一种可整体循环使用预制地下连续墙、吊具以及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种可整体循环使用预制地下连续墙、吊具以及施工方法，所述连续墙包括由下至上依次设置的混凝土垫层、拱板梁底座和拼装连续墙；其中拼装连续墙是由若干拱板梁构件、通长圆钢和橡胶钢板底座拼装而成；拱板梁构件具有不同长度型号，长拱板梁构件与短拱板梁构件横向和纵向均交错布置，开挖深度内的上下两个拱板梁构件之间通过弧形管片螺栓相连。本发明专利技术利用拱形梁构件拼装的结构组成连续墙，连接紧密、整体性能好、墙体变形易控制；还可以根据具体情况将连续墙整体吊出，再重复循环使用，节约资源，经济环保。

【技术实现步骤摘要】
一种可整体循环使用预制地下连续墙、吊具以及施工方法
本专利技术涉及一种地下建筑施工装置以及施工方法，具体涉及一种可整体循环使用预制地下连续墙、吊具以及施工方法。
技术介绍
地下连续墙是一种挖槽施工工序，其施工手段是利用挖槽设备沿着深开挖工程的周边，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后向槽内浇筑适当材料，形成一道墙体，然后把若干段墙体连接成为一个整体即连续的地下墙体，作为截水、防渗、承重、挡水结构。具体施工工序如图1所示。这种连续墙施工的具有以下特点：工作振动小、产生噪音低，特别适于城市轨道建设，可在夜间施工；使用钢筋混凝土或者素混凝土，墙体刚度、强度和整体稳定性较强，可减少结构和地基的变形和沉降；能适应各种开挖的地层，除了熔岩地质以外，能安全地在软弱地层和重要建筑物附近施工；特别是靠近或接近地下管线的施工，沉降和位移变化相对容易控制；采用膨润土泥浆护壁施工，主要用于密封和保护槽壁，可以安全可靠地施工，周边的地基和基础不会产生过大的沉降。但是这种传统现浇整体式地下连续墙缺陷也较为突出，主要表现在以下几方面：1、地下连续墙施工工艺复杂，施工周期长，造价很昂贵；2、当地下连续墙作为临时挡土、防渗墙使用时不可循环使用，造成可不必要的浪费；3、地下连续墙连接幅处接头很难质量很难控制，是施工中的一项薄弱环节；且墙体倾斜，表面鼓包、露筋和渗漏等问题需要进一步加工处理，不仅浪费成本，对后期主体结构施工也会产生很大影响；5、施工工艺、成槽机选型、地下槽施工、接缝处理、浇筑混凝土、泥浆处理等每一个环节需要妥善处理，不能留有遗漏，否则会对墙体质量造成严重的影响；6、施工中地下水位快速上升，护壁泥浆液面快速下降，如果泥浆的性质有问题或者变质，加之施工管理不当，或者存在软弱疏松砂性夹层等情况，槽壁容易发生坍塌，轻则墙体混凝土超方，结构尺寸出界，重则相邻地面沉降甚至坍塌，造成毗邻建筑和地下管线的危害；7、对迎土面的土层情况很难布设检测装置来准确检测，现有的路面沉降和变形等检测手段相对滞后。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种可整体循环使用预制地下连续墙、吊具以及施工方法，使连续墙整体性好，墙体变形易控制，且不易发生混凝土绕流现象，也避免了由于槽内土塌方而引起的钢筋混凝土墙板凸肚现象，同时对泥浆的要求低、现场混凝土工程量小，施工周期短，施工工序简单，可以重复循环使用，降低成本，节约资源。本专利技术一种可整体循环使用预制地下连续墙，包括由下至上依次设置的混凝土垫层、拱板梁底座和拼装连续墙；其中拼装连续墙是由若干拱板梁构件、通长圆钢和橡胶钢板底座拼装而成；所述拱板梁构件包括拱型板、左竖梁和右竖梁，拱型板的两端分别连接在左竖梁和右竖梁的中间，拱型板上端面凸出左竖梁和右竖梁的上端面，拱形板的下端面凹入左竖梁和右竖梁的下端面，左竖梁横截面为凹字形，右竖梁横截面为凸字形，且左竖梁的凹槽与右竖梁的突起尺寸相互配合，拱形板的上端凸出高度与拱形板下端凹入深度相互配合，左竖梁和右竖梁上均对称地开有两个容许通长圆钢穿过的薄壁钢管通孔；所述橡胶钢板底座包括凸字形底座和凹字形底座，凹字形底座的表面尺寸与左竖梁横截面尺寸一致，凸字形底座的表面尺寸与右竖梁横截面尺寸一致，橡胶钢板底座由若干厚钢板和厚橡胶垫交错叠加粘附而成，凹字形底座和凸字形底座上均对称地开有两个容许通长圆钢穿过的通孔，且凹字形底座和凸字形底座上还均布若干螺栓孔，在橡胶钢板底座上端施加一定的预紧力后利用高强度螺栓穿过螺栓孔拧紧，高强度螺栓的大头上焊接有L型钢筋，L型钢筋的另一端在拱板梁构件制作时锚入左竖梁和右竖梁的底部，并保证下端平齐；拱板梁构件具有不同长度型号，长拱板梁构件与短拱板梁构件横向和纵向均交错布置，开挖深度内的上下两个拱板梁构件之间通过弧形管片螺栓相连；拱板梁底座为若干块长方体型钢筋混泥土结构组成，拱板梁底座上设置的第一层拱板梁构件需要将圆钢预先浇筑在拱板梁构件中，然后按照预设方式连接通长圆钢后，再将下端锚入橡胶钢板底座的拱板梁构件依次穿过薄壁钢管通孔吊装入槽并拼装成连续墙。拱板梁构件的拱形板由于其拱形结构会对两侧的左竖梁和右竖梁产生一定的反张力，加上构件本身的自重从而加强了整体墙连接的紧密性和稳定性；拱板梁构件由长拱板梁构件和短拱板梁构件交错布置成连续墙，提高连续墙的抗剪切力；在拱板梁底座上预先将通长圆钢拼接好后再安装拱板梁构件，可以保证拼装连续墙的整体安装精度并提高整体强度和稳定性；上下构件之间的橡胶钢板底座在连接前通过施加一定的预应力产生一定的压缩变形再拧紧高强度螺栓，从而有效减少了拼接后产生的应变，且橡胶钢板底座可以缓解连接件应力集中并允许产生小的变形，使通长圆钢的受力更协调；弧形管片螺栓可以限制连续墙整体构件变形协调后在开挖过程中产生的变形。为了进一步提高连续墙的防水性能和抗剪切能力，拱形板的中部、左竖梁外侧中部、右竖梁外侧中部均开有卡槽，卡槽内包覆橡胶止水片。进一步的，拱形板拱内安装有检测装置，所述检测装置包括应变片、振动传感器、位移传感器、液位传感器和温度传感器。上述检测装置可以监测迎土面土体压力、沉降、变形以及水利等变化情况，从而做到提前预知，有效应对。进一步的，通长圆钢由若干圆钢连接而成，每两个圆钢之间通过螺纹连接式或者销轴插入式连接。可依据不同的施工要求选择不同的圆钢连接方式，当需要整体吊出拆卸时，两个圆钢宜采用螺纹连接式；当需要部分吊出拆卸时，留在施工槽中的部分连续墙中的圆钢可采用销轴插入式。进一步的，在拼装之前，每个拱板梁构件上端套装有橡胶保护套，橡胶保护套内设有橡胶保护套钢板，每个钢板上具有吊装环孔。通过将橡胶保护套套在拱板梁构件拼接缝处，既能在运输过程中有一定的保护作用又能防止拼接过程中泥沙等杂物的夹杂。一种可整体循环使用预制地下连续墙的专用吊具，包括三角形吊杆、平吊杆和两组吊具，拱形板上开有用于安装上吊装栓的上吊装栓孔，以及用于安装下吊装栓的下吊装栓孔，上下吊装栓孔之间具有一段距离，三角形吊杆和吊具I与上吊装栓相连，所述吊具I包括钢绞绳I和绳扣I，绳扣I的连接位置高于地面标高，平吊杆和吊具II与下吊装栓相连，所述吊具II包括钢绞绳II、卸扣和绳扣II，卸扣将钢绞绳II连接在下吊装栓上，绳扣II可在钢绞绳II的任意位置固定。通过吊装栓可以在不破坏结构的前提下安全高效地完成构件的吊装；通过预留钢绞线，借助吊装栓和通长圆钢可以将预制地下连续墙在主体施工完成后根据具体工况部分或者全部吊出，然后循环再利用；上下吊装栓错了开一定距离，借助同直线分力相互抵消和上部三角形吊杆来保证吊装稳定性。一种可整体循环使用预制地下连续墙的施工方法，步骤如下：第一步，在预制拱板梁构件时，在拱板梁内预埋管线，并将检测装置安装在拱板梁指定位置并做好标记；第二步，进入施工现场在泥浆护壁保护下成槽，挖到比设计标高多出一定深度的位置进行清底，然后通过导管浇筑混凝土到设计底标高作为混凝土垫层；第三步，待混凝土初凝后吊拱板梁底座到设计标高对垫层混凝土进行找平后再吊出，待混凝土终凝后通过吊装螺栓将拱板梁底座精确吊装入槽；同时在拱板梁构件上端的橡胶保护套钢板吊装环孔上预留钢绞线；第四步，圆钢预先浇筑在最底层拱板梁构件中，利用两台吊车将拱板梁构件先水平起吊至指定位置正上方，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可整体循环使用预制地下连续墙，其特征在于，包括由下至上依次设置的混凝土垫层(1)、拱板梁底座(2)和拼装连续墙(3)；其中拼装连续墙(3)是由若干拱板梁构件(4)、通长圆钢(5)和橡胶钢板底座(6)拼装而成；所述拱板梁构件(4)包括拱型板(41)、左竖梁(42)和右竖梁(43)，拱型板(41)的两端分别连接在左竖梁(42)和右竖梁(43)的中间，拱型板(41)上端面凸出左竖梁(42)和右竖梁(43)的上端面，拱形板(41)的下端面凹入左竖梁(42)和右竖梁(43)的下端面，左竖梁(42)横截面为凹字形，右竖梁(43)横截面为凸字形，且左竖梁(42)的凹槽与右竖梁(43)的突起尺寸相互配合，拱形板(41)的上端凸出高度与拱形板(41)下端凹入深度相互配合，左竖梁(42)和右竖梁(43)上均对称地开有两个容许通长圆钢(5)穿过的薄壁钢管通孔；所述橡胶钢板底座(6)包括凸字形底座(61)和凹字形底座(62)，凹字形底座(62)的表面尺寸与左竖梁(42)横截面尺寸一致，凸字形底座(61)的表面尺寸与右竖梁(43)横截面尺寸一致，橡胶钢板底座(6)由若干厚钢板和厚橡胶垫交错叠加粘附而成，凹字形底座(62)和凸字形底座(61)上均对称地开有两个容许通长圆钢穿过的通孔，且凹字形底座和凸字形底座上还均布若干螺栓孔(63)，在橡胶钢板底座上端施加一定的预紧力后利用高强度螺栓(64)穿过螺栓孔拧紧，高强度螺栓(64)的大头上焊接有L型钢筋(65)，L型钢筋(65)的另一端在拱板梁构件(4)制作时锚入左竖梁(42)和右竖梁(43)的底部，并保证下端平齐；拱板梁构件(4)具有不同长度型号，长拱板梁构件与短拱板梁构件横向和纵向均交错布置，开挖深度内的上下两个拱板梁构件之间通过弧形管片螺栓(7)相连；拱板梁底座(2)为若干块长方体型钢筋混泥土结构组成，拱板梁底座(2)上设置的第一层拱板梁构件(4)需要将圆钢(51)预先浇筑在拱板梁构件(4)中，然后按照预设方式连接通长圆钢(5)后，再将下端锚入橡胶钢板底座(6)的拱板梁构件依次穿过薄壁钢管通孔吊装入槽并拼装成连续墙。...

【技术特征摘要】
1.一种可整体循环使用预制地下连续墙，其特征在于，包括由下至上依次设置的混凝土垫层(1)、拱板梁底座(2)和拼装连续墙(3)；其中拼装连续墙(3)是由若干拱板梁构件(4)、通长圆钢(5)和橡胶钢板底座(6)拼装而成；所述拱板梁构件(4)包括拱型板(41)、左竖梁(42)和右竖梁(43)，拱型板(41)的两端分别连接在左竖梁(42)和右竖梁(43)的中间，拱型板(41)上端面凸出左竖梁(42)和右竖梁(43)的上端面，拱形板(41)的下端面凹入左竖梁(42)和右竖梁(43)的下端面，左竖梁(42)横截面为凹字形，右竖梁(43)横截面为凸字形，且左竖梁(42)的凹槽与右竖梁(43)的突起尺寸相互配合，拱形板(41)的上端凸出高度与拱形板(41)下端凹入深度相互配合，左竖梁(42)和右竖梁(43)上均对称地开有两个容许通长圆钢(5)穿过的薄壁钢管通孔；所述橡胶钢板底座(6)包括凸字形底座(61)和凹字形底座(62)，凹字形底座(62)的表面尺寸与左竖梁(42)横截面尺寸一致，凸字形底座(61)的表面尺寸与右竖梁(43)横截面尺寸一致，橡胶钢板底座(6)由若干厚钢板和厚橡胶垫交错叠加粘附而成，凹字形底座(62)和凸字形底座(61)上均对称地开有两个容许通长圆钢穿过的通孔，且凹字形底座和凸字形底座上还均布若干螺栓孔(63)，在橡胶钢板底座上端施加一定的预紧力后利用高强度螺栓(64)穿过螺栓孔拧紧，高强度螺栓(64)的大头上焊接有L型钢筋(65)，L型钢筋(65)的另一端在拱板梁构件(4)制作时锚入左竖梁(42)和右竖梁(43)的底部，并保证下端平齐；拱板梁构件(4)具有不同长度型号，长拱板梁构件与短拱板梁构件横向和纵向均交错布置，开挖深度内的上下两个拱板梁构件之间通过弧形管片螺栓(7)相连；拱板梁底座(2)为若干块长方体型钢筋混泥土结构组成，拱板梁底座(2)上设置的第一层拱板梁构件(4)需要将圆钢(51)预先浇筑在拱板梁构件(4)中，然后按照预设方式连接通长圆钢(5)后，再将下端锚入橡胶钢板底座(6)的拱板梁构件依次穿过薄壁钢管通孔吊装入槽并拼装成连续墙。2.如权利要求1所述的可整体循环使用预制地下连续墙，其特征在于，拱型板(41)的中部、左竖梁(42)外侧中部、右竖梁(43)外侧中部均开有卡槽，卡槽内包覆橡胶止水片(8)。3.如权利要求2所述的可整体循环使用预制地下连续墙，其特征在于，拱型板(41)拱内安装有检测装置，所述检测装置包括应变片、振动传感器、位移传感器、液位传感器和温度传感器。4.如权利要求3所述的可整体循环使用预制地下连续墙，其特征在于，通长圆钢(5)由若干圆钢(51)连接而成，每两个圆钢(51)之间通过螺纹连接式或者销轴插入式连接。5.如权利要求1至4任一权利要求所述的可整体循环使用预制地下连续墙，其特征在于，在拼装之前，每个拱板梁构件(4)上端套装有橡胶保护套(9)，橡胶保护套(9)内设有橡胶保护套钢板(91)，每个钢板上具有吊装环孔(92)。6.一种可整体循环使用预制地下连续墙的专用吊具，其特征在于，包括三角形吊杆(10)、平吊杆和两组吊具，拱形板(41)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张轩粼，徐志伟，陈耕，仲会，孙义周，方院生，邵鹏，刘辉，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32