修建隔水結(jié)構(gòu)、采用隔水方式修建地下工程的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種修建隔水結(jié)構(gòu)、采用隔水方式修建地下工程的方法，所述修建隔水結(jié)構(gòu)的方法包括：為預(yù)建的地下工程開挖豎井后，垂直于豎井的延伸方向、在預(yù)建的地下工程的外圍布設(shè)定位鋼管；在預(yù)建的地下工程的外圍、相鄰的定位鋼管之間，垂直于豎井的延伸方向頂進(jìn)微鋼管；在相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的微鋼管之間通過鎖口相連接，形成圍繞所述外圍一周的隔水管幕；向微鋼管內(nèi)注漿；在隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)構(gòu)建與定位鋼管垂直的、與豎井相距不等的止水阻塞平面體；在相鄰的止水阻塞平面體之間，形成沿隔水管幕內(nèi)側(cè)壁、與止水阻塞平面體平行的環(huán)向支撐；該方法所修建的隔水結(jié)構(gòu)具有更好的隔水效果，并使隔水管幕具有更強(qiáng)的剛度。
【專利說明】修建隔水結(jié)構(gòu)、采用隔水方式修建地下工程的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種修建隔水結(jié)構(gòu)、采用隔水方式修建 地下工程的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，地下過街通道、地下交通隧道、地下管線隧道以及地鐵車站等地下工程的修 建越來越多。在進(jìn)行這些地下工程修建時(shí)，通常采用的方法有明挖法和暗挖法。明挖法施 工簡(jiǎn)單、快捷，但對(duì)周圍環(huán)境的破壞或影響較大，且僅適于埋置深度較淺條件下的施工。暗 挖法在施工時(shí)，不對(duì)預(yù)建的地下工程部分的地面進(jìn)行全部開挖，對(duì)周圍環(huán)境影響較小，尤其 適用于城區(qū)地下工程的修建。
[0003]然而，目前一些地下工程的埋置深度可以達(dá)到20?40米，甚至進(jìn)入地下承壓水區(qū) 域。比如，北京地鐵的建設(shè)規(guī)劃中，一些城區(qū)加密地鐵線的換乘車站將會(huì)出現(xiàn)三線甚至四線 換乘，地鐵車站或線路的建設(shè)可能將會(huì)深埋至35米以下。由于城市地下水保護(hù)要求越來越 嚴(yán)格，在修建地下工程時(shí)，抽取地下水進(jìn)行地層降水的方式將不被允許實(shí)施。普通的暗挖 法，如洞樁法、分部開挖法等，均以地層降水創(chuàng)造施工作業(yè)條件為前提，在較大埋深、富含地 下水且不允許進(jìn)行地層降水的條件下修建地下工程時(shí)，不再適用。
[0004]目前，在較大埋深、富含地下水且不允許進(jìn)行地層降水的條件下修建地下工程時(shí)， 工程人員一般利用頂管(或夯管)技術(shù)在預(yù)建的地下工程的上半部或周邊頂進(jìn)鋼管(或其他 材質(zhì)的管子)，鋼管之間采用(部分不采用)鎖口連接形成管幕，在管幕圍成的地下空間內(nèi)或 管幕的棚護(hù)下實(shí)施土體開挖，并修建地下工程；通常將這種施工方法稱為管幕法。通常，這 種管幕法均以施工前提前進(jìn)行地層降水為前提，以滿足施工作業(yè)的要求；而且，管幕法一般 采用微頂管技術(shù)，頂進(jìn)的鋼管的直徑一般小于I米，在修建地下工程時(shí)，管幕僅通過在鋼管 內(nèi)進(jìn)行注漿加固，其承受外圍水土壓力的作用較弱。
[0005]一種改進(jìn)型的管幕法通過在預(yù)建的地下工程的周邊頂進(jìn)較大直徑鋼管(一般為2 米)，在較大直徑鋼管內(nèi)部進(jìn)行切割、焊接等施工操作，在管幕的環(huán)向上將各鋼管通過鋼筋 連接、加固，形成環(huán)向支撐，增強(qiáng)了管幕承受其外圍的水土壓力的作用。但是，該改進(jìn)型的管 幕法在較大直徑鋼管內(nèi)進(jìn)行施工時(shí)，往往對(duì)各鋼管均進(jìn)行切割、焊接等施工操作，使得施工 難度較大，進(jìn)度較慢；而且，該改進(jìn)型的管幕法沒有針對(duì)施工隔水方面作出改進(jìn)，使得隔水 結(jié)構(gòu)的隔水效果仍然不佳，仍然需要進(jìn)行地層降水。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的管幕法或改進(jìn)型的管幕法在修建地下工程時(shí)，均存在隔 水效果不佳的問題，因此，有必要提供一種具有更好隔水效果的隔水結(jié)構(gòu)修建方法，以及采 用隔水方式修建地下工程的方法，從而使得所修建的隔水結(jié)構(gòu)具有更好的隔水效果，并且 在不進(jìn)行地層降水的條件下，可以在無水空間內(nèi)進(jìn)行地下工程的修建。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種修建隔水結(jié)構(gòu)、采用隔水方式修建地下工程的方法，其整體工藝可提供構(gòu)造更完善、效果更顯著的隔水效應(yīng)。
[0008]本發(fā)明提供了一種修建隔水結(jié)構(gòu)的方法，包括:
[0009]對(duì)于預(yù)建的地下工程為其開挖豎井后，在所述預(yù)建的地下工程的外圍修建所述隔 水結(jié)構(gòu):
[0010]垂直于所述豎井的延伸方向、在所述預(yù)建的地下工程的外圍布設(shè)至少兩個(gè)定位鋼 管；
[0011]在所述預(yù)建的地下工程的外圍、相鄰的兩個(gè)定位鋼管之間，垂直于所述豎井的延 伸方向頂進(jìn)微鋼管；并在相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過 鎖口相連接，形成圍繞所述外圍一周的隔水管幕；
[0012]向每個(gè)微鋼管內(nèi)注漿，防止所述隔水管幕的彎曲變形；
[0013]在所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)構(gòu)建多個(gè)與所述定位鋼管垂直的、與所述豎井 相距不等的止水阻塞平面體后，修建出由所述隔水管幕及其圍成的地下空間內(nèi)的止水阻塞 平面體所構(gòu)成的所述隔水結(jié)構(gòu)；
[0014]其中一個(gè)止水阻塞平面體的構(gòu)建過程為:
[0015]選取至少兩個(gè)定位鋼管作為施工鋼管；在與所述施工鋼管垂直的、并與所述豎井 之間的距離等于預(yù)先設(shè)置的該止水阻塞平面體與所述豎井之間的距離的平面內(nèi)，在每個(gè)施 工鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)多個(gè)通孔；由每個(gè)通孔從所述施工鋼管內(nèi) 向所述隔水管幕圍成的地下空間打設(shè)注漿鋼管后，向所述注漿鋼管注入漿液，所述漿液經(jīng) 所述注漿鋼管向所述注漿鋼管外圍的土體滲透；滲透漿液的土體達(dá)到設(shè)定堵水強(qiáng)度后，形 成該止水阻塞平面體。
[0016]較佳地，所述定位鋼管的鎖口的長(zhǎng)度，與所述定位鋼管的長(zhǎng)度相同；所述微鋼管的 鎖口的長(zhǎng)度，與所述微鋼管的長(zhǎng)度相同；以及所述鎖口包括:凹槽型鎖口和凸起型鎖口 ；
[0017]所述在相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口相連 接的方式，具體為:
[0018]所述定位鋼管通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管 的凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管；以及
[0019]所述微鋼管通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管的 凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管；以及
[0020]所述垂直于所述豎井的延伸方向、在所述預(yù)建的地下工程的外圍布設(shè)至少兩個(gè)定 位鋼管之前，還包括:
[0021]在所述凸起型鎖口上，以及所述凹槽型鎖口內(nèi)涂抹或注入密封材料，防止在相鄰 的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口相連接，并形成所述隔水 管幕后，所述隔水管幕的外圍的地下水滲透到所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。
[0022]較佳地，在所述微鋼管的鎖口的位于所述隔水管幕外的一側(cè)、沿所述微鋼管的延 伸方向、在所述微鋼管的壁上每隔設(shè)定距離打設(shè)有注漿孔；以及每個(gè)注漿孔配置有閥門，所 述閥門在所述微鋼管被頂進(jìn)到所述預(yù)建的地下工程的外圍之前為關(guān)閉狀態(tài)；以及
[0023]所述向每個(gè)微鋼管內(nèi)注漿之前，還包括:
[0024]對(duì)于所述微鋼管的每個(gè)注漿孔，打開該注漿孔的閥門后，通過該閥門對(duì)所述微鋼 管的鎖口周圍的土體進(jìn)行注漿堵水。[0025]進(jìn)一步，所述在所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)構(gòu)建多個(gè)與所述定位鋼管垂直 的、與所述豎井相距不等的止水阻塞平面體之后，還包括:
[0026]在相鄰止水阻塞平面體之間、與所述止水阻塞平面體平行的平面內(nèi)，在每個(gè)定位 鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)兩個(gè)施工孔；其中，兩個(gè)施工孔分設(shè)于垂直 于該定位鋼管的兩個(gè)鎖口的連線、過所述連線中心點(diǎn)的平面的兩側(cè)；
[0027]沿所述隔水管幕內(nèi)側(cè)壁、微鋼管的外側(cè)壁、在垂直于定位鋼管的布設(shè)方向上，進(jìn)行 如下施工:
[0028]由每個(gè)施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔設(shè)置環(huán)向支撐鋼管；在每個(gè)定位鋼管 內(nèi)，將相鄰的環(huán)向支撐鋼管進(jìn)行焊接后，焊接相連的環(huán)向支撐鋼管形成在相鄰止水阻塞平 面體之間、與所述止水阻塞平面體平行的環(huán)向支撐；
[0029]或者，采用礦山法，由每個(gè)施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔開挖土體，并在開挖 土體后形成的空間內(nèi)架設(shè)鋼筋格柵，形成初期支護(hù)；在開挖土體并沿所述隔水管幕內(nèi)側(cè)壁 貫通一周后，在開挖土體所形成的空間內(nèi)布設(shè)環(huán)向支撐型鋼；在每個(gè)定位鋼管內(nèi)，將相鄰的 環(huán)向支撐型鋼進(jìn)行連接后，形成在相鄰止水阻塞平面體之間、與所述止水阻塞平面體平行 的環(huán)向支撐。
[0030]較佳地，所述垂直于所述豎井的延伸方向、在所述預(yù)建的地下工程的外圍布設(shè)至 少兩個(gè)定位鋼管，具體為:
[0031]將所述定位鋼管成對(duì)地分設(shè)于所述預(yù)建的地下工程的外圍的上方和下方，并使成 對(duì)的兩個(gè)定位鋼管布設(shè)于垂直于地面的豎直平面內(nèi)。
[0032]進(jìn)一步，所述焊接相連的環(huán)向支撐鋼管形成在相鄰止水阻塞平面體之間、與所述 止水阻塞平面體平行的環(huán)向支撐后，還包括:
[0033]在所述環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)、成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管之間設(shè)置豎向支撐:
[0034]對(duì)于成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管，在每個(gè)定位鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi) 打設(shè)施工孔，且施工孔位于所述環(huán)向支撐所在的平面、垂直于所述地面的豎直平面內(nèi)；從其 中一個(gè)定位鋼管上的施工孔向另一個(gè)定位鋼管上的施工孔頂進(jìn)豎向支撐鋼管；將所述豎向 支撐鋼管的兩端分別固定于所述成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管上后，形成所述豎向支撐。
[0035]進(jìn)一步，所述在所述環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)、成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管之間設(shè)置豎向 支撐之后，還包括:
[0036]向每個(gè)定位鋼管內(nèi)注漿。
[0037]較佳地，所述定位鋼管的直徑大于所述微鋼管的直徑；或者，所述定位鋼管的直徑 大于等于2米，所述微鋼管的直徑小于2米。
[0038]本發(fā)明還提供了一種采用隔水方式修建地下工程的方法，其特征在于，包括:
[0039]對(duì)于預(yù)建的地下工程采用上述的修建隔水結(jié)構(gòu)的方法，為其修建隔水結(jié)構(gòu)；
[0040]在所述隔水結(jié)構(gòu)的隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)修建所述預(yù)建的地下工程。
[0041]較佳地，所述在所述隔水結(jié)構(gòu)的隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)修建所述地下工程具 體為:
[0042]從所述豎井起向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)進(jìn)行所述預(yù)建的地下工程的修 建；
[0043]在修建到所述隔水結(jié)構(gòu)的一個(gè)止水阻塞平面體位置處，將該止水阻塞平面體破除后繼續(xù)所述預(yù)建的地下工程的修建。
[0044]本發(fā)明還提供了一種隔水結(jié)構(gòu)，包括:圍繞預(yù)建的地下工程外圍的隔水管幕和多 個(gè)止水阻塞平面體；
[0045]所述隔水管幕包括:至少兩個(gè)定位鋼管、微鋼管；所述定位鋼管，是從垂直于為所 述預(yù)建的地下工程修建的豎井的延伸方向，布設(shè)于所述預(yù)建的地下工程的外圍土體中的； 所述微鋼管，在相鄰的兩個(gè)定位鋼管之間，是從垂直于所述豎井的延伸方向頂進(jìn)所述預(yù)建 的地下工程的外圍土體中的；相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間 通過鎖口相連接；且每個(gè)微鋼管內(nèi)注有漿液；
[0046]所述多個(gè)止水阻塞平面體，平行分設(shè)于所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)，與所述 定位鋼管垂直，并與所述豎井相距不等；其中，
[0047]每個(gè)止水阻塞平面體設(shè)于與所述豎井之間的距離等于預(yù)先設(shè)置的該止水阻塞平 面體與所述豎井之間的距離的平面內(nèi)，是在向設(shè)置在所述平面內(nèi)的注漿鋼管注入漿液，所 述漿液經(jīng)所述注漿鋼管向所述注漿鋼管外圍的土體滲透后，滲透漿液的土體達(dá)到設(shè)定堵水 強(qiáng)度后形成的；其中，所述注漿鋼管是選取至少兩個(gè)定位鋼管作為施工鋼管后，在所述平面 內(nèi)、在每個(gè)施工鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)多個(gè)通孔后，由每個(gè)通孔從 所述施工鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間打設(shè)的。
[0048]較佳地，所述定位鋼管的鎖口的長(zhǎng)度，與所述定位鋼管的長(zhǎng)度相同；所述微鋼管的 鎖口的長(zhǎng)度，與所述微鋼管的長(zhǎng)度相同；以及所述鎖口包括:凹槽型鎖口和凸起型鎖口 ；以 及
[0049]所述定位鋼管通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管 的凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管；以及
[0050]所述微鋼管通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管的 凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管；以及
[0051]在所述凸起型鎖口上，以及所述凹槽型鎖口內(nèi)涂有或注有密封材料，防止所述隔 水管幕的外圍的地下水滲透到所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。
[0052]較佳地，在所述微鋼管的鎖口的位于所述隔水管幕外的一側(cè)、沿所述微鋼管的延 伸方向、在所述微鋼管的壁上每隔設(shè)定距離打設(shè)有注漿孔；以及每個(gè)注漿孔配置有閥門，所 述閥門在所述微鋼管被頂進(jìn)到所述預(yù)建的地下工程的外圍之前為關(guān)閉狀態(tài)；以及
[0053]對(duì)于所述微鋼管的每個(gè)注漿孔，該注漿孔的閥門用于向所述微鋼管內(nèi)注漿之前， 打開該閥門對(duì)所述微鋼管的鎖口周圍的土體進(jìn)行注漿堵水。
[0054]進(jìn)一步，所述隔水結(jié)構(gòu)，還包括:多個(gè)環(huán)向支撐；
[0055]每個(gè)環(huán)向支撐位于相鄰止水阻塞平面體之間、與所述止水阻塞平面體平行的平面 內(nèi)，是沿所述隔水管幕內(nèi)側(cè)壁、微鋼管的外側(cè)壁、在垂直于定位鋼管的布設(shè)方向上:
[0056]由設(shè)于每個(gè)定位鋼管上的施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔設(shè)置環(huán)向支撐鋼管， 并在每個(gè)定位鋼管內(nèi)將相鄰的環(huán)向支撐鋼管進(jìn)行焊接后形成的；或者，
[0057]采用礦山法，由設(shè)于每個(gè)定位鋼管上的施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔開挖土 體，并在開挖土體后形成的空間內(nèi)架設(shè)鋼筋格柵，形成初期支護(hù)；在開挖土體并沿所述隔水 管幕內(nèi)側(cè)壁貫通一周后，在開挖土體所形成的空間內(nèi)布設(shè)環(huán)向支撐型鋼；在每個(gè)定位鋼管 內(nèi)，將相鄰的環(huán)向支撐型鋼進(jìn)行連接后形成的；[0058]其中，所述施工孔是由每個(gè)定位鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè) 的；以及，每個(gè)定位鋼管上打設(shè)的施工孔為兩個(gè)，且兩個(gè)施工孔分設(shè)于垂直于該定位鋼管的 兩個(gè)鎖口的連線、過所述連線中心點(diǎn)的平面的兩側(cè)。
[0059]較佳地，所述定位鋼管成對(duì)地分設(shè)于所述預(yù)建的地下工程的外圍的上方和下方， 且成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管布設(shè)于垂直于地面的豎直平面內(nèi)；以及
[0060]對(duì)于成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管，在每個(gè)定位鋼管上，在所述環(huán)向支撐所在的平面、垂直 于所述地面的豎直平面內(nèi)打設(shè)有施工孔，且該施工孔由該定位鋼管內(nèi)通向所述隔水管幕圍 成的地下空間內(nèi)。
[0061]進(jìn)一步，所述隔水結(jié)構(gòu)，還包括:豎向支撐；
[0062]所述豎向支撐，設(shè)置于所述環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)、成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管之間；是 從成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管中的一個(gè)定位鋼管上的施工孔向另一個(gè)定位鋼管上的施工孔頂進(jìn) 豎向支撐鋼管，將所述豎向支撐鋼管的兩端分別固定于所述成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管上后形成 的。
[0063]較佳地，所述定位鋼管的直徑大于所述微鋼管的直徑；或者，所述定位鋼管的直徑 大于等于2米，所述微鋼管的直徑小于2米。
[0064]本發(fā)明技術(shù)方案中，在修建隔水結(jié)構(gòu)時(shí)，形成了圍繞預(yù)建的地下工程一周的隔水 管幕，防止隔水管幕的外圍的地下水滲透到隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)，并通過在隔水管 幕內(nèi)構(gòu)建止水阻塞平面體，防止了隔水管幕外、隔水管幕延伸方向的地下水進(jìn)入隔水管幕 和止水阻塞平面體圍合的空間內(nèi)；從而，增強(qiáng)了隔水結(jié)構(gòu)的隔水效果，使得地下工程的修建 可以在隔水管幕和止水阻塞平面體圍合的無水空間內(nèi)進(jìn)行施工，避免了進(jìn)行地層降水，節(jié) 約了施工成本，降低了施工難度。而且，可以在相鄰止水阻塞平面體之間，形成沿隔水管幕 的內(nèi)側(cè)壁、微鋼管的外側(cè)壁的環(huán)向支撐，并在環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)、成對(duì)的定位鋼管之間 設(shè)置豎向支撐，增強(qiáng)了隔水管幕承受其外圍的水土壓力的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0065]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的修建隔水結(jié)構(gòu)的方法的流程圖；
[0066]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的豎井、定位鋼管與預(yù)建的地下工程的位置關(guān)系的示意圖；
[0067]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的在豎井中形成的隔水管幕的示意圖；
[0068]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的凹槽型鎖口與凸起型鎖口的形狀、連接的示意圖；
[0069]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的止水阻塞平面體與環(huán)向支撐的示意圖；
[0070]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的打設(shè)的注漿鋼管的示意圖；
[0071]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的環(huán)向支撐、豎向支撐在垂直于定位鋼管布設(shè)方向上的示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0072]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為 了使讀者對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。[0073]本發(fā)明的主要思路為，在修建隔水結(jié)構(gòu)時(shí)，在預(yù)先開挖的豎井中，采用非開挖的方 式布設(shè)定位鋼管和微鋼管，形成圍繞預(yù)建的地下工程的外圍一周的隔水管幕；并在微鋼管 的壁上預(yù)設(shè)多個(gè)注漿孔，可以通過注漿孔對(duì)鎖口周圍的土體進(jìn)行注漿，從而增強(qiáng)隔水管幕 的隔水效果；
[0074]而且，可以在直徑較大的定位鋼管內(nèi)進(jìn)行施工，在隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)形 成多個(gè)垂直于定位鋼管的布設(shè)方向的止水阻塞平面體，以防止隔水管幕延伸方向的地下水 進(jìn)入隔水管幕和止水阻塞平面體圍合的空間內(nèi)；從而增強(qiáng)隔水結(jié)構(gòu)的隔水效果，避免進(jìn)行 地層降水。
[0075]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種修建隔水結(jié) 構(gòu)的方法，如圖1所示，具體包括如下步驟:
[0076]SlOl:為預(yù)建的地下工程開挖豎井。
[0077]具體地，如圖2所示，可以通過現(xiàn)有技術(shù)的修建豎井的方法在預(yù)建的地下工程100 的外圍開挖一座與地面垂直的豎井200，以便于工作人員通過豎井到達(dá)作業(yè)位置，并為后續(xù) 頂入定位鋼管和微鋼管提供施工空間。
[0078]S102:垂直于豎井200、在預(yù)建的地下工程100的外圍布設(shè)至少兩個(gè)定位鋼管300。
[0079]具體地，如圖2所示，在垂直于豎井200的延伸方向上，在預(yù)建的地下工程100的 外圍采用非開挖的方式(如小盾構(gòu)、頂管或夯管)布設(shè)至少兩個(gè)定位鋼管300 ;定位鋼管300 的布設(shè)位置及數(shù)量由工程人員進(jìn)行設(shè)定；優(yōu)選地，可以在預(yù)建的地下工程100的外圍的拐 點(diǎn)位置布設(shè)定位鋼管300，若預(yù)建的地下工程100為多跨結(jié)構(gòu)，可以在預(yù)建的地下工程100 的外圍的上方、下方成對(duì)的布設(shè)定位鋼管300。
[0080]例如，如圖3所示，在預(yù)建的地下工程100的外圍布設(shè)了 8個(gè)定位鋼管300，并分別 位于預(yù)建的地下工程100的外圍的上方與下方。
[0081]S103:在預(yù)建的地下工程100的外圍、相鄰的兩個(gè)定位鋼管300之間，垂直于豎井 200的延伸方向布設(shè)微鋼管310，形成圍繞預(yù)建的地下工程100的外圍一周的隔水管幕。
[0082]具體地，如圖3所示，在預(yù)建的地下工程100的外圍、相鄰的兩個(gè)定位鋼管300之 間，垂直于豎井200的延伸方向布設(shè)微鋼管310，并在相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及 相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口相連接，形成圍繞預(yù)建的地下工程100的外圍一周的隔水 管幕，從而防止隔水管幕外圍的地下水滲透到隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。其中，定位鋼管 及微鋼管的直徑參數(shù)可根據(jù)鉆進(jìn)工藝、水文地質(zhì)、施工力量、造價(jià)進(jìn)行設(shè)定；鎖口是預(yù)先焊 接在每個(gè)定位鋼管300和每個(gè)微鋼管310的壁上的，且定位鋼管300的鎖口的長(zhǎng)度，與定位 鋼管300的長(zhǎng)度相同；微鋼管310的鎖口的長(zhǎng)度，與微鋼管310的長(zhǎng)度相同。
[0083]如圖4所示，上述的鎖口通常包括:凹槽型鎖口 320和凸起型鎖口 330 ;且凹槽型 鎖口 320至少包括一個(gè)凹槽部分，凸起型鎖口 330至少包括一個(gè)凸起部分，使凸起型鎖口 330的凸起部分可以置入凹槽型鎖口 320的凹槽部分中。
[0084]相應(yīng)地，在相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口 相連接的方式，具體可以為:定位鋼管300通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、 并排放置的微鋼管310的凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管 310 ；以及，微鋼管310通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管的 凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管。而且，凹槽型鎖口 320和凸起型鎖口 330之間有一定的縫隙，可以使相連接的定位鋼管300與微鋼管310，以及相連 接的兩個(gè)微鋼管310在一定角度范圍(如0度到10度)內(nèi)沿鎖口的延伸方向旋轉(zhuǎn)，這樣在定 位鋼管300和微鋼管310連接形成管幕時(shí)，具有更高的靈活性。
[0085]更優(yōu)地，還可以在定位鋼管布設(shè)前和微鋼管頂進(jìn)前，在凸起型鎖口 330上，以及凹 槽型鎖口 320內(nèi)涂抹或注入密封材料(如黃油等)，以更好地防止隔水管幕的外圍的地下水 滲透到隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。
[0086]而且，上述的鎖口還具有導(dǎo)向作用，即在頂進(jìn)微鋼管310時(shí)，可以通過在先布設(shè)的 定位鋼管300或者在先頂進(jìn)的微鋼管310上的鎖口，控制在后頂進(jìn)的微鋼管310的頂進(jìn)方 向，這樣可以增加隔水管幕在形成過程中微鋼管310頂進(jìn)的精確度。
[0087]S104:向每個(gè)微鋼管310內(nèi)注漿。
[0088]具體地，向每個(gè)微鋼管310內(nèi)注漿(如注入水泥漿)，增加其剛度，并防止隔水管幕 的彎曲變形，增強(qiáng)隔水管幕承受其外圍的水土壓力的作用。
[0089]更優(yōu)地，在微鋼管310的鎖口的位于隔水管幕外的一側(cè)、沿微鋼管310的延伸方 向、在微鋼管310的壁上每隔設(shè)定距離(約0.5米)打設(shè)有注漿孔340 (如圖4所示)；以及 每個(gè)注漿孔340配置有閥門，閥門在微鋼管310被頂進(jìn)到預(yù)建的地下工程100的外圍之前 為關(guān)閉狀態(tài)。
[0090]這樣，待微鋼管310頂進(jìn)到位、向每個(gè)微鋼管310內(nèi)注漿之前，對(duì)于微鋼管310的 每個(gè)注漿孔，打開該注漿孔的閥門后，通過該閥門對(duì)微鋼管310的鎖口周圍的土體進(jìn)行注 漿堵水，從而，增強(qiáng)鎖口的隔水作用，進(jìn)一步防止隔水管幕外圍的地下水滲透到隔水管幕圍 成的地下空間內(nèi)。其中，可以由工程人員在向每個(gè)微鋼管310內(nèi)注漿之前，打開閥門，向微 鋼管310的鎖口周圍的土體中注入具有堵水作用的漿液，滲透漿液的土體達(dá)到堵水強(qiáng)度 后，向微鋼管310內(nèi)注漿。
[0091]S105:在隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)構(gòu)建多個(gè)與定位鋼管300垂直的止水阻塞平 面體400。
[0092]具體地，如圖5所示，在隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)構(gòu)建多個(gè)與定位鋼管300的布 設(shè)方向垂直的、與豎井200相距不等的止水阻塞平面體400，防止隔水管幕延伸方向的地下 水進(jìn)入隔水管幕和止水阻塞平面體400圍合的空間內(nèi)；也就是說，不同的止水阻塞平面體 400與豎井200的距離是不同的；換言之，在隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)，沿定位鋼管300 的布設(shè)方向的不同位置處分別設(shè)置了與定位鋼管300的布設(shè)方向垂直的止水阻塞平面體 400。
[0093]事實(shí)上，針對(duì)每個(gè)止水阻塞平面體400，工程人員會(huì)預(yù)先設(shè)置(設(shè)計(jì))該止水阻塞平 面體400與豎井200之間的距離，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的距離進(jìn)行施工，構(gòu)建該止水阻塞平面體 400。
[0094]其中一個(gè)止水阻塞平面體400的構(gòu)建過程為:選取至少兩個(gè)定位鋼管300作為施 工鋼管；根據(jù)預(yù)先設(shè)置(設(shè)計(jì))的該止水阻塞平面體400與豎井200之間的距離，在與施工 鋼管垂直的、與豎井200之間的距離等于預(yù)先設(shè)置的該止水阻塞平面體400與豎井200之 間的距離的平面內(nèi)，在每個(gè)施工鋼管內(nèi)向隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)多個(gè)通孔；由每 個(gè)通孔從施工鋼管內(nèi)向隔水管幕圍成的地下空間打設(shè)注漿鋼管410 (如圖6所示)后，向注 漿鋼管410注入漿液，漿液經(jīng)注漿鋼管410向注漿鋼管410外圍的土體滲透；滲透漿液的土體達(dá)到設(shè)定堵水強(qiáng)度后，形成該止水阻塞平面體400。其中，向注漿鋼管注入的漿液可根據(jù) 預(yù)建的地下工程所在的地層的情況來選用，具體可以為具有堵水作用的漿液。
[0095]這樣，在隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)構(gòu)建止水阻塞平面體后，修建出由隔水管幕 及其圍成的地下空間內(nèi)的止水阻塞平面體所構(gòu)成的隔水結(jié)構(gòu)。
[0096]例如，圖6為圖5中1-1斷面處打設(shè)的注漿鋼管的示意圖；如圖6所示，注漿鋼管 410在與施工鋼管垂直的、與豎井200之間的距離距離等于預(yù)先設(shè)置的該止水阻塞平面體 400與豎井200之間的距離的平面內(nèi)；且工程人員在打設(shè)各注漿鋼管時(shí)，可以盡量使各注漿 鋼管在隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)均勻分布，這樣，在通過注漿鋼管注漿后，滲透漿液的土 體可以更好地形成止水阻塞平面體400。
[0097]S106:形成相鄰止水阻塞平面體400之間的環(huán)向支撐600。
[0098]具體地，如圖5所示，為增強(qiáng)隔水管幕承受其外圍的水土壓力的作用，可以在相鄰 止水阻塞平面體400之間形成環(huán)向支撐600，具體為:在相鄰止水阻塞平面體400之間、與 止水阻塞平面體400平行的平面內(nèi)，在每個(gè)定位鋼管300內(nèi)向隔水管幕圍成的地下空間內(nèi) 打設(shè)兩個(gè)施工孔，兩個(gè)施工孔為位于定位鋼管300上的通孔，并分設(shè)于垂直于該定位鋼管 300的兩個(gè)鎖口的連線、過所述連線中心點(diǎn)的平面的兩側(cè)；
[0099]沿隔水管幕內(nèi)側(cè)壁、微鋼管310的外側(cè)壁、在垂直于定位鋼管300布設(shè)方向，采用 非開挖方式(如頂管法)或礦山法進(jìn)行如下施工:
[0100]若采用頂管法施工，由每個(gè)施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔頂進(jìn)(或設(shè)置)環(huán)向 支撐鋼管(如圖7所示，且圖7為圖5中I1-1I斷面的示意圖)后，在每個(gè)定位鋼管內(nèi)，將相 鄰的環(huán)向支撐鋼管進(jìn)行焊接(如圖7所示的焊接部分610)，焊接相連的環(huán)向支撐鋼管形成 在相鄰止水阻塞平面體400之間、與止水阻塞平面體400平行的環(huán)向支撐600 ；
[0101]若采用礦山法施工，沿隔水管幕的內(nèi)側(cè)壁由每個(gè)施工孔向相鄰的定位鋼管的施工 孔開挖土體，并采用一定間距(如0.5米)的鋼筋格柵對(duì)開挖土體形成的空間進(jìn)行初期支護(hù)； 開挖土體并貫通一周后，在形成的空間內(nèi)布設(shè)環(huán)向支撐型鋼；在每個(gè)定位鋼管內(nèi)，將環(huán)向支 撐型鋼進(jìn)行焊接，焊接相連的環(huán)向支撐型鋼，在相鄰止水阻塞平面體400之間、與止水阻塞 平面體400平行的環(huán)向支撐600。
[0102]這樣，可以僅在定位鋼管內(nèi)部進(jìn)行切割、焊接等施工操作，沿隔水管幕內(nèi)側(cè)壁、微 鋼管的外側(cè)壁形成環(huán)向支撐600，避免了對(duì)微鋼管的切割、焊接等施工操作，降低了施工難 度，從而提高了施工進(jìn)度；而且形成環(huán)向支撐600之后，還可以向環(huán)向支撐鋼管內(nèi)注漿，漿 液(如水泥漿)達(dá)到強(qiáng)度后，進(jìn)一步增強(qiáng)了隔水管幕承受其外圍的水土壓力的作用。
[0103]優(yōu)選地，由于構(gòu)建的止水阻塞平面體400對(duì)隔水管幕還具有一定的支撐作用，由 此可以在相鄰的兩個(gè)止水阻塞平面體400的中間位置形成環(huán)向支撐600，這樣，可以使得隔 水管幕在垂直于定位鋼管300方向上受的支撐力比較均勻，進(jìn)一步增強(qiáng)隔水管幕承受其外 圍的水土壓力的作用。
[0104]通常，定位鋼管的直徑大于微鋼管的直徑；或者，定位鋼管的直徑大于等于2米 (如3米)，微鋼管的直徑小于2米(如I米)；這樣，可以方便工程人員等在定位鋼管內(nèi)部進(jìn) 行施工，而且，便于在定位鋼管內(nèi)進(jìn)行施工操作以形成環(huán)向支撐600。
[0105]進(jìn)一步，還可以將定位鋼管成對(duì)地分設(shè)于預(yù)建的地下工程的外圍的上方和下方， 并使成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管布設(shè)于垂直于地面的豎直平面內(nèi)(如圖7所示)，這樣，若預(yù)建的地下工程為多跨結(jié)構(gòu)，則可以在形成環(huán)向支撐600后，在環(huán)向支撐600所在的平面內(nèi)設(shè)置豎向 支撐620 ;其中，豎向支撐620的設(shè)置具體可以為:對(duì)于成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管，在每個(gè)定位鋼 管內(nèi)向隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)施工孔，且施工孔位于環(huán)向支撐600所在的平面以 及垂直于地面的豎直平面內(nèi)；從其中一個(gè)定位鋼管上的施工孔向另一個(gè)定位鋼管上的施工 孔頂進(jìn)豎向支撐鋼管；在其中一個(gè)定位鋼管內(nèi)向豎向支撐鋼管內(nèi)注漿，待漿液(如水泥漿) 達(dá)到強(qiáng)度后，形成豎向支撐620。其中，豎向支撐620的兩端分別固定(如焊接)于成對(duì)的兩 個(gè)定位鋼管300上。因此，進(jìn)一步增強(qiáng)了隔水管幕承受其外圍水土壓力的作用。
[0106]S107:向每個(gè)定位鋼管300內(nèi)注漿。
[0107]具體地，上述步驟S106中形成環(huán)形支撐600后，可以在本步驟中向每個(gè)定位鋼管 300內(nèi)注漿，進(jìn)一步增加由隔水管幕、止水阻塞平面體400以及環(huán)向支撐600所構(gòu)成的隔水 結(jié)構(gòu)的剛度。。其中，向每個(gè)定位鋼管內(nèi)注漿，注入的漿液(如水泥漿)凝固后可以達(dá)到一定 的強(qiáng)度，可以增加隔水結(jié)構(gòu)的剛度。
[0108]對(duì)預(yù)建的地下工程，完成修建隔水結(jié)構(gòu)后，在隔水結(jié)構(gòu)的隔水管幕圍成的地下空 間內(nèi)修建地下工程，具體可以為:從豎井起向隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)進(jìn)行地下工程的 修建，在修建到隔水結(jié)構(gòu)的一個(gè)止水阻塞平面體位置處，將該止水阻塞平面體破除后繼續(xù) 地下工程的修建。進(jìn)一步，在修建的地下工程的永久結(jié)構(gòu)達(dá)到強(qiáng)度后，拆除豎向支撐。
[0109]本發(fā)明的發(fā)明人將利用上述方法來修建隔水結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行地下工程的修建的方法 簡(jiǎn)稱為大管幕法(SF1R, Super Pipe Roof Method)。
[0110]其中，在修建地下工程時(shí)，可以通過臺(tái)階法、棚架法等方法對(duì)隔水管幕圍城的地下 空間中的土體進(jìn)行開挖，并且可以對(duì)預(yù)建的地下工程形成不同的結(jié)構(gòu)型式，例如，多拱多 跨、單拱單跨、平頂直墻、平頂曲墻等；由于修建的地下工程的隔水結(jié)構(gòu)的隔水效果較好，避 免了地層降水，因此，可以高效率的對(duì)土體進(jìn)行開挖，提高了修建地下工程時(shí)的施工進(jìn)度。 進(jìn)一步，在修建地下工程的過程中，還可以在環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)設(shè)置垂直于豎向支撐 的橫向支撐，進(jìn)一步增強(qiáng)隔水管幕承受其外圍水土壓力的作用。
[0111]而且，隔水管幕可以僅作為初期臨時(shí)棚護(hù)結(jié)構(gòu)，還可以兼作初期臨時(shí)棚護(hù)結(jié)構(gòu)和 永久二襯結(jié)構(gòu)；若將隔水管幕作為初期臨時(shí)棚護(hù)結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行土體開挖，并在隔水管幕圍成 的地下空間內(nèi)設(shè)置預(yù)建的地下工程的防水層后，施作完整內(nèi)襯受力混凝土框架結(jié)構(gòu)(臨土 墻板厚度為600?900mm)；
[0112]若將管幕兼作初期臨時(shí)棚護(hù)結(jié)構(gòu)和永久二襯結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行土體開挖后，并在隔水 管幕圍成的地下空間內(nèi)設(shè)置預(yù)建的地下工程的防水層后，施作薄層內(nèi)襯防水混凝土結(jié)構(gòu) (臨土墻板厚度為300?500mm);而且,可根據(jù)直徑較大的定位鋼管在永久二襯結(jié)構(gòu)中的作 用，做局部切割或留存，并對(duì)留存的定位鋼管作外觀處理。
[0113]事實(shí)上，預(yù)建的地下工程還會(huì)包括一些附屬結(jié)構(gòu)，而對(duì)于預(yù)建的地下工程的一些 附屬結(jié)構(gòu)，可以通過本發(fā)明的隔水結(jié)構(gòu)的修建方法，將附屬結(jié)構(gòu)的隔水結(jié)構(gòu)與預(yù)建的地下 工程的隔水結(jié)構(gòu)相連接，并可以在接口處設(shè)置內(nèi)襯混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)梁，或者調(diào)整隔水管幕 內(nèi)的環(huán)向支撐的位置來增強(qiáng)接口處的支撐作用。
[0114]基于上述的修建隔水結(jié)構(gòu)的方法，修建的隔水結(jié)構(gòu)，如圖2-7所示，包括:圍繞預(yù) 建的地下工程100的外圍的隔水管幕和多個(gè)止水阻塞平面體400。
[0115]其中，隔水管幕具體包括:至少兩個(gè)定位鋼管300、微鋼管310 ;定位鋼管300，是從垂直于為預(yù)建的地下工程100修建的豎井200的延伸方向，布設(shè)于預(yù)建的地下工程100的 外圍土體中的；微鋼管310，在相鄰的兩個(gè)定位鋼管300之間，是從垂直于豎井200的延伸 方向頂進(jìn)預(yù)建的地下工程100的外圍土體中的；相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰 的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口相連接；且每個(gè)微鋼管內(nèi)注有漿液。
[0116]多個(gè)止水阻塞平面體400，平行分設(shè)于隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)，與定位鋼管 300垂直，并與豎井200相距不等，防止隔水管幕延伸方向的地下水進(jìn)入隔水管幕和止水阻 塞平面體圍合的空間內(nèi)；其中，每個(gè)止水阻塞平面體400設(shè)于與豎井200之間的距離等于預(yù) 先設(shè)置的該止水阻塞平面體400與豎井200之間的距離的平面內(nèi)；是在向設(shè)置在所述平面 內(nèi)的注漿鋼管410注入漿液，漿液經(jīng)注漿鋼管410向注漿鋼管410外圍的土體滲透后，滲透 漿液的土體達(dá)到設(shè)定堵水強(qiáng)度后形成的；其中，注漿鋼管410是選取至少兩個(gè)定位鋼管300 作為施工鋼管后，在所述平面內(nèi)、在每個(gè)施工鋼管內(nèi)向隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)多 個(gè)通孔后，由每個(gè)通孔從施工鋼管內(nèi)向隔水管幕圍成的地下空間打設(shè)的。
[0117]而且，定位鋼管300的鎖口的長(zhǎng)度，與定位鋼管300的長(zhǎng)度相同；微鋼管310的鎖 口的長(zhǎng)度，與微鋼管310的長(zhǎng)度相同；以及鎖口包括:凹槽型鎖口 320和凸起型鎖口 330。
[0118]相應(yīng)地，定位鋼管300通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的 微鋼管310的凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管310 ;微鋼管 310通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管的凸起型鎖口 /凹槽 型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管；并在凸起型鎖口上，以及凹槽型鎖口內(nèi)涂有 或注有密封材料，防止隔水管幕的外圍的地下水滲透到隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。
[0119]更優(yōu)地，在微鋼管310的鎖口的位于隔水管幕外的一側(cè)、沿微鋼管310的延伸方 向、在微鋼管310的壁上每隔設(shè)定距離(約0.5米)打設(shè)有注漿孔340 ;以及每個(gè)注漿孔340 配置有閥門，閥門在微鋼管310被頂進(jìn)到預(yù)建的地下工程100的外圍之前為關(guān)閉狀態(tài)；而 且，對(duì)于微鋼管310的每個(gè)注漿孔340，該注漿孔340的閥門用于向微鋼管310內(nèi)注漿之前， 打開該閥門對(duì)微鋼管310的鎖口周圍的土體進(jìn)行注漿堵水。
[0120]進(jìn)一步，上述的隔水結(jié)構(gòu)，還包括:多個(gè)環(huán)向支撐600 ；
[0121]每個(gè)環(huán)向支撐600位于相鄰止水阻塞平面體400之間、與止水阻塞平面體400平 行的平面內(nèi)，是沿隔水管幕內(nèi)側(cè)壁、微鋼管310的外側(cè)壁、在垂直于定位鋼管300的布設(shè)方 向上:
[0122]由設(shè)于每個(gè)定位鋼管300上的施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔頂進(jìn)環(huán)向支撐 鋼管，并在每個(gè)定位鋼管300內(nèi)將相鄰的環(huán)向支撐鋼管進(jìn)行焊接后形成的；
[0123]或者，采用礦山法，由設(shè)于每個(gè)定位鋼管上的施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔 開挖土體，并在開挖土體后形成的空間內(nèi)架設(shè)鋼筋格柵，形成初期支護(hù)；在開挖土體并沿所 述隔水管幕內(nèi)側(cè)壁貫通一周后，在開挖土體所形成的空間內(nèi)布設(shè)環(huán)向支撐型鋼；在每個(gè)定 位鋼管內(nèi)，將相鄰的環(huán)向支撐型鋼進(jìn)行連接后形成的；
[0124]其中，施工孔是由每個(gè)定位鋼管300內(nèi)向隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)的；以 及，每個(gè)定位鋼管300上打設(shè)的施工孔為兩個(gè)，且兩個(gè)施工孔分設(shè)于垂直于該定位鋼管300 的兩個(gè)鎖口的連線、過所述連線中心點(diǎn)的平面的兩側(cè)。
[0125]進(jìn)一步，上述的隔水結(jié)構(gòu)，還包括:豎向支撐620 ；
[0126]相應(yīng)地，定位鋼管300可以成對(duì)地分設(shè)于所述預(yù)建的地下工程的外圍的上方和下方，且成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管布設(shè)于垂直于地面的豎直平面內(nèi)；而且，對(duì)于成對(duì)的兩個(gè)定位鋼 管，在每個(gè)定位鋼管上，在環(huán)向支撐所在的平面、垂直于地面的豎直平面內(nèi)打設(shè)有施工孔， 且該施工孔由該定位鋼管內(nèi)通向隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。
[0127]豎向支撐620，設(shè)置于環(huán)向支撐600所在的平面內(nèi)、成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管之間；是 從成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管中的一個(gè)定位鋼管上的施工孔向另一個(gè)定位鋼管上的施工孔頂進(jìn) 豎向支撐鋼管，將豎向支撐鋼管的兩端分別固定于所述成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管上后形成的。
[0128]其中，定位鋼管的直徑大于微鋼管的直徑；或者，定位鋼管的直徑大于等于2米， 微鋼管的直徑小于2米。
[0129]綜上所述，本發(fā)明技術(shù)方案中，在修建隔水結(jié)構(gòu)時(shí)，形成了圍繞預(yù)建的地下工程一 周的隔水管幕，防止隔水管幕的外圍的地下水滲透到隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)，并通過 在隔水管幕內(nèi)構(gòu)建止水阻塞平面體，防止了隔水管幕外、隔水管幕延伸方向的地下水進(jìn)入 隔水管幕和止水阻塞平面體圍合的空間內(nèi)；從而，增強(qiáng)了隔水結(jié)構(gòu)的隔水效果，使得地下工 程的修建可以在隔水管幕和止水阻塞平面體圍合的無水空間內(nèi)進(jìn)行施工，避免了進(jìn)行地層 降水，節(jié)約了施工成本，降低了施工難度。而且，可以在相鄰止水阻塞平面體之間，形成沿隔 水管幕的內(nèi)側(cè)壁、微鋼管的外側(cè)壁的環(huán)向支撐，并在環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)、成對(duì)的定位鋼 管之間設(shè)置豎向支撐，增強(qiáng)了隔水管幕承受其外圍的水土壓力的作用。
[0130]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種修建隔水結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于,包括:對(duì)于預(yù)建的地下工程為其開挖豎井后，在所述預(yù)建的地下工程的外圍修建所述隔水結(jié)構(gòu):垂直于所述豎井的延伸方向、在所述預(yù)建的地下工程的外圍布設(shè)至少兩個(gè)定位鋼管；在所述預(yù)建的地下工程的外圍、相鄰的兩個(gè)定位鋼管之間，垂直于所述豎井的延伸方向頂進(jìn)微鋼管；并在相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口相連接，形成圍繞所述外圍一周的隔水管幕；向每個(gè)微鋼管內(nèi)注漿，防止所述隔水管幕的彎曲變形；在所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)構(gòu)建多個(gè)與所述定位鋼管垂直的、與所述豎井相距不等的止水阻塞平面體后，修建出由所述隔水管幕及其圍成的地下空間內(nèi)的止水阻塞平面體所構(gòu)成的所述隔水結(jié)構(gòu)；其中一個(gè)止水阻塞平面體的構(gòu)建過程為:選取至少兩個(gè)定位鋼管作為施工鋼管；在與所述施工鋼管垂直的、并與所述豎井之間的距離等于預(yù)先設(shè)置的該止水阻塞平面體與所述豎井之間的距離的平面內(nèi)，在每個(gè)施工鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)多個(gè)通孔；由每個(gè)通孔從所述施工鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間打設(shè)注漿鋼管后，向所述注漿鋼管注入漿液，所述漿液經(jīng)所述注漿鋼管向所述注漿鋼管外圍的土體滲透；滲透漿液的土體達(dá)到設(shè)定堵水強(qiáng)度后，形成該止水阻塞平面體。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位鋼管的鎖口的長(zhǎng)度，與所述定位鋼管的長(zhǎng)度相同；所述微鋼管的鎖口的長(zhǎng)度，與所述微鋼管的長(zhǎng)度相同；以及所述鎖口包括: 凹槽型鎖口和凸起型鎖口；所述在相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口相連接的方式，具體為:所述定位鋼管通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管的凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管； 以及所述微鋼管通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管的凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管；以及所述垂直于所述豎井的延伸方向、在所述預(yù)建的地下工程的外圍布設(shè)至少兩個(gè)定位鋼管之前，還包括:在所述凸起型鎖口上，以及所述凹槽型鎖口內(nèi)涂抹或注入密封材料，防止在相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口相連接，并形成所述隔水管幕后，所述隔水管幕的外圍的地下水滲透到所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述微鋼管的鎖口的位于所述隔水管幕外的一側(cè)、沿所述微鋼管的延伸方向、在所述微鋼管的壁上每隔設(shè)定距離打設(shè)有注漿孔； 以及每個(gè)注漿孔配置有閥門，所述閥門在所述微鋼管被頂進(jìn)到所述預(yù)建的地下工程的外圍之前為關(guān)閉狀態(tài)；以及所述向每個(gè)微鋼管內(nèi)注漿之前，還包括:對(duì)于所述微鋼管的每個(gè)注漿孔，打開該注漿孔的閥門后，通過該閥門對(duì)所述微鋼管的鎖口周圍的土體進(jìn)行注漿堵水。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)構(gòu)建多個(gè)與所述定位鋼管垂直的、與所述豎井相距不等的止水阻塞平面體之后，還包括:在相鄰止水阻塞平面體之間、與所述止水阻塞平面體平行的平面內(nèi)，在每個(gè)定位鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)兩個(gè)施工孔；其中，兩個(gè)施工孔分設(shè)于垂直于該定位鋼管的兩個(gè)鎖口的連線、過所述連線中心點(diǎn)的平面的兩側(cè)；沿所述隔水管幕內(nèi)側(cè)壁、微鋼管的外側(cè)壁、在垂直于定位鋼管的布設(shè)方向上，進(jìn)行如下施工:由每個(gè)施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔設(shè)置環(huán)向支撐鋼管；在每個(gè)定位鋼管內(nèi)，將相鄰的環(huán)向支撐鋼管進(jìn)行焊接后，焊接相連的環(huán)向支撐鋼管形成在相鄰止水阻塞平面體之間、與所述止水阻塞平面體平行的環(huán)向支撐；或者，采用礦山法，由每個(gè)施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔開挖土體，并在開挖土體后形成的空間內(nèi)架設(shè)鋼筋格柵，形成初期支護(hù)；在開挖土體并沿所述隔水管幕內(nèi)側(cè)壁貫通一周后，在開挖土體所形成的空間內(nèi)布設(shè)環(huán)向支撐型鋼；在每個(gè)定位鋼管內(nèi)，將相鄰的環(huán)向支撐型鋼進(jìn)行連接后，形成在相鄰止水阻塞平面體之間、與所述止水阻塞平面體平行的環(huán)向支撐。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述垂直于所述豎井的延伸方向、在所述預(yù)建的地下工程的外圍布設(shè)至少兩個(gè)定位鋼管，具體為:將所述定位鋼管成對(duì)地分設(shè)于所述預(yù)建的地下工程的外圍的上方和下方，并使成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管布設(shè)于垂直于地面的豎直平面內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所 述的方法，其特征在于，所述焊接相連的環(huán)向支撐鋼管形成在相鄰止水阻塞平面體之間、與所述止水阻塞平面體平行的環(huán)向支撐后，還包括:在所述環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)、成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管之間設(shè)置豎向支撐:對(duì)于成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管，在每個(gè)定位鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)施工孔，且施工孔位于所述環(huán)向支撐所在的平面、垂直于所述地面的豎直平面內(nèi)；從其中一個(gè)定位鋼管上的施工孔向另一個(gè)定位鋼管上的施工孔頂進(jìn)豎向支撐鋼管；將所述豎向支撐鋼管的兩端分別固定于所述成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管上后，形成所述豎向支撐。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)、成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管之間設(shè)置豎向支撐之后，還包括:向每個(gè)定位鋼管內(nèi)注漿。
8.如權(quán)利要求4-7任一所述的方法，其特征在于，所述定位鋼管的直徑大于所述微鋼管的直徑；或者，所述定位鋼管的直徑大于等于2米，所述微鋼管的直徑小于2米。
9.一種采用隔水方式修建地下工程的方法，其特征在于，包括:對(duì)于預(yù)建的地下工程采用如權(quán)利要求1-8任一所述的方法，為其修建隔水結(jié)構(gòu)；在所述隔水結(jié)構(gòu)的隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)修建所述預(yù)建的地下工程。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述在所述隔水結(jié)構(gòu)的隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)修建所述地下工程具體為:從所述豎井起向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)進(jìn)行所述預(yù)建的地下工程的修建；在修建到所述隔水結(jié)構(gòu)的一個(gè)止水阻塞平面體位置處，將該止水阻塞平面體破除后繼續(xù)所述預(yù)建的地下工程的修建。
11.一種隔水結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:圍繞預(yù)建的地下工程外圍的隔水管幕和多個(gè)止水阻塞平面體；所述隔水管幕包括:至少兩個(gè)定位鋼管、微鋼管；所述定位鋼管，是從垂直于為所述預(yù)建的地下工程修建的豎井的延伸方向，布設(shè)于所述預(yù)建的地下工程的外圍土體中的；所述微鋼管，在相鄰的兩個(gè)定位鋼管之間，是從垂直于所述豎井的延伸方向頂進(jìn)所述預(yù)建的地下工程的外圍土體中的；相鄰的定位鋼管和微鋼管之間，以及相鄰的兩個(gè)微鋼管之間通過鎖口相連接；且每個(gè)微鋼管內(nèi)注有漿液；所述多個(gè)止水阻塞平面體，平行分設(shè)于所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)，與所述定位鋼管垂直，并與所述豎井相距不等；其中，每個(gè)止水阻塞平面體設(shè)于與所述豎井之間的距離等于預(yù)先設(shè)置的該止水阻塞平面體與所述豎井之間的距離的平面內(nèi)，是在向設(shè)置在所述平面內(nèi)的注漿鋼管注入漿液，所述漿液經(jīng)所述注漿鋼管向所述注漿鋼管外圍的土體滲透后，滲透漿液的土體達(dá)到設(shè)定堵水強(qiáng)度后形成的；其中，所述注漿鋼管是選取至少兩個(gè)定位鋼管作為施工鋼管后，在所述平面內(nèi)、 在每個(gè)施工鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)多個(gè)通孔后，由每個(gè)通孔從所述施工鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間打設(shè)的。
12.如權(quán)利要求11所述的隔水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位鋼管的鎖口的長(zhǎng)度，與所述定位鋼管的長(zhǎng)度相同；所述微鋼管的鎖口的長(zhǎng)度，與所述微鋼管的長(zhǎng)度相同；以及所述鎖口包括:凹槽型鎖口和凸起型鎖口 ；以及所述定位鋼管通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管的凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管；以及所述微鋼管通過其凹槽型鎖口 /凸起型鎖口，和與之相鄰、并排放置的微鋼管的凸起型鎖口 /凹槽型鎖口相配合，以連接固定與之相鄰的微鋼管；以及 在所述凸起型鎖口上，以及所述凹槽型鎖口內(nèi)涂有或注有密封材料，防止所述隔水管幕的外圍的地下水滲透到所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的隔水結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述微鋼管的鎖口的位于所述隔水管幕外的一側(cè)、沿所述微鋼管的延伸方向、在所述微鋼管的壁上每隔設(shè)定距離打設(shè)有注漿孔；以及每個(gè)注漿孔配置有閥門，所述閥門在所述微鋼管被頂進(jìn)到所述預(yù)建的地下工程的外圍之前為關(guān)閉狀態(tài)；以及對(duì)于所述微鋼管的每個(gè)注漿孔，該注漿孔的閥門用于向所述微鋼管內(nèi)注漿之前，打開該閥門對(duì)所述微鋼管的鎖口周圍的土體進(jìn)行注漿堵水。
14.如權(quán)利要求13所述的隔水結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括:多個(gè)環(huán)向支撐；每個(gè)環(huán)向支撐位于相鄰止水阻塞平面體之間、與所述止水阻塞平面體平行的平面內(nèi)， 是沿所述隔水管幕內(nèi)側(cè)壁、微鋼管的外側(cè)壁、在垂直于定位鋼管的布設(shè)方向上:由設(shè)于每個(gè)定位鋼管上的施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔設(shè)置環(huán)向支撐鋼管，并在每個(gè)定位鋼管內(nèi)將相鄰的環(huán)向支撐鋼管進(jìn)行焊接后形成的；或者，采用礦山法，由設(shè)于每個(gè)定位鋼管上的施工孔向相鄰的定位鋼管的施工孔開挖土體， 并在開挖土體后形成的空間內(nèi)架設(shè)鋼筋格柵，形成初期支護(hù)；在開挖土體并沿所述隔水管幕內(nèi)側(cè)壁貫通一周后，在開挖土體所形成的空間內(nèi)布設(shè)環(huán)向支撐型鋼；在每個(gè)定位鋼管內(nèi)， 將相鄰的環(huán)向支撐型鋼進(jìn)行連接后形成的；其中，所述施工孔是由每個(gè)定位鋼管內(nèi)向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)打設(shè)的；以及，每個(gè)定位鋼管上打設(shè)的施工孔為兩個(gè)，且兩個(gè)施工孔分設(shè)于垂直于該定位鋼管的兩個(gè)鎖口的連線、過所述連線中心點(diǎn)的平面的兩側(cè)。
15.如權(quán)利要求14所述的隔水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位鋼管成對(duì)地分設(shè)于所述預(yù)建的地下工程的外圍的上方和下方，且成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管布設(shè)于垂直于地面的豎直平面內(nèi)；以及對(duì)于成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管，在每個(gè)定位鋼管上，在所述環(huán)向支撐所在的平面、垂直于所述地面的豎直平面內(nèi)打設(shè)有施工孔，且該施工孔由該定位鋼管內(nèi)通向所述隔水管幕圍成的地下空間內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的隔水結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括:豎向支撐；所述豎向支撐，設(shè)置于所述環(huán)向支撐所在的平面內(nèi)、成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管之間；是從成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管中的一個(gè)定位鋼管上的施工孔向另一個(gè)定位鋼管上的施工孔頂進(jìn)豎向支撐鋼管，將所述豎向支撐鋼管的兩端分別固定于所述成對(duì)的兩個(gè)定位鋼管上后形成的。
17.如權(quán)利要求14-16任一所述的隔水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位鋼管的直徑大于所述微鋼管的直徑；或者，所述定位鋼管的直徑大于等于 2米，所述微鋼管的直徑小于2米。
【文檔編號(hào)】E21D11/38GK103437789SQ201310356278
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】羅富榮, 郝志宏, 萬學(xué)紅, 楊秀仁, 張繼菁, 蘇立勇, 馮愛軍, 雷崇紅, 李松梅, 張麗, 何海健, 馮欣, 李培 申請(qǐng)人:北京市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限公司