CN217678977U - 一种绳锯布 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种绳锯布，主要是先在岩土体中施工导轨(4)，利用导轨(4)控制锯条(12)的运动轨迹，用动力装置(13)带动锯条(12)切割岩土体，形成狭长形的切缝，然后将预制布(1)置入切缝中，再将各块相邻的预制布(1)连接，由预制布(1)在原位岩土体中形成具有隔水防渗性能的帷幕，也可用作地基加固，可形成三维立体隔水帷幕，施工速度快，消耗材料少，质量稳定，成本低。

Description

一种绳锯布

技术领域

本实用新型涉及土木、水利工程与环保工程领域中的绳锯布及其施工装置。

背景技术

在土木、水利与环保工程领域，地下隔水防渗一直是该领域的难点与痛点，地下水问题及处理事关新建工程的成败，已建工程的安危。如水利工程中的库坝防渗、基坑工程中的隔水、地下工程的防渗处理、环保工程中的液态废弃物的隔离等。现有的原位岩土体中隔水技术，一般是在土体中施工地下连续墙、水泥土搅拌墙等措施，难以用于防渗，费用高，固废污染严重，质量控制难度高，难以水平向或斜向施工，不能形成立体隔水帷幕。而对于已建的库坝、地下隧道、地下管线等地下工程的防渗问题日趋严重，危害大，处理难度大，缺乏有效可靠的技术手段。在地基加固与处理方面，对于填土路基等，可采用土工布或土工格栅的方法提高地基承载力，然难以应用于原位土体。在原位岩土体中使用抗拉强度高的预制布加筋，可大幅度节省成本，弥补岩土体抗拉强度极小缺陷，提高地基承载力，有广阔的应用前景。

发明内容

本实用新型的第一个目的是提供一种绳锯布施工方法所用的绳锯布施工装置，该绳锯布施工装置可以顺利实现绳锯布施工方法，施工速度快、质量可靠、造价低。

该绳锯布施工装置由锯条、动力装置、导向控制装置及导轨四部分组成，其中的锯条是指具备通过往复运动或转动切削深部岩体或土体施工形成狭长形缝隙功能的结构或部件，动力装置是具备带动锯条进行往复运动或转动功能的装置，导向控制装置是控制锯条或动力装置位置的装置，导轨是控制锯条运动轨迹的构件，锯条与动力装置连接，动力装置与导向控制装置连接，导向控制装置安装在导轨上。

在上述的绳锯布施工装置中，上述的锯条是具备弯曲性能的绳索或链条中的一种或两种组合。

在上述的绳锯布施工装置中，上述的动力装置是液压驱动的具备转动功能的器具。

在上述的绳锯布施工装置中，上述的导向控制装置的侧面安装有定位装置，且定位装置具有使动力装置侧向移动功能。

在上述的绳锯布施工装置中，上述的导向控制装置的侧面安装有靠轮。

在上述的绳锯布施工装置中，上述的导轨是包含预制布防脱腔与预制布穿越缝的构件。

在上述的绳锯布施工装置中，上述的导轨包含止水腔，且止水腔中设置用于锯条穿越的预制布穿越缝。

在上述的绳锯布施工装置中，上述的锯条附近连接有流体通道，且流体通道与流体输入或输出装置连接。

在上述的绳锯布施工装置中，在上述的锯条上安装硬度大且耐磨的合金构件作为锯条上的锯齿。

本实用新型的第二个目的是提供一种绳锯布，该绳锯布能够隔断地下水及其他地下液体的流动，能够形成立体隔水防渗帷幕，能够防止岩土体中有害物质的扩散，可用于环保、土木与水利工程中防渗处理，适用于新建工程，也可用于已建结构的防渗处理，还可用于地基加固，施工质量可靠，能耗小，造价低。

该绳锯布包括预制布、防脱连接、连接构件、密封连接四部分，其中的预制布是位于岩土体中具备一定抗拉强度与防渗功能的布状预制部件或构件，防脱连接是与预制布边缘牢固连接的且在预制布厚度方向的尺寸大于预制布厚度的构件与部件中的一种或两种组合，连接构件是在相邻预制布接缝处将相邻预制布连接的构件，密封连接是位于相邻预制布接缝处将预制布接缝密封的部件与构件中的一种或两种组合。

在上述的绳锯布中，上述的防脱连接包括与预制布连接的囊袋、放置于囊袋内的加固体两部分组成，囊袋是用柔性材料制成的具备盛装流体功能的密封袋。

在上述的绳锯布中，上述的防脱连接包括中空的管状构件与位于管状构件内的防脱连接加固体两部分。

在上述的绳锯布中，上述的密封连接是放置于预制布与连接构件之间的遇水膨胀止水条与注浆加固体的一种或两种组合。

在上述的绳锯布中，上述的连接构件包括预制布穿越缝与预制布防脱腔两部分，其中的预制布防脱腔是一侧留有预制布穿越缝的构件。

在上述的绳锯布中，上述的连接构件的预制布穿越缝位置安装有临时密封条。

在上述的绳锯布中，上述的预制布包括不透水的土工布与金属加固丝网两部分组成。

在上述的绳锯布中，在上述的防脱连接的囊袋内设置临时防脱管，临时防脱管是具有可弯曲性能且保持横截面形状稳定的构件与部件中的一种或两种组合。

在上述的绳锯布中，上述的临时防脱管是内部装有固体散粒体材料的软管。

本实用新型的绳锯布及其施工装置，先在岩体或土体中切割狭长形的切缝，然后在切缝中放置预制布，可根据工程需要，选定预制布的抗拉强度与抗渗性能，以满足工程抗渗或地基加固目的，本实用新型还给出绳锯布施工装置与详细的构造，绳锯布可以垂直、倾斜或沿水平方向施工，可施工形成连续密闭的三维防渗幕布，也可以作为原位土地基加固土工布使用，可以在岩体中施工，也可以在土体中施工，施工速度快，造价低，质量可靠，环保效益好，可广泛应用于土木、水利工程领域中的基坑止水、水库大坝的隔水防渗与地基加固处理、垃圾填埋场等环保工程领域内的防渗处理，新建及已建工程均可使用。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布平面布置示意图；

图2为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布剖面示意图；

图3为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法所用的动力提供侧导轨横截面构造示意图；

图4为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法所用的被动侧导轨横截面构造示意图；

图5为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法第三步工况平面示意图及所用的绳锯布施工装置平面原理图；

图6为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法第四步工况纵剖面示意图及所用的绳锯布施工装置剖面原理图；

图7为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法第四步工况横截面示意图；

图8为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法第六步工况横截面示意图；

图9为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法第六步工况纵剖面示意图；

图10为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法第二步中固定导轨第一分步工况横截面示意图；

图11为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法第二步中固定导轨第二分步工况横截面示意图；

图12为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法第二步中固定导轨第三分步工况横截面示意图；

图13为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法施工形成的三维立体绳锯布平面分布示意图；

图14为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法施工形成的三维立体绳锯布A-A剖面构造示意图；

图15为本实用新型的一个实施例所用的一种绳锯布施工方法所用的与预制布连接的一种高容错性袋状流体防脱连接构造原理图。

具体实施方式

作为本实用新型的一个实施例，结合图1～图15，介绍本实用新型的绳锯布施工方法、所用的绳锯布施工装置及施工形成的绳锯布。绳锯布主要是在岩土体中置放预制布，以实现隔水防渗或地基加固的作用。在本实施例中，首先，结合图5与图6，介绍本实用新型的绳锯布施工方法所用的绳锯布施工装置的结构构造与工作原理。本实用新型的绳锯布施工装置由锯条(12)、动力装置(13)、导向控制装置(14)及导轨(4)四部分组成，其中的锯条(12) 是指具备通过往复运动或转动切削深部岩体或土体施工形成狭长形缝隙功能的结构或部件，动力装置(13)是具备带动锯条(12)进行往复运动或转动功能的装置，导向控制装置(14) 是控制锯条(12)或动力装置(13)位置的装置，导轨(4)是控制锯条(12)运动轨迹的构件，锯条(12)与动力装置(13)连接，动力装置(13)与导向控制装置(14)连接，导向控制装置(14)安装在导轨(4)上。在本实施例介绍的绳锯布施工装置中，锯条(12)是具备弯曲性能的绳索或链条中的一种或两种组合，可在锯条上安装硬度大且耐磨的合金构件作为锯条上的锯齿。在本实施例中，锯条(12)也可以是齿轮的组合，即由一系列圆盘形的带锯齿的齿轮排成连续的一排，通过齿轮的转动实现在岩体或土体中切缝。在本实施例中，动力装置(13)可以选择为液压驱动的具备转动功能的器具，采用液压驱动的优点是动力装置 (13)的体积小，转动力矩大，且易于在操作面处实现远程控制。在本实施例中，可在导向控制装置(14)的侧面安装定位装置(15)，并使得定位装置(15)具有使动力装置(13)侧向移动功能，可在如图5所示的导向控制装置(14)与导轨(4)的接触面位置安装多个千斤顶作为定位装置(15)，以通过千斤顶的伸缩实现锯条(12)两端距离的微调，适应导轨(4) 定位与垂直度施工偏差引起的不同深度处导轨(4)之间间距差异。在本实施例中，可以通过千斤顶油压的监测判断锯条(12)承受的拉力，实时调整锯条(12)两端的导向控制装置(14) 的间距。在本实施例中，也可以将锯条(12)斜向放置，通过锯条(12)倾斜度的调整适应导轨(4)施工偏差造成的导轨(4)之间间距变化。在本实施例中，可以在导向控制装置(14) 的侧面安装靠轮，以利于导向控制装置(14)在导轨(4)的约束下滑行。在本实施例中，可在导向控制装置(14)上安装沿导轨(4)方向布设的绳索或杆状构件，以在施工过程中控制导向控制装置(14)相对于导轨(4)的位置，控制锯条(12)切削施工压力与速度。在本实施例中，导轨(4)可设计为包含预制布防脱腔(7)与预制布穿越缝(6)的钢结构，还可以在导轨(4)上设置止水腔(5)，并在止水腔(5)中设置用于锯条(12)与预制布(1)穿越的预制布穿越缝(6)。在本实施例中，为了便于相邻预制布(1)施工后连成整体，可将两根导轨(4)双拼连接为整体结构，可以通过两根导轨(4)拼接角度设置，实现相邻预制布(1) 以不同的角度连成共同作用整体。在本实施例中，可沿着导轨(4)或预制布(1)布设流体通道，在操作面利用水泵、空气压缩机或泥浆泵中的一种或几种组合，通过流体通道向岩土体的切缝中输入水、气或泥浆，将被切除的岩土体碎屑冲出切缝，加快施工速度，也可将水泥浆等加固体灌入切缝。

本实施例的以下部分，结合图1～图15，介绍本实用新型的绳锯布施工方法的步骤与具体实施方式。第一步，确定岩土体中所需的预制布(1)的抗拉强度、抗渗透性能要求，制备绳锯布施工所用的布状构件或部件作为预制布(1)，确定预制布(1)在岩土体中的位置，包括平面布置、埋深，并确定各块预制布(1)施工先后顺序。本实施例中，将预制布(1)用作基坑围护的隔水帷幕时，可设置如图1与图2所示的绳锯布。在本步骤中，需要结合基坑的形状在基坑围护桩(3)的外围布设预制布(1)，根据基坑各边的边长、土质条件与施工能力，确定预制布(1)分块数量与组合，并在预制布(1)分块接缝处设置连接构件(2)，在本实施例中，采用施工时的双拼导轨(4)兼作连接构件(2)。在本实施例中，每块预制布(1) 为一平面，相邻预制布(1)的夹角控制通过双拼导轨(4)的拼接夹角设置处理。在本实施例中，当以隔水防渗为目的设置预制布(1)时，应选择不透水的材料，可以选择不透水的土工布。对于永久性的工程，还要考虑预制布(1)的耐久性。所选的预制布(1)应该有满足需要的抗拉强度与抗变形能力。当用预制布(1)进行地基加固处理时，可选择经过碳纤维、钢丝网加固过的抗拉强度高的预制布(1)。当预制布(1)位于地下水位以下或切缝中使用泥浆等流体护壁时，可在预制布(1)中设置钢丝网等加筋材料，使得预制布(1)的比重大于水或切缝填充流体的比重，便于预制布(1)在岩土体切缝中下沉安装。在本步骤中，可将如图15所示的囊袋(24)与预制布(1)连接，在囊袋(24)内放置临时防脱管(23)，可选用合适临时防脱管(23)的直径，宜选用直径不变但可弯曲的油压管等类似种类的管状构件作为临时防脱管(23)，使得临时防脱管(23)沿预制布(1)厚度方向的尺寸大于预制布穿越缝(6)的厚度，也可以在塑料软管中装入砂石料等固体散粒体材料后作为临时防脱管(23)，即可预防预制布(1)在安装过程中脱离预制布防脱腔(7)。完成第一步，进入第二步。本步骤中，利用岩体或土体提供反力，固定导轨(4)，将导向控制装置(14)安装在导轨(4)上，并使得导向控制装置(14)能够沿导轨(4)移动，本步骤中的绳锯是由锯条(12)、动力装置(13)、导向控制装置(14)及导轨(4)四部分组成，其中的锯条(12)是指具备通过往复运动或转动切削深部岩体或土体施工形成狭长形缝隙功能的构件或部件，动力装置(13) 是具备带动锯条(12)进行往复运动或转动功能的装置，导向控制装置(14)是控制锯条(12) 或动力装置(13)位置的装置，导轨(4)是控制锯条(12)运动轨迹的构件，锯条(12)与动力装置(13)连接，动力装置(13)与导向控制装置(14)连接，导向控制装置(14)安装在导轨(4)上。本步骤中，当需要施工形成三维封闭的绳锯布隔水幕时，可先在岩土体中施工如图13与图14所示的竖井(18)，在竖井(18)之间施工顶管(19)，将导轨(4)安装在竖井(18)与顶管(19)的侧壁外侧，并使得底部的导轨(4)与延伸至地表的导轨(4) 连续贯通。在本步骤中，当导轨(4)难以直接插入岩土体或导轨(4)的垂直度要求较高时，可通过以下三个分步骤安装导轨(4)：(A)在岩土体中施工如图10所示的钻孔(16)，并将导轨(4)的预制布穿越缝(6)用如图3与图4所示的临时密封条(11)密封；(B)将密封后的导轨(4)放入步骤(A)中施工形成的钻孔(16)中，如图11所示；(C)用填充体(17) 密实充填钻孔(16)与导轨(4)之间的空隙，固定导轨(4)，如图12所示。在本步骤中，可用膨润土与水泥混合的低强度可凝固泥浆作为填充体(17)。在本步骤中，可选用稍大直径的钻孔(16)，以便于在导轨(4)被固定前调整导轨(4)的垂直度。在本步骤中，可将第一步中准备的预制布(1)与锯条(12)的一侧连接，以便锯条(12)切削岩土体后，及时将预制布(1)带入切缝中，即在锯条(12)与预制布(1)之间设置预制布拉接(21)，如图6所示。在本步骤中，可在锯条(12)两端的导向控制装置(14)之间，安装如图6所示的锯弓 (20)，使锯条(12)的纵向尺寸固定，便于施工。完成第二步，进入第三步。本步骤中，使第二步中安装的锯条(12)在岩土体中往复运动或转动，切削岩土体并在深部岩土体中施工形成狭长形的切缝。如图5所示，当锯条(12)接触到岩土体后，启动动力装置(13)，通过齿轮带动锯条(12)运动，通过锯条(12)在岩土体中的运动，切削岩土体成缝。在本步骤中，为了维持切缝的宽度，可在岩土体的切缝中灌入比重大于水的流体进行护壁，可选用泥浆或水泥浆等。在本步骤中，可向切缝中注入泥浆等流体，将切除的岩土体碎屑冲出切缝。完成第三步，进入第四步。本步骤中，将第一步中制备的预制布(1)安装于第三步中施工形成的切缝中。本步骤可以在切缝施工完成后放置预制布(1)，也可以先切割岩土体，将预制布(1)跟随锯条(12)放入岩土体的切缝中，如图7所示。在本步骤中，为了预防预制布(1) 在置入切缝时脱离导轨(4)或造成相邻预制布(1)脱离问题，可在预制布(1)的两端侧边连接防脱连接(8)，并使得防脱连接(8)沿预制布(1)厚度方向的尺寸大于预制布(1)的厚度且大于预制布穿越缝(6)的宽度，如图7所示。在本实施例中，防脱连接(8)可设置为如图7所示的中空管状结构，为了便于施工，可选用可弯曲的软管作为防脱连接(8)，通过在防脱连接(8)内灌入砂石等散粒体材料作为防脱连接加固体(10)，在施工过程中，确保防脱连接(8)的横截面尺寸保持不变。在本实施例中，也可在预制布(1)安装后，向防脱连接(8)的中空部位充填水泥浆、砂石等材料，形成防脱连接加固体(10)，提高防脱连接(8)的承载力，如图8所示。在本步骤中，当预制布(1)在接缝处连接有囊袋(24)时，可在安装预制布(1)的过程中，向囊袋(24)内充入有压流体，通过囊袋(24)的变形，可以增加预制布(1)对切缝长度偏差的适应性，使相邻各块预制布(1)始终得以相互连接。本步骤完成后，可根据需要回收全部或部分绳锯布施工装置。完成第四部，进入第五步。本步骤通过重复第二步至第四步，完成满足第一步要求的预制布(1)安装施工，本步骤主要适用于多块预制布(1)的安装施工。完成第五步，进入第六步。本步骤是将相邻的预制布(1) 通过连接构件(2)或岩土体连接，以满足使用要求。在本实施例中，可利用双拼导轨(4) 作为连接构件(2)。在本步骤中，可向囊袋(24)内充入固体或可凝结的水泥浆等流体，使得导轨(4)与预制布(1)紧密牢固连接。在本步骤中，将各块相邻预制布(1)通过连接构件(2)相互密封连接成为具备隔水性能的隔水帷幕，具体的实现方式，可参照图8与图9，在兼作连接构件(2)的导轨(4)上设置止水腔(5)，在止水腔(5)内安装遇水膨胀止水条作为密封连接(9)，通过密封连接(9)将导轨(4)与预制布(1)之间的接缝密封，从而实现相邻预制布(1)的密封连接。在本步骤中，可以利用水泥浆、水泥砂浆、细石混凝土、胶黏剂中的一种或几种组合密实充填切缝，将预制布(1)与周边的岩土体牢固连接。从而完成本实用新型的绳锯布施工方法。

本实施例的以下部分，结合图1、图2、图8、图9及图15，介绍本实用新型的绳锯布施工方法施工后形成的绳锯布的结构构造与工作原理。本实用新型的绳锯布包括预制布(1)、防脱连接(8)、连接构件(2)、密封连接(9)四部分，其中的预制布(1)是具备一定抗拉强度与防渗功能的布状预制部件或构件，防脱连接(8)是与预制布(1)边缘牢固连接的且在预制布(1)厚度方向尺寸大于预制布(1)厚度的构件与部件中的一种或两种组合，连接构件(2)是在相邻预制布(1)接缝处将相邻预制布(1)连接的构件，密封连接(9)是位于相邻预制布(1)接缝处将预制布(1)接缝密封的部件与构件中的一种或两种组合。在本实施例中，防脱连接(8)可以设置为与预制布(1)连接的囊袋(24)、放置于囊袋(24)内的袋内加固体(22)两部分组成。在本实施例中，密封连接(9)可以是放置于预制布(1) 与连接构件(2)之间的遇水膨胀止水条与注浆加固体的一种或两种组合。在本实施例中，连接构件(2)可由预制布防脱腔(7)与预制布穿越缝(6)两部分组成，其中的预制布防脱腔 (7)是由一侧留有预制布穿越缝(6)的构件。在本实施例中，连接构件(2)的预制布穿越缝(6)位置可以安装临时密封条(11)。在本实施例中，预制布(1)可设置为不透水的土工布与金属加固丝网两部分。在本实施例中，防脱连接(8)可由囊袋(24)、临时防脱管(23) 与袋内加固体(22)三部分组成，如图15所示，且其中的囊袋(24)与预制布(1)连接，囊袋(24)是由可折叠的或易拉伸的具备盛装流体功能的袋状部件，临时防脱管(23)放置于囊袋(24)内，临时防脱管(23)的横截面尺寸应大于预制布穿越缝(6)的宽度，袋内加固体(22)是位于囊袋(24)内的固体。本实施例中介绍的绳锯布，可在岩土体中形成连续密封的隔水帷幕，可通过连接构件(2)将多块预制布(1)在岩土体中连接为多面体结构，可形成三维隔水帷幕，也可对岩土体进行立体原位加固。

本专利包括但不限于本领域内专业人士可替代使用的其他类似方法、装置与结构。

Claims (8)

1.一种绳锯布，其特征是包括预制布(1)、防脱连接(8)、连接构件(2)、密封连接(9)四部分，其中的预制布(1)是位于岩土体中具备一定抗拉强度与防渗功能的布状预制部件或构件，防脱连接(8)是与预制布(1)边缘牢固连接的且在预制布(1)厚度方向的尺寸大于预制布(1)厚度的构件与部件中的一种或两种组合，连接构件(2)是在相邻预制布(1)接缝处将相邻预制布(1)连接的构件，密封连接(9)是位于相邻预制布(1)接缝处将预制布(1)接缝密封的部件与构件中的一种或两种组合。

2.根据权利要求1所述的绳锯布，其特征是上述的防脱连接(8)包括与预制布(1)连接的囊袋(24)、放置于囊袋(24)内的加固体(22)两部分组成，囊袋(24)是用柔性材料制成的具备盛装流体功能的密封袋。

3.根据权利要求1所述的绳锯布，其特征是上述的防脱连接(8)包括中空的管状构件与位于管状构件内的防脱连接加固体(10)两部分。

4.根据权利要求1所述的绳锯布，其特征是上述的密封连接(9)是放置于预制布(1)与连接构件(2)之间的遇水膨胀止水条与注浆加固体的一种或两种组合。

5.根据权利要求1所述的绳锯布，其特征是上述的连接构件(2)包括预制布穿越缝(6)与预制布防脱腔(7)两部分，其中的预制布防脱腔(7)是一侧留有预制布穿越缝(6)的构件。

6.根据权利要求1所述的绳锯布，其特征是上述的预制布(1)由不透水的土工布与金属加固丝网两部分组成。

7.根据权利要求2所述的绳锯布，其特征是在上述囊袋(24)内设置临时防脱管(23)，临时防脱管(23)是具有可弯曲性能且保持横截面形状稳定的构件与部件中的一种或两种组合。

8.根据权利要求7所述的绳锯布，其特征是上述的临时防脱管(23)是内部装有固体散粒体材料的软管。

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