[发明专利]挤入式地下连续墙终点封闭成墙装置和使用方法

权利要求书

1.一种挤入式地下连续墙终点封闭成墙装置，包括主体(1)和振动喷水装置，振动喷水装置固定设置于主体(1)内部，其特征在于：还包括分离装置，分离装置活动套接于主体(1)短边(11＇)外侧。

2.根据权利要求1的挤入式地下连续墙终点封闭成墙装置，其特征在于：主体(1)包括内腔(2)、外墙体(3)、小外墙体(3＇)和双瓣阀门(4)，内腔(2)设为整体式中空矩形腔体，两块截面为“7”字形的、沿内腔(2)两长边(12＇)竖向间断设置的、两个“7”字头部于内腔(2)短边(11)侧壁中心处、相对构成的凹形燕尾槽(7)称作外墙体(3)；凹形燕尾槽(7)将与相邻的自动成墙装置(46)凸形燕尾轨道(7＇)相套接；于上下段内腔(2)契口(8)接缝位置制有长外墙体(3＂)又兼加强板(9)，跨越搭接缝处上下段内腔(2)各较长距离，用螺栓(35＇)固定；契口(8)一侧设置有密封槽(8＇)；短边(11＇)外侧壁固定两块于中心构成竖向通长小凹形燕尾槽(17)的小外墙体(3＇)，沿小凹形燕尾槽(17)中心于短边(11＇)外侧壁竖向间隔设置有上部为斜面下部为平直面的凸台肩(6)；主体(1)底端设置双瓣阀门(4)；底端制有双瓣阀门(4)的主体(1)称为基本段(10)；与基本段(10)竖向对接的底端不设有双瓣阀门(4)的主体(1)统称辅助段(10＇),双瓣阀门(4)正立面为三角形，沿内腔(2)长边(12＇)中心分成两瓣，每瓣于内腔(2)短边(11)、(11＇)底端相接处设置有轴销孔(13)，与内腔(2)短边(11)、(11＇)底端设置的轴销孔(13＇)错位嵌入形成同心轴孔，通过轴销(14)串通轴孔形成铰接状；内腔(2)底端设置有磁性装置(15),基本段(10)底部阀门又可制成平板式阀门(16)，其铰接和开闭原理同双瓣阀门(4)。

3.根据权利要求1的挤入式地下连续墙终点封闭成墙装置，其特征在于：分离装置包括分离轨道(5)、棘爪(18)和翅翼(19)，分离轨道(5)截面为双凸形燕尾形，与自动成墙装置(46)凹形燕尾槽(20)相套接的凸形燕尾称大燕尾(21)，与小外墙体(3＇)小凹形燕尾槽(17)相套接的凸形燕尾称小燕尾(21＇)；将小燕尾(21＇)自主体(1)顶端插入小凹形燕尾槽(17)形成沿内腔(2)短边(11＇)竖向通长设置的分离轨道(5)；在大燕尾(21)和小燕尾(21＇)相交最狭处两侧设置有平板状翅翼(19)，翅翼(19)通过塑性铆钉(22)设置于小外墙体(3＇)的外壁,翅翼(19)两边设置有“∟”折翼(19＇),折翼(19＇)完全遮蔽了小外墙体(3＇)与翅翼(19)竖向缝隙，防护罩(44)设置于分离轨道(5)和小外墙体(3＇)的底端并通过塑性铆钉(22)固定；分离轨道(5)内侧竖向于凸台肩(6)相应位置水平设置有棘爪(18)和棘爪室(24)，棘爪(18)下部为斜面上部为平直状，整体呈房门碰锁舌头状，棘爪(18)后台肩(23)直径大于棘爪轴(23＇)孔径，支撑弹簧(25)一端设置于棘爪(18)后台肩(23)的弹簧座(26)内，另一端设置于棘爪室(24)的内壁(24＇)对应的导向轴(27)的弹簧座(26)内，棘爪(18)下部斜面和凸台肩(6)上部斜面相吻合。

4.根据权利要求1的挤入式地下连续墙终点封闭成墙装置，其特征在于：振动喷水装置包括进水管(28)、出水管(28＇)、循环水管(29)、电缆管(30)、风管(31)、冷却水管(31＇)、电动振动器(32)或气源振动器(32＇)、振动仓(33)、喷水阀(34),管路自主体(1)顶端沿内腔(2)长边(12＇)的外壁竖向设置；在外墙体(3)内侧设置有适应管路通行的穹拱(42)，管路经穹拱(42)进入振动仓(33)内并固定在内腔(2)外壁上；在振动壁(36)上安装有喷水阀(34)，喷水阀(34)的出水孔(37)朝振动壁(36)外侧设置，喷水阀(34)与水管连通；振动壁(36)竖向设置于上下两段外墙体(3)的凹台肩(40)上且横向设置于振动框架(41)上构成振动仓(33)；电动振动器(32)或气源振动器(32＇)安装在振动壁(36)内侧；基本段(10)最下部振动仓(33)和辅助段(10＇)最顶部振动仓(33)均增设有与冷却水管(31＇)串联的循环水管(29)；进水管(28)和出水管(28＇)连接静力桩机上的水箱。

5.一种挤入式地下连续墙终点封闭成墙的使用方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：

工艺步骤一、组装：根据设计地下连续墙深度和厚度，选择适当型号的基本段(10)和辅助段(10＇)依次在地面对接好，竖向总长度通过增减不同长度的辅助段(10＇)达到符合设计标高和施工工艺条件为限,上下段连接时，除将上下段契口(8)对准套入防止渗水外，还应将竖向设置在外墙体(3)上的螺纹孔(35＂)对齐，外墙体(3)在此时兼有法兰(43)功能，用螺栓(35)拧紧起到非常稳固的对接作用，防护罩(44)用塑性铆钉(22)设置于分离轨道(5)和小外墙体(3＇)之底端，将分离轨道(5)和小外墙体(3＇)之间的缝隙封闭，以防止泥水杂质挤入阻塞；

工艺步骤二、单向运动应用：当固定主体(1)不产生位移时：将分离轨道(5)的小燕尾(21＇)自主体(1)顶部套入小凹形燕尾槽(17)实施安装，小燕尾(21＇)只能沿小凹形燕尾槽(17)从上往下作单体单向运动，进而使棘爪(18)与凸台肩(6)碰触，此时棘爪(18)下部斜面沿固定在内腔(2)短边(11＇)侧壁小凹形燕尾槽(17)中心的凸台肩(6)上部的斜面继续爬行，进而迫使棘爪(18)将垂直运动能量经斜面力学原理转换为棘爪轴(23＇)推动棘爪后台肩(23)压迫支撑弹簧(25)沿导向轴(27)作水平移动的动能，于是，棘爪(18)被压缩退入棘爪室(24)，小燕尾(21＇)得以通过凸台肩(6)继而到达基本段(10)底部预定位置；当分离装置被混凝土粘黏不产生位移时：主体(1)需提升拔出形成从下往上的单体单向运动，凸台肩(6)上部斜面与棘爪(18)下部斜面相碰触，根据前述斜面力学原理，棘爪(18)被压缩退入棘爪室(24)，使凸台肩(6)顺利通过棘爪(18)，主体(1)得以继续上行直至拔出地面；当主体(1)和分离装置需同时挤入地下时，既形成从上往下双体单向运动，这时，固定在短边(11＇)侧壁的小凹形燕尾槽(17)中心的凸台肩(6)下部平直面与分离轨道(5)内腔安设的棘爪(18)上部平直面相顶触，失去了斜面运动条件，且由于小凹形燕尾槽(17)对分离轨道小燕尾(21＇)的制约,使分离轨道小燕尾(21＇)除上下垂直运动外不能作径向运动或脱离小凹形燕尾槽(17)独立运动，除非顶触面被剪切破坏，否则，凸台肩(6)下部平直面带动棘爪(18)上部平直面进而带动分离装置整体只能同步下行直至共同到达地下预定位置而不会产生相向运动或被分离；

工艺步骤三、终点分离封闭：先将封闭成墙装置(45)沿地下连续墙轴线挤入地下后暂停；再将第一只自动成墙装置(46)凹形燕尾槽(7)套入封闭成墙装置(45)分离轨道大燕尾(21)内并挤入地下，及时灌满混凝土，然后静力桩机沿地下连续墙轴线行进一步，将第二只自动成墙装置(46＇)凹形燕尾槽(7)套入第一只自动成墙装置(46)凸形燕尾轨道(7＇)中并挤入地下，及时灌满混凝土，缓慢提升第一只自动成墙装置(46)，双瓣阀门(4)在重力作用下开启，内腔(2)混凝土迅即流出填充主体(1)上行让出的土体空间而形成第一段地下单元墙段，由于单向运动原理，分离装置不具备跟随自动成墙装置(46)上行条件，仍附着在封闭成墙装置(45)身上，而自动成墙装置(46)流出的混凝土迅即粘附在分离轨道(5)和翅翼(19)的外侧，至凝固后产生粘黏力；当地下连续墙施工到达终点合围处时，将最后一只自动成墙装置(46＂)凸形燕尾轨道(7＇)套入封闭成墙装置(45)后端凹形燕尾槽(7)中挤入地下同样深度，既完成终点合围处装置间的机械式封闭；将最先挤入的封闭成墙装置(45)和最后一只自动成墙装置(46＂)均灌满混凝土，启动电动振动器(32)或者气源振动器(32＇)先逐渐提升封闭成墙装置(45)，由于最早灌注的混凝土早已硬化并将靠近混凝土的分离轨道(5)和翅翼(19)粘黏牢，其粘黏力远远大于支撑弹簧(25)张力加翅翼(19)塑性铆钉(22)拉力总和加小凹形燕尾槽(17)与小燕尾(21＇)之间的侧摩阻力，于是，满足主体(1)单体上行单向运动条件，最先挤入的封闭成墙装置(45)主体(1)被拔出，而分离轨道(5)加翅翼(19)加防护罩(44)被留在新形成的混凝土地下连续墙内；随后再将最后一只自动成墙装置(46＂)边振动边提升，因该装置前后套接部位之混凝土都没有凝固不产生大的粘黏力，于是最后一只自动成墙装置(46＂)拔出；分离轨道(5)、翅翼(19)和“∟”折翼(19＇)留在混凝土墙段中形成良好抗渗结构。