一种柔性防渗墙接头管及其施工方法与流程

本发明属于水利水电工程地下连续墙施工，具体涉及一种柔性防渗墙接头管及其施工方法。

背景技术：

1、随着水电工程建设逐步向深山高峡推进，坝址建设条件日趋复杂，对于构建大坝防渗体系提出更高的要求。水电工程通常采用地下防渗墙作为大坝的垂直防渗体系，通过泥浆固壁成槽、混凝土浇筑等多道工序形成地下连续墙，进而起到防渗效果。当防渗墙尺寸较宽或基岩条件较复杂时，通常需要将防渗墙划分为多个防渗单元墙段，各防渗单元墙段通过接头或者接缝连接成防渗墙整体。

2、接头管法已成为防渗墙接头处理的常用施工方法，具有成本低、效率高、接头质量可靠等优点。然而，传统的接头管法存在拔管时机难以控制的突出问题，拔管时机不合适将导致防渗墙接头处的混凝土浇筑质量较差，严重时形成槽段缝，并在防渗墙遭遇大变形时发生相对错动，导致防渗墙出现局部渗漏，进而破坏大坝防渗体系的整体性。因此，为了更好地保证大坝垂直防渗体系的整体性与防渗效果，亟需研发一种新型的防渗墙接头管及其施工方法。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种柔性防渗墙接头管及其施工方法，可有效解决上述问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、本发明提供一种柔性防渗墙接头管，包括：柔性密封防刺穿膜件（1）、中轴通气管（2）、通气孔（3）和折叠机构（4）；

4、所述中轴通气管（2）的外周同轴套设所述柔性密封防刺穿膜件（1），所述柔性密封防刺穿膜件（1）将所述中轴通气管（2）的周向完全包围，所述中轴通气管（2）的两端管口与外部环境连通；所述中轴通气管（2）被所述柔性密封防刺穿膜件（1）包围的周向开设所述通气孔（3），使所述中轴通气管（2）与所述柔性密封防刺穿膜件（1）连通；所述中轴通气管（2）和所述柔性密封防刺穿膜件（1）之间沿轴向设置多组所述折叠机构（4）；

5、所述中轴通气管（2）通过管口向内充气时，空气从中轴通气管（2）内部经所述通气孔（3）作用于所述柔性密封防刺穿膜件（1），使所述柔性密封防刺穿膜件（1）体积膨胀，径向尺寸扩张，同时带动所述折叠机构（4）逐渐展开，以对体积膨胀后的所述柔性密封防刺穿膜件（1）进行支撑，使所述柔性密封防刺穿膜件（1）的外周贴合防渗墙槽段侧壁，作为防渗墙槽段混凝土浇筑时的支模接头管；

6、所述中轴通气管（2）通过管口向外抽气时，空气经所述通气孔（3）从所述柔性密封防刺穿膜件（1）内部流出，使所述柔性密封防刺穿膜件（1）体积收缩，径向尺寸减小，所述折叠机构（4）在自重作用下逐渐旋转收拢，对体积收缩过程所述柔性密封防刺穿膜件（1）的收缩速率进行缓冲，使所述柔性密封防刺穿膜件（1）的外周逐渐脱离防渗墙槽段接头处已满足强度要求的混凝土，完成脱模操作。

7、进一步的，所述柔性密封防刺穿膜件（1）为防刺穿pvc膜材质，具有高耐压特性，抵抗不低于4.4mpa的内部压力荷载；所述中轴通气管（2）为钢结构管。

8、进一步的，在同一高程上所述通气孔（3）等间隔设置两个；沿轴向所述中轴通气管（2）间隔开设多个所述通气孔（3），且所述中轴通气管（2）的管口至最近的所述通气孔（3）的距离小于0.5m。

9、进一步的，每组所述折叠机构（4）包括固定底座（41）、滑动底座（42）和支撑骨架（43）；

10、所述固定底座（41）固定套设于所述中轴通气管（2）的外周；所述滑动底座（42）设置于所述固定底座（41）的下方，且滑动套设于所述中轴通气管（2）的外周，沿所述中轴通气管（2）滑动升降，并被其下方相邻组的所述折叠机构（4）的固定底座（41）限位；

11、所述固定底座（41）和所述滑动底座（42）之间，沿周向均匀设置多组所述支撑骨架（43）；每组所述支撑骨架（43）包括支撑连杆（431）、斜拉杆（432）、连杆旋转铰支撑（433）和连杆固定底座（434）；

12、所述连杆固定底座（434）与所述柔性密封防刺穿膜件（1）的内壁固定，轴向位于所述固定底座（41）和所述滑动底座（42）之间；所述支撑连杆（431）的一端与所述固定底座（41）活动连接，另一端与所述连杆固定底座（434）活动连接；所述支撑连杆（431）的中部安装所述连杆旋转铰支撑（433）；所述斜拉杆（432）的一端与所述滑动底座（42）活动连接，另一端与所述连杆旋转铰支撑（433）活动连接。

13、进一步的，所述柔性密封防刺穿膜件（1）由于充气而体积膨胀时，同时带动所述折叠机构（4）逐渐展开，具体方式为：所述支撑连杆（431）受所述柔性密封防刺穿膜件（1）的作用力，以所述固定底座（41）为支点向外逐渐旋转展开，在所述支撑连杆（431）向外逐渐旋转展开过程中，通过所述斜拉杆（432）拉动所述滑动底座（42）沿所述中轴通气管（2）向上滑动，不断靠近所述固定底座（41）；

14、当所述柔性密封防刺穿膜件（1）的体积膨胀至预设最大状态时，所述滑动底座（42）向上滑动至最高位置，所述柔性防渗墙接头管处于充满状态；

15、所述柔性密封防刺穿膜件（1）由于抽气而体积收缩时，所述折叠机构（4）在自重作用下逐渐旋转收拢，具体方式为：所述柔性密封防刺穿膜件（1）由于抽气而体积收缩时，所述滑动底座（42）在自重作用下沿所述中轴通气管（2）向下滑动，不断远离所述固定底座（41）；所述支撑连杆（431）在自重作用以及所述斜拉杆（432）的拉动下逐渐旋转收拢。

16、进一步的，所述支撑骨架（43）沿周向均匀设置6组。

17、进一步的，所述柔性防渗墙接头管设置多个，各个所述柔性防渗墙接头管采用竖向串联拼接方式，使上下相邻中轴通气管（2）的管口密封连通。

18、进一步的，对于每个所述柔性防渗墙接头管，对其柔性密封防刺穿膜件（1）以中轴通气管（2）为中心的顶端区域和底端区域的形状进行约束，使顶端区域形成限位凸起部，底端区域形成限位凹槽部，所述限位凸起部和所述限位凹槽部相匹配，以使上下相邻柔性防渗墙接头管通过限位凸起部和限位凹槽部形成插接串连结构。

19、进一步的，所述限位凸起部和所述限位凹槽部之间设置有密封件（5）；所述密封件（5）包括密封胶圈（51）和密封薄膜（52）；

20、所述密封胶圈（51）设置在所述限位凸起部和所述限位凹槽部的平面相接触位置；所述密封薄膜（52）设置在所述限位凸起部和所述限位凹槽部的侧面相接触位置；在所述柔性防渗墙接头管由于充气而体积膨胀至预设最大状态时，一方面，上下相邻柔性防渗墙接头管的中轴通气管（2）的管口密封相通，避免漏气；另一方面，上下相邻柔性防渗墙接头管的柔性密封防刺穿膜件（1）在接触位置紧密贴合，避免防渗墙混凝土在浇筑时从相邻柔性防渗墙接头管之间的接缝处流出。

21、本发明还提供一种所述的柔性防渗墙接头管的施工方法，包括：

22、步骤s1，柔性防渗墙接头管下放前，在柔性密封防刺穿膜件（1）的外表面涂抹油性脱模剂；在每个防渗墙槽段连接部位逐段下放未充气的各节柔性防渗墙接头管，各节柔性防渗墙接头管在竖直方向拼接形成柔性防渗墙接头管单元，位于各防渗墙槽段连接部位的防渗墙接头管单元将地下连续防渗墙划分为多个防渗单元墙段；

23、步骤s2，对于每个柔性防渗墙接头管单元，其最底部端口被防渗墙槽底封堵，通过最顶部端口向贯通的各中轴通气管（2）中充气，空气经由各个通气孔（3）流动至柔性密封防刺穿膜件（1），使各节的所述柔性密封防刺穿膜件（1）体积膨胀至预设最大状态，其中，预设最大状态指其直径与防渗墙厚度相同；

24、步骤s3，在相邻柔性防渗墙接头管单元之间浇筑防渗墙混凝土，形成防渗单元墙段；

25、步骤s4，待防渗墙混凝土的浇筑龄期满足强度要求后，通过最顶部端口从贯通的各中轴通气管（2）向外抽气，空气经由通气孔（3）从所述柔性密封防刺穿膜件（1）内部流出，使各节所述柔性密封防刺穿膜件（1）体积收缩；

26、步骤s5，逐段向上提出各节柔性防渗墙接头管，完成接头管拔管作业。

27、本发明提供的一种柔性防渗墙接头管及其施工方法具有以下优点：

28、本发明可以在防渗墙混凝土的浇筑龄期完全满足强度要求后再拔出接头管，以确保防渗墙接头处的混凝土浇筑质量，进而解决接头管拔管时机的精准控制问题，为提升大坝的整体防渗效果、提高工程技术经济合理性提供有效的解决方案。