导向隔墙的制作方法

本实用新型涉及建筑施工领域，特别是涉及用于既有地下结构的基坑围护结构的导向隔墙。

背景技术：

在城市建设的发展过程中，城市地下空间已经得到了较为广泛的开发利用。但随着城市化进程的发展，人们对地下空间的功能需求也逐步提高，一些既有地下结构逐渐不能适应新的功能需求，对既有地下结构进行拆除、扩建甚至开挖增层等改造工作，将是今后城市地下空间发展的必然趋势。

对地下结构进行开挖增层施工，则涉及到在既有地下结构内部进行基坑围护结构施工的问题。当地下水位高于既有地下结构的底板时，在既有地下结构内部进行围护结构施工会面临以下难题：

在既有底板上开洞会造成地下水突涌，导致在既有地下结构内部无法进行施工作业。此外，地下水及地基土涌入地下室，也会造成周边环境沉降，对周边建筑、管线、道路等设施造成扰动影响。

高水位地区进行围护结构施工时，一般需要采用护壁泥浆以平衡槽段深部的水土侧压力，避免围护结构施工期间的土壁坍塌。护壁泥浆的液面理论高度一般接近于地下水埋深，即护壁泥浆的液面高度要高于既有地下结构底板，因此必须增加措施以保障泥浆的液面高度。

在面对上述工程问题时，目前采用以下两种常规方法：

将围护结构外扩至既有地下室以外，以避免在地下室内部施工围护结构。

在既有地下室内进行满堂土体回填，填土高度高于地下水位并尽量接近地面。

在中心城区等各类建筑物密集地区,方法(1)往往受保护红线或场地环境限制，无法将围护结构外扩；受既有地下结构内部竖向构件的影响，方法(2)--满堂回填施工难度大、填土往往不密实，不利于重型施工设备作业，围护结构施工时也易出现泥浆窜涌或塌壁问题。此外，不论是方法(1)还是方法(2)，工程量都成倍增加，存在安全风险大、施工周期长、经济性差等缺点。

综上所述，对既有地下结构进行开挖增层改造工作中，现行的外扩围护结构或者满堂土体回填均存在较大安全风险、较长的施工工期和施工成本高的问题，已经越来越不能满足现代化施工的低风险、高效率、低成本的绿色施工要求，如何规避安全风险、提高开挖增层改造既有地下结构的工作效率和施工质量、降低人力成本和工人劳动强度已经成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对当前既有地下结构开挖增层改造工作中安全风险大、工作效率低、施工成本高的问题，提供一种导向隔墙。

一种导向隔墙，位于地下结构之中，包括两面相对设置的钢筋混凝土墙，两面所述钢筋混凝土墙之间的空间用于设置基坑围护结构；所述钢筋混凝土墙从所述地下结构的顶板向下延伸到所述地下结构的底板，每一面所述钢筋混凝土墙内设置有钢筋组件，所述钢筋组件的下端植入所述地下结构的底板内。

上述导向隔墙，解决了高地下水位地区对既有地下结构进行开挖增层改造工作时出现的地下水突涌问题，以及进行围护结构施工时，无法保障足够护壁泥浆液面高度而造成土壁坍塌等问题。通过在既有地下结构内拟建基坑围护结构的两侧建造导向隔墙，将基坑围护结构的作业区与地下结构的其他区域进行了分隔，一方面，可以避免在破除地下结构的底板时地下水涌入其他非作业区；另一方面，在施工基坑围护结构时，能够形成接近地下水埋深的护壁泥浆液面高度，避免土壁坍塌；此外，导向隔墙的施工不受场地环境的限制，不会受地下结构内部竖向构件的影响、施工难度小，竖向筋的下端植入在地下结构的底板内，这种设计可以保证后浇注的钢筋混凝土墙与先前浇注的既有地下结构之间结合强度，提高钢筋混凝土墙性能，保障既有地下结构开挖增层改造整个过程的安全，钢筋组件起到对既有地下结构进行加固补强的作用，提高了既有地下结构的竖向承载力，以满足重型施工设备在既有结构顶板上的作业要求，围护结构施工时也不会出现塌壁或泥浆窜涌问题。

在其中一个实施例中，所述钢筋组件包括竖向设置的竖向筋，所述竖向筋的下端植入在所述地下结构的底板内，在所述竖向筋的一侧设置有若干行水平筋，所述竖向筋与相应所述水平筋固定连接。

在其中一个实施例中，所述竖向筋与相应所述水平筋通过钢丝捆扎固定连接，或者通过焊接方式固定连接。

在其中一个实施例中，所述钢筋混凝土墙与所述地下结构的底板之间的接缝处设置防水结构。

在其中一个实施例中，所述防水结构包括若干间隔设置的止水注浆导管，所述止水注浆导管一端朝下埋在所述钢筋混凝土墙内，另一端外露出所述钢筋混凝土墙。

在其中一个实施例中，所述防水结构包括至少一个止水带，所述止水带沿着所述钢筋混凝土墙与底板相接处的接缝的延伸方向布置，所述止水带包括设置于所述地下结构的底板表面的凹槽和凹槽填充物。

在其中一个实施例中，所述防水结构为凹凸卡槽阻水，所述凹凸卡槽阻水包括若干设置于所述地下结构的底板表面的矩形槽和若干设置于所述钢筋混凝土墙底面的矩形齿，所述矩形齿分别插入相应所述矩形槽内。

在其中一个实施例中，所述凹槽填充物为遇水膨胀密封胶。

上述描述的导线隔墙，至少具有以下有益的技术效果：

(1)有效提高了工作效率，只需要按照设计要求设置导向隔墙，并在其中施工基坑围护结构即可，无需外扩基坑围护结构或者满堂土体回填，施工难度大大降低，施工工程量也降低了很多，直接提高了开挖增层既有地下结构等改造工作的效率。

(2)降低了基坑围护结构的施工安全风险，导向隔墙将基坑围护结构的作业区与地下结构的其他区域进行了分隔，一方面，可以避免在破除地下结构的底板时地下水涌入其他非作业区；另一方面，在导向隔墙围成的范围内施工基坑围护结构时，能够形成接近地下水埋深的护壁泥浆液面高度，避免土壁坍塌；此外，导向隔墙还可对既有地下结构进行加固补强，提高了既有地下结构的竖向承载力，以满足重型施工设备在既有结构顶板上的作业要求，进行基坑围护结构施工时也不会出现塌壁或泥浆窜涌问题。

(3)降低了基坑围护结构的施工成本，只需在基坑围护结构两侧一定范围内修建防水导向隔墙即可避免地下水突涌和土壁坍塌的现象，也克服了既有地下结构的竖向承载力不能支撑大型施工机械的荷载的问题，因此不再需要进行其他施工，工程量大大降低，减少了施工过程中人力、物力、财力的投入成本。

由于存在以上优势，本实用新型可以规避安全风险，能够提高开挖增层改造既有地下结构的工作效率和施工质量，降低人力成本和工人劳动强度，更加符合现代化建筑施工的低风险、高效率、低成本的绿色施工要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的导向隔墙和基坑围护结构的横截面视图；

图2为图1的a局部放大图；

图3为本实用新型一实施例的防水结构示意图；

图4为本实用新型又一实施例的防水结构示意图；

图5为本实用新型再一实施例的防水结构示意图；

图6-图10为本实用新型一实施例中基坑围护结构的施工方法各步骤的施工示意图。

图中：1-地下结构、2-导向隔墙、3-基坑围护结构、4-充填料、5-清障机、11-顶板、12-中间板、13-底板、21-竖向筋、22-水平筋、23-钢筋笼、24-防水结构、25-模板、26-止水注浆导管、27-外止水带、28-内止水带、30-矩形槽、31-矩形齿、32-凹槽、33-凹槽填充物、201-钢筋混凝土墙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型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例。本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例作出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。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。

如图1和图2所示，本实用新型一实施例中的导向隔墙2，位于既有建筑物的地下结构1之中，地下结构1包括地下结构1的顶板11、地下结构1的中间板12以及地下结构1的底板13，导向隔墙2包括两面相对设置的钢筋混凝土墙201，两面钢筋混凝土墙201之间的空间范围用于设置基坑围护结构3，钢筋混凝土墙201从地下结构1的顶板11向下延伸到地下结构1的底板13，每一面钢筋混凝土墙201内设置有钢筋组件，所述钢筋组件的下端植入所述地下结构的底板内。这种设计可以保证后浇注的钢筋混凝土墙201与先前浇注的既有地下结构1之间结合强度，提高钢筋混凝土墙201性能，保障既有地下结构1开挖增层改造整个过程的安全。钢筋混凝土墙201在制作时，可在钢筋组件两侧外一定距离支模板25，并在两块模板25之间的空间内进行混凝土浇筑，养护后即可形成。

设置的导向隔墙2用于解决高地下水位地区对既有地下结构1进行开挖增层改造工作时出现的地下水突涌问题，以及进行围护结构施工时，无法保障足够护壁泥浆液面高度而造成土壁坍塌的问题。通过在既有地下结构1内拟建基坑围护结构的两侧建造导向隔墙2，将基坑围护结构3的作业区与地下结构1的其他区域进行了分隔，一方面，可以避免在破除地下结构1的底板13时地下水涌入其他非作业区；另一方面，在施工基坑围护结构3时，能够形成接近地下水埋深的护壁泥浆液面高度，避免土壁坍塌；此外，导向隔墙2施工难度小，钢筋组件起到对既有地下结构进行加固补强的作用，提高了既有地下结构1的竖向承载力，可以满足重型施工设备在地下结构顶板11上的作业要求，施工时不会出现塌壁或泥浆窜涌的问题。

参考图1，在一些实施例中，钢筋组件包括竖向设置的竖向筋21，竖向筋21的下端植入在地下结构1的底板13内，在竖向筋21的外侧设置有若干行水平筋22，竖向筋21与相应水平筋22固定连接，形成钢筋笼23。竖向筋21的下端植入在地下结构的底板内，可以充分保证后浇注的钢筋混凝土墙201与先前浇注的地下结构1之间结合强度，提高钢筋混凝土墙201性能，保障既有地下结构开挖增层改造整个过程的安全；竖向筋21与相应水平筋22所形成的钢筋笼23整体上支撑度和稳定性更好，对既有地下结构的加固补强作用更强，提高了既有地下结构的竖向承载力，更好地满足了重型施工设备在既有结构顶板上的作业要求，围护结构施工时也不会出现塌壁或泥浆窜涌问题。根据实际工程经验，竖向筋21与相应水平筋22通过钢丝捆扎固定连接，或者通过焊接方式固定连接。可以理解地，在其他一些实施例中，钢筋组件还可以是单独的竖向筋21或其他形式的钢筋结构，此处不作限制。

参考图1和图2，在一些实施例中，为了更好的防止施工过程地下会渗流到非施工区，避免影响正常施工，在每面钢筋混凝土墙201与地下结构1的底板13之间的接缝处设置防水结构24。

参考图2和图3,本实用新型一实施例中，防水结构24包括若干间隔设置的止水注浆导管26，止水注浆导管26一端朝下埋在钢筋混凝土墙201内，另一端水平朝外露出钢筋混凝土墙201；利用注浆泵将具有一定压力的注浆液通过止水注浆导管26强行注入钢筋混凝土201与地下结构1的底板13之间的接缝的土层颗粒间的孔隙土层中，起到挤密和充填作用，迫使土层孔隙内的部分或大部分水和空气排出，从而加快土层的固结稳定，阻止或控制水流通过并起到改善土壤结构的功效。注浆液由超细水泥浆加适量水玻璃配制而成。注浆液注入地层后，水玻璃浆液及配料可与土层中碳酸钙起化学反应，生成硅胶；水泥与土颗粒及土层中其它填物胶结。注浆液通过土层中孔隙，起劈裂和渗流充填作用，所经之处均与土层牢固胶结。优选的，止水注浆导管26可以为l形，止水注浆导管26一端竖直向下埋在钢筋混凝土墙内，另一端水平外露出钢筋混凝土墙。l形的止水注浆导管26形状简单，有利于注浆液顺利进入钢筋混凝土201与底板13之间的接缝的土层颗粒间的孔隙土层中。

防水结构24可以是止水带。具体参考图4，在另一实施例中，防水结构24包括两道并列设置的外止水带27和内止水带28，内止水带28和外止水带27均沿着钢筋混凝土墙201与底板13相接处的接缝的延伸方向布置，内止水带28和外止水带27均包括设置于地下结构1的底板13表面的凹槽32和凹槽填充物33。凹槽填充物33遇水后能靠自身吸水因子吸水膨胀，使自身体积膨胀增大，挤密新老混凝土之间的缝隙形成不透水的可塑性胶体，彻底堵塞缝隙，并具有整体平衡和自愈功能，达到止水效果。工程实践证明，遇水膨胀密封胶是一种性能优良的凹槽填充物33，它是一种单液型遇水膨胀、湿气固化、弹性密封的密封胶，因止水胶有很好的密封、止水效果。遇水膨胀密封胶一经硬化就变成复原性良好的橡胶弹性体、浸水后自身体积膨胀、充填空隙发挥密封、止水效果。作为土木、建筑工程的水道周边止水材可以发挥优良性能、用途范围极为广泛。

参考图5，在再一实施例中，防水结构24为凹凸卡槽阻水，凹凸卡槽阻水包括若干设置于地下结构1的底板13表面的矩形槽30和若干设置于钢筋混凝土墙201下端面的矩形齿31，矩形齿31分别插入相应矩形槽30内。相啮合的矩形槽30和矩形齿31形成了迷宫式密封，迷宫式密封属于非接触式密封，是利用增加流体的局部损失以消耗其能量的方式来阻止流体向外泄露。

此外，本实用新型还提供一种导向隔墙的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：根据设计要求，在地下结构1的底板13上放样，在拟建基坑围护结构3的位置的两侧的预定范围内确定两面钢筋混凝土墙201的位置，从而确定导向隔墙2的位置；

步骤2：在对应于钢筋混凝土墙201的位置的地下结构1的底板103上植入竖向筋21，竖向筋21从地下结构1的顶板11向下延伸到地下结构1的底板13，参考图2，为了提升支撑度，竖向筋21并列设置有两根；在竖向筋21一侧设置若干行水平筋22，并将竖向筋21与相应水平筋22固定连接形成钢筋笼23；以及

步骤3：在钢筋笼23两侧外一定距离支模板25，并进行混凝土浇筑，养护后形成用于既有地下结构1的基坑围护结构3的导向隔墙2。

上述钢筋笼23的安装方式较为灵活，能够根据实际安装空间的大小随时微调竖向筋21和水平筋22的设置位置。在其他一些实施例中，可以根据需要预先在地面上制成钢筋笼23，并将钢筋笼23的下端植入所述地下结构1的底板13内，本实用新型对此不作限制。

竖向筋21与相应水平筋22通过钢丝捆扎固定连接，或者通过焊接方式固定连接。

参考图2，本实用新型一实施例中，在，还包括：在导向隔墙2与地下结构1的底板13之间设置防水结构24。

参考图3，本实用新型一实施例中,防水结构24包括若干间隔设置的止水注浆导管26，止水注浆导管26一端朝下顶在地下结构1的底板13上表面，另一端外露出相应模板25。

防水结构24还可以是止水带。具体参考图4，本实用新型又一实施例中,防水结构24包括两道并列设置的外止水带27和内止水带28，内止水带28和外止水带27均沿着钢筋混凝土墙201与底板13相接处的接缝的延伸方向布置，内止水带28和外止水带27均包括在地下结构1的底板13表面凿出凹槽32，并在出凹槽32内填满凹槽填充物33，凹槽填充物33的顶面不低于地下结构1的底板13表面。在其他一些实施例中，止水带可以设为若干道，本实用新型对此不作限制。工程实践经验证明，凹槽填充物33优选遇水膨胀密封胶。

参考图5，本实用新型再一实施例中,防水结构24包括凹凸卡槽阻水，凹凸卡槽阻水包括在地下结构1的底板13表面凿出的若干间隔设置的矩形槽30，在浇筑钢筋混凝土墙201过程中，在钢筋混凝土墙201下端面对应矩形槽30的位置形成矩形齿31，矩形槽30和矩形齿31相互啮合，形成迷宫式密封，阻止或减少水流从内侧渗流到外侧。

另外，本实用新型还提供一种基坑围护结构3的施工方法，图6-图10为本实用新型一实施例中基坑围护结构施工方法各步骤的施工示意图。具体来说，基坑围护结构施工方法包括如下步骤：

步骤a：参考图6，清理既有地下结构1，根据设计要求在既有地下结构1内放样，对拟建基坑围护结构3进行定位；

步骤b：参考图7，根据设计要求在拟建基坑围护结构3的位置的两侧建造如上述导向隔墙2；

步骤c：参考图8，除地下结构1的底板13外，凿除导向隔墙2所围范围内的所述既有地下结构1的部分；

步骤d：继续参考图8，在所述导向隔墙2所围范围内的空间进行回填充填料4；

步骤e：参考图9，用清障机5逐孔清障破除导向隔墙2所围范围内地下结构1的底板13，每孔清障完成后及时回填孔内空隙；

在该步骤破除底板前回填充填料4是由于，既有地下结构1的底板13位于地下水位以下，因此如果不回填而直接破除底板13，则地下水土会涌入导向隔墙2围成的空间，造成水土流失的同时还会影响周边环境，还可能造成底板13产生突发的沉降。因此在破除底板13前，先用回填料对导向隔墙2之间的整个空间进行充填，然后再利用钢套管逐孔破除底板13，并且每孔破除后需要回填孔内空隙。

步骤f：参考图10，在导向隔墙2隔离出的空间中进行基坑围护结构3施工，完成基坑围护结构3。在高水位地区，基坑围护结构3如地墙、灌注桩等在施工时要采用护壁泥浆，当护壁泥浆液面高度不低于地下水位时才能保证土体不会塌壁，也就是说护壁泥浆的液面需要高于底板13。如果地连墙或排桩的施工没有在充填料4中进行，护壁泥浆就会灌满导向隔墙2之间的全部空间，极易造成泥浆窜涌，因而该步骤中基坑围护结构3需要在土体充填的环境下施工。

本实用新型一实施例中，在上述步骤b中，包括先在地下结构1的底板13上表面钻孔，将所述竖向筋21插入相应的孔内，待固化养护预定时间后，进行抗拔试验。还包括在导向隔墙2与地下结构1的底板13之间设置防水结构24。

本实用新型一实施例中,防水结构24包括若干间隔设置的止水注浆导管26，止水注浆导管26为l形且一端朝下顶在地下结构1的底板13上表面，另一端水平朝外并露出相应模板25。

本实用新型又一实施例中，防水结构24包括两道并列设置的外止水带27和内止水带28，内止水带28和外止水带27均沿着钢筋混凝土墙201与底板13相接处的接缝的延伸方向布置，内止水带28和外止水带27均包括在地下结构1的底板13表面凿出凹槽32，并在出凹槽32内填满凹槽填充物33，凹槽填充物33的顶面不低于地下结构1的底板13表面。在其他一些实施例中，止水带可以设为若干道，本实用新型对此不作限制。工程实践经验证明，凹槽填充物33优选遇水膨胀密封胶。

本实用新型再一实施例中,防水结构24包括凹凸卡槽阻水，凹凸卡槽阻水包括在地下结构1的底板13表面凿出的若干间隔平行设置的矩形槽30，在浇筑钢筋混凝土墙201过程中，在钢筋混凝土墙201下端面对应矩形槽30的位置形成矩形齿31，矩形槽30和矩形齿31相互啮合，形成迷宫式密封，阻止或减少水流从内侧渗流到外侧。

本实用新型一实施例中，在上述步骤d中，所用的充填料4为粘性土、砂土或水泥拌合土一种或者几种的混合物。

本实用新型一实施例中，在上述步骤e中，包括采用钢套筒逐孔回转破除工艺，在利用钢套筒破除导向隔墙2所围范围内地下结构1的底板13的同时，利用与充填料4成分一致的材料如粘性土、砂土或水泥拌合土一种或者几种的混合物对所述钢套筒拔除后产生的空隙进行回填，钢套筒的直径最好在1.2～1.5m之间。

针对于高地下水位，在对既有地下机构1进行开挖增层改造时，本实用新型提供的一种导向隔墙2及其施工方法和基坑围护结构3的施工方法，通过在既有地下结构1内拟建基坑围护结构3的两侧建造导向隔墙2，将基坑围护结构3的作业区与既有地下结构1的其他区域进行了分隔。一方面，可以避免在破除地下结构1的底板13时地下水涌入其他非作业区；另一方面，在施工基坑围护结构3时，能够形成接近地下水埋深的护壁泥浆液面高度，避免土壁坍塌；此外，导向隔墙2施工难度小，还可对既有地下结构1进行加固补强，提高了地下结构1的竖向承载力。本实用新型提供的用于既有地下结构1的基坑围护结构3及其导向隔墙2的施工方法针对与既有地下结构1这一特定条件，克服了现有方法安全风险大，施工周期长，经济性差等缺点，更加符合现代化建筑施工的低风险、高效率、低成本的绿色施工要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。