进行端头加固。

现阶段技术存在的缺点为：第一，现浇钢筋混凝土结构或现浇玻璃纤维筋混凝土结构施工周期长；第二，盾构始发（接收）端头加固效果受地层、地下构筑物、管线及周边环境影响好坏不一，若围护结构采用现浇钢筋混凝土结构，凿除后可能会发生涌水、涌砂、地面坍塌等事故，若采用现浇玻璃纤维筋混凝土结构也会造成刀盘刀具磨损，施工成本较高。

申请人的在先申请CN113322937A提出了一种可开启装配式钢制地下连续墙及应用方法，包括第一外套箱、第二外套箱、第三外套箱、第一内支撑、第二内支撑、第三内支撑、连接螺栓以及第一止水胶条。该专利解决了现有技术中现浇钢筋混凝土结构或现浇玻璃纤维筋混凝土结构施工周期长、端头加固效果好坏不一、刀盘刀具磨损、事故频发及施工成本较高的问题。然而现有技术的可开启装配式钢制地下连续墙存在升降不便、不利于施工的问题，并且由于多个内支撑单独设置，整体性差，多分支撑液压千斤顶调节繁琐、协调性差；仅依靠吊车吊出，拔除启动存在风险，安全性差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于升降的可开启式钢制地下连续墙，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种便于升降的可开启式钢制地下连续墙，包括：第一外套箱、第二外套箱、第三外套箱以及内支撑箱；其中，第一外套箱设置在导墙沟槽内，并位于最下方，第三外套箱插设在第一外套箱的上方，第二外套箱插设在第三外套箱的上方，且第三外套箱与第一外套箱、第二外套箱分别通过连接螺栓固定连接；并且其中，第二外套箱和第三外套箱内侧面沿竖直方向对应设置有升降轨道，内支撑箱设置有与升降轨道相配合的升降装置，内支撑箱设置有两个，两个内支撑箱承插式连接为一体，并通过连接螺栓固定连接，内支撑箱能够沿第三外套箱和第二外套箱的升降轨道上下运动。

在一优选实施方式中，第一外套箱包括竖直设置的第一外钢板和第二外钢板以及水平设置的底钢板，两侧相对设置的第一外钢板之间沿竖直方向间隔设置有多个第一肋板，且多个第一肋板与底钢板固定连接，多个第一肋板的高度相同，且小于第一外套箱的高度。

在一优选实施方式中，第二外套箱包括第三外钢板、第四外钢板和升降轨道，两个相对设置的第三外钢板的内侧对称设置有两组升降轨道，升降轨道上设有齿状结构。

在一优选实施方式中，第三外套箱包括第五外钢板、第六外钢板、升降轨道以及环形密封止水胶条，第五外钢板的内侧对称设置有两组升降轨道，且第五外钢板上设置有圆形孔，圆形孔上设置有环形密封止水胶条，以隔绝地下水进入钢套箱内。

在一优选实施方式中，内支撑箱包括第一内钢板、第二内钢板、第二肋板以及升降装置，两侧相对设置的第一内钢板之间沿竖直方向间隔设置有多个第二肋板，升降装置设置为两套，每套升降装置均包括升降齿轮、升降电机和传动轴，两套升降装置并排设置，且两套升降装置的升降齿轮相互咬合，能够相向或相背转动。

在一优选实施方式中，每套升降装置的升降齿轮为两个，两个升降齿轮对称设置在内支撑箱的第二内钢板外侧，两个升降齿轮的位置分别与一组升降轨道的位置相对应。

在一优选实施方式中，第一外套箱、第二外套箱和第三外套箱的上部分别设置有弯折搭接部，弯折搭接部上沿竖直方向间隔开设有多个螺栓孔，第二外套箱和第三外套箱的升降轨道的顶部分别与弯折搭接部底部平齐。

在一优选实施方式中，第一外套箱、第二外套箱与第三外套箱的搭接处均设置有第一止水胶条，两个内支撑箱的搭接处设置有第二止水胶条，连接螺栓为内六角螺栓。

本发明还提供了上述便于升降的可开启式钢制地下连续墙的施工应用方法，包括如下步骤：

步骤一、根据结构图纸，在工厂加工制作可开启装配式钢制地下连续墙结构及其相关构配件，将材料运至施工现场；

步骤二、整平施工现场，对软弱地层加固处理；

步骤三、在施工现场进行测量放线，确定盾构始发接收围护结构具体位置；

步骤四、开挖导墙沟槽，并施作导墙，导墙采用钢结构型式；

步骤五、按照施工图设计，在泥浆护壁的条件下，采用成槽设备开挖成槽，并清底；

步骤六、利用吊车将第一外套箱、第二外套箱、第三外套箱及其相关配件分节连接并吊入槽内，上下单元节间采用连接螺栓连接；

步骤七、利用吊车吊装内支撑箱，在吊装过程中开启升降装置，通过升降齿轮相向转动，分节吊入槽内，上下单元节间采用连接螺栓连接，同时将槽内泥浆排出；

步骤八、在基坑开挖时，基坑内侧可开启装配式钢制地下连续墙外焊接钢牛腿，通过钢牛腿设置钢围檩和钢支撑，形成支护体系；

步骤九、待盾构工作井结构施工完毕，具备盾构始发接收条件后，安装密闭钢套筒，组装盾构机并将盾构机推至可开启装配式钢制地下连续墙附近仅始发有；

步骤十、待密闭钢套筒机闭水试验合格后，利用吊车吊出内支撑箱，在吊出过程中开启升降装置，通过升降齿轮相背转动，将内支撑箱提升至盾构洞口上方，同步自内支撑箱底部密实回填混合料至地面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：与现有现浇钢筋混凝土地下连续墙相比，克服了现浇钢筋混凝土结构或现浇玻璃纤维筋混凝土结构施工周期长、端头加固效果好坏不一、刀盘刀具磨损、事故频发及施工成本较高，与现有的可开启装配式钢制地下连续墙相比，克服了多个内支撑单独设置、整体性差的问题；克服了多分支撑液压千斤顶调节繁琐、协调性差的问题；以及克服了仅依靠吊车吊出，拔除启动存在风险，安全性差的问题，在实际施工应用中具有非常好的效果。

附图说明

图1为本发明一实施方式的便于升降的可开启式钢制地下连续墙的第一外套箱的主视图；

图2为本发明一实施方式的第一外套箱的侧视图；

图3为本发明一实施方式的第一外套箱的俯视图；

图4为本发明一实施方式的便于升降的可开启式钢制地下连续墙的第二外套箱的主视图；

图5为本发明一实施方式的第二外套箱的侧视图；

图6为本发明一实施方式的第二外套箱的俯视图；

图7为本发明一实施方式的便于升降的可开启式钢制地下连续墙的第三外套箱的主视图；

图8为本发明一实施方式的第三外套箱的侧视图；

图9为本发明一实施方式的第三外套箱的俯视图；

图10为本发明一实施方式的便于升降的第一外套箱与第三外套箱的连接主视图；

图11为本发明一实施方式的便于升降的第一外套箱与第三外套箱的连接剖面图；

图12为本发明一实施方式的便于升降的可开启式钢制地下连续墙的内支撑箱的主视图；

图13为本发明一实施方式的内支撑箱的剖面图；

图14为本发明一实施方式的内支撑箱的俯视图；

图15为本发明一实施方式的两个内支撑箱的连接主视示意图；

图16为本发明一实施方式的升降装置结构的主视图；

图17为本发明一实施方式的升降装置结构的侧视图。

附图标记说明：

1-第一外套箱，2-第二外套箱，3-第三外套箱，4-内支撑箱，5-连接螺栓，6-升降轨道，7-升降装置，8-第一止水胶条，9-第二止水胶条，10-弯折搭接部，11-第一外钢板，12-第二外钢板，13-底钢板，14-第一肋板，21-第三外钢板，22-第四外钢板，31-第五外钢板，32-第六外钢板，33-环形密封止水胶条，34-圆形孔，41-第一内钢板，42-第二内钢板，43-第二肋板，71升降齿轮，72-升降电机，73-传动轴。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-17所示，本发明优选实施方式的便于升降的可开启式钢制地下连续墙，包括：第一外套箱1、第二外套箱2、第三外套箱3以及内支撑箱4。其中，第一外套箱1设置在导墙沟槽内，并位于最下方，第三外套箱3插设在第一外套箱1的上方，第二外套箱2插设在第三外套箱3的上方，且第三外套箱3与第一外套箱1、第二外套箱2分别通过连接螺栓5固定连接。第二外套箱2和第三外套箱3内侧面沿竖直方向对应设置有升降轨道6，内支撑箱4设置有与升降轨道6相配合的升降装置7，内支撑箱4设置有两个，两个内支撑箱4承插式连接为一体，并通过连接螺栓5固定连接，内支撑箱4能够沿第三外套箱3和第二外套箱2的升降轨道6上下运动。

进一步的，第一外套箱1包括竖直设置的第一外钢板11和第二外钢板12以及水平设置的底钢板13，两侧相对设置的第一外钢板11之间沿竖直方向间隔设置有多个第一肋板14，且多个第一肋板14与底钢板13固定连接。多个第一肋板14的高度相同，且小于第一外套箱1的高度。

进一步的，如图4-6所示，第二外套箱2包括第三外钢板21、第四外钢板22和升降轨道6，两个相对设置的第三外钢板21的内侧对称设置有两组升降轨道6，升降轨道6上设有齿状结构。

进一步的，如图7-9所示，第三外套箱3包括第五外钢板31、第六外钢板32、升降轨道6以及环形密封止水胶条33，第五外钢板31的内侧对称设置有两组升降轨道6，且第五外钢板31上设置有圆形孔34，圆形孔34上设置有环形密封止水胶条33，以隔绝地下水进入钢套箱内。

进一步的，内支撑箱4包括第一内钢板41、第二内钢板42、第二肋板43以及升降装置7。两侧相对设置的第一内钢板41之间沿竖直方向间隔设置有多个第二肋板43，第二肋板43的设置位置与第一肋板14的位置相对应，从而使得第一肋板14对内支撑箱4形成有效支撑。升降装置7设置为两套，每套升降装置7均包括升降齿轮71、升降电机72和传动轴73，两套升降装置7并排设置，且两套升降装置7的升降齿轮71相互咬合，能够相向或相背转动。

进一步的，每套升降装置7的升降齿轮71为两个，两个升降齿轮71对称设置在内支撑箱4的第二内钢板42外侧，两个升降齿轮71的位置分别与一组升降轨道6的位置相对应。

实施例2

进一步的，第一外套箱1、第二外套箱2和第三外套箱3的上部分别设置有弯折搭接部10。第一外套箱1的弯折搭接部10的第一外钢板11沿竖直方向间隔开设有多个螺栓孔101，第一外套箱1的弯折搭接部10的第二外钢板12上沿竖直方向间隔开设有多组螺栓孔。第二外套箱2和第三外套箱3的升降轨道6的顶部分别与弯折搭接部10底部平齐。

进一步的，第一外套箱1、第二外套箱2与第三外套箱3的搭接处均设置还有第一止水胶条8，两个内支撑箱4的搭接处设置有第二止水胶条9。连接螺栓5为内六角螺栓。

进一步的，第一外套箱1两侧相对设置的第一外钢板11上沿竖直方向对称开始有多组螺栓孔，用于设置连接螺栓5，保证上下单元节间的连接强度。

实施例3

本发明还提供了上述便于升降的可开启式钢制地下连续墙的施工应用方法，包括如下步骤：

步骤一、根据结构图纸，在工厂加工制作可开启装配式钢制地下连续墙结构及其相关构配件，将材料运至施工现场；

步骤二、整平施工现场，对软弱地层加固处理；

步骤三、在施工现场进行测量放线，确定盾构始发接收围护结构具体位置；

步骤四、开挖导墙沟槽，并施作导墙，导墙采用钢结构型式；

步骤五、按照施工图设计，在泥浆护壁的条件下，采用成槽设备开挖成槽，并清底；

步骤六、利用吊车将第一外套箱1、第二外套箱2、第三外套箱3及其相关配件分节连接并吊入槽内，上下单元节间采用连接螺栓5连接；

步骤七、利用吊车吊装内支撑箱4，在吊装过程中开启升降装置7，通过升降齿轮71相向转动，分节吊入槽内，上下单元节间采用连接螺栓5连接，同时将槽内泥浆排出；

步骤八、在基坑开挖时，基坑内侧可开启装配式钢制地下连续墙外焊接钢牛腿，通过钢牛腿设置钢围檩和钢支撑，形成支护体系；

步骤九、待盾构工作井结构施工完毕，具备盾构始发接收条件后，安装密闭钢套筒，组装盾构机并将盾构机推至可开启装配式钢制地下连续墙附近仅始发有；

步骤十、待密闭钢套筒机闭水试验合格后，利用吊车吊出内支撑箱4，在吊出过程中开启升降装置7，通过升降齿轮71相背转动，将内支撑箱4提升至盾构洞口上方，同步自内支撑箱4底部密实回填混合料至地面。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种便于升降的可开启式钢制地下连续墙，其特征在于：包括：第一外套箱（1）、第二外套箱（2）、第三外套箱（3）以及内支撑箱（4）；

其中，所述第一外套箱（1）设置在导墙沟槽内，并位于最下方，所述第三外套箱（3）插设在所述第一外套箱（1）的上方，所述第二外套箱（2）插设在所述第三外套箱（3）的上方，且所述第三外套箱（3）与所述第一外套箱（1）、第二外套箱（2）分别通过连接螺栓（5）固定连接；

并且其中，所述第二外套箱（2）和第三外套箱（3）内侧面沿竖直方向对应设置有升降轨道（6），所述内支撑箱（4）设置有与所述升降轨道（6）相配合的升降装置（7），所述内支撑箱（4）设置有两个，两个内支撑箱（4）承插式连接为一体，并通过连接螺栓（5）固定连接，内支撑箱（4）能够沿所述第三外套箱（3）和第二外套箱（2）的升降轨道（6）上下运动；所述第一外套箱（1）包括竖直设置的第一外钢板（11）和第二外钢板（12）以及水平设置的底钢板（13），两侧相对设置的所述第一外钢板（11）之间沿竖直方向间隔设置有多个第一肋板（14），且多个所述第一肋板（14）与底钢板（13）固定连接，多个所述第一肋板（14）的高度相同，且小于所述第一外套箱（1）的高度；

所述内支撑箱（4）包括第一内钢板（41）、第二内钢板（42）、第二肋板（43）以及升降装置（7），两侧相对设置的所述第一内钢板（41）之间沿竖直方向间隔设置有多个第二肋板（43），第二肋板（43）的设置位置与第一肋板（14）的位置相对应，以使得第一肋板（14）对内支撑箱4形成有效支撑；

所述升降装置（7）设置为两套，每套所述升降装置（7）均包括升降齿轮（71）、升降电机（72）和传动轴（73），两套所述升降装置（7）并排设置，且两套所述升降装置（7）的升降齿轮（71）相互咬合，能够相向或相背转动；每套所述升降装置（7）的升降齿轮（71）为两个，两个升降齿轮（71）对称设置在所述内支撑箱（4）的第二内钢板（42）外侧，两个所述升降齿轮（71）的位置分别与一组所述升降轨道（6）的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的便于升降的可开启式钢制地下连续墙，其特征在于：所述第二外套箱（2）包括第三外钢板（21）、第四外钢板（22）和升降轨道（6），两个相对设置的所述第三外钢板（21）的内侧对称设置有两组所述升降轨道（6），所述升降轨道（6）上设有齿状结构。

3.根据权利要求2所述的便于升降的可开启式钢制地下连续墙，其特征在于：所述第三外套箱（3）包括第五外钢板（31）、第六外钢板（32）、升降轨道（6）以及环形密封止水胶条（33），所述第五外钢板（31）的内侧对称设置有两组所述升降轨道（6），且所述第五外钢板（31）上设置有圆形孔（34），所述圆形孔（34）上设置有所述环形密封止水胶条（33），以隔绝地下水进入钢套箱内。

4.根据权利要求3所述的便于升降的可开启式钢制地下连续墙，其特征在于：所述第一外套箱（1）、第二外套箱（2）和第三外套箱（3）的上部分别设置有弯折搭接部（10），所述弯折搭接部（10）上沿竖直方向间隔开设有多个螺栓孔，所述第二外套箱（2）和第三外套箱（3）的升降轨道（6）的顶部分别与弯折搭接部（10）底部平齐。

5.根据权利要求4所述的便于升降的可开启式钢制地下连续墙，其特征在于：所述第一外套箱（1）、第二外套箱（2）与所述第三外套箱（3）的搭接处均设置有第一止水胶条（8），两个所述内支撑箱（4）的搭接处设置有第二止水胶条（9），所述连接螺栓（5）为内六角螺栓。

6.一种如权利要求1-5中任一项权利要求所述的便于升降的可开启式钢制地下连续墙的施工应用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、根据结构图纸，在工厂加工制作可开启装配式钢制地下连续墙结构及其相关构配件，将材料运至施工现场；

步骤二、整平施工现场，对软弱地层加固处理；

步骤三、在施工现场进行测量放线，确定盾构始发/接收围护结构具体位置；

步骤四、开挖导墙沟槽，并施作导墙，导墙采用钢结构型式；

步骤五、按照施工图设计，在泥浆护壁的条件下，采用成槽设备开挖成槽，并清底；

步骤六、利用吊车将第一外套箱（1）、第二外套箱（2）、第三外套箱（3）及其相关配件分节连接并吊入槽内，上下单元节间采用连接螺栓（5）连接；

步骤七、利用吊车吊装内支撑箱（4），在吊装过程中开启升降装置（7），通过升降齿轮（71）相向转动，分节吊入槽内，上下单元节间采用连接螺栓（5）连接，同时将槽内泥浆排出；

步骤八、在基坑开挖时，基坑内侧可开启装配式钢制地下连续墙外焊接钢牛腿，通过钢牛腿设置钢围檩和钢支撑，形成支护体系；

步骤九、待盾构工作井结构施工完毕，具备盾构始发/接收条件后，安装密闭钢套筒，组装盾构机并将盾构机推至仅始发有的可开启装配式钢制地下连续墙附近；

步骤十、待密闭钢套筒机闭水试验合格后，利用吊车吊出内支撑箱（4），在吊出过程中开启升降装置（7），通过升降齿轮（71）相背转动，将内支撑箱（4）提升至盾构洞口上方，同步自内支撑箱（4）底部密实回填混合料至地面。