专利名称：劈裂注浆防水帷幕施工方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑基础深基坑工程的施工方法及其设备。深基坑开挖阻水，挡土垢基础工程，它是在拟开挖深基坑的四周形成一道连锁成封闭型的阻水帷幕，阻止地下水向基坑内渗入，以保证基础施工的干作业，又可以稳定帷幕外地下水位，使之保护基础工程周围的原有建筑物的安全。
目前公知的国内外深基坑开挖挡土、阻水、防渗技术均采用地下钢筋砼连续墙，钢筋砼连续桩、深层搅拌法及高压旋喷法和灌浆法等。上述方法，都不同程度地存在工程造价高，需用材料多样，技术性强，以及工艺设备复杂，工期长的情况。例如，采用钢筋砼连续墙方法，它旨在地面上采用一种挖槽机械，沿基础深开挖工程的周边，依靠泥浆护壁，开挖出一条狭长的深槽，并在槽内吊放入钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土以置换泥浆，筑成一个单元槽段。如此逐段进行，以一定接头方式，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，用以截水、防渗、承重、挡土。这种施工方法存在如下问题一是需要较多的专用机具和设备;二是施工工艺较为复杂，并需具有一定的技术水平;三是倘若施工技术掌握不好，易于出现塌孔，混凝土夹层渗漏的问题，还需有适合不同地质条件的泥浆护壁的管理方法，以及处理发生故障时所要采取的各项措施等。
本发明的目的，在于提供一种基坑施工简便，工期短、性能可靠、并适合建筑物密集区，土质为粘性、砂性岩土的深基坑开挖阻水、防渗和挡土的劈裂注浆防水帷幕施工方法及设备。
本发明的劈裂注浆防水帷幕施工方法为采用专用振动沉管机将带有弧形劈裂器的沉管学入地下，将土体劈裂成二次抛物线弧形槽，利用砂浆泵通过沉管沉进与上提的振动中，将水泥素浆由沉管头部的漏孔及劈裂器两侧注浆孔注入弧形槽内，形成弧形板墙，连续施工后，连锁成封闭的阻水帷幕。
一种用于上述施工方法的设备利用在沉管上设置弧形板劈裂器，截面呈二次抛物线状，将土体劈裂成槽，劈裂器的对角线上带有与沉管内腔相互垂直导通的注浆孔。
本发明与现有技术引比具有如下优点1、工艺方法简单。采用劈裂器将土体劈裂成槽。劈裂器沉进与上提同时一次注浆成型，避免了现有钢筋砼地下连续墙等工艺性、技术性复杂的施工方法。
2、抗渗效果好。劈裂注浆防水帷幕渗透采数为4×10-9cm/s以下，而钢筋砼地下连续墙渗透系数2×10-4-2×10-8cm/s。
3、施工工期短。劈裂注浆防水帷幕工期仅占钢筋砼地下连续墙施工期的30%。
4、造价低。劈裂注浆防水帷幕比钢筋砼地下连续墙降低费用58、76%。
5、结构力学性能合理。劈裂器采用二次抛物线形式，截面惯性矩大，且拱结构受力以轴向力为主，与支护桩结合形式的桩幕结合结构。
图1为劈裂器局部结构示意图。
图2为帷幕墙示意图。
图3为桩幕结合的示意图。
将对本发明的劈裂注浆防水帷幕的施工方法及设备作具体的描述利用放坡的土体支承幕墙，帷幕施工前，沿深开挖工程周边，采用专用成型设备DZ-40Y型激振力330KH振动沉管机，见图1，利用在沉管上设置安装有弧形板劈裂器，其截面呈二次抛物线状，用以沉入地下，将土体劈裂成槽，并且还在劈裂器的对角线上带有与沉管的内腔相互垂直连通的注浆孔用来向沟槽内注入浆液。当基坑允许放坡时，帷幕利用放坡的土体支承幕墙，沉深开挖工程的周边，采用振动沉管机，将带有弧形板劈裂器的沉管沉入地下，因弧形板劈裂器的截面呈二次抛物线状，将土体劈裂成厚60mm、宽900mm的二次抛物线弧形沟槽，通过100/15型砂浆泵(流量100L/mm、压力15kg/cm)将水泥浆注入沉管内，在沉管沉进与上提的振动中，使水泥素浆由沉管头部的漏孔及劈裂器两侧的注浆孔将水泥素浆注入弧形沟槽内，压力注浆后形成700mm厚，呈二次抛物线弧形板水泥墙，(y＝4fx(l-x)/l2，弦长l＝900mm，矢高f＝0.2，l＝180mm，壁厚s＝70mm)按一定顺序连续施工后连锁成封闭的阻水帷幕见图2。
图3为桩幕结合方法的实施方案。利用护壁桩支承帷幕(抵抗侧压力)，帷幕施工前，将桩头A侧(A为外侧、B为内侧)挖开至一定深度，将注浆劈裂器2两侧端贴近桩a、b点之后，沉下沉注浆劈裂器2，同样由砂浆泵将水泥注入沉管1内，利用沉管1沉进与上提的振动中，分别将水泥素浆由沉管1头部和劈裂器2的漏孔注入弧形沟槽内。并按桩间的顺序连锁成封闭的阻水、挡土及防渗。
权利要求
1.劈裂注浆防水帷幕施工方法，其特征在于采用专用振动沉管机将带有弧形板劈裂器的沉管沉入地下，将土体劈裂成二次抛物线弧形沟槽，利用砂浆泵通过沉管沉进与上提的振动中，将水泥素浆由沉管沉头部的漏孔及劈裂器两侧注浆孔注入弧形槽内，形成弧形板墙，连续施工后，连锁成封闭的阻水帷幕墙。
2.按权利要求1所述的劈裂注浆防水帷幕施工方法，其特征在于连续施工帷幕墙的支承形式，还可利用在护壁桩间连锁成封闭的支承幕墙。
3.一种用上述施工方法所使用的设备，包括专用振动沉管机，及其沉管构成，其特征在于利用在沉管(1)上设置弧形板劈裂器(2)，截面呈二次抛物线状，劈裂器(2)的对角线上带有与沉管(1)内腔相互垂直导通的注浆孔(3)。
全文摘要
本发明涉及一种劈裂注浆防水帷幕施工方法及设备，利用在振动沉管机的沉管上设置弧形板劈裂器，截面呈二次抛物线状；通过振动沉管机，将弧形劈裂器沉入地下，将土体劈裂成槽，利用砂浆泵通沉管沿进与上提的振动中，由沿管沉头部的漏孔及劈裂器两侧的注浆孔，将水泥素浆注入弧形槽，形成二次抛物线状板墙，连续施工后，连锁成封闭的阻水帷幕。
文档编号E02D19/00GK1107536SQ9411543
公开日1995年8月30日 申请日期1994年8月29日 优先权日1994年8月29日
发明者刘文涛, 雷茂辉, 李宝贵, 张明义, 张继良, 马永平, 宋世德, 赵殿友, 李静宜, 于力, 倪会新, 兰立志, 李 和, 佟宝华, 岳维国, 杨来弟, 王红月, 侯亚萍, 白学敏 申请人:秦皇岛市第二建筑工程公司, 辽宁有色勘测工程公司秦皇岛工程指挥部