一种开槽、植膜一体化防渗复合幕墙的建造方法与流程

本发明涉及地下建筑结构的建造，具体是一种开槽、植膜一体化防渗复合幕墙的建造方法。

背景技术：

1、将高密度聚乙烯膜、钠基膨润土防水毯等膜状材料，竖向植入地下，作为地下水或污染物阻隔的防渗结构，近年来被应用在建筑工程和污染土治理等领域，取得了一定的应用成果。当前的主要施工方式为借助机械从地面成槽后，在槽段内植入上述膜材料，连续封闭铺设后，形成一道阻隔屏障，由于膜材料渗透性极低，能够起到很好的防渗作用。但是，当前这种植膜工艺的应用并不充分，主要原因有：

2、1、传统的开槽植膜工艺，主要包括挖沟放置、泥浆护壁开槽、框架展膜下放等步骤，其中，开槽和植膜分两个独立工况，需要配备开槽和铺膜两种设备前后施工，从而整个过程的工效较低（＜ 50 m2/d），施工深度一般也仅为20m左右；增大施工深度后，工效率将进一步降低。

3、2、依靠地墙成槽机开槽植膜，需要先施工导墙，养护到位后成槽机才具备施工面，开槽宽度一般大于600mm，膜下放后需要置换或者固化槽内大量泥浆，经济性较差，工序繁琐，并且泥浆造成了环境污染。

4、3、各种防渗薄膜一般是柔性材料，在充满泥浆的槽段内下放受到泥浆浮力、槽壁阻力等外力影响，不仅垂直度难以控制，而且影响到植膜完成后的抗渗效果。

5、4、薄膜在泥浆槽段内彼此连接较为困难，这是限制工艺发展的至关重要的影响因素：采用连接锁扣插接等方式，往往因为泥浆及垂直度影响，造成中途卡死，灌浆型锁扣由于空腔受限，密封效果无法保证。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述缺陷，提出一种开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其采用开槽植膜一体机一次性完成开槽及植膜两道工序，其与传统工艺相比，过程中造成的泥浆排放量大幅降低，形成的超薄防渗幕墙抗渗性能优越、施工工效大幅度提高并且施工深度能够突破20m。

2、为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

3、一种开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，包括

4、步骤1、采用激振或者预钻孔工艺加工接头箱1，接头箱1每两个为一组成对使用，每组两个接头箱1之间的施工间距同膜的宽度一致，接头箱1的植入深度大于膜的铺设深度；

5、步骤2、架设开槽、植膜一体化设备2；

6、步骤3、启动开槽、植膜一体化设备2，使其沿着接头箱1而向下切割土壤，从而成槽并同时将防渗膜随着接头箱1而送入地下并直至达到设计深度；

7、步骤4、当开槽、植膜一体化设备2将防渗膜植入土体设计深度后，绳锯8以从地下收回；

8、其中，

9、所述开槽、植膜一体化设备2通过往复运动的绳锯8而切割土壤，所述绳锯8由两个动力系统驱动卷扬机5驱动而实现横向的往复运动以及上、下移动的动作，当绳锯8到达设计深度后，一侧动力系统驱动卷扬机5脱钩，另一侧动力系统驱动卷扬机5动作，将绳锯8从地底抽回，达到回收目的；

10、所述开槽、植膜一体化设备2防渗膜设置在展膜滚轴7上，所述防渗膜随绳锯8的上、下移动而同步上、下移动，即通过动力系统驱动卷扬机5同步驱动展膜滚轴7动作而将防渗膜展开并跟随在绳锯8的后方同步动作。

11、所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，接头箱1为预制的钢结构或混凝土矩形构件，在接头箱1中内置中隔板11，从而将接头箱分割为等宽度的两个独立箱体；从而单一一个接头箱1负责两侧两块防渗膜的接宽工作。

12、所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，植膜机2包括两根立柱导杆3，该两根立柱导杆3同接头箱1中的导向槽6的对位，绳锯8由一侧立柱导杆3端部伸出，穿过同侧导向槽6，进入对侧的导向槽6内，绳锯8的两端出地面后同两个动力系统驱动卷扬机5相连，并由该两个动力系统驱动卷扬机5驱动；通过动力系统驱动卷扬机5的正反转动，带动绳锯8在土体内来回往复运动，实现切割土体、破坏土体结构、使其成为土体碎屑的目的。

13、所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：在展膜滚轴7上缠绕防渗膜4，将防渗膜4的端部通过加膜片12固定在绳锯8上。

14、所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，在绳锯8切割土体的过程中，开槽、植膜一体化设备2同步控制立柱导杆3向下运动，带动绳锯8一起向地层深部运动；其中，卷扬机控制绳锯水平往复运动，不能控制竖向向下，即如果立柱导杆不接长向下，绳锯只能在同一个深度一直往复；所以立柱控制竖向，卷扬控制绳锯水平向；进一步，立柱导杆根据绳锯切土难易程度，保持匀速向下运动，当长度不足时接长，其中，还包括滑轮9。

15、所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，两侧立柱导杆6都内置泥浆循环孔10，绳锯8在切割土体下放过程中，一侧泥浆循环孔10采用正循环方式喷射泥浆，喷射出的泥浆把绳锯8切割的渣土推向另一侧采用反循环吸浆的泥浆循环孔10，由此在槽段内形成了泥浆循环系统，泥浆具有保持槽段稳定和携带土体碎屑排出槽段的作用。

16、上述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，在泥浆循环孔10内泵送泥浆固化剂，同时不断提升立柱导杆3，槽段内泥浆混合固化剂后，逐渐凝固，形成一道防渗复合幕墙。

17、本发明所提出的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，采用开槽、植膜一体化设备，能够一次性、同步完成开槽及植膜两道工序，并且开槽宽度可以收窄到30mm~50mm，槽段泥浆固化采用原位泥浆固化剂，泥浆排放量大幅度降低。形成的超薄防渗幕墙渗透系数低于1*10-8 cm/s，抗渗性能优越。

18、进一步，本发明所提出的防渗复合幕墙，其施工工效大幅度提高，植膜速度超过350 m2/d，施工深度大于30m；本建造方法可用于地下污染物阻隔墙、大坝防渗芯墙、基坑止水帷幕等领域，不依靠水泥等高能耗固化剂和材料，是一种低碳环保的建造方法，具有较高的经济社会效益。

技术特征：

1.一种开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，包括

2.根据权利要求1所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：接头箱（1）为预制的钢结构或混凝土矩形构件，在接头箱（1）中内置中隔板（11），从而将接头箱分割为等宽度的两个独立箱体；从而单一一个接头箱（1）负责两侧两块防渗膜的接宽工作。

3.根据权利要求1所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：植膜机（2）包括两根立柱导杆（3），由端部绳锯滑轮（9）、导向板（14）、浆管（13）、泥浆循环孔（10）组成。

4.根据权利要求1所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：两根立柱导杆（3）同接头箱（1）中的导向槽（6）的对位，绳锯（8）由一侧立柱导杆（3）端部伸出，穿过同侧导向槽（6），进入对侧的导向槽（6）内，绳锯（8）的两端出地面后同两个动力系统驱动卷扬机（5）相连，并由该两个动力系统驱动卷扬机（5）驱动；通过动力系统驱动卷扬机（5）的正反转动，带动绳锯（8）在土体内来回往复运动，实现切割土体、破坏土体结构、使其成为土体碎屑的目的。

5.根据权利要求1所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：立柱导杆（3）在接头箱（1）中向下运动时，导向板（14）起到确保导杆居中的作用。

6.根据权利要求1所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：绳锯（8）穿过立柱导杆（3）端部的绳锯滑轮（9），在绳锯（8）往复运动中，绳锯滑轮（9）限定绳锯（8）的平面外运动，确保其只在顺膜方向来回往复运动。

7.根据权利要求1所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：在展膜滚轴（7）上缠绕防渗膜（4），将防渗膜（4）的端部通过夹膜片（12）固定在绳锯（8）上。

8.根据权利要求1或3所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：在绳锯（8）切割土体的过程中，开槽、植膜一体化设备（2）同步控制立柱导杆（3）向下运动，带动绳锯（8）一起向地层深部运动。

9.根据权利要求1所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：两侧立柱导杆（3）内置泥浆循环孔（10），绳锯（8）在切割土体下放过程中，一侧泥浆循环孔（10）采用正循环方式喷射泥浆，喷射出的泥浆把绳锯（8）切割的渣土推向另一侧采用反循环吸浆的泥浆循环孔（10），由此在槽段内形成了泥浆循环系统，泥浆具有保持槽段稳定和携带土体碎屑排出槽段的作用。

10.根据权利要求6所述的开槽、植膜一体化同步施工的防渗复合幕墙的建造方法，其特征是：在浆管（13）内泵送泥浆固化剂，由泥浆循环孔（10）进入槽段，同时不断提升立柱导杆（3），槽段内泥浆混合固化剂后，逐渐凝固，形成一道防渗复合幕墙。

技术总结
本发明是一种开槽、植膜一体化防渗复合幕墙的建造方法；包括采用激振或者预钻孔工艺加工接头箱（1），接头箱（1）的植入深度大于膜的铺设深度；架设、启动开槽、植膜一体化设备（2），使其沿着接头箱（1）而向下切割土壤，从而成槽并同时将防渗膜随着接头箱（1）而送入地下并直至达到设计深度；当达到设计深度后，绳锯（8）从地下收回。本发明所提出的防渗复合幕墙的建造方法，采用开槽、植膜一体化设备，从而一次性、同步完成开槽及植膜两道工序，并且开槽宽度可以收窄到30mm~50mm，槽段泥浆固化采用原位泥浆固化剂，泥浆排放量大幅度降低；形成的超薄防渗幕墙渗透系数低于1*10<supgt;‑8</supgt; cm/s，抗渗性能优越。

技术研发人员：娄荣祥,周振,杜策,李耀良,叶观宝,林坚,张力
受保护的技术使用者：上海渊水环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19