CN103806440A - 一种可装配***自卡式预制空心地下连续墙及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种可装配***自卡式预制空心地下连续墙及其施工方法，连续墙由墙板左右插接而成，墙板的上表面开有不贯通的减重空腔，墙体内预设有墙底注浆导管，左侧面为与墙板一体连接的、纵剖面为T字形的T形榫头，总长度小于墙板的高度，T形榫头横部下表面及立部底面都是斜面，右侧面为榫槽，施工时榫槽与T形榫头可自上而下无缝插接,且采用后注浆工艺，分别进行接缝注浆和墙底注浆。本发明产品设计合理，制作方便，竖向连接采用不贯通的榫接形式，保证墙板之间连接的稳定性；不设置横向接缝，避免横向接缝造成的刚度大和应力集中的问题；接缝注浆和墙底注浆增加了墙体接缝处的防水效果和墙体的稳固度，施工工艺简单操作方便，施工人员技术要求较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够在地下空间支护中使用的，可作为地下空间土体支护结构、防水结构和竖向承载结构的可装配***自卡式预制空心地下连续墙及其相应的施工方法。
背景技术
随着经济的飞速发展和城市化水平的不断提高，城市问题日益突出，如人口密集、交通拥挤、资源枯竭、可利用面积不足等。利用地下空间配置城市基础设施是解决城市发展问题的一个有效途径。目前，地下空间围护结构最常用的是地下连续墙。然而，由于现浇式地下连续墙在水下进行灌注，不可避免的存在一些缺陷和弊病，如等待混凝土凝固导致工期延长、浇筑时质量不易保证及软弱地层中墙面平整度不易控制等。
目前出现的一种可装配埋入式预制空心地下连续墙，采用结构复杂的连接件进行上下连接，而对解决墙体受力变形问题即平面应变问题有决定性作用的左右连接则仅采用较普通的榫接等，较少采用额外的有效加固方式，造成墙板之间的连接强度不够，且现有预制墙板及上下连接构架的结构复杂，成本较高，连续墙施工的拐角处需另外设计专用的拐角接头，施工工序多，工期长，技术人员素质要求高。因此，目前亟需一种低成本的有效的预制空心地下连续墙及其施工方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种可装配***自卡式预制空心地下连续墙及其施工方法，要克服现浇地下连续墙存在采用结构复杂的连接件进行上下连接、对左右连接问题仅采用较普通的榫接、较少采用其他有效加固方式、造成墙板之间的连接强度不够的问题；同时解决现有预制墙板的上下连接构架结构复杂、预制时间长、成本高的问题；还解决现有预制空心地下连续墙的施工工序多、连续墙施工的拐角处需另外设计专用的拐角接头、操作复杂、对技术人员素质要求高的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种可装配***自卡式预制空心地下连续墙，由若干个墙板左右插接而成，所述墙板的上表面开有底部不贯通的减重空腔，墙体内预埋有吊装环安装套筒和墙底注浆导管，所述墙底注浆导管开口在墙板的上表面，其特征在于：所述墙板的左侧面为与墙板一体连接的T形榫头，所述T形榫头的总长度小于墙板左侧面的整体高度，所述T形榫头的横部顶端与墙板的上表面平齐且宽度与墙板左侧面的宽度相同，所述T形榫头在横部的下表面及立部的底面都是内高外低的斜面；所述墙板的右侧面为与T形榫头完全匹配的、与 T形榫头进行无缝插接的榫槽。
所述T形榫头在横部下表面及立部底面的斜面的倾斜角度相等，其大于预制混凝土墙体接触面的摩擦角，榫槽的斜面角度与T形榫头的斜面角度相等。
作为本发明的优选技术方案，所述横部的厚度为墙板整体高度的1/3～2/5。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述T形榫头的总长度是墙板整体高度的4/5～2/3。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述墙板的左侧面上设有2～4条遇水膨胀型的止水胶条，所述止水胶条自上而下紧密贴合在T形榫头的外壁。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述墙板的T形榫头上设有接缝注浆导管，所述接缝注浆导管开口设在T形榫头的上表面，贯通T形榫头后另一开口在立部底面的斜面上。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述接缝注浆导管有2～3个。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述墙板为用于组成平面墙体的平板状墙板或用于转角施工的直角型墙板，所述直角型墙板为在中间进行弯折后的异形墙板。
本发明还涉及一种制作上述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、墙板的预制：在预制工场使用模板预制地下连续墙的墙板，严格控制墙体预埋件及墙板的尺寸，在预制好的止水胶条安装槽内嵌入止水胶条，确保止水胶条安装稳固；
步骤二、墙板的运输：将预制好的墙板运输至施工场地，运输过程中要保证墙板不受损伤，必要时可使用托架和钢丝绳固定；
步骤三、开第一个墙板的安装槽：使用抓斗或其他开槽机开槽，开槽长度和宽度略大于单幅墙板的长度和宽度；
步骤四、吊装第一幅墙板：将吊装环连接到墙板的吊装环安装套筒上，使用吊车起吊首幅墙板，下放过程中通过水平尺保持预制墙板垂直度，下放至槽内后缓慢调整至达到设计标高，待稳定后拆除吊装装置；
步骤五、开下一个墙板的安装槽：使用抓斗或其他开槽机在已吊装完整的第一幅墙板的槽榫一侧、紧贴第一幅墙板开安装槽，开槽长度和宽度略大于单幅墙板的长度和宽度；
步骤六、吊装下一幅墙板：将吊装环连接到墙板的吊装环安装套筒上，使用吊车起吊第二幅墙板，使第二幅墙板的T形榫头沿着首幅墙板的榫槽自然下滑，当下滑到一定高度至T形榫头横部的下表面与立部的底面的斜面与榫槽上的对应斜面接触时，减慢下降速度，依靠墙体自重使第二幅墙板沿斜面下滑，与第一幅墙板挤紧；
步骤七、向两墙板榫接的接缝内注清水：向两幅预制墙板榫接的接缝内注入清水，置换接缝内的泥浆，避免在止水胶条表面形成泥皮，影响吸水效果；
步骤八、通过榫接处上下贯通接缝注浆导管向接缝内注浆：墙板施工完毕且周边扰动土体强度恢复后，通过榫接处上下贯通接缝注浆导管向接缝内注浆，此时止水胶条发挥作用，接缝灌浆后大大加强了墙板之间的连接牢固度；
步骤九、墙体底部注浆：通过墙底注浆导管5进行墙体底部注浆，实现整个墙体与土体的连接固定；
步骤十、重复步骤五至步骤九完成整个预制空心地下连续墙的施工。
作为本发明的进一步优选技术方案，上述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙的施工方法，其特征在于：在所述步骤十中，在预制空心地下连续墙遇到拐角时，使用直角型墙板实现拐角设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明产品设计合理，无复杂连接件，结构简单，制作方便，解决了现有预制墙板上下连接构架结构复杂、预制时间长、成本高的问题；
竖向连接采用不贯通的榫接形式，通过在两幅墙板之间设置上下两道斜面，依靠墙体自重贴紧两幅墙板，有效避免***第二幅墙板时两墙难以紧密连接的问题，保证了墙板之间连接的稳定性；不设置横向接缝，避免了横向接缝造成的刚度较大和应力集中问题，采用了后注浆工艺，分别进行接缝注浆和墙底注浆，增加增强墙体竖向承载力，保证墙体的稳固程度；相邻预制墙板榫接处设置止水胶条进行自适应性防水接头措施，减小基坑开挖过程中突水突泥事故发生几率，保证接头的防水功能，通过接缝空腔注浆，进一步加强接头防水的性能，从而很好的克服了现浇地下连续墙存在采用结构复杂的连接件进行上下连接、对左右连接问题仅采用较普通的榫接或其他连接方式、较少采用其他有效加固方式、墙板之间的连接强度不够的问题；
施工过程简单，施工人员技术要求低，预制墙板在工厂预制而成，尺寸标准，保证连接后墙体的平整度，提升工程质量，解决了现有预制空心地下连续墙的施工工序多、操作复杂、对技术人员素质要求高的问题；
本发明墙板有平板状和直角型两种形式，各种墙板平面形状都可以通过在工厂预制加工异型墙板实现，不需另外设计专用的拐角接头，有效提高地下连续墙施工效率，减少工程工期；
最后，本发明适用范围广，可以作为地下空间维护结构和地下室内墙使用，达到两墙合一的使用目的。
附图说明
图1是本发明的立面结构示意图，突出左侧面的T形榫头2的结构；
图2本发明的立面结构示意图，突出右侧面的榫槽3的结构；
图3是本发明的俯视图，突出上表面的结构示意图；
图4是本发明图3的A-A剖面结构示意图。
附图标记：1-墙板、2-T形榫头、21-横部、22-立部、3-榫槽、4-接缝注浆导管、5-墙底注浆导管、6-减重空腔、7-止水胶条、8-吊装环安装套筒、9-斜面、91-T形榫头的斜面、92-榫槽的斜面。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1～图4所示，一种可装配***自卡式预制空心地下连续墙，由若干个墙板1左右插接而成，所述墙板1的上表面开有减重空腔6，用于减少预制墙板重量、降低混凝土用量，减重空腔6的底部不贯通；墙体内预埋有吊装环安装套筒8和墙底注浆导管5，墙底注浆导管5的开口在墙板1的上表面，贯通整个墙板，出口在墙板的底面上，吊装环安装套筒8包括横向吊装环安装套筒和竖向吊装环安装套筒，竖向吊装环安装套筒的端部在墙板的上表面，横向吊装环安装套筒的端部露在墙板的前侧面，连接吊环后可以方便墙体1的竖向和横向吊装或运输；所述墙板1的左侧面为与墙板一体连接的T形榫头2，所述T形榫头2的总长度小于墙板左侧面的整体高度，所述T形榫头2横部21的上表面与墙板的上表面平齐且宽度与墙板左侧面的宽度相同，所述横部21的下表面及立部22的底面都是斜面9；包括内高外低的T形榫头的斜面91和外高内低的、，与T形榫头的斜面91紧密嵌合的榫槽的斜面92，墙板的右侧面为与T形榫头2完全匹配的榫槽3，所述T形榫头2可以自上而下与榫槽3进行无缝插接；所述T形榫头的斜面91和榫槽的斜面92的倾斜角度相等，为30°左右，此角度要求大于预制混凝土表面的摩擦角，以保证墙体能够依靠自重滑入并夹紧；所述T形榫头2的横部21的厚度为墙板左侧面的整体高度的1/3～2/5，所述T形榫头2的总长度是墙板左侧面的整体高度的4/5～2/3；所述墙板1的左侧面上自上而下有2～4条遇水膨胀型的止水胶条7，止水胶条7紧密嵌合在T形榫头2外壁预设的凹槽内；所述墙板1的T形榫头2上设有接缝注浆导管4，所述接缝注浆导管4开口设在T形榫头2的上表面，贯通T形榫头2的横部21和立部22后，开口在立部底面的斜面上，所述接缝注浆导管4可以有2～4根；所述墙板1可以有各种平面形状，如用于组成平面墙体的平板状墙板或用于转角施工的直角型墙板，直角型墙板1是在中间进行左右弯折形成的异型墙板。墙板1在工厂里使用模板加工而成，其内预埋件要保证一定的加工精度，使墙板的T形榫头2可以较容易的嵌入相邻墙板的榫槽3中并紧密贴合；止水胶条7自上而下紧密嵌合在墙板T形榫头2侧壁的预制凹槽内，在墙板1的加工或运输过程中需要注意防水和触碰。
地下空间建设过程中，通过以下步骤实现地下空间支护结构-预制地下连续墙的加工与施工，保证快速施工和工程质量：
步骤一、墙板1的预制：在预制工场使用模板预制地下连续墙的墙板1，严格控制墙体预埋件及墙板的尺寸公差，并确保遇水膨胀止水胶条7安装稳固；
步骤二、墙板1的运输：将预制好的墙板1连运输至施工场地，运输过程中保证墙板1不受损伤，必要时可使用托架和钢丝绳固定；
步骤三、开第一个墙板1的安装槽：使用抓斗或其他开槽机开槽，开槽长度和宽度略大于单幅墙板1的长度和宽度；
步骤四、吊装第一幅墙板1：将吊装环连接到墙板1的吊装环安装套筒8上，使用吊车起吊首幅墙板1，下放过程中通过水平尺保持预制墙板垂直度，下放至槽内后缓慢调整至达到设计标高，待稳定后拆除吊装装置；
步骤五、开下一个墙板的安装槽：使用抓斗或其他开槽机在已吊装完整的第一幅墙板的槽榫一侧、紧贴第一幅墙板开安装槽，开槽长度和宽度略大于单幅墙板的长度和宽度；
步骤六、吊装下一幅墙板：将吊装环连接到墙板的吊装环安装套筒8上，使用吊车起吊第二幅墙板，使第二幅墙板的T形榫头2沿着首幅墙板的榫槽3自然下滑，当下滑到一定高度至T形榫头横部21的下表面与立部22的底面的斜面与榫槽3上的对应斜面接触时，减慢下降速度，依靠墙体自重使第二幅墙板沿斜面下滑，与第一幅墙板挤紧；
步骤七、向两墙板榫接的接缝内注清水：向两幅预制墙板榫接的接缝内注入清水，置换接缝内的泥浆，避免在止水胶条7表面形成泥皮，影响吸水效果；
步骤八、通过榫接处的接缝注浆导管4向接缝内注浆：墙板1施工完毕且周边扰动土体强度恢复后，通过榫接处的接缝注浆导管4向接缝内注浆，此时止水胶条7发挥作用，接缝灌浆后大大加强了墙板之间的连接牢固度；
步骤九、墙体底部注浆：通过墙底注浆导管5进行墙体底部注浆，实现整个墙体与土体的连接固定；
步骤十、重复步骤五至步骤九完成整个预制空心地下连续墙的施工。在预制空心地下连续墙遇到拐角时，使用直角型墙板实现拐角。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (10)
1. 一种可装配***自卡式预制空心地下连续墙，由若干个墙板（1）左右插接而成，所述墙板（1）的上表面开有底部不贯通的减重空腔（6），墙体内预埋有吊装环安装套筒（8）和墙底注浆导管（5），所述墙底注浆导管（5）开口在墙板的上表面，其特征在于：所述墙板（1）的左侧面为与墙板一体连接的T形榫头（2），所述T形榫头（2）的总长度小于墙板左侧面的整体高度，所述T形榫头（2）的横部（21）顶端与墙板的上表面平齐且宽度与墙板左侧面的宽度相同，所述T形榫头（2）在横部的下表面及立部的底面都是内高外低的斜面（9）；所述墙板（1）的右侧面是与T形榫头（2）完全匹配的进行无缝插接的榫槽（3）。
2.根据权利要求1所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙，其特征在于：所述T形榫头（2）在横部下表面及立部底面的斜面（9）的倾斜角度都相等，其大于预制混凝土墙体接触面的摩擦角。
3.根据权利要求1所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙，其特征在于：所述横部（21）的厚度为墙板整体高度的1/3～2/5。
4.根据权利要求1所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙，其特征在于：所述T形榫头（2）的总长度是墙板整体高度的4/5～2/3。
5.根据权利要求1所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙，其特征在于：
所述墙板（1）的左侧面上设有2～4条遇水膨胀型的止水胶条（7），所述止水胶条（7）自上而下紧密贴合在T形榫头的外壁。
6.根据权利要求1所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙，其特征在于：所述墙板（1）的T形榫头（2）上设有接缝注浆导管（4），所述接缝注浆导管（4）开口设在T形榫头（2）的上表面，贯通T形榫头（2）后另一开口在立部底面的斜面上。
7.根据权利要求6所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙，其特征在于：所述接缝注浆导管（4）有2～3个。
8.根据权利要求7所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙，其特征在于：
所述墙板（1）为用于组成平面墙体的平板状墙板或用于转角施工的直角型墙板，所述直角型墙板为在中间进行弯折后的异形墙板。
9.一种制作权利要求1～8任意一项所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、墙板（1）的预制：在预制工场使用模板预制地下连续墙的墙板（1），严格控制墙体预埋件及墙板的尺寸，在预制好的止水胶条安装槽内嵌入止水胶条（7），确保止水胶条（7）安装稳固；
步骤二、墙板（1）的运输：将预制好的墙板（1）运输至施工场地，运输过程中要保证墙板（1）不受损伤，必要时可使用托架和钢丝绳固定；
步骤三、开第一个墙板（1）的安装槽：使用抓斗或其他开槽机开槽，开槽长度和宽度略大于单幅墙板（1）的长度和宽度；
步骤四、吊装第一幅墙板：将吊装环连接到墙板的吊装环安装套筒（8）上，使用吊车起吊首幅墙板，下放过程中通过水平尺保持预制墙板垂直度，下放至槽内后缓慢调整至达到设计标高，待稳定后拆除吊装装置；
步骤五、开下一个墙板的安装槽：使用抓斗或其他开槽机在已吊装完整的第一幅墙板的槽榫一侧、紧贴第一幅墙板开安装槽，开槽长度和宽度略大于单幅墙板的长度和宽度；
步骤六、吊装下一幅墙板：将吊装环连接到墙板的吊装环安装套筒（8）上，使用吊车起吊第二幅墙板，使第二幅墙板的T形榫头（2）沿着首幅墙板的榫槽（3）自然下滑，当下滑到一定高度至T形榫头横部（21）的下表面与立部（22）的底面的斜面（9）与榫槽（3）上的对应斜面接触时，减慢下降速度，依靠墙体自重使第二幅墙板沿斜面下滑，与第一幅墙板挤紧；
步骤七、向两墙板榫接的接缝内注清水：向两幅预制墙板榫接的接缝内注入清水，置换接缝内的泥浆，避免在止水胶条（7）表面形成泥皮，影响吸水效果；
步骤八、通过榫接处上下贯通接缝注浆导管（4）向接缝内注浆：墙板施工完毕且周边扰动土体强度恢复后，通过榫接处上下贯通接缝注浆导管（4）向接缝内注浆，此时止水胶条（7）发挥作用，接缝灌浆后大大加强了墙板之间的连接牢固度；
步骤九、墙体的底部注浆：通过墙底注浆导管（5）进行墙体的底部注浆加固，实现整个墙体与土体的连接固定；
步骤十、重复步骤五至步骤九完成整个预制空心地下连续墙的施工。
10.根据权利要求9所述的可装配***自卡式预制空心地下连续墙的施工方法，其特征在于：在所述步骤十中，在预制空心地下连续墙遇到拐角时，使用直角型墙板实现拐角设置。
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