本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，是一種地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體及配套施工的設(shè)備和施工方法。

背景技術(shù)：

地下連續(xù)墻作為截水、防滲、承重、擋水結(jié)構(gòu)，是地下工程和深基礎(chǔ)施工中應(yīng)用較多的施工技術(shù)?，F(xiàn)有施工技術(shù)，主要采用挖槽機(jī)械，沿著深開挖工程的周邊軸線，在泥漿護(hù)壁條件下，開挖出一條狹長的深槽，清槽后，在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法灌筑水下混凝土筑成一個單元槽段，如此逐段進(jìn)行，在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁。由于現(xiàn)有挖掘機(jī)械對垂直控制效果欠佳，所以一般需要在地下開挖的近地面先修筑導(dǎo)墻，由導(dǎo)墻實(shí)現(xiàn)挖掘施工的導(dǎo)向作業(yè)。顯然，采用導(dǎo)墻以及泥漿護(hù)壁施工，不僅成本增加，且泥漿對環(huán)境污染較大，后期處理較為麻煩，費(fèi)時費(fèi)力，影響整體施工進(jìn)度。為此，有待對現(xiàn)有地下連續(xù)墻施工進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述不足，本發(fā)明的目的是向本領(lǐng)域提供一種地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體及配套施工的設(shè)備和施工方法，使其解決現(xiàn)有地下連續(xù)墻施工較為繁瑣、效率較低的技術(shù)問題。其目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于該預(yù)制墻體設(shè)有從頂面導(dǎo)通至底面的挖掘操作孔和出土孔，預(yù)制墻體底部設(shè)有同時導(dǎo)通所述挖掘操作孔和出土孔的工作腔，且工作腔四周的墻體底部形成刃腳。該預(yù)制墻體通過設(shè)置挖掘操作孔和出土孔，從而適用于挖掘機(jī)從挖掘操作孔進(jìn)入，對預(yù)制墻體底部對應(yīng)的施工面進(jìn)行挖掘操作，利用出土孔，則方便連接吸土軟管和吸土機(jī)，方便將挖掘所產(chǎn)生的泥土及時排出。設(shè)置上述工作腔，且工作腔四周的墻體底部形成刃腳，則方便預(yù)制墻體依靠自重及刃腳對挖掘壁形成切割，從而挖掘同時，即實(shí)現(xiàn)預(yù)制墻體自動沉降到位，提高了施工效率。

上述預(yù)制墻體中，所述預(yù)制墻體設(shè)有一對對稱設(shè)置的所述挖掘操作孔，所述出土孔位于挖掘操作孔的對稱中心線上。該結(jié)構(gòu)作為預(yù)制墻體較佳的實(shí)施結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用較為合理。所述預(yù)制墻體兩側(cè)分別設(shè)有呈互補(bǔ)配合的凹槽和凸臺，通過凹槽和凸臺使相鄰預(yù)制墻體相互間結(jié)合更為可靠，結(jié)合的連接縫中注漿后實(shí)現(xiàn)防水防漏。

一種地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體配套施工的設(shè)備，其包括底座、立架、升降工作臺、挖掘機(jī)、吸土機(jī)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于所述底座上方連接立架，立架設(shè)有對所述預(yù)制墻體的施工進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)面，底座設(shè)有適合所述預(yù)制墻體從底座上方穿至底座下方進(jìn)入待施工位置的施工孔；所述立架上方設(shè)置與所述預(yù)制墻體施工方向一致的豎向?qū)U，豎向?qū)U上設(shè)置升降運(yùn)動的所述升降工作臺，升降工作臺連接有相對于升降工作臺作升降運(yùn)動的挖掘機(jī)，且挖掘機(jī)數(shù)量與所述預(yù)制墻體的挖掘操作孔數(shù)量相對應(yīng)；所述挖掘機(jī)包括挖掘臂、挖掘機(jī)頭、控制器，挖掘臂相對于升降工作臺呈升降設(shè)置，挖掘臂底部通過萬向電動手臂連接挖掘機(jī)頭，萬向電動手臂的角度和挖掘機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)由所述控制器電路控制；當(dāng)所述立架導(dǎo)面對所述預(yù)制墻體導(dǎo)向時，所述挖掘機(jī)頭正對于所述挖掘操作孔的正上方，當(dāng)挖掘機(jī)頭隨挖掘臂向下運(yùn)動時，挖掘機(jī)頭穿過所述挖掘操作孔；所述吸土機(jī)連接吸土軟管，吸土軟管密封連接所述預(yù)制墻體的出土孔頂端。上述預(yù)制墻體配合該設(shè)備進(jìn)行施工，不僅能有效對預(yù)制墻體施工進(jìn)行導(dǎo)向控制，免去了現(xiàn)有技術(shù)需另筑導(dǎo)墻和泥漿護(hù)壁的繁瑣，且同時集成了挖掘機(jī)，使預(yù)制墻體導(dǎo)向同時，自動完成挖掘施工和預(yù)制墻體施工，減少了施工分段進(jìn)行的繁瑣，提高了施工的效率。

上述地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體配套施工的設(shè)備中，所述立架設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)包括動力缸、擺臂、操作桿、壓輥，所述動力缸一端鉸接定位于所述立架上相對于導(dǎo)面的背面，動力缸另一端的活塞桿鉸接連接操作桿，操作桿兩端活動連接對稱設(shè)置的所述擺桿一端，擺桿中部擺動定位于所述立架的兩側(cè)，對稱擺桿的另一端活動軸接所述壓輥；所述動力缸、擺臂、操作桿、壓輥之間的聯(lián)動狀態(tài)為：動力缸聯(lián)動操作桿擺動，操作桿聯(lián)動擺桿沿?cái)[桿中部形成擺動，擺桿聯(lián)動所述壓輥朝所述立架的導(dǎo)面壓緊或遠(yuǎn)離所述導(dǎo)面；所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括至少一對對所述立架導(dǎo)面上的預(yù)制墻體兩側(cè)進(jìn)行夾持導(dǎo)向的導(dǎo)輪，該對導(dǎo)輪分別旋轉(zhuǎn)定位于所述立架的兩側(cè)，且導(dǎo)輪與立架之間為裝卸式連接。通過上述夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，使得上述設(shè)備對預(yù)制墻體形成更加穩(wěn)定的導(dǎo)向，同時通過調(diào)節(jié)動力缸的作用力，能有效控制壓輥對預(yù)制墻體的夾緊作用力，從而控制預(yù)制墻體導(dǎo)向運(yùn)動的速度，以利于安全、穩(wěn)定施工。

上述地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體配套施工的設(shè)備中，所述立架底部與所述底座之間為鉸接，即立架相對于底座呈翻轉(zhuǎn)設(shè)置，立架上相對所述導(dǎo)面的背面與所述底座上表面之間通過第一液壓缸連接形成支撐，第一液壓缸一端的活塞桿與立架上相對導(dǎo)面的背面活動鉸接定位，第一液壓缸另一端與底座上表面活動鉸接定位。通過上述結(jié)構(gòu)，使設(shè)備能夠調(diào)節(jié)預(yù)制墻體相對于施工面的導(dǎo)向角度，保證預(yù)制墻體與施工面之間的垂直度。

上述地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體配套施工的設(shè)備中，所述升降工作臺包括升降座和平移座，所述升降座與所述立架上方的豎向?qū)U呈升降配合，升降座安裝第一升降電機(jī)，所述豎向?qū)U沿桿長方向設(shè)有直齒，所述第一升降電機(jī)輸出端連接第一齒輪，并通過第一齒輪與所述豎向?qū)U的直齒配合；所述平移座安裝第二升降電機(jī)，所述挖掘臂與所述平移座呈升降滑動配合，且挖掘臂沿臂長方向設(shè)有直齒，所述第二升降電機(jī)輸出端連接第二齒輪，并通過第二齒輪與所述挖掘臂的直齒配合；所述平移座相對于升降座上表面為限位平移滑動設(shè)置，平移座底部固定連接第二液壓缸，第二液壓缸的活塞桿固定連接所述升降座，由第二液壓缸控制平移座相對于升降座限位平移滑動，且限位平移滑動的行程使所述挖掘機(jī)在非工作狀態(tài)時，挖掘機(jī)不阻礙所述預(yù)制墻體吊裝至所述立架的導(dǎo)面，當(dāng)挖掘機(jī)工作時，挖掘機(jī)的挖掘機(jī)頭正對于預(yù)制墻體挖掘操作孔的正上方。通過上述結(jié)構(gòu)，使升降工作臺和挖掘機(jī)在預(yù)制墻體吊裝至立架導(dǎo)面時，不會對預(yù)制墻體形成干涉，使預(yù)制墻體安全、順利地吊裝至立架導(dǎo)面上進(jìn)行導(dǎo)向施工。

進(jìn)一步的，所述平移座設(shè)有防護(hù)欄和伸縮梯，伸縮梯展開的長度限定為當(dāng)所述升降工作臺降到最低位置時，伸縮梯底部接觸所述底座所在的支撐面。通過該結(jié)構(gòu)，方便操作人員上下升降工作臺，同時確保操作人員在升降工作臺作業(yè)的安全性。

上述地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體配套施工的設(shè)備中，所述底座設(shè)有移動滾輪和高度可調(diào)式支撐腳。通過該種結(jié)構(gòu)，方便設(shè)備整體的搬運(yùn)，以及使底座能適應(yīng)不同的施工地面。

該地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體的施工方法為：首先將所述預(yù)制墻體吊裝至指定施工位置，然后將挖掘機(jī)的挖掘機(jī)頭由預(yù)制墻體上方沿挖掘操作孔穿至預(yù)制墻體下方，同時預(yù)制墻體的出土孔頂部密封連接吸土軟管，吸土軟管外接吸土機(jī)；接下來，開啟挖掘機(jī)和吸土機(jī)，由挖掘機(jī)對預(yù)制墻體下方的施工地面進(jìn)行挖掘操作，挖掘面積范圍小于預(yù)制墻體底部面積范圍，且保持預(yù)制墻體底部與挖掘機(jī)頭之間保留間隙；隨著挖掘機(jī)伸入挖掘，由所述吸土機(jī)將預(yù)制墻體底部工作腔內(nèi)挖掘產(chǎn)生的泥土排出，預(yù)制墻體依靠自身的重力以及底部工作腔四周的刃腳實(shí)現(xiàn)對挖掘壁的切割，實(shí)現(xiàn)預(yù)制墻體自動沉降，直至沉降到位；沉降到位后，控制挖掘機(jī)脫離預(yù)制墻體的挖掘操作孔，通過預(yù)制墻體的挖掘操作孔對預(yù)制墻體底部的工作腔進(jìn)行混凝土澆注填充，即完成一塊預(yù)制墻體的施工；以上述方式循序施工預(yù)制墻體，即可完成地下連續(xù)墻的施工。

上述施工方法中，所述預(yù)制墻體施工時進(jìn)行施工導(dǎo)向，并控制預(yù)制墻體沉降速度。

本發(fā)明預(yù)制墻體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)簡單，施工操作方便，且與之配合使用的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)挖掘施工和預(yù)制墻體施工同時進(jìn)行，無需泥漿護(hù)壁，減少了施工分段進(jìn)行的繁瑣，提高了施工效率，施工較為環(huán)保無污染。適合作為建筑領(lǐng)域中各類預(yù)制墻體和施工配套設(shè)備使用，或同類施工方法的改進(jìn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明預(yù)制墻體的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明預(yù)制墻體的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明設(shè)備使用狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明設(shè)備的使用狀態(tài)一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明設(shè)備的使用狀態(tài)二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明設(shè)備的使用狀態(tài)三結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中序號及名稱為：1、預(yù)制墻體，101、挖掘操作孔，102、出土孔，103、防水凹槽，104、防水凸塊，105、工作腔，106、刃腳，2、底座，201、施工孔，3、移動滾輪，4、支撐腳，5、立架，501、導(dǎo)面，6、豎向?qū)U，7、升降座，8、第一升降電機(jī)，9、平移座，10、挖掘機(jī)，1001、挖掘臂，1002、萬向電動手臂，1003、挖掘機(jī)頭，11、第二升降電機(jī)，12、第一液壓缸，13、導(dǎo)輪，14、壓輥，15、擺臂，16、操作桿，17、動力缸，18、第二液壓缸，19、伸縮梯，20、吸土軟管。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1、圖2所示，該地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體1呈立方形，預(yù)制墻體兩側(cè)設(shè)有呈互補(bǔ)配合的凹槽103和凸臺104，預(yù)制墻體設(shè)有從頂面導(dǎo)通至底面的一對挖掘操作孔101和一個出土孔102，挖掘操作孔相對于預(yù)制墻體呈對稱設(shè)置，出土孔位于該對挖掘操作孔之間的對稱中心軸上。預(yù)制墻體底部設(shè)有鏤空，并同時導(dǎo)通挖掘操作孔和出土孔的工作腔105，且工作腔四周的墻體底部形成刃腳106。

如圖3-圖5所示，本發(fā)明還公開了一種與上述預(yù)制墻體1配套施工的設(shè)備，該設(shè)備包括底座2、立架5、升降工作臺、挖掘機(jī)10、吸土機(jī)。底座上方連接立架，立架設(shè)有對預(yù)制墻體施工進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)面501，底座設(shè)有適合預(yù)制墻體從底座上方穿至底座下方進(jìn)入待施工位置的施工孔201；立架上方固定連接與預(yù)制墻體施工方向一致的豎向?qū)U6，豎向?qū)U上設(shè)置升降運(yùn)動的升降工作臺。升降工作臺包括升降座7和平移座9，升降座與立架上方的豎向?qū)U呈升降滑動配合，升降座安裝第一升降電機(jī)8，豎向?qū)U沿豎向設(shè)有直齒，第一升降電機(jī)輸出端連接第一齒輪，并通過第一齒輪與豎向?qū)U的直齒配合，從而實(shí)現(xiàn)升降座相對于豎向?qū)U作升降運(yùn)動。平移座連接有相對于平移座作升降運(yùn)動的挖掘機(jī)，且挖掘機(jī)數(shù)量與預(yù)制墻體的挖掘操作孔101數(shù)量相對應(yīng)。挖掘機(jī)包括挖掘臂1001、挖掘機(jī)頭1003、控制器，挖掘臂相對于平移座呈升降設(shè)置，挖掘臂底部通過萬向電動手臂1002連接挖掘機(jī)頭，萬向電動手臂的角度和挖掘機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)由控制器電路控制。平移座固定連接第二升降電機(jī)11，挖掘臂沿臂長方向設(shè)有直齒，第二升降電機(jī)輸出端連接第二齒輪，并通過第二齒輪與挖掘臂的直齒配合，從而實(shí)現(xiàn)挖掘臂相對于平移座作升降運(yùn)動。平移座與升降座上表面之間為限位平移滑動配合，平移座底部固定連接第二液壓缸18，第二液壓缸的活塞桿固定連接升降座一側(cè)，由第二液壓缸控制平移座相對于升降座限位平移滑動，且限位平移滑動的行程使得挖掘機(jī)在非工作狀態(tài)時，挖掘機(jī)不阻礙預(yù)制墻體吊裝至立架的導(dǎo)面；當(dāng)挖掘機(jī)工作時，挖掘機(jī)的挖掘機(jī)頭正對于立架導(dǎo)面上預(yù)制墻體的挖掘操作孔，使挖掘機(jī)頭隨挖掘臂向下運(yùn)動時，挖掘機(jī)頭穿過挖掘操作孔。上述吸土機(jī)用于挖掘操作時連接吸土軟管20，吸土軟管密封連接預(yù)制墻體的出土孔102頂端，從而用于預(yù)制墻體工作腔內(nèi)的泥土排出。

為了使上述預(yù)制墻體配套施工的設(shè)備能夠?qū)︻A(yù)制墻體形成更好的導(dǎo)向作業(yè)，上述立架5設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)包括動力缸17、擺臂15、操作桿16、壓輥14，動力缸一端鉸接定位于立架上與導(dǎo)面501相對的背面，動力缸另一端的活塞桿鉸接連接操作桿，操作桿兩端活動連接對稱設(shè)置的擺桿一端，擺桿中部擺動定位于立架的兩側(cè)，對稱擺桿的另一端活動鉸接壓輥，動力缸、擺臂、操作桿、壓輥之間的聯(lián)動狀態(tài)為：動力缸聯(lián)動操作桿擺動，操作桿聯(lián)動擺桿沿?cái)[桿中部形成擺動，擺桿聯(lián)動壓輥朝立架的導(dǎo)面壓緊或遠(yuǎn)離導(dǎo)面。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括至少一對對立架導(dǎo)面上的預(yù)制墻體兩側(cè)進(jìn)行夾持導(dǎo)向的導(dǎo)輪13，該對導(dǎo)輪分別旋轉(zhuǎn)定位于立架的兩側(cè)，且導(dǎo)輪與立架之間為裝卸式連接，方便導(dǎo)輪的更換和導(dǎo)輪間間距的調(diào)節(jié)。通過上述夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，對預(yù)制墻體埋設(shè)施工進(jìn)行有效的導(dǎo)向，同時控制下降速度，保證施工的有序進(jìn)行。

為了使上述設(shè)備能夠適應(yīng)不同地形的作業(yè)，立架5底部與底座2之間為鉸接，即立架相對于底座呈翻轉(zhuǎn)設(shè)置，立架上相對導(dǎo)面501的背面與底座上表面之間通過第一液壓缸12連接形成支撐，第一液壓缸一端的活塞桿與立架上相對導(dǎo)面的背面活動鉸接定位，第一液壓缸另一端與底座上表面活動鉸接定位。通過控制第一液壓缸的動作，從而調(diào)節(jié)預(yù)制墻體相對于施工面的導(dǎo)向角度，保證預(yù)制墻體與施工面之間的垂直度。

除上述結(jié)構(gòu)以外，為了方便操作人員在升降工作臺上安裝調(diào)試作業(yè)，本發(fā)明升降工作臺的平移座9設(shè)有防護(hù)欄和伸縮梯19，伸縮梯展開的長度限定為當(dāng)升降工作臺降到最低位置時，伸縮梯底部接觸底座2所在的支撐面，從而方便操作人員上下升降工作臺。為了方便整體設(shè)備的搬運(yùn)，以及為了使底座適應(yīng)不同的施工地形，底座設(shè)有移動滾輪3和高度可調(diào)式支撐腳4。

以上述地下連續(xù)墻施工預(yù)制墻體和配套施工的設(shè)備為例，對預(yù)制墻體的施工方法進(jìn)行如下闡述。

首先在施工區(qū)域鋪設(shè)方便設(shè)備移動操作的軌道，將設(shè)備的移動滾輪3置于軌道內(nèi)。當(dāng)進(jìn)行預(yù)制墻體1施工時，將設(shè)備的支撐腳4調(diào)節(jié)至使設(shè)備達(dá)到穩(wěn)定支撐狀態(tài)，接下來進(jìn)行預(yù)制墻體的施工。先調(diào)節(jié)設(shè)備，將升降工作臺和挖掘機(jī)10預(yù)先升至高位，并使升降工作臺的平移座9帶動挖掘機(jī)平移至不影響預(yù)制墻體吊裝至立架5導(dǎo)面501的工位狀態(tài)。然后，將預(yù)制墻體吊裝至立架的導(dǎo)面，并使預(yù)制墻體準(zhǔn)確進(jìn)入立架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（導(dǎo)輪13）和夾緊機(jī)構(gòu)（壓輥14）所形成的導(dǎo)向空間內(nèi)。此時，操作動力缸17，由動力缸聯(lián)動操作桿16、擺臂15、壓輥，使壓輥將預(yù)制墻體壓緊于立架的導(dǎo)面，同時對預(yù)制墻體下降速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。再控制升降工作臺的平移座，使平移座平移至挖掘機(jī)的挖掘機(jī)頭1003正對于預(yù)制墻體的挖掘操作孔101正上方，接下來控制挖掘機(jī)的挖掘臂1001相對于平移座向下運(yùn)動，直至挖掘臂帶動挖掘機(jī)頭穿過預(yù)制墻體的挖掘操作孔。此時開啟挖掘機(jī)和吸土機(jī)，挖掘機(jī)按控制器預(yù)設(shè)的程序?qū)︻A(yù)制墻體底部的施工地面進(jìn)行挖掘操作。挖掘時，確保挖掘機(jī)頭的挖掘面積范圍小于預(yù)制墻體底部面積范圍，且保持預(yù)制墻體底部與挖掘機(jī)頭之間安全間隙。隨著挖掘機(jī)伸入挖掘，以及吸土機(jī)不斷將預(yù)制墻體底部工作腔105內(nèi)的泥土排出，預(yù)制墻體依靠自身的重力以及底部工作腔四周的刃腳106對挖掘壁形成切割，從而實(shí)現(xiàn)自動沉降。當(dāng)上述挖掘臂的長度不足以繼續(xù)下降時，再控制升降工作臺沿豎向?qū)U6繼續(xù)向下運(yùn)動，直至預(yù)制墻體沉降到位，沉降到位后控制升降工作臺、挖掘機(jī)復(fù)位，完成一塊預(yù)制墻體的沉降。以上述方式，循環(huán)實(shí)施一排預(yù)制墻體，通過預(yù)制墻體的挖掘操作孔對預(yù)制墻體底部的工作腔進(jìn)行混凝土澆注填充，并且對各預(yù)制墻體之間的拼縫注漿，即完成一排地下連續(xù)墻的施工；以上述方式循序施工其它預(yù)制墻體，即可完成地下連續(xù)墻的施工，施工較為方便、效率。