本發(fā)明涉及建筑基坑支護(hù)，尤其涉及一種城市深埋人防孔洞裝配式支護(hù)及封堵施工方法。

背景技術(shù)：

1、人防孔洞是在地下建筑物內(nèi)設(shè)置的用于人員疏散、通風(fēng)換氣和滅火救援等多種用途的開口，它們在城市防空和災(zāi)害防御中起著至關(guān)重要的作用。在城市深基坑開挖過程中會經(jīng)常遇到人防孔洞，戰(zhàn)時修建的人防孔洞大多數(shù)又無支護(hù)，人防孔洞洞內(nèi)的基巖一般呈裸露狀態(tài)，長期棄用無人維護(hù)，洞內(nèi)基巖侵蝕嚴(yán)重，人員貿(mào)然進(jìn)去易造成孔洞坍塌，威脅人身安全。

2、所以在進(jìn)行城市深基坑開挖時，一般需要先根據(jù)城市深基坑開挖位置和人防孔洞的位置識別人防孔洞對深基坑開挖時的施工影響段，然后判斷其需要對人防孔洞進(jìn)行回填的施工影響段，然后對人防孔洞的施工影響段處進(jìn)行封堵墻施工，再對施工影響段進(jìn)行注漿封堵，在以上施工操作過程中依然存在以下問題：

3、（1）在封堵墻施工施工過程中，人員需要進(jìn)出人防孔洞，由于洞內(nèi)長期棄用，洞內(nèi)長期受雨水和季節(jié)風(fēng)侵蝕，基巖穩(wěn)定性差，輕易擾動易造成坍塌孔洞的內(nèi)壁，進(jìn)而無法保障人員安全；

4、（2）人防孔洞洞內(nèi)的結(jié)構(gòu)錯綜復(fù)雜，蜿蜒曲折，直接注漿封堵易造成人防孔洞洞內(nèi)封堵不密實(shí)，依然存在后續(xù)坍塌風(fēng)險，進(jìn)而影響后續(xù)深基坑開挖時基坑穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種城市深埋人防孔洞裝配式支護(hù)及封堵施工方法，以解決洞內(nèi)長期受雨水和季節(jié)風(fēng)侵蝕，基巖穩(wěn)定性差，輕易擾動易造成坍塌孔洞的內(nèi)壁，進(jìn)而無法保障人員安全的問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下：一種城市深埋人防孔洞裝配式支護(hù)，包括若干支護(hù)單元，支護(hù)單元包括：

3、立柱，立柱可豎直設(shè)置于人防孔洞的豎直側(cè)壁處；

4、橫向分配梁，橫向分配梁的兩端與立柱的頂端處可拆卸連接；

5、縱向分配梁，縱向分配梁可拆卸安裝于橫向分配梁上，且縱向分配梁的軸線與橫向分配梁的軸線相交或垂直；

6、若干連接組件，連接組件安裝于相鄰兩個立柱之間，且連接組件沿人防孔洞的軸線方向布置；

7、逃生系統(tǒng)，逃生系統(tǒng)沿人防孔洞的軸線方向布置。

8、本發(fā)明的技術(shù)原理為：在進(jìn)行城市深埋人防孔洞裝配式支護(hù)的裝配使用時，若干立柱之間采用連接組件連接，可以適應(yīng)性地根據(jù)人防孔洞的路徑情況進(jìn)行分布安裝，能夠適應(yīng)不同路徑走向的人防孔洞，同時橫向分配梁能與立柱頂端進(jìn)行配合，與縱向分配梁協(xié)同作用后，能對人防孔洞豎直側(cè)壁和頂面均進(jìn)行預(yù)防坍塌處理，能夠有效保障施工人員的安全性；同時，若干支護(hù)單元能夠沿結(jié)構(gòu)錯綜復(fù)雜、蜿蜒曲折的人防孔洞進(jìn)行布置，支護(hù)單元具有很強(qiáng)的安裝環(huán)境適應(yīng)性，能夠?qū)θ朔揽锥催M(jìn)行有效的防坍塌防護(hù)；逃生系統(tǒng)還能在危險情況下為施工人員提供逃生條件。

9、進(jìn)一步，連接組件包括：

10、橫桿；

11、斜桿，橫桿和斜桿的端部上均設(shè)有第一連接耳板，立柱的側(cè)壁上設(shè)有若干可與第一連接耳板配合的第二連接耳板，第一連接耳板和第二連接耳板處可拆卸連接且轉(zhuǎn)動連接。

12、通過上述設(shè)置，橫桿能夠水平傳遞豎直方向上的壓力，斜桿能夠與橫桿和立柱配合構(gòu)成三角結(jié)構(gòu)，為立柱的安裝提供更為良好的穩(wěn)定性；第一連接耳板和第二連接耳板處的配合，讓橫桿和斜桿與立柱之間的連接更方便穩(wěn)定。

13、進(jìn)一步，還包括銷軸，銷軸可拆卸安裝于第一連接耳板和第二連接耳板上，銷軸的軸線與人防孔洞的軸線方向垂直。

14、通過上述設(shè)置，在拆裝立柱上的橫桿和斜桿時，只需拆裝銷軸即可快速實(shí)現(xiàn)，橫桿和斜桿的拆裝方便迅速，提高施工效率；同時，銷軸的設(shè)置讓橫桿和斜桿能夠在安裝時有轉(zhuǎn)向的自由度，讓橫桿和斜桿的安裝更省力。

15、進(jìn)一步，立柱的頂端上設(shè)有供橫向分配梁的端部處嵌入的限位槽口。

16、通過上述設(shè)置，限位槽口與橫向分配梁的端部處卡位限制，使得立柱與橫向分配梁之間的配合安裝更方便簡單，提高橫向分配梁的拆裝效率，也提高施工效率。

17、進(jìn)一步，逃生系統(tǒng)包括：

18、若干供人通過的支護(hù)管，支護(hù)管的端部可與相鄰的支護(hù)管同軸可拆卸連接；

19、通風(fēng)管，通風(fēng)管套設(shè)于支護(hù)管內(nèi)。

20、通過上述設(shè)置，當(dāng)在施工過程中，遇到人防孔洞洞內(nèi)基巖有坍塌或掉落情況時，施工人員可進(jìn)入至支護(hù)管中，支護(hù)管能對坍塌或掉落的基巖進(jìn)行抵擋，為施工人員提供掩護(hù)，同時支護(hù)管內(nèi)的通風(fēng)管能為施工人員提供氧氣，支護(hù)管在此過程中也能對通風(fēng)管進(jìn)行保護(hù)，避免通風(fēng)管的局部處被基巖壓損或封堵，使得氧氣在危險情況下也能持續(xù)供給；同時，可在危急情況逃生使用支護(hù)管，施工人員安全有保障。

21、進(jìn)一步，立柱的下端上同軸螺紋安裝有螺紋柱，螺紋柱遠(yuǎn)離立柱的一端上螺紋安裝有支撐柱，螺紋柱上端和下端上處的螺紋轉(zhuǎn)向相反，且螺紋柱的中部處沿徑向設(shè)置有轉(zhuǎn)向把手。

22、通過上述設(shè)置，支撐柱能對立柱和螺紋柱進(jìn)行支撐，握持轉(zhuǎn)向把手轉(zhuǎn)動螺紋柱，螺紋柱頂升立柱或收縮立柱，進(jìn)而對立柱的整體高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，可調(diào)節(jié)立柱與人防孔洞頂面處的間隙，便于調(diào)節(jié)橫向分配梁與縱向分配梁的安裝空間；也能在安裝完立柱、橫向分配梁和縱向分配梁后，對立柱進(jìn)行頂升，縮小橫向分配梁和縱向分配梁與人防孔洞頂面之間的空間，提升防坍塌的能力。

23、進(jìn)一步，通風(fēng)管連通有通風(fēng)機(jī)。

24、通過上述設(shè)置，通風(fēng)機(jī)能與通風(fēng)管配合，提升人防孔洞洞內(nèi)的含氧量，提升施工的安全性。

25、本發(fā)明還意在提供一種城市深埋人防孔洞的封堵施工方法，包括管道機(jī)器人、自動收放線設(shè)備以及一種城市深埋人防孔洞裝配式支護(hù)，還包括以下步驟：

26、準(zhǔn)備若干支護(hù)單元；

27、管道機(jī)器人進(jìn)入人防孔洞洞內(nèi)，獲取和記錄人防孔洞洞內(nèi)環(huán)境照片或環(huán)境視頻信息；獲取后管道機(jī)器人回移至人防孔洞外；

28、自動收放線設(shè)備進(jìn)入人防孔洞洞內(nèi)，自動收放線設(shè)備測量人防孔洞軸向方向的長度；獲取后自動收放線設(shè)備移至人防孔洞外；

29、根據(jù)城市深基坑開挖的設(shè)計(jì)劃分人防孔洞的施工影響段；

30、對人防孔洞洞口和洞內(nèi)的淤泥和積水進(jìn)行抽排處理；

31、若干支護(hù)單元安裝于人防孔洞洞內(nèi)；同步在支護(hù)單元之間延伸安裝支護(hù)管和通風(fēng)管；通風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)量q機(jī)m3/min根據(jù)人防孔洞洞口大小和人防孔洞洞內(nèi)同時施工最大人數(shù)綜合計(jì)算設(shè)置，具體為：

32、由于人防孔洞洞內(nèi)無內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備，通風(fēng)計(jì)算考慮人防孔洞洞內(nèi)最多工作人員時所需新鮮空氣量，計(jì)算出所需風(fēng)量為q1m3/min；按人防孔洞洞內(nèi)規(guī)定的最小風(fēng)速，計(jì)算出所需風(fēng)量為q2m3/min；

33、計(jì)算參數(shù)確定：人防孔洞的斷面面積為s㎡；人防孔洞的通風(fēng)距離lm；人防孔洞洞內(nèi)最多作業(yè)人數(shù)m人；通風(fēng)管直徑φmm；通風(fēng)管的百米漏風(fēng)率β；

34、人防孔洞洞內(nèi)最多工作人員數(shù)所需的新鮮空氣量q1計(jì)算：

35、q1=ω×k×m；其中ω為人防孔洞洞內(nèi)規(guī)定每人每分鐘需供應(yīng)新鮮空氣標(biāo)準(zhǔn)2.8-3.2m3/min；k為風(fēng)量備用系數(shù)1.15-1.25；

36、人防孔洞洞內(nèi)允許最低風(fēng)速所需風(fēng)量q2計(jì)算：

37、q2=60×v×s；其中60為min和s的換算常數(shù)；v為人防孔洞洞內(nèi)允許的最小風(fēng)速0.13-0.17m/s；

38、通過上述計(jì)算，取qmax=max（q1，q2）；

39、q機(jī)=qmax/（1-β）l/100；

40、在人防孔洞洞內(nèi)壁處預(yù)埋安裝注漿管網(wǎng)；

41、在施工影響段的一端處豎直安裝第一封堵模板，施工影響段的中部處豎直安裝若干中間節(jié)段模板，在施工影響段的另一端處也豎直安裝第二封堵模板；中間節(jié)段模板和第二封堵模板的最高處均預(yù)留有混凝土灌注孔、觀察孔和溢漿孔；

42、第一封堵模板施工完成后，拆卸靠近第一封堵模板處的中間節(jié)段模板和第一封堵模板之間的支護(hù)單元，再安裝中間節(jié)段模板；然后通過混凝土灌注孔處灌注混凝土，混凝土初凝后重復(fù)此步驟，直至第二封堵模板與第一封堵模板之間的混凝土均凝固；

43、檢測混凝土凝固質(zhì)量，若檢測到混凝土與人防孔洞洞內(nèi)壁之間存在空洞，通過注漿管網(wǎng)對人防孔洞洞內(nèi)壁之間進(jìn)行注漿。

44、本發(fā)明的技術(shù)原理為：管道機(jī)器人能夠獲取人防孔洞洞內(nèi)的信息，進(jìn)而可判斷人防孔洞洞內(nèi)的圍巖情況，進(jìn)而能夠在施工前進(jìn)行人防孔洞洞內(nèi)環(huán)境的預(yù)估，便于施工人員進(jìn)行預(yù)處理或者預(yù)防；自動收放線設(shè)備能精準(zhǔn)測量人防孔洞的長度；

45、在施工封堵過程中，采用第一封堵模板、中間節(jié)段模板和第二封堵模板對施工影響段進(jìn)行分段封堵施工，能夠分段拆卸若干支護(hù)單元，也便于分段進(jìn)行混凝土的填充凝固，能夠提升施工影響段處混凝土凝固的均勻度，且便于在施工過程中通過觀察孔和溢漿孔處觀察混凝土是否填充完整，提升施工影響段處的混凝土填充完整度；

46、在施工過程中，支護(hù)管能對坍塌或掉落的基巖進(jìn)行抵擋，為施工人員提供掩護(hù)；同時支護(hù)管內(nèi)的通風(fēng)管能為施工人員提供氧氣，支護(hù)管在此過程中也能對通風(fēng)管進(jìn)行保護(hù)，避免通風(fēng)管的局部處被基巖壓損或封堵，使得氧氣在危險情況下也能持續(xù)供給，也可在危急情況逃生使用支護(hù)管，施工人員安全有保障；

47、在使用通風(fēng)管進(jìn)行供氧時，進(jìn)行計(jì)算通過人防孔洞的各方面參數(shù)以及通風(fēng)管的百米漏風(fēng)率β，對q1、q2和q機(jī)進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而可精確獲得q機(jī)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而可綜合進(jìn)風(fēng)時進(jìn)風(fēng)設(shè)備所需的功率和通風(fēng)管的直徑，使得供氧有持續(xù)保障且不浪費(fèi)；

48、通過注漿管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對空洞處的快速準(zhǔn)確填充，能提升對施工影響段處混凝土填充的密實(shí)度和封堵強(qiáng)度。

49、進(jìn)一步，注漿管網(wǎng)在進(jìn)行預(yù)安裝時，注漿管網(wǎng)上安裝連通有若干注漿管頭，若干注漿管頭的端部上設(shè)有封堵塑料，若干注漿管頭均與人防孔洞的內(nèi)壁正對且貼合；注漿管網(wǎng)繞人防孔洞的縱截面輪廓環(huán)向布置；

50、注漿管網(wǎng)對人防孔洞洞內(nèi)壁之間進(jìn)行注漿時，注漿管網(wǎng)輸送的混凝土帶有注漿壓力，注漿壓力沖破注漿管頭上的封堵塑料。

51、通過上述設(shè)置，注漿管網(wǎng)能與注漿管頭配合，使得注漿管頭中的封堵塑料設(shè)置使得注漿管頭在混凝土在灌注時不被封堵，保證后續(xù)在空洞填充時，注漿管頭能夠進(jìn)行穩(wěn)定和精準(zhǔn)的注漿操作。

52、進(jìn)一步，注漿管網(wǎng)內(nèi)注入的混凝土為微膨脹水泥砂漿。

53、通過上述設(shè)置，微膨脹水泥砂漿能膨脹，實(shí)現(xiàn)對空洞處的快速準(zhǔn)確填充，進(jìn)一步提升對施工影響段處混凝土填充的密實(shí)度和封堵強(qiáng)度。