一種預制裝配井壁結構及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預制裝配井壁結構及其施工方法，該預制裝配井壁結構由若干預制管片沿縱向和環(huán)向拼接裝配而成，所述預制管片內(nèi)間隔設有貫穿上下兩端的若干預應力通孔、若干注漿孔和若干排漿孔，所述預應力通孔內(nèi)設有預應力連接件，所述預應力連接件從所述預應力通孔的上下兩端伸出，所述預制管片內(nèi)側的環(huán)向兩端均設有斜內(nèi)孔，所述斜內(nèi)孔中預埋有斜向連接套管，沿縱向及環(huán)向相鄰的兩個預制管片之間設有傳力襯墊和止水構造。本發(fā)明的預制裝配井壁結構通過預制管片拼接而成，減少了豎井基坑開挖圍護暴露時間，簡化了濕作業(yè)工序的復雜過程，降低了工人的勞動強度，施工速度快、成本造價低且環(huán)境污染小，具有良好的社會效應和經(jīng)濟效應。
【專利說明】
一種預制裝配井壁結構及其施工方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及地下建筑施工技術領域，具體涉及一種預制裝配井壁結構及其施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著城市化進程加快，城市人口高度密集，生產(chǎn)與交通工具密集，使得北京、上海、廣州等大中型城市停車難的矛盾日益突出，在中心城區(qū)和一些重點保護建筑密集的地區(qū)增建多層地下停車庫是值得研究的熱門問題；目前各個國家均極力推廣“海綿”城市，對如何使特大型城市的蓄水功能得到提高和改善進行了一系列探索，其中日本東京建立世界最大的深部蓄水管道工程，有效改善了城市的蓄水功能。目前我國諸多大城市如上海、北京等都存在蓄水能力弱的問題，因此急需建立深部地下蓄水工程，特別是地下豎井工程的開發(fā)已是大勢所趨，目前針對地下空間大型豎井井壁結構通常采用現(xiàn)澆式井壁結構施工，不僅施工周期長、濕作業(yè)工序復雜、基坑槽壁暴露時間長，而且質量難以保證，未能切實滿足實際需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種預制裝配井壁結構及其施工方法，以解決上述技術問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是:一種預制裝配井壁結構，由若干預制管片沿縱向和環(huán)向拼接裝配而成，所述預制管片內(nèi)間隔設有貫穿上下兩端的若干預應力通孔、若干注漿孔和若干排漿孔，所述預應力通孔內(nèi)設有預應力連接件，所述預應力連接件從所述預應力通孔的上下兩端伸出，所述預制管片內(nèi)側的環(huán)向兩端均設有斜內(nèi)孔，所述斜內(nèi)孔中預埋有斜向連接套或斜螺栓，沿縱向及環(huán)向兩個相鄰預制管片之間設有傳力襯墊和止水構造。
[0005]進一步的，所述預應力通孔包括外圈通孔和內(nèi)圈通孔，分別沿所述預制管片的外側邊緣和內(nèi)側邊緣均勻排列。
[0006]進一步的，所述預應力通孔內(nèi)還套設有薄壁鋼管或塑料管，所述薄壁鋼管或塑料管內(nèi)澆筑由水泥砂漿，所述預應力連接件包覆于所述水泥砂漿內(nèi)。
[0007]進一步的，所述預應力連接件為鋼絞線或鋼棒。
[0008]進一步的，所述注漿孔和排漿孔位于所述外圈通孔和內(nèi)圈通孔之間，所述注漿孔和排漿孔一一間隔排列，相鄰兩個所述注漿孔的距離小于所述預制管片的厚度。
[0009]進一步的，環(huán)向相鄰兩個預制管片的斜向連接套管之間通過斜螺栓連接。
[0010]進一步的，所述止水構造為彈性密封墊。
[0011]進一步的，沿縱向相鄰兩個所述預制管片間還通過銷釘連接。
[0012]進一步的，所述預制管片的縱截面為鍥形，若干所述預制管片的厚度不同。
[0013]進一步的，所述預制管片的內(nèi)側還設有預埋鋼筋接駁器。
[0014]本發(fā)明還提供一種預制裝配井壁結構的施工方法，包括以下步驟:
[0015]S1:根據(jù)豎井的結構尺寸、起重運輸方式、施工處的地質條件及周邊環(huán)境因素對預制管片的形狀和尺寸進行設計，并在工廠中進行預制，將預制出的預制管片運輸至施工現(xiàn)場；
[0016]S2:將所述預制管片分段裝配成環(huán)形，所述預制管片縱向通過預應力連接件、銷釘以及傳力襯墊進行連接，環(huán)向通過斜向連接套管、斜螺栓、以及傳力襯墊進行連接；
[0017]S3:將所述環(huán)形管片分段吊裝至豎井的溝槽內(nèi)進行沉放，在沉放的過程中采用水力切削裝置對槽底的土體進行水力切削，并采用泥漿循環(huán)處理裝置對槽底的泥漿進行循環(huán)處理；
[0018]S4:進行槽底和槽壁泥漿固化。
[0019]進一步的，所述預制管片環(huán)向采用斜邊對接和鍥入式的裝配方式，縱向每一層預制管片之間采用錯縫對接，所述最下方的環(huán)形管片的底端以及最上方的環(huán)形管片的上端均通過錨具固定在拉力板上。
[0020]本發(fā)明提供的預制裝配井壁結構及其施工方法，具有以下優(yōu)點:
[0021 ] (I)采用預制管片依次對接拼裝而成，預制管片根據(jù)設計要求在工廠分節(jié)分段預制完成，在現(xiàn)場僅需吊裝裝配即可，減少了豎井基坑開挖圍護暴露時間，簡化了濕作業(yè)工序的復雜過程，降低了工人的勞動強度，工程質量易于控制、施工速度快、成本造價低且環(huán)境污染小，該集中預制、現(xiàn)場裝配的施工方法能夠有效的保證施工質量，縮短工期，具有良好的社會效應和經(jīng)濟效應。
[0022](2)通過在預制管片內(nèi)設置預應力通孔，在通孔內(nèi)設置預應力鋼絞線或鋼棒，使得預制管片沿縱向通過預應力鋼絞線或鋼棒穩(wěn)定的連接在一起，同時將最下方的環(huán)形管片的底端以及最上方的環(huán)形管片的上端通過錨具固定在拉力板上，提高了圍護管片結構的整體性剛度；
[0023](3)在預制管片內(nèi)設置注漿孔和排漿孔，在沉放的過程中通過水力切削裝置對槽底的土體進行水力切削，便于快速下沉環(huán)形管片，同時采用泥漿循環(huán)處理裝置對槽底的泥漿進行循環(huán)處理，有效解決大型預制裝配水力切削垂直沉管作業(yè)時多臺設備供水供漿和泥漿排放，實現(xiàn)泥漿的循環(huán)使用，減少環(huán)境污染，提高了資源利用率；
[0024](4)通過預埋銷釘，同時在縱向及環(huán)向預制管片之間采用斜向連接套管、傳力襯墊等軟性接頭進行連接，用鋼量少、手孔小、對截面削弱小、受力合理，同時在縱向和環(huán)形相鄰兩個預制管片之間設置止水構造，大大提高了預制管片的防水性能，提高了豎井施工的安全性和施工質量。
[0025](5)通過采用不同厚度的預制管片，在沉放時，預制管片的厚度與豎井的深度成正比，既滿足了水壓的需求，且與傳統(tǒng)的等厚度的地下連續(xù)墻相比，科學、合理的節(jié)省了建筑材料，達到了既安全又降低成本的目的。
[0026](6)所述預制管片環(huán)向采用斜邊對接和鍥入式的裝配方式，使對接邊為銳角，便于中間的管片嵌入，提高可操作性和裝配效率，縱向每一層預制管片之間采用錯縫對接，進一步提高了井壁結構的強度。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明預制裝配井壁結構的俯視圖；
[0028]圖2是本發(fā)明預制裝配井壁結構的局部示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明預制管片的縱向連接示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明預制管片的環(huán)向連接示意圖；
[0031 ]圖5是本發(fā)明預制管片的裝配示意圖。
[0032]圖中所示:1、預制管片；2、預應力通孔;21、外圈通孔;22、內(nèi)圈通孔;3、注漿孔;4、排漿孔;5、預應力連接件;6、環(huán)形管片;8、傳力襯墊;9、止水構造；10、斜向連接套管；11、銷釘。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖對本發(fā)明作詳細描述:
[0034]如圖1-5所示，本發(fā)明提供一種預制裝配井壁結構，由若干預制管片I沿縱向和環(huán)向拼接裝配而成，所述預制管片I內(nèi)間隔設有貫穿上下兩端的若干預應力通孔2、若干注漿孔3和若干排漿孔4，所述預應力通孔2內(nèi)設有預應力連接件5，所述預應力連接件5從所述預應力通孔2的上下兩端伸出，所述預制管片I內(nèi)側的環(huán)向兩端均設有斜內(nèi)孔，所述斜內(nèi)孔中預埋有斜向連接套管10或斜螺栓12，所述斜螺栓12的外徑和斜向連接套管10的內(nèi)徑相適配，連接環(huán)向相鄰的兩個預制管片I。縱向及環(huán)向兩個相鄰的預制管片I之間設有傳力襯墊8和止水構造9。優(yōu)選的，所述預制管片I的縱截面為鍥形，且若干所述預制管片I的厚度不同，具體的，所述預制管片I縱向(即上下預制管片I之間)通過預應力連接件5、銷釘11以及傳力襯墊8連接，環(huán)向(即左右相鄰的預制管片I之間)通過斜向套管10和斜螺栓12進行連接，形成分段的環(huán)形管片6，環(huán)形管片6上的所述預制管片I采用沿環(huán)向斜邊對接和鍥入式的裝配方式，如圖4所示，縱向每一層預制管片I之間采用錯縫對接，所述最下方的環(huán)形管片6的底端以及最上方的環(huán)形管片6的上端均通過錨具固定在拉力板上，即將預應力連接件5的一端通過錨具固定在拉力板上。
[0035]請繼續(xù)參照圖1，所述預應力通孔2包括外圈通孔21和內(nèi)圈通孔22，分別沿所述預制管片I的外側邊緣和內(nèi)側邊緣均勻排列。優(yōu)選的，所述預應力通孔2內(nèi)還套設有薄壁鋼管或塑料管，所述薄壁鋼管或塑料管內(nèi)澆筑有水泥砂漿，所述預應力連接件5包覆于所述水泥砂漿內(nèi)。優(yōu)選的，所述預應力連接件5為鋼絞線或鋼棒，具體的，預應力鋼絞線或鋼棒采用高強度精乳鋼材制成，強度大，所述水泥砂漿由強度等級高于M30的水泥砂漿注入薄壁鋼管或塑料管內(nèi)而成。對預應力鋼絞線或鋼棒進行有效固定，防止其上下移動，同時提高鋼絞線或鋼棒與水泥砂漿的粘結力，提高管片的整體剛度。
[0036]請繼續(xù)參照圖2，所述注漿孔3和排漿孔4位于所述外圈通孔21和內(nèi)圈通孔22之間，所述注漿孔3和排漿孔4一一間隔排列，即兩個相鄰的注漿孔3之間設有一個排漿孔4，兩個相鄰的排漿孔4之間設有一個注漿孔3，相鄰兩個所述注漿孔3的距離小于所述預制管片I的厚度，以保證具體的相鄰兩個所述注漿孔3的距離小于水力切削裝置的切削直徑，即圖2中虛線圓圈的直徑，在環(huán)形管片6下沉的過程中，需要采用水力切削裝置中的水利切削鉆桿由上而下伸至注漿孔3的底端，對下方的土體進行切割，以便于環(huán)形管片6下沉，同時采用泥漿循環(huán)處理裝置中的注漿設備對注漿孔3內(nèi)注入泥漿進行護壁，同時通過排漿設備將排漿孔4中泥漿吸出并對其進行循環(huán)處理。
[0037]如圖3所示，所述沿縱向相鄰兩個所述預制管片I間還通過銷釘11連接。在施工時首先對銷釘11的一頭進行防水和防腐處理。
[0038]請繼續(xù)參照圖3，所述傳力襯墊8用于上下預制管片I以及左右預制管片I之間的連接，設于預制管片I上下兩端靠近內(nèi)側的位置以及預制管片左右兩端靠下方的位置。所述止水構造9包括為彈性密封膠，設于預制管片I外側的位置，用于防止漏水?？v向和環(huán)形相鄰兩個預制管片I之間采用斜向連接套管10、傳力襯墊8等進行連接，用鋼量少、手孔小、對截面削弱小、受力合理，同時在縱向和環(huán)形相鄰兩個預制管片I之間設置止水構造9，大大提高了管片的防水性能，提高了豎井施工的安全性和施工質量。
[0039]優(yōu)選的，所述預制管片I的內(nèi)側還設有預埋有鋼筋接駁器，用于連接井壁內(nèi)襯墻。
[0040]本發(fā)明還提供一種預制裝配井壁結構的施工方法，包括以下步驟:
[0041]S1:根據(jù)豎井的結構尺寸、起重運輸方式、施工處的地質條件及周邊環(huán)境因素對預制管片I的形狀和尺寸進行設計，并在工廠中進行預制，將預制的預制管片I運輸至施工現(xiàn)場；
[0042]S2:將所述預制管片I分段裝配成環(huán)形管片6，所述預制管片I縱向通過預應力連接件5、銷釘11以及傳力襯墊8進行連接，環(huán)向通過斜向連接套管1和斜螺栓12進行連接，具體的，將上下預制管片I中的預應力鋼絞線或鋼棒進行首尾固定，即將上方預制管片I中預應力鋼絞線或鋼棒的下端與下方預應力鋼絞線或鋼棒的上端進行連接固定，將上下預制管片I之間的縫隙采用傳力襯墊8連接，同時采用彈性密封墊進行密封。預制管片I環(huán)向通過斜內(nèi)孔中的斜向連接套管10和斜螺栓12進行連接，同時采用斜邊對接和鍥入式的裝配方式，而縱向每一層預制管片I之間采用錯縫對接，如圖4所示。所述最下方的環(huán)形管片6的底端以及最上方的環(huán)形管片6的上端均通過錨具進行緊固，即將預應力連接件5的一端通過錨具固定在拉力板上。
[0043]S3:將所述環(huán)形管片6通過多功能起重設備分段吊裝至豎井的溝槽內(nèi)進行沉放，在沉放的過程中通過水力切削裝置對槽底的土體進行水力切削，并采用泥漿循環(huán)處理裝置對槽底的泥漿進行循環(huán)處理;具體的，水力切削裝置中的水利切削鉆桿由上而下伸至注漿孔3的底端，對下方的土體進行切割，以便于環(huán)形管片6下沉，同時泥漿循環(huán)處理裝置中的注漿設備對注漿孔3內(nèi)注入泥漿進行護壁，同時通過排漿設備將排漿孔4中泥漿吸出并對其進行循環(huán)處理。
[0044]S4:進行槽底和槽壁泥漿固化。
[0045]綜上所述，本發(fā)明提供的預制裝配井壁結構及其施工方法，具有以下優(yōu)點:
[0046](I)采用預制管片I依次對接拼裝而成，預制管片I根據(jù)設計要求在工廠分節(jié)分段預制完成，在現(xiàn)場僅需吊裝裝配即可，減少了豎井基坑開挖圍護暴露時間，簡化了濕作業(yè)工序的復雜過程，降低了工人的勞動強度，工程質量易于控制、施工速度快、成本造價低且環(huán)境污染小，該集中預制、現(xiàn)場裝配的施工方法能夠有效的保證施工質量，縮短工期，具有良好的社會效應和經(jīng)濟效應。
[0047](2)通過在預制管片I內(nèi)設置預應力通孔2，在預應力通孔2內(nèi)設置預應力鋼絞線或鋼棒，使得預制管片I沿縱向通過預應力鋼絞線或鋼棒穩(wěn)定的連接在一起，同時將最下方的環(huán)形管片6的底端以及最上方的環(huán)形管片6的上端通過錨具固定在拉力板上，提高了圍護管片結構的整體性剛度；
[0048](3)在預制管片I內(nèi)設置注漿孔3和排漿孔4，在沉放的過程中通過水力切削裝置對槽底的土體進行水力切削，便于快速下沉環(huán)形管片6，同時采用泥漿循環(huán)處理裝置對槽底的泥漿進行循環(huán)處理，有效解決大型預制裝配水力切削垂直沉管作業(yè)時多臺設備供水供漿和泥漿排放，實現(xiàn)泥漿的循環(huán)使用，減少環(huán)境污染，提高了資源利用率；
[0049](4)通過預埋銷釘11，同時在縱向和環(huán)向兩個相鄰預制管片I之間采用斜向連接套管10、傳力襯墊9等軟性接頭進行連接，用鋼量少、手孔小、對截面削弱小、受力合理，同時在環(huán)向和縱向相鄰兩個預制管片I之間設置止水構造9，大大提高了預制管片I的防水性能，提高了豎井施工的安全性和施工質量。
[0050](5)通過采用不同厚度的預制管片I，在沉放時，預制管片I的厚度與豎井的深度成正比，既滿足了水土壓力的需求，且與傳統(tǒng)的等厚度的地下連續(xù)墻相比，科學、合理的節(jié)省了建筑材料，達到了既安全又降低成本的目的。
[0051](6)所述預制管片I環(huán)向采用斜邊對接和鍥入式的裝配方式，使對接邊為銳角，便于中間的管片嵌入，提高可操作性和裝配效率，縱向每一層預制管片I之間采用錯縫對接，進一步提高了井壁結構的強度。
[0052]雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應限定本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換和變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種預制裝配井壁結構，其特征在于，由若干預制管片沿縱向和環(huán)向拼接裝配而成，所述預制管片內(nèi)間隔設有貫穿上下兩端的若干預應力通孔、若干注漿孔和若干排漿孔，所述預應力通孔內(nèi)設有預應力連接件，所述預應力連接件從所述預應力通孔的上下兩端伸出，所述預制管片內(nèi)側的環(huán)向兩端均設有斜內(nèi)孔，所述斜內(nèi)孔中預埋有斜向連接套管或斜螺栓，沿縱向及環(huán)向兩個相鄰預制管片之間設有傳力襯墊和止水構造。2.根據(jù)權利要求1所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，所述預應力通孔包括外圈通孔和內(nèi)圈通孔，分別沿所述預制管片的外側邊緣和內(nèi)側邊緣均勻排列。3.根據(jù)權利要求2所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，所述預應力通孔內(nèi)還套設有薄壁鋼管或塑料管，所述薄壁鋼管或塑料管內(nèi)澆筑由水泥砂漿，所述預應力連接件包覆于所述水泥砂漿內(nèi)。4.根據(jù)權利要求3所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，所述預應力連接件為鋼絞線或鋼棒。5.根據(jù)權利要求2所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，所述注漿孔和排漿孔位于所述外圈通孔和內(nèi)圈通孔之間，所述注漿孔和排漿孔一一間隔排列，相鄰兩個所述注漿孔的距離小于所述預制管片的厚度。6.根據(jù)權利要求1所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，所述斜螺栓和斜向連接套管的內(nèi)徑相適配。7.根據(jù)權利要求1所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，所述止水構造為彈性密封墊。8.根據(jù)權利要求1所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，沿縱向相鄰兩個所述預制管片間還通過銷釘連接。9.根據(jù)權利要求1所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，所述預制管片的縱截面為鍥形，若干所述預制管片的厚度不同。10.根據(jù)權利要求1所述的預制裝配井壁結構，其特征在于，所述預制管片的內(nèi)側還設有預埋鋼筋接駁器。11.根據(jù)權利要求1?10任意一項所述的預制裝配井壁結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:根據(jù)豎井的結構尺寸、起重運輸方式、施工處的地質條件及周邊環(huán)境因素對預制管片的形狀和尺寸進行設計，并在工廠中進行預制，將預制出的預制管片運輸至施工現(xiàn)場； S2:將所述預制管片分段裝配成環(huán)形管片，所述預制管片縱向通過預應力連接件、銷釘以及傳力襯墊進行連接，環(huán)向通過斜向連接套管、斜螺栓、以及傳力襯墊進行連接； S3:將所述環(huán)形管片分段吊裝至豎井的溝槽內(nèi)進行沉放，在沉放的過程中采用水力切削裝置對槽底的土體進行水力切削，并采用泥漿循環(huán)處理裝置對槽底的泥漿進行循環(huán)處理； S4:進行槽底和槽壁泥漿固化。12.根據(jù)權利要求11所述的施工方法，所述步驟S2中，所述預制管片環(huán)向采用斜邊對接和鍥入式的裝配方式，縱向每一層預制管片之間采用錯縫對接，所述最下方的環(huán)形管片的底端以及最上方的環(huán)形管片的上端均通過錨具固定在拉力板上。
【文檔編號】E03F5/10GK105862990SQ201610173890
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】吳欣之, 嚴時汾, 李操, 周錚, 周蓉峰
【申請人】上海市機械施工集團有限公司