一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构及处理方法技术

本发明专利技术涉及地下空间施工领域，具体公开了一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构，包括支承桩、设置在支承桩的顶端的支撑件、设置在支撑件上的气囊以及混凝土层，支承桩穿过土层以及溶洞后固定在岩层上，土层上设置有供支承桩穿过的桩孔，支撑件包括本体、设置在本体的底端的锥体以及转动设置在锥体上的支撑板，本发明专利技术提供加强结构的处理方法，本发明专利技术在溶洞内设置支承桩，在支承桩的顶端设置支撑件，支撑件进入溶洞内后支撑板展开，将气囊移动至溶洞内充气后铺设在支撑板上，向溶洞内注入混凝土，混凝土在气囊的顶端将溶洞的顶端封闭，形成混凝土层,能够避免将整个溶洞填充，极大地减少了施工成本以及周期。施工成本以及周期。施工成本以及周期。

【技术实现步骤摘要】
一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构及处理方法


[0001]本专利技术涉及地下空间施工
，尤其涉及一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构及处理方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的迅速发展，基础设施建设也在如火如荼地展开，在新高铁车站的施工过程中，需要在地下施工，因为地貌的特殊性，经常会遇到溶洞。溶洞是可溶性岩石中因喀斯特作用所形成的地下空间，溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为可溶性的碳酸氢钙。由于周边有重要建筑物，在不能移址的情况下，溶洞会影响位于其上部的基础设施的稳固性。传统的施工方法是用填充材料将溶洞填满，这样的施工方式成本大、周期长，由于溶洞大，溶洞深处的走向不能够完全清楚，填充材料很容易流失。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的大溶洞采用填充材料填满的施工方法成本大、周期长的缺点，而提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构及处理方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构及处理方法，包括支承桩、设置在所述支承桩的顶端的支撑件、设置在所述支撑件上的气囊以及混凝土层，所述支承桩穿过土层以及溶洞后固定在岩层上，所述土层上设置有供所述支承桩穿过的桩孔，所述支撑件包括本体、设置在所述本体的底端的锥体以及转动设置在所述锥体上的支撑板，所述支撑板的一端设置有限位块，所述限位块使得所述支撑板的转动范围在0
‑
90
°
，所述气囊的中部设置有与所述本体配合的连接孔，所述气囊上设置有折叠部，所述气囊的边缘设置有凸起，所述凸起与连接孔之间设置有凹槽，所述气囊上设置有充气孔。
[0006]优选的，所述本体的侧壁设置有加强筋，所述本体与加强筋的截面形状与所述连接孔的截面形状相同。
[0007]优选的，所述支撑板上设置有轴承，所述轴承上转动连接有转动杆，所述转动杆与所述支撑板的一端固定。
[0008]优选的，所述锥体的一端设置有连接部，所述连接部上设置有卡块，所述支承桩的顶端设置有与所述卡块配合的卡槽。
[0009]优选的，还包括气泵，所述气泵的输出端连接有输气管，所述充气孔内设置有单向阀，所述输气管与所述单向阀连接。
[0010]优选的，所述桩孔的数量有多个，所述气囊的数量有多组，多组所述气囊将所述溶洞的顶端封闭。
[0011]优选的，所述气囊由橡胶和纤维织物联合硫化而成。
[0012]优选的，所述混凝土层的边缘设置有阻挡墙。
[0013]本专利技术还提供一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的处理方法，包括以下步骤：
[0014]探测溶洞位置，测量溶洞的深度以及大小；
[0015]在溶洞所在的土层的顶端钻设桩孔；
[0016]通过桩孔在溶洞内部设置支承桩，使得支承桩的底端固定在岩层内；
[0017]通过桩孔将支撑件移动至溶洞内，支撑件的底端的支撑板穿过所述桩孔后张开；
[0018]通过桩孔将气囊移动至溶洞内，将所述气囊铺设在所述支撑板上后，向所述气囊内部充气使得所述气囊膨胀，所述气囊将所述溶洞的顶端封闭；
[0019]通过桩孔向所述溶洞内注入混凝土，混凝土在气囊的顶端将所述溶洞的顶端封闭，形成混凝土层。
[0020]优选的，在所述混凝土层的边缘设置阻挡墙，挖去阻挡墙内的土层后，在阻挡墙内继续铺设混凝土层。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术在溶洞内设置支承桩，在支承桩的顶端设置支撑件，支撑件进入溶洞内后支撑板展开，将气囊移动至溶洞内充气后铺设在支撑板上，向溶洞内注入混凝土，混凝土在气囊的顶端将溶洞的顶端封闭，形成混凝土层,能够避免将整个溶洞填充，极大地减少了施工成本以及周期。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的结构示意图；
[0024]图2为图1所示的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构中支撑件的立体图；
[0025]图3为图2所示的支撑件中A处的局部放大图；
[0026]图4为图2所示的支撑件在支撑板转动展开后的立体图；
[0027]图5为图1所示的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构中气囊充气展开后的俯视图；
[0028]图6为本专利技术提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的处理方法中钻设桩孔的结构示意图；
[0029]图7为本专利技术提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的处理方法中在溶洞内部设置支承桩的结构示意图；
[0030]图8为本专利技术提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的处理方法中将支撑件移动至溶洞内的结构示意图；
[0031]图9为本专利技术提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的处理方法中支撑件的底端的支撑板穿过所述桩孔后张开的结构示意图；
[0032]图10为本专利技术提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的处理方法中将气囊移动至溶洞内的结构示意图；
[0033]图11为本专利技术提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的处理方法中向气囊内部充气的结构示意图；
[0034]图12为本专利技术提出的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构的处理方法中在所述混凝土层的边缘设置阻挡墙的结构示意图。
[0035]图中：1土层、2溶洞、3岩层、4桩孔、5支承桩、6支撑件、61支撑板、611限位块、62本
体、621加强筋、63锥体、64连接部、65轴承、7气囊、71凸起、72连接孔、73凹槽、74折叠部、75充气孔、8气泵、9混凝土层、10阻挡墙。
具体实施方式
[0036]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0037]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0039]请参照图1
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5，一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构，包括支承桩5、设置在所述支承桩5的顶端的支撑件6、设置在所述支撑件6上的气囊7以及混凝土层9，在本实施方式中，本专利技术提供的地下空间施工溶洞顶壁加强结构用于对大溶洞的顶部加强，溶洞2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构，其特征在于，包括支承桩(5)、设置在所述支承桩(5)的顶端的支撑件(6)、设置在所述支撑件(6)上的气囊(7)以及混凝土层(9)，所述支承桩(5)穿过土层(1)以及溶洞(2)后固定在岩层(3)上，所述土层(1)上设置有供所述支承桩(5)穿过的桩孔(4)，所述支撑件(6)包括本体(62)、设置在所述本体(62)的底端的锥体(63)以及转动设置在所述锥体(63)上的支撑板(61)，所述支撑板(61)的一端设置有限位块(611)，所述限位块(611)使得所述支撑板(61)的转动范围在0
‑
90
°
，所述气囊(7)的中部设置有与所述本体(62)配合的连接孔(72)，所述气囊(7)上设置有折叠部(74)，所述气囊(7)的边缘设置有凸起(71)，所述凸起(71)与连接孔(72)之间设置有凹槽(73)，所述气囊(7)上设置有充气孔(75)。2.根据权利要求1所述的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构，其特征在于，所述本体(62)的侧壁设置有加强筋(621)，所述本体(62)与加强筋(621)的截面形状与所述连接孔(72)的截面形状相同。3.根据权利要求1所述的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构，其特征在于，所述支撑板(61)上设置有轴承(65)，所述轴承(65)上转动连接有转动杆，所述转动杆与所述支撑板(61)的一端固定。4.根据权利要求1所述的一种地下空间施工溶洞顶壁加强结构，其特征在于，所述锥体(63)的一端设置有连接部(64)，所述连接部(64)上设置有卡块，所述支承桩(5)的顶端设置有与所述卡块配合的卡槽。5.根据权利要求1所述的一种地下空间施工溶洞顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冠玉，刘自兵，陈钰博，杨雁彬，王碧，
申请(专利权)人：广东中人岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：