一种节状地下连续墙的施工方法及其节部挤扩成槽装置与流程

1.本发明涉及节状地下连续墙施工的技术领域，尤其是涉及一种节状地下连续墙的施工方法及其节部挤扩成槽装置。


背景技术：

2.目前，节状地下连续墙因其优良的工程特性，已逐步推广到其他抗拔、抗浮工程领域中。
3.节状地下连续墙施工前需先在地面的土体带上开设有施工槽，然后对施工槽对应节状位置进行扩槽施工。最后浇筑钢筋混凝土，形成节状地下连续墙。
4.现有关于节状地下连续墙的节部成槽施工，通常采用节部掘削技术，掘削技术只能适用在土质较好，承载能力较强的土体，针对软弱土地区的土体，采用掘削技术易使节部位置土体发生坍塌。
5.因此，发明人认为：现有节状地下连续墙的节部施工手段还很有限，需提供一种简洁、有效的节部挤扩成才的施工装置及方法。


技术实现要素：

6.为了减少地下连续墙的节部出现坍塌的概率，本技术提供一种节状地下连续墙的施工方法及其节部挤扩成槽装置。
7.第一方面，本技术提供一种用于节状地下连续墙节部挤括成槽的施工装置。
8.一种用于节状地下连续墙节部挤括成槽的施工装置，其包括挤扩架、用于与起吊设备连接并将挤扩架送入至施工槽内的吊杆以及连接于挤扩架和吊杆之间且用于驱使挤扩架围绕吊杆轴线转动的转动动力源，所述挤扩架包括两相互间隔的挤扩杆以及连接于两挤扩杆之间的水平伸缩动力源，所述挤扩杆的形状配合地下连续墙节部槽体的形状，所述水平伸缩动力源能够驱使两挤扩杆相向远离或是相向靠近移动。
9.通过上述技术方案，通过吊杆将挤扩架伸入至施工槽内，通过水平伸缩动力源使得挤扩杆与施工槽的槽壁相抵，然后启动转动动力源，使得挤扩架转动，挤扩杆在转动的同时挤压施工槽槽壁的土体，经多次挤扩后，施工槽对应的槽壁土体变得密实，减少了削土的步骤，并且形成节状地下连续墙的节部。
10.优选的，所述挤扩杆包括上斜杆、中竖杆以及下斜杆，所述上斜杆背离挤扩杆的一端与转动动力源铰接，所述中竖杆与上斜杆或是与下斜杆的转动轴线均垂直吊杆的轴线，所述中竖杆与上斜杆的转动轴线平行中竖杆与下斜杆的转动轴线，两所述下斜杆背离所在中竖杆的端部相互铰接，两所述下斜杆的转动轴线平行中竖杆与上斜杆的转动轴线；所述下斜杆与所在中竖杆可拆卸连接。
11.通过上述技术方案，水平伸缩动力源驱动中竖杆相背或是相向移动，上斜杆和下斜杆相对中竖杆发生转动，然后在转动动力源驱使下转动，挤括杆的上斜杆、中竖杆以及下斜杆在转动时，形成连两段为圆台桩中部为柱状的槽体，从而能够使得节部的两端均呈倾
斜的面。两挤括杆的下斜杆相互铰接，两挤括杆形成整体，能够使得减少挤括杆底端悬空而形变、倾斜的概率。
12.优选的，两所述下斜杆铰接位置与水平伸缩动力源之间连接有协助挤扩架快速复位的弹性复位机构，所述弹性复位机构与水平伸缩动力源可拆卸连接。
13.通过上述技术方案，弹性复位件能够在水平伸缩动力源驱使两中竖杆相向远离时被挤压并且产生反作用。在水平伸缩动力源驱使两中竖杆相向靠近时，弹性复位件舒展并且协助挤扩架快速复位形变。
14.优选的，所述水平伸缩动力源包括第一千斤顶和第二千斤顶，所述第一千斤顶和第二千斤顶沿中竖杆轴线间隔分布。
15.通过上述技术方案，第一千斤顶和第二千斤顶能够与两中竖杆形成矩形框架，从而提高两中竖杆端部的稳定性能，从而提挤扩架在转动时的稳定性能。
16.优选的，所述第一千斤顶和第二千斤顶均为双向液压千斤顶。
17.通过上述技术方案，双向液压千斤顶相较单向液压千斤顶，能够更快的令两中竖杆相向或相背移动，提高施工效率。
18.优选的，所述转动动力源包括固定连接于吊杆底端的承接板、固定连接于承接板上表面的驱动电机，以及穿设于承接板背离吊杆一侧的连接柱；所述驱动电机的输出轴穿过承接板并且固定连接有驱动齿轮；所述连接柱的顶端转动连接于承接板上，所述连接柱上同轴固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮与驱动齿轮相啮合，所述连接柱的底端侧壁均固定连接有铰接耳，铰接耳沿连接柱对称设置有两个，上斜杆与铰接耳一一对应设置，铰接耳上穿设有铰接销，铰接销的轴线垂直，吊杆的轴线，铰接销穿过铰接耳并且与穿设于上斜杆上。
19.另一方面，本技术提供一种节状地下连续墙的施工方法。
20.一种节状地下连续墙的施工方法，包括以下步骤，s1，开挖施工槽；s2，扩孔成槽施工，s2
‑
1，施工槽底端挤扩工作，拆卸并且分离下斜杆与中竖杆，并且将转动动力源和挤扩架依次连接于吊杆上，通过吊放吊杆将挤扩架送入至施工槽的底端，启动水平伸缩动力源，令两中竖杆相背远离直至与施工槽的槽壁相抵，然后再启动转动动力源；s2
‑
2，施工槽中部挤扩工作，先启动水平伸缩动力源，令两中竖杆相向靠近，直至两中竖杆之间的间距尺寸小于施工槽的宽度尺寸；然后提升吊杆，将挤扩括装置自施工槽取出，在中竖杆的底端安装下斜杆，再将挤扩架吊放送入施工槽的中部，启动水平伸缩动力源，然后再启动转动动力源；s2
‑
3，挤扩后的槽壁测定，将测定出的节部形状与设计图纸进行校准；s2
‑
4，重复n次步骤s2
‑
1、s2
‑
2以及s2
‑
3，n大于二且为整数；s3，施工槽内钢筋混凝土浇筑，下放地下连续墙的钢筋笼，然后浇筑混凝土。
21.通过上述技术方案，施工形成节状地下连续墙，并且节省了削土施工的步骤，使得在土质较软的地区也能够便捷、安全的形成节状地下连续墙的节部。
22.优选的，步骤s2
‑
1和步骤s2
‑
2中，转动动力源驱使挤扩架绕吊杆的轴线往复转动，并且往复转动的角度大于180
°
小于210
°
。
23.通过上述技术方案，减少了水平伸缩动力源管线或是管路发生缠绕而损坏的概率。
24.综上所述，本技术至少具有以下之一的效果：
1、通过水平伸缩动力源驱使挤扩架与施工槽槽壁相抵，并在转动动力源的驱使下挤扩架转动，从而使得挤压扩宽对应的施工槽槽壁，形成节部，由于减少了削土的步骤，而且节部的土体由于挤压作用而更为密实，节部的土体具有更好的稳定性能和安全性能；2、施工形成节状地下连续墙，并且节省了削土施工的步骤，使得在土质较软的地区也能够便捷、安全的形成节状地下连续墙的节部。
25.3、减少了水平伸缩动力源管线或是管路发生缠绕而损坏的概率。
附图说明
26.图1是预开设底端节部和中部节部的施工槽。
27.图2是本技术实施例的挤扩成槽装置的整体结构示意图。
28.图3是本技术实施例的转动动力源的放大结构示意图。
29.图4是本技术实施例的上斜杆和中竖杆铰接连接的结构示意图。
30.图5是本技术实施例的两下斜杆相互铰接连接的结构示意图。
31.图6是本技术实施例的弹性复位机构的结构示意图。
32.图7是本技术实施例的伸缩杆的整体结构示意图。
33.附图标记说明：1、施工槽；2、挤扩架；3、吊杆；4、转动动力源；5、挤扩杆；6、水平伸缩动力源；7、承接板；8、驱动电机；9、连接柱；10、连接螺栓；11、驱动齿轮；12、从动齿轮；13、铰接耳；14、铰接孔；15、铰接销；16、上斜杆；17、中竖杆；18、下斜杆；19、光杆螺栓；20、第一千斤顶；21、第二千斤顶；22、弹性复位机构；23、伸缩杆；24、复位弹簧；25、第一安装板；26、第二安装板；27、外套杆；28、内滑杆；29、滑动槽。
具体实施方式
34.以下结合附图1
‑
7对本技术作进一步详细说明。
35.参照图1，节状地下连续墙的施工槽11的槽壁开槽形成节部，节部通常包括底端节部和中部节部，底端节部横截面为矩形以及位于矩形顶端的梯形，中部节部的横截面为矩形以及位于矩形竖向两端的梯形。
36.参照图2，一种用于节状地下连续墙节部挤括成槽的施工装置，其包括挤扩架2、用于与起吊设备连接并将挤扩架2送入至施工槽1内的吊杆3以及连接于挤扩架2和吊杆3之间且用于驱使挤扩架2围绕吊杆3轴线转动的转动动力源4。
37.挤扩架2包括两相互间隔的挤扩杆5以及连接于两挤扩杆5之间的水平伸缩动力源6，挤扩杆5的形状配合地下连续墙节部槽体的形状，水平伸缩动力源6能够驱使两挤扩杆5相向远离或是相向靠近移动。
38.通过吊杆3将挤扩架2送入至施工槽1内，通过水平伸缩动力源6使得挤扩杆5与施工槽1相对应的槽壁相抵，从而使得挤扩杆5对施工槽1槽壁的土体施加荷载使其塑性形变，然后启动转动动力源4，使得挤扩架2转动，挤扩杆5在转动的同时还将挤压经过的施工槽1槽壁的土体。
39.在经过多次水平伸缩动力源6驱使两挤扩杆5相背移动并抵接土体，然后再通过转动动力源4驱使挤扩杆5转动之后，逐渐形成节状地下连续墙的节部并且节部侧壁的土体变
得密实。相较相关技术的节部施工减少了削土的步骤，减少了削土而造成渣土的产生，从而使得节状地下连续墙的节部施工更为安全、便捷、经济。
40.参照图2、3，转动动力源4包括固定连接于吊杆3底端的承接板7、连接于承接板7上的驱动电机8、连接于承接板7上的连接柱9以及连接于驱动电机8输出轴和连接柱9之间的联动部件。驱动电机8为伺服电机。
41.承接板7水平设置，承接板7上表面的中部与吊杆3同轴焊接固定。驱动电机8固定连接于承接板7的上表面，驱动电机8的输出轴竖向穿过承接板7。通过承接板7承载驱动电机8，能够减少驱动电机8直接受挤扩架2传递的竖向荷载，从而保障驱动电机8的使用寿命。
42.连接柱9同轴转动嵌设于承接板7下表面，连接柱9的顶端侧壁一周固定连接有转动翻边，连接柱9与吊杆3同轴对应设置。
43.连接柱9的底端侧壁还固定连接有铰接耳13，铰接耳13沿连接柱9径向设置有两个，铰接耳13上均开设有贯通的铰接孔14，铰接孔14的轴线垂直连接柱9。
44.联动部件包括同轴固定连接于去驱动电机8输出轴底端的驱动齿轮11和同轴固定连接于连接柱9周侧壁上的从动齿轮12，驱动齿轮11和从动齿轮12相啮合。
45.参照图2、4，挤扩杆5自上而下包括依次连接的上斜杆16、中竖杆17以及下斜杆18，上斜杆16、中竖杆17以及下斜杆18均为横截面呈矩形的管体。
46.两上斜杆16的顶端与两铰接耳13一一对应贴合，上斜杆16上穿设有铰接销15，铰接销15同轴穿设于铰接孔14，铰接销15与铰接孔14相适配。
47.中竖杆17顶端一侧与上斜杆16的底端一侧相贴合，下斜杆18的顶端一侧与中斜杆的底端一侧贴合。中竖杆17的两端还均穿设有光杆螺栓19，光杆螺栓19的轴线平行铰接销15，光杆螺栓19还穿设于上斜杆16的底端或是下斜杆18的顶端，通过光杆螺栓19使得中竖杆17与上斜杆16铰接，并且拆卸下斜杆18与中竖杆17之间的光杆螺栓19，能够使中竖杆17与下斜杆18拆卸分离。
48.拆卸下斜杆18和中竖杆17，以便施工槽1底端节部施工时，减少下斜杆18对施工槽1底端的土体的干涉，从而保障施工槽1在底端节部施工时的完整性，并且提高挤括成槽装置对不同位置的节部形状的适应性。
49.参照图2、5，两下斜杆18背离所在中竖杆17的端部之间设置也通过光杆螺栓19铰接。
50.参照图2、6，水平伸缩动力源6包括沿中竖杆17轴线间隔设置的第一千斤顶20和第二千斤顶21，第一千斤顶20高于第二千斤顶21，第一千斤顶20和第二千斤顶21均为双向液压千斤顶，第一千斤顶20活塞杆的端部与中竖杆17的顶端侧壁固定连接，第二千斤顶21活塞杆的端部与中竖杆17的底端侧壁固定连接。
51.第一千斤顶20与承接板7之间以及第二千斤顶21与两下斜杆18铰接连接位置之间均连接有弹性复位机构22。
52.参照图6、7，弹性复位机构22包括伸缩杆23和套设于伸缩杆23上的复位弹簧24，伸缩杆23的一端固定连接有第一安装板25，相对的另一端设置有第二安装板26。伸缩杆23的轴线平行吊杆3，伸缩杆23包括外套杆27和内滑杆28，外套杆27的一端开设有沿外套杆27轴线设置的滑动槽29，内滑杆28滑动连接于滑动槽29内并且与滑动槽29相适配。
53.第一安装板25与连接柱9的底端一侧或是第二千斤顶21的下表面贴合，第一安装
板25上穿设有连接螺栓10，连接螺栓10穿过所在的第一安装板25并且伸入至第一千斤顶20或是第二千斤顶21内。
54.参照图5、6，第二安装板26与第一千斤顶20的上表面或是与两下斜杆18的光杆螺栓19连接，位于第一千斤顶20上表面的第二安装板26上也穿设有连接螺栓10。
55.位于两下斜杆18上的第二安装板26与两下斜杆18之间的光杆螺栓19的螺栓头焊接固定连接。
56.复位弹簧24的两端分别抵接于第一安装板25和第二安装板26之间。当第一千斤顶20和第二千斤顶21的活塞杆缩回，复位弹簧24处于舒展状态并。
57.当第一千斤顶20和第二千斤顶21的活塞杆伸出，中竖杆17与第一千斤顶20和第二千斤顶21的端部相背移动时，复位弹簧24受到挤压形变并且产生相应的反作用力，直至内滑杆28的端部与滑动槽29的槽底抵接，从而限制复位弹簧24继续被压缩，减少复位弹簧24经常性的处于极限状态，延长复位弹簧24的寿命。复位弹簧24受到挤压而产生的反作用力能够在第一千斤顶20和第二千斤顶21的活塞杆缩回时提供助力，从而协助挤扩架2快速变形复位。
58.本技术一种用于节状地下连续墙节部挤括成槽的施工装置的实施原理为：通过接长、吊送吊杆3，将连接与吊杆3底端的转动动力源4和挤扩架2送入施工槽1内，在挤扩架2位于合适高度时，启动水平伸缩动力源6，驱使两挤扩杆5的中竖杆17相背远离移动，从而使得中竖杆17抵抵接于施工槽1的槽壁。
59.然后，启动驱动电机8，使得联动部件驱使连接柱9转动，从而使得两中竖杆17转动，中竖杆17转动的同时对施工槽1槽壁的土体施加作用力，使得对应的位置逐渐形成节部，而由于减少了削土作业，并且挤压使得节部的土体较为密实，提高了节部周围土体的密实度，提升了节部的安全性能和稳定性能。
60.一种节状地下连续墙的施工方法，其包括以下步骤，s1，开挖施工槽1，根据设计图纸，在地面上开挖施工槽1。
61.s2，扩孔成槽施工。
62.s2
‑
1，施工槽1底端挤扩工作，拆卸下斜杆18与中竖杆17之间的光杆螺母，分离下斜杆18与中竖杆17，将承接板7连接于吊杆3上，通过接长、吊放吊杆3将挤扩架2送入至施工槽1的底端，启动水平伸缩动力源6，令两中竖杆17相背远离直至与施工槽1的槽壁相抵，令中竖杆17、上斜杆16以及下斜杆18均不完全嵌入至施工槽1槽壁的土体中，然后再启动驱动电机8，使得中竖杆17、上斜杆16以及下斜杆18。
63.s2
‑
2，施工槽1中部挤扩工作。先启动水平伸缩动力源6，令两中竖杆17相向靠近，直至两中竖杆17之间的间距尺寸小于施工槽1的宽度尺寸，然后，提升吊杆3，将挤扩括装置自施工槽1取出，在中竖杆17的底端安装下斜杆18，再将挤扩杆5吊放送入施工槽1的中部，启动水平伸缩动力源6，然后再启动转动动力源4。
64.在步骤s2
‑
2和步骤s2
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3中，驱动电机8驱使连接柱9往复转动，往复转动的角度为180
°‑
210
°
。本技术实施中，先驱使连接柱9旋转180
°
，然后再反向转动180
°
，从而减少第一液压千斤顶和第二液压千斤顶的供油管路缠绕的概率。
65.s2
‑
3，挤扩后的槽壁测定。采用声呐探测装置，测定出节部形状并与设计图纸进行校准。
66.s2
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4，重复n次步骤s2
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1、s2
‑
2以及s2
‑
3，n大于二且为整数，直至形成的节部形状与设计图纸上的形状尺寸相适配。
67.通过多次挤扩、校准，提高挤扩的精度，并且每次挤扩都将压缩相对应的土体，使得所挤扩位置的节部土体更为密实，从而减少节部土体坍塌的概率。
68.s3，施工槽1内钢筋混凝土浇筑，下放地下连续墙的钢筋笼，然后浇筑混凝土。
69.本技术一种节状地下连续墙的施工方法的实施原理为：通过上述施工步骤实现节状地下连续墙的施工，减少了节部削土施工，保障了挤扩成槽的施工安全性能。
70.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。