[发明专利]一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构及施工工艺

权利要求书

1.一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：包括预制混凝土墙段和预制钢结构墙段，所述预制混凝土墙段包括上部的混凝土墙段和下部的混凝土墙段下沉刃脚，所述混凝土墙段内竖向设有至少两个空腔，其中一个空腔内设有用于高压力水破土的压力水管，一个空腔内设有用于排泥水的排泥管，所述压力水管与高压水泵连接，所述排泥管与泥浆泵连接；所述混凝土墙段下沉刃脚内在沿着墙段走向方向开设有一排用于冲刷地层的高压水出水口，所述高压水出水口处设有具有单向密封功能的水射流型喷嘴，所述水射流型喷嘴通过设置在混凝土墙段下沉刃脚内的压力水分配通道与压力水管连通，所述混凝土墙段下沉刃脚上还开设有上下贯通的出泥孔，所述出泥孔与混凝土墙段上安装有排泥管的空腔上下正对并连通；所述混凝土墙段的左右两侧分别设有连接槽；

所述预制钢结构墙段包括上部的钢结构墙段和下部的钢结构墙段刃脚，所述钢结构墙段包括纵向主板和横向加劲肋板，所述纵向主板与横向加劲肋板十字交叉布置形成箱形结构，所述横向加劲肋板与纵向主板之间通过水平加劲肋连接，所述纵向主板的左右两端分别向外延伸形成连接板，所述预制混凝土墙段与预制钢结构墙段相间布设，所述连接板卡接在所述混凝土墙段连接槽内，与此同时，钢结构墙段与相邻的混凝土墙段之间、钢结构墙段刃脚与相邻的混凝土墙段下沉刃脚在沿着墙段走向方向相互贴合；

每个预制混凝土墙段和钢结构墙段的上端面上均预埋有便于起吊的预埋吊件。

2.如权利要求1所述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：所述钢结构墙段连接板的端部设有钢管结构，所述混凝土墙段连接槽的底部设有与钢管结构匹配的柱形槽。

3.如权利要求1或2所述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：所述地下连续墙结构还包括压顶梁，所述压顶梁设置在墙段上且压顶梁的梁宽与墙段厚度相等，压顶梁间的连接面设在混凝土墙段的空腔间隔处和钢结构墙段的横向加劲肋板处。

4.如权利要求1或2所述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：所述混凝土墙段和钢结构墙段均分段预制，包括上墙段和下墙段，混凝土墙段的上墙段的下端与其下墙段的上端分别预埋钢板并相互焊接；所述钢结构墙段的上墙段与其下墙段之间在纵向主板和横向加劲肋板处采用剖口对接，同时，在横向加劲肋板接口处外贴附加钢板并进行围焊。

5.如权利要求1或2所述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：所述混凝土墙段的两侧预设有用于对墙段间连接处注浆封水之用的竖向和水平方向独立的注浆管道系统，注浆管道系统的上端口可与注浆泵连接，且沿墙段深度方向预设2～3个水平注浆出口孔。

6.如权利要求1或2所述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：所述钢结构墙段刃脚为横向加劲肋板下延的敞口结构，所述敞口结构上还增设有附加的横向加劲肋。

7.如权利要求2所述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：所述混凝土墙段的左右两侧的每一侧分别设有两个连接槽，两个连接槽之间设有一排竖向受力钢筋；钢结构墙段连接板的外伸距离与混凝土墙段连接槽的水平尺寸相等。

8.如权利要求3所述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：所述混凝土墙段内设有两排竖向受力钢筋，每排竖向受力钢筋之间通过水平纵向钢筋连接，两排竖向受力钢筋之间通过水平横向钢筋连接，

所述压顶梁上设有用于钢筋穿过的钢筋预留孔，每排竖向受力钢筋的上端间距2m留出一根与压顶梁连接的钢筋并在该钢筋的端头上车有外螺纹，车有外螺纹的钢筋自下而上穿过压顶梁的钢筋预留孔与螺母螺接。

9.如权利要求3述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构，其特征在于：所述压顶梁中间与墙段的空腔对应位置处也设有空腔。

10.如权利要求1所述的一种部分可回收装配式钢混组合地下连续墙结构施工工艺，其特征在于：所述施工工艺包括以下步骤：

1)根据地下连续墙的总深度和设计计算深度；预制混凝土墙段和钢结构墙段，同时，校验墙体的防水能力是否满足地下水压力条件；钢结构墙段取与预制混凝土墙段同厚度，地下水土侧压力相同；

当地下连续墙的深度较大，墙段无法整体预制、运输、吊装时，可将预制墙段沿深度方向分若干段，分段预制，分段下沉，且在中间各段的上、下端面预埋钢板，段与段间采用直接焊接的方法相连接；

2)按设计将预制混凝土墙段、钢结构墙段及其它构配件在预制工厂将其制作完成并运至施工现场，在施工现场首先按地下连续墙的设计走向在地面画出墙体的布置位置，首先用挖掘机施工导向槽；

3)起吊一个预制混凝土墙段，竖直放置于导向槽内，在墙段的两端各布设一台液压式静压机，在墙段中部至少布设一台扶正墙段的机械，以保证墙段施工过程保持与地面垂直；

4)启动静压机，两侧同步下压墙段，当下压有困难时，启动高压水泵和泥浆泵，协助墙段的下压沉降；当墙段将要达到设计深度时，停止高压水泵，通过静压机使墙体就位，同时调整两侧下压量，使墙段保持水平；

5)起吊预制钢结构墙段至下沉位置，使连接用的连接板及钢管插入预制混凝土墙段的连接槽内并保持预制钢结构墙段垂直，两侧静压机启动，下压钢结构墙段，若遇下沉困难则在墙段上端上安设振动机，启动振动机协助钢结构墙段下沉至设计位置；也可以按设计位置先下沉多个预制混凝土墙段，随后再下沉钢结构墙段，直至所有预制墙段下沉完毕组成一道地下连续墙体；

6)对预制混凝土墙段空腔浇筑封底混凝土，封底混凝土厚度不小于1.0m，且混凝土强度与墙体保持一致；通过在预制混凝土墙段及钢结构墙段内预留的高压水通道和注浆管道向墙体周边及墙段连接处压力注浆，填充墙体内所有的连接缝隙和与地层间的空隙；当地下连续墙防水要求高且整体承载力要求高时，可将预制混凝土墙段的空腔全部用现浇混凝土填充，填充的混凝土强度等级尽可能与预制混凝土强度接近；

7)安装压顶梁，将地下连续墙连成一个整体；

当所设计的地下连续墙深度不大15m，各墙段连接可靠且地层条件较好时也可以不设压顶梁；

8)当地下连续墙内侧的地下工程施工结束后，可将压顶梁和钢结构墙段拔出重复使用；

当拔出有困难时，也可利用振动机使墙段适当振动，协助钢结构墙段的拔出。