膜水沉墙法

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本发明膜水沉墙法公开了一种地下墙施工方法，属于土木建筑 地下工程技术领域。\n目前世界各国在冲积层软土地基的地下工程中，常使用地下连 续墙法施工。其技术实质是使用专用机械由地面向下排孔打钻，开 挖成一段槽形孔，为防止槽周土壁坍塌，地下水渗入和在流动中排 上沙土，槽孔中始终充满泥浆，再向槽孔中沉放钢筋笼之后，通过 导管向槽底灌注砼，托起排出泥浆后，即成一段钢筋硅地下墙，多 段连接起来，成为地下连续墙。这种方法广泛用于高层建筑基础、 地下铁道。地下商场、井筒、海港、水利工程等。我国自七十年代 末以来在上述工程中也进行了推广、研究和大量使用。但是，由于 施工人员是在看不见，摸不到的泥浆中挖槽，在泥浆中沉放钢筋笼 和浇灌砼沉积成墙体，所以墙体规格、质量、强度都受到极大限制， 通常多作挡土墙、防渗墙等临时结构，而需在内部再做主体结构。 此外，还存在着工艺复杂、施工难度大、专用机具多，泥浆污染、 工期长、造阶高等缺点。\n本发明的目的是为了克服上述现有技术中的不足之处，面提供 一种先在地面筑墙，然后沉放到地下去而成为地下墙的膜水沉墙法。\n本发明的目的是这样实现的：根据墙体平面布置，在拟沉墙位 置测量放线，开挖施工浅沟槽并构筑沟槽护壁，在沟槽内组装并筑 成墙最下端的刃脚段；所述的刃脚段厚度要大于墙体，和墙体相接 处形成围墙的台阶状，台阶上端安装膜盒，盒内装强韧不透水薄膜， 刃脚外围安装钢板焊制的外壳，底面呈∧形沟槽，沟槽顶部间隔安 装平射水枪；墙体内间隔设置垂直贯通的预留孔，预埋设与下端水 枪相联通的高压水预埋管、与膜盒底部和刃脚台阶相联通的低压水 预埋管；绑焊钢筋立模板浇注砼制成墙体，然后开始墙体下沉，当 下沉至膜盒顶面进入施工沟槽底面时，抽出盒内薄膜并使其上端严 密固定在沟槽护壁上，沟槽内灌水，形成围墙水环，随墙体下沉水 环不断补水，薄膜不断自动抽出后被水压贴到新露出刃脚的土壁上； 墙体下沉是因水枪冲掘墙体刃脚下∧字形顶部形成泥水，由放入预 留孔中的射流泵抽走，墙体因∧形顶部掏空而靠自重下沉；设置在 墙体中的预留孔将墙体全长分成若干冲掘段，各段按分组对称轮流 冲掘破土和排除泥水，以保持下沉的平稳。\n本发明与现有技术相比，具有以下优点和是积极效果：\n1、由于墙体是在地面施工浇注而成，因此可确保墙体规格、 强度、结构，防水等各项指标的高质量要求；\n2、按工程主体结构要求和施工临时要求，可以一次筑成单一 墙体，沉放到地下去，极大地简化了施工工艺；\n3、由于不再使用泥浆和挖槽机械，减少了泥浆污染和噪声污 染，适于城市区内作业；\n4、施工工期可以缩短，工程成本可以降低。\n附图图面说明：\n图1为本发明的墙体横截面示意图；\n图2为本发明的墙体剖面及下沉示意图。\n下面结合(附图)实施例详述本发明。\n本发明的实施例以一段直墙为例，图1中K1、K2、K3、K4…为 墙体(14)中每间隔2-3米设置的预留孔(1)，其中K1、K3、K5…(单 号)为补水孔，K2、K4、K6…(双号)为安放射流泵孔，相间的两个 单号预留孔(1)之间如K1、K3间为一个冲掘段，每个冲掘段中设置两 个高压水预坦管(3)即a、b两个高压水预埋管，每个高压水预埋管配 置两个水枪(9)即a1、a2、b1、b2，两个水枪(9)分别位于中间预留孔 管K2(1)的两侧，且枪嘴相对，其中a1和a2为后开水枪(9)，由高压水 预埋管a(3)供高压水，b1、b2为先开水枪(9)，由高压水预埋管b(3)供 高压水，图中箭头表示水枪(9)射水冲掘方向。图2给出了墙体剖面 及其下沉示意图，其中预留孔(1)、低压水预埋管(2)、高压水预埋管 (3)，地面施工沟槽(4)，胶质挡板(5)、水环(6)，不透水薄膜(7)，刃脚 外壳(8)，水枪(9)，球形逆止阀(10)，膜盒(11)，地下水位(12)，水环 水位(13)，墙体(14)。在地面开挖施工浅沟，构筑沟槽护墙(4)后， 即在沟槽中安装上述刃脚外壳(8)，膜盒(11)、预留孔(1)的模管、与 水枪联通的高压水预埋管(3)、与膜盒(11)底部和刃脚台阶联通的低 压水预埋管(2)，施工沟槽一般深1-2米，安装完经检测无误后，在 刃脚下部∧字形空间要临时填实沙土，然后即可绑焊钢筋、支模、 向上浇筑砼墙体(14)，墙体(14)的最下段即刃脚段，高度约为墙厚 2倍左右，厚度大于墙厚0.4米左右，两边形成台阶即刃脚台阶， 墙体(14)浇注到预定高度，凝固拆模后可在墙体(14)迎水面进行防 水处理，并根据具体情况安装适当墙体防偏导向装置。为适应墙体 (14)弯曲，膜盒(11)中的薄膜通常是折叠状放置的如图2所示，但 是，当墙体(14)为直墙时，前述膜盒(11)中的薄膜(7)也可以卷轴式 放置，如果折叠式和卷轴式同时使用，两膜之间用一定宽度搭接来 实现严密封闭土壁防止渗漏；对于曲墙是折线的拐角处或直墙的两 端头处，刃脚台阶膜盒(11)采用弧形结构，以使薄膜(7)适应弯曲变 化。该薄膜(7)的上端固定在沟槽护墙(4)上，为防止水环(6)沉淀杂物 而淤塞出膜缝，在地面施工沟槽(4)护墙上和墙体(14)两侧装有胶质 挡板(5)，完成上述工作后即可进行墙体(14)下沉。\n本发明墙体(14)下沉时，薄膜(7)自动从膜盒(11)外侧上角窄缝 抽出，将台阶上角新露出刃脚台阶的地层土壁封闭到薄膜(7)外，膜 和墙面的距离即台阶的宽度，台阶上至地表施工沟槽(4)的高度始终 充满水，形成薄膜(7)和水环(6)包围墙体(14)，由于水环水位(13)高 于低下水位(12)，因此水环(6)静水压力压贴薄膜(7)到地层的土壁上， 防止土壁坍塌。薄膜(7)和水环(6)包围墙体(14)，隔断了地下水的渗 入和环状水的渗出，维护了土壁的完整性。环状水静压高于地下水， 除有防止地层土壁坍塌的作用外，还有消除墙体(14)下沉对土壁摩 擦的作用和为墙体(14)下沉提供晃动空间的作用。墙体(14)内设置 的与膜盒(11)底部和刃脚台阶联通的低压水预埋管(2)，使薄膜(7)在 膜盒(11)中呈自由水中状态。下沉完毕时，低压水预埋管(2)可注入 水泥浆置换围墙水环(6)中的水，实现加固墙体(14)的作用。本发明 墙体(14)下沉是通过水枪(9)冲掘将刃脚∧形上部冲空，泥水由置于 双号预留孔(1)中的射流泵抽走，该射流泵可以是压气排渣泵或电动 沙浆泵，墙体(14)因自重下沉。射流泵排量大于水枪(9)射水量，为 补充水量和平衡调节刃脚下和墙外环状水的压差，要在相邻预留孔 (1)如图1中的K1、K3孔中适量灌水。当墙体(14)长度较大时，设计 中将全部冲掘段分成若干组，对称轮流冲排，根据观测数据及时调 整，以确保下沉平稳均衡，防止偏斜，特别是对于曲墙、方形或园 形墙体的下沉，其冲排点更应考虑对特性、均衡性、平稳性，使墙 体在下沉中受力合理，防止开裂和歪斜现象。当墙体(14)下沉完毕 后，全部预留孔(1)即成为墙体(14)下沉完后进行加固刃脚下部地基 的操作孔道，从而加固墙体(14)。\n本发明同样适用方形、园形或长厚比不大的桩体成柱体的下沉\n本发明包围墙体(14)的水环(6)，在需要增大比重以增加静水压 力时，可改用氯化纳、氯化钙盐水或泥浆。