大直径套管法基坑抢险系统及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种大直径套管法基坑抢险系统及其施工方法。

背景技术：

随着上海的发展，将有越来越多的工程在原建筑范围内进行施工，原建筑围护将成为今后施工中需克服的一个重中之重的难点。许多工程，在挖土及底板施工期间由于大量障碍物存在，例如顺延障碍物或遗留的桩孔，以及勘探孔未处理到位，这些将导致基坑管涌的情况大大增加。

若管涌不及时处理或者处理不当，基坑安全性将得不到保证且成本无法控制，且工期将遥遥无期。常规的软管引流堵漏措施无法满足基坑大管涌的情况。

因此，如何提供一种解决管涌问题直到大底板浇筑完成的地下施工技术，使基坑风险降至最低，达到节约资源、确保工期及基坑安全的效益，是本领域亟待解决的一个技术问题。

技术实现要素：

结合障碍物密集工程所引起的地下严重管涌应急措施，加工特定大直径套管解决管涌对基坑造成的危害。本发明的目的在于提供一种大直径套管法基坑抢险系统及其施工方法，实现管涌应急处理，使基坑风险降至最低，达到节约资源、确保工期及基坑安全的效益。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种大直径套管法基坑抢险系统，包括打入基坑管涌处的套管、用于在套管内排水的抽水泵、以及注浆管，所述套管的下部管壁布满孔洞，所述套管上布满孔洞的管壁的长度有3-7m，且套管上布满孔洞的管壁全部伸入垫层下方，在套管内填充石子至垫层顶标高，所述套管上设有溢流口，所述溢流口位于垫层顶标高上方5-10mm，所述注浆管设置于所述套管内，所述注浆管的上口与所述套管的上口同高，所述套管的上口位于底板的中心标高处，所述套管的上口用钢板密封，浇筑垫层及底板将套管封住。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，所述钢板上方铺设单层双向加强底板钢筋，所述单层双向加强底板钢筋的外沿超出套管的上口沿至少800mm。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，所述套管的直径至少为1.2m，所述套管上布满孔洞的管壁的长度有3-7m，所述孔洞上下左右的间距为20cm。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，通过注浆管往套管注入聚氨酯灌浆材料。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，所述钢板的厚度为8mm以上。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，对套管周围8m*8m范围进行土方开挖至垫层底标高后，加设Ф14@100mm双层双向垫层钢筋，使得双层双向垫层钢筋与套管固定连接。

本发明还公开了一种大直径套管法基坑抢险系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一，提前定制大直径套管，在大直径套管的下部的管壁上布满小洞，所述套管上布满孔洞的管壁的长度有3-7m；

步骤二，基坑出现管涌时，将套管打入管涌处，且套管上布满孔洞的管壁全部伸入垫层下方，使管涌集中在套管内并用抽水泵进行抽水，在套管内回填石子至垫层顶标高，同时在套管的上口搭设施工平台，采用振动台把注浆管震入套管内，且注浆管的下口标高位于底板底标高以下8-12米；

步骤三，在注浆管内注浆，当套管内注浆上升一定高度后把套管内的抽水泵取出，以防止抽水泵堵塞烧毁，套管内水量持续上升并且从溢流口溢出套管，所述溢流口设置于套管上且位于垫层顶标高上方5-10mm，持续注浆直至水流停止；

步骤四，对套管周围一定范围内进行土方开挖，挖至垫层底标高后加设双层双向垫层钢筋，使得双层双向垫层钢筋与套管连接，确保套管整体不上浮和涌水，完成垫层施工；

步骤五，底板施工前清除套管内注浆至垫层顶标高，再次在套管内放置抽水泵进行抽水，使得水将至垫层顶标高以下，开启溢流口进行引流，同时在底板中心标高处截断套管并在套管的新上口焊接钢板密封并在钢板上面采用槽钢焊接固定；

步骤六，将底板上皮筋贯通连接，底板下皮筋与套管固定连接，完成底板施工。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统的施工方法中，步骤四中，对套管周围8m*8m范围进行土方开挖至垫层底标高后，加设Ф14@100mm双层双向垫层钢筋。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统的施工方法中，所述钢板的厚度为8mm以上，所述套管的直径至少为1.2m。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统的施工方法中，所述钢板上方铺设单层双向加强底板钢筋，所述单层双向加强底板钢筋的外沿超出套管的上口沿至少800mm。

由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的大直径套管法基坑抢险系统及其施工方法，将套管打入管涌处，且套管上布满孔洞的管壁全部伸入垫层下方，使管涌集中在套管内并用抽水泵进行抽水，在套管内回填石子至垫层顶标高，同时在套管的上口搭设施工平台，采用振动台把注浆管震入套管内，利用注浆管进行注浆止水，所述套管的上口用钢板密封，浇筑垫层及底板将套管封住，如此，在底板浇筑完成以前实现管涌应急处理，使基坑风险降至最低，达到节约资源、确保工期及基坑安全的效益。

附图说明

图1为本发明一实施例的大直径套管法基坑抢险系统的使用状态图；

图2为本发明一实施例的大直径套管法基坑抢险系统的结构示意图。

图3为本发明一实施例中切削件的立体结构示意图。

图4为本发明一实施例中切削件的剖面示意图。

图5为本发明一实施例中位于首尾的分隔件的立体结构示意图。

图中：1-套管、11-孔洞、12-溢流口、2-石子、3-注浆管、31-阀门、4-钢板、5-垫层、6-底板、7-双层双向垫层钢筋、8-单层双向加强底板钢筋、9-槽钢。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例一

请参阅图1至图5，本实施例公开了一种大直径套管法基坑抢险系统，包括打入基坑管涌处的套管1、用于在套管1内排水的抽水泵、以及注浆管3。本实施例中，套管采用的套管，管壁直径为450mm，厚度为8mm。所述套管1的下部管壁布满孔洞11，孔洞11的直径为10mm，上下左右相邻孔洞11的中心间距200mm，且套管1上布满孔洞11的管壁全部伸入垫层5下方，所述套管1上布满孔洞11的管壁的长度有3-7m，在套管1内填充石子至垫层5顶标高，所述套管1上设有溢流口12，溢流口12也可以称为束节，所述溢流口12位于垫层5顶标高上方5-10mm，所述注浆管3设置于所述套管1内，所述注浆管3的上口与所述套管1的上口同高，所述套管1的上口位于底板6的中心标高处，大约中心标高附近位置，所述套管1的上口用钢板4密封，浇筑垫层5及底板6将套管1封住。采用套管1使管涌集中在套管1内并用抽水泵进行抽水，在套管1内回填石子2至垫层5顶标高，回填石子2可以减少水土流失，利用注浆管3进行注浆止水，从而在大底板6浇筑完成前，实现管涌的应急高效处理，使基坑风险降至最低，达到节约资源、确保工期及基坑安全的效益。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，对套管1周围8m*8m范围进行土方开挖至垫层5底标高后，加设Ф14@100mm双层双向垫层钢筋7，使得双层双向垫层钢筋与套管1固定连接。通过增设双层双向垫层钢筋7位于垫层5内并与套管1的外壁固定连接，确保整体不上浮和涌水。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，所述钢板4上方铺设单层双向加强底板钢筋8，所述单层双向加强底板钢筋8的外沿超出套管1的上口沿至少800mm，从而起到保护套管1的上口封板即钢板4的作用

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，所述套管1的直径至少为1.2m，以将管涌处彻底覆盖，以便进行管涌应急处理，所述孔洞11上下左右的间距为20cm。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，通过注浆管3往套管1注入聚氨酯灌浆材料。聚氨酯灌浆材料：英文Polyurethane Grouting Material，以多异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体为主剂，通过灌浆注入基础或结构，与水反应生成不溶于水的具有一定弹性或强度固结体的浆液材料，聚氨酯灌浆材料与水反应生成固结物具有弹性止水和膨胀止水的双重作用。

优选的，在上述的大直径套管法基坑抢险系统中，所述钢板4的厚度为8mm以上，本实施例中，所述钢板4的厚度为10mm，实现对套管1的牢固封口。

实施例二

请参阅图1至图5，本实施例公开了如实施一所述的大直径套管法基坑抢险系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一，请重点参阅图4、图5，提前定制大直径套管1，在大直径套管1的下部的管壁上布满小洞，所述套管1上布满孔洞11的管壁的长度即高度有3-7m。本实施例中，套管采用的套管，管壁直径为450mm，厚度为8mm。孔洞11的直径为10mm，上下左右相邻孔洞11的中心间距200mm。

步骤二，请重点参阅图1基坑出现管涌时，将套管1打入管涌处，且套管1上布满孔洞11的管壁全部伸入垫层5下方，使管涌集中在套管1内并用抽水泵(未图示)进行抽水，在套管1内回填石子2至垫层5顶标高，同时在套管1的上口搭设施工平台，采用振动台(未图示)把注浆管3震入套管1内，且注浆管3的下口标高位于底板6底标高以下8-12米，本实施例中注浆管3的下口标高位于底板6底标高以下10米左右。

步骤三，在注浆管3内注浆，当套管1内注浆上升一定高度后把套管1内的抽水泵取出，以防止抽水泵堵塞烧毁，套管1内水量持续上升并且从溢流口12溢出套管1，所述溢流口12设置于套管1上且位于垫层5顶标高上方5-10mm，持续注浆直至水流停止。注浆可以采用聚氨酯灌浆材料或者双液注浆，其中聚氨酯的效果更加。聚氨酯灌浆材料：英文Polyurethane Grouting Material，以多异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体为主剂，通过灌浆注入基础或结构，与水反应生成不溶于水的具有一定弹性或强度固结体的浆液材料，聚氨酯灌浆材料与水反应生成固结物具有弹性止水和膨胀止水的双重作用。

步骤四，请重点参阅图1，对套管1周围一定范围内进行土方开挖，挖至垫层5底标高后加设双层双向垫层钢筋7，使得双层双向垫层钢筋7与套管1连接，确保套管1整体不上浮和涌水，完成垫层5施工。

优选的，在步骤四中，对套管1周围8m*8m范围进行土方开挖至垫层5底标高后，加设Ф14@100mm双层双向垫层钢筋7，使得双层双向垫层钢筋7与套管1固定连接，从而可以确保套管1整体不上浮并避免涌水现象发生。

步骤五，请重点参阅图2，底板6施工前清除套管1内注浆至垫层5顶标高，再次在套管1内放置抽水泵进行抽水，使得水将至垫层5顶标高以下，开启溢流口12进行引流，同时在底板6大约中心标高处截断套管1并在套管1的新上口焊接钢板4密封并在钢板4上面采用槽钢9焊接固定。由于套管1的长度或者说是高度，通常比需要的更长，因此，通常需要在底板6中心标高处截断套管1。

优选的，请重点参阅图2和图3，在步骤五中，所述钢板4的厚度为8mm以上，为套管1的上口提供一个牢固的封口，所述套管1的直径至少为1.2m，以便整体覆盖管涌所在区域。

优选的，在步骤五中，所述钢板4上方铺设单层双向加强底板钢筋8，所述单层双向加强底板钢筋8的外沿超出套管1的上口沿至少800mm。如此设置，可以更好的保护下方的套管1，进一步避免涌水现象发生。

步骤六，请重点参阅图3，将底板6上皮筋贯通连接，底板6下皮筋与套管1固定连接，完成底板6施工。

综上所述，本发明提供的大直径套管法基坑抢险系统的施工方法，将套管打入管涌处，且套管上布满孔洞的管壁全部伸入垫层下方，使管涌集中在套管内并用抽水泵进行抽水，在套管内回填石子至垫层顶标高，同时在套管的上口搭设施工平台，采用振动台把注浆管震入套管内，利用注浆管进行注浆止水，所述套管的上口用钢板密封，浇筑垫层及底板将套管封住，如此，在底板浇筑完成以前实现管涌应急处理，使基坑风险降至最低，达到节约资源、确保工期及基坑安全的效益。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。