一种地连墙竖向接头防绕流装置及方法与流程

本发明属于岩土工程施工，涉及地下连续墙施工，特别涉及一种地连墙竖向接头防绕流装置及方法。

背景技术：

1、随着地铁建设的持续发展，地下连续墙在地铁车站的修建过程中得到了广泛应用，且呈大深度、大厚度的发展趋势；在地下连续墙施工阶段，地连墙竖向接头作为其关键工艺及施工节点，接头的施工质量直接影响地下连续墙的整体质量和抗渗效果；目前，在地下连续墙的混凝土施工过程中，大多采用工字钢接头单元槽段施工技术对地连墙竖向接头进行施工，但在工字钢接头处易出现混凝土绕流的风险。

2、目前，针对为防止地连墙竖向接头的混凝土绕流现象，通长采用在接头处抛掷沙袋、薄铁皮或钢接头箱的方式进行填充以防止绕流发生；但在具有深厚粉细砂层或深厚淤泥层的富水软土地层中，上述传统的防绕流手段的效果不佳，无法有效阻断混凝土的绕流路径，进而无法满足地下连续墙的施工质量要求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种地连墙竖向接头防绕流装置及方法，以解决传统的防绕流手段的效果不佳，无法有效阻断混凝土的绕流路径，进而无法满足地下连续墙的施工质量要求的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明提供了一种地连墙竖向接头防绕流装置，包括分体式水囊、水囊密封阀门、水囊供水管、下部水囊注水管、上部水囊注水管及注水加压系统；

4、所述分体式水囊竖向设置在地连墙工字钢接头的侧边，并远离待施工地连墙槽段一侧设置；所述分体式水囊包括竖向设置的上部水囊及下部水囊，所述上部水囊的底端与所述下部水囊的顶端之间采用密封连接块相连；所述水囊密封阀门设置在所述上部水囊的顶端，所述水囊供水管的第一端与所述水囊密封阀门的进口相连，所述水囊供水管的第二端与注水加压系统的出口相连；

5、所述下部水囊注水管及所述上部水囊注水管均设置在所述分体式水囊的内部；其中，所述下部水囊注水管的上端与所述水囊密封阀门的第一出口相连，所述下部水囊注水管的下端依次贯穿所述上部水囊的底端、所述密封连接块及所述下部水囊的顶端后并朝所述下部水囊的底端延伸；所述上部水囊注水管的上端与所述水囊密封阀门的第二出口相连，所述上部水囊注水管的下端朝所述上部水囊的底端延伸。

6、进一步的，所述上部水囊及所述下部水囊均采用圆柱型的空心水囊结构，所述圆柱型的空心水囊结构包括从外到内依次设置的耐磨橡胶层、水囊受力骨架及水囊密封内胆；其中，所述水囊受力骨架采用尼龙丝网制作而成。

7、进一步的，所述分体式水囊的竖向长度小于待施工地连墙的设计深度，且所述分体式水囊的竖向长度与待施工地连墙的设计深度相差3-5m；其中，所述圆柱型的空心水囊结构的横截面外径尺寸大于待施工地连墙的槽宽尺寸。

8、进一步的，还包括水囊固定机构；所述水囊固定机构竖向设置在所述分体式水囊的侧边，并远离所述地连墙工字钢接头一侧设置；其中，所述水囊固定机构用于将所述分体式水囊限制在所述地连墙工字钢接头的侧边。

9、进一步的，所述水囊固定机构包括竖向固定钢筋和水平固定钢筋；所述竖向固定钢筋竖向设置在所述分体式水囊的侧边，且所述竖向固定钢筋的下端插入待施工地连墙的底部基础内；所述水平固定钢筋设置在待施工地连墙的顶端地面上，且所述竖向固定钢筋的上端与所述水平固定钢筋垂直相连。

10、进一步的，还包括压力监测表、第一压力传感器及第二压力传感器；所述压力监测表设置在所述水囊密封阀门的侧边；所述第一压力传感器设置在所述上部水囊的内部底端，所述第一压力传感器的输出端与所述压力监测表的第一输入端相连；所述第二压力传感器设置在所述下部水囊的内部底端，所述第二压力传感器的输出端与所述压力监测表的第二输入端相连。

11、进一步的，所述注水加压系统包括蓄水池、水泵及快接水管；所述蓄水池的出口通过管路与所述水泵的进口相连，所述水泵的出口与所述快接水管的一端相连，所述快接水管的另一端与所述水囊供水管的第二端相连。

12、进一步的，还包括垫高沙袋；所述垫高沙袋堆设在所述下部水囊的底端与待施工地连墙的槽底之间。

13、进一步的，所述密封连接块为环形块状结构，所述密封连接块的上端面与所述上部水囊的底端胶粘固定，所述密封连接块的下端面与所述下部水囊的顶端胶粘固定；其中，所述密封连接块的中心设置有管道通过孔，所述管道通过孔用于所述下部水囊注水管贯穿通过。

14、本发明还提供了一种地连墙竖向接头防绕流方法，利用所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置；

15、其中，所述地连墙竖向接头防绕流方法，包括：

16、向所述分体式水囊进行一次注水，以使所述分体式水囊吊装后呈自然下垂状态；其中，一次注水的注水量小于所述分体式水囊的额定注水容量；

17、吊装并下放所述分体式水囊至地连墙工字钢接头的侧边；

18、当所述分体式水囊下放至预设高度后，向所述分体式水囊中进行二次注水，直至达到所述分体式水囊的额定注水容量，以使所述分体式水囊的侧壁与地连墙槽壁紧密接触；之后，开始进行待施工地连墙的混凝土浇注施工；

19、混凝土浇注施工完成并达到初凝条件后，排出所述分体式水囊中的注水；之后，拔出所述分体式水囊等待下一地连墙槽段循环使用。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

21、本发明提供了一种地连墙竖向接头防绕流装置及方法，将分体式水囊竖向设置在地连墙工字钢接头的侧边，利用注水加压系统向分体式水囊的上部水囊和下部水囊中分别注水加压，确保注水加压后的上部水囊和下部水囊的侧壁与地连墙槽壁紧密接触；通过注水压力将分体式水囊压紧在地连墙槽壁上，承受混凝土的挤压作用，实现利用分体式水囊对地连墙工字钢接头与地连墙槽壁之间缝隙的封堵作用，有效避免混凝土绕流现象的发生；其次，将分体式水囊上下分段为上部水囊和下部水囊，能够实现对上部水囊和下部水囊的独立注水控制，能够满足槽段底部和上部土层条件不同导致的所需的工作压力差异，有效提升了防绕流效果；本发明装置结构简单，施工过程难度小，能够有效防止混凝土的绕流现象，阻断混凝土的绕流路径，避免了地连墙接头处的渗漏水现象，确保了地下连续墙的施工质量。

22、进一步的，利用设置在分体式水囊侧边的水囊固定机构对分体式水囊进行限位固定，避免混凝土浇注施工过程分体式水囊发生偏移，有效提升了装置的防绕流效果。

23、进一步的，利用第一压力传感器、第二压力传感器及压力监测表组合而成的压力监测系统，实现对注水加压过程的压力监控，确保了施工过程的安全性和精确性。

技术特征：

1.一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，包括分体式水囊(1)、水囊密封阀门(2)、水囊供水管(3)、下部水囊注水管(4)、上部水囊注水管(5)及注水加压系统；

2.根据权利要求1所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，所述上部水囊(101)及所述下部水囊(103)均采用圆柱型的空心水囊结构，所述圆柱型的空心水囊结构包括从外到内依次设置的耐磨橡胶层(1001)、水囊受力骨架(1002)及水囊密封内胆(1003)；其中，所述水囊受力骨架(1002)采用尼龙丝网制作而成。

3.根据权利要求2所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，所述分体式水囊(1)的竖向长度小于待施工地连墙的设计深度，且所述分体式水囊(1)的竖向长度与待施工地连墙的设计深度相差3-5m；其中，所述圆柱型的空心水囊结构的横截面外径尺寸大于待施工地连墙的槽宽尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，还包括水囊固定机构(6)；所述水囊固定机构(6)竖向设置在所述分体式水囊(1)的侧边，并远离所述地连墙工字钢接头(15)一侧设置；其中，所述水囊固定机构(6)用于将所述分体式水囊(1)限制在所述地连墙工字钢接头(15)的侧边。

5.根据权利要求4所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，所述水囊固定机构(6)包括竖向固定钢筋和水平固定钢筋；所述竖向固定钢筋竖向设置在所述分体式水囊(1)的侧边，且所述竖向固定钢筋的下端插入待施工地连墙的底部基础内；所述水平固定钢筋设置在待施工地连墙的顶端地面上，且所述竖向固定钢筋的上端与所述水平固定钢筋垂直相连。

6.根据权利要求1所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，还包括压力监测表(7)、第一压力传感器(8)及第二压力传感器(9)；所述压力监测表(7)设置在所述水囊密封阀门(2)的侧边；所述第一压力传感器(8)设置在所述上部水囊(101)的内部底端，所述第一压力传感器(8)的输出端与所述压力监测表(7)的第一输入端相连；所述第二压力传感器(9)设置在所述下部水囊(103)的内部底端，所述第二压力传感器(9)的输出端与所述压力监测表(7)的第二输入端相连。

7.根据权利要求1所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，所述注水加压系统包括蓄水池(10)、水泵(11)及快接水管(13)；所述蓄水池(10)的出口通过管路与所述水泵(11)的进口相连，所述水泵(11)的出口与所述快接水管(13)的一端相连，所述快接水管(13)的另一端与所述水囊供水管(3)的第二端相连。

8.根据权利要求1所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，还包括垫高沙袋(14)；所述垫高沙袋(14)堆设在所述下部水囊(103)的底端与待施工地连墙的槽底之间。

9.根据权利要求1所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置，其特征在于，所述密封连接块(102)为环形块状结构，所述密封连接块(102)的上端面与所述上部水囊(101)的底端胶粘固定，所述密封连接块(102)的下端面与所述下部水囊(103)的顶端胶粘固定；其中，所述密封连接块(102)的中心设置有管道通过孔，所述管道通过孔用于所述下部水囊注水管(4)贯穿通过。

10.一种地连墙竖向接头防绕流方法，其特征在于，利用如权利要求1-9任意一项所述的一种地连墙竖向接头防绕流装置；

技术总结本发明涉及岩土工程施工技术领域，公开了一种地连墙竖向接头防绕流装置及方法，包括分体式水囊；分体式水囊竖向设置在地连墙工字钢接头的侧边，并远离待施工地连墙槽段一侧设置；分体式水囊包括上部水囊及下部水囊；水囊密封阀门设置在上部水囊的顶端，水囊供水管的第一端与水囊密封阀门的进口相连，第二端与注水加压系统的出口相连；下部水囊注水管及上部水囊注水管均设置在分体式水囊的内部；下部水囊注水管的上端与水囊密封阀门的第一出口相连，下端朝下部水囊的底端延伸；上部水囊注水管的上端与水囊密封阀门的第二出口相连，下端朝上部水囊的底端延伸；本发明能够防止混凝土的绕流现象，阻断混凝土的绕流路径，确保了地下连续墙的施工质量。技术研发人员：武玉山,张耀洪,马玉龙,周阳,于磊,林春发,张才德,张洪耀,段浩,李朋受保护的技术使用者：中铁七局集团西安铁路工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11