一种附建式地下空洞的回填治理方法

技术领域

本发明涉及地下空洞治理施工技术领域，尤其是一种附建式地下空洞的回填治理方法。

背景技术

目前，地下现存有大量的人防工程，且多维砖拱结构，且缺乏统一的标准和图纸，资料记载匮乏。这些人防工程大多为简易工程，设计不规范，防护效能差，结构存在安全隐患，内部环境较差。随着城市建设的快速发展，大量的地下空洞，附建式地下空洞是指结合民用建筑修建的地下室，其上部有坚固性地面建筑物，例如附建式的防空洞等。这样的地下空洞一般位于建筑物的下方，有些位置甚至较为隐秘，且出入口狭小；且位于密集的居民生活区、商业区、旅游区内，甚至上方是繁忙的交通路段。因年久失修及地表水的侵入，这些人防工程逐渐出现坍塌，其扰动造成地上建筑物下沉开裂，危楼具增，给地面房屋建筑带来各种安全隐患。

城市地面坍塌近年来在许多城市时有发生，它的不确定性对城市交通存在着严重的安全隐患，更威胁着人们的生命财产安全。据相关资料统计，因老旧人防工程的坍塌破坏引发的地面坍塌占了较大比例，因此，需要对老旧地下空洞进行治理，以避免地面坍塌等危害的发生。

现有常用的老旧地下空洞处理方法主要有：

1）采用建筑废弃垃圾回填，即在地下空洞上方开挖竖井，通过竖井向洞内充填建筑废弃物，如各类建筑废弃混凝土和沙石料。

2）采用低强度混凝土进行回填，即在地面开挖竖井后灌注低强度混凝土，一般竖井间距小不超过15m。

3）采用泡沫混凝土进行回填，即在地面开挖竖井后灌注或者泵送泡沫混凝土。

然而，采用上述方法进行附建式地下空洞回填治理时，存在如下缺点：

1）需要在地下空洞上方开挖多个竖井，对地面（路面）破坏多；

2）工作量大，往往需要大型设备，施工扰民，对于位于生活、交通或商业密集区的地下空洞，不具备施工条件，施工场地受限，施工时间限制。

3）在地下空洞内中填入建筑废弃垃圾、低强度混凝土，将会大大增加周围地基的荷载；泡沫混凝土凝结硬化后为多孔结构，吸水性大，其吸水后也大大增加自身荷载。随着荷载的大幅度增加，增大了对周围土体的扰动，增加了上方建筑物沉降开裂的风险。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种附建式地下空洞的回填治理方法，采用小型注浆设备对地下空洞进行快速注浆充填，不仅不会对地面（路面）的破坏，降低对周边环境影响，同时发泡形成的泡沫密度低，不吸水，解决了地下空洞上方建筑物沉降开裂的风险。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种附建式地下空洞的回填治理方法，其特征在于：该回填治理方法包括以下步骤：配置注浆设备，所述注浆设备的出浆口连通至地下空洞内，所述注浆设备的进料口位于地面位置；利用所述注浆设备将发泡材料的各组分供送至所述地下空洞内，所述发泡材料的各组分在所述地下空洞内混合并快速发泡，从而对所述地下空洞进行充填。

所述发泡材料包括两种组分，其中一种组分为95-99.8%的无机硅酸盐溶液及0.01-5%的催化剂，另一种组分为85-99.8%的有机多异氰酸酯、0.1-10%的乳化剂及0.1-5%的阻燃剂；两种所述组分的体积比为1：1。

所述无机硅酸盐溶液为硅酸钠或硅酸钾的水溶液，其摩尔比为2.3-3.3。

所述有机多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸，浓度为50-100%。

所述发泡材料采用双组份注浆设备进行供送，所述双组份注浆设备包括注浆泵及混合器，所述两种组分分别与所述注浆泵的进口通过管路连接，所述注浆泵的出口通过管路连接所述混合器，所述混合器将两种所述组分进行混合并供送至地下空洞内。

按所述地下空洞的面积将其分隔为若干仓室进行分仓注浆充填。

按所述地下空洞的净空高度对所述地下空洞进行分层注浆充填。

本发明的优点是：

1）采用快速发泡充填材料，不需要在地面（路面）开孔，不会对地面（路面）产生破坏；

2）所用双组份注浆设备体积小、便于拆装和移动，占地面积小，适用于生活、商业、交通密集区内地下空洞的回填治理施工，降低地面施工环节对周围环境的影响；

3）发泡材料的泡沫密度小且不吸水，不额外增加基础的荷载，避免了引起上部建筑物产生次生沉降的风险；混合料不受环境中水的影响，即在有水和没水的环境下均能快速、均匀发泡；

4）快速发泡，大大提高施工效率；

5）发泡体积大，充填材料的实际用量大大减少，大大方便了物流和存储，有效控制施工成本。

附图说明

图1为本发明的施工结构示意图；

图2为本发明采用分仓充填的施工方法示意图；

图3为本发明采用分层充填的施工方法示意图；

图4为本发明中双组份注浆设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-4所示，图中标记1-12以及Ⅰ-XIV分别表示为：地面建筑物1、地下空洞2、地下空洞通道3、双组份注浆设备4、注浆管路5、分仓挡板6、快速发泡充填材料7、组分8、组分9、注浆泵10、混合器11、注浆管路12；仓室I-仓室XIV。

实施例：如图1所示，本实施例中附建式地下空洞的回填治理方法，其可对附建式的地下空洞2进行充填从而使其密实，附建式的地下空洞2的上方具有既有的地面建筑物1。地下空洞2具有地下空洞通道3，地下空洞通道3连通地面和地下空洞2以供通行需要。

本实施例中的附建式地下空洞的回填治理方法具体包括以下步骤：

1）在靠近需要处理的地下空洞2的入口处的地面位置，安装配置双组份注浆设备4。如图4所示，双组份注浆设备4包括注浆泵10、混合器11以及用于输送组分的注浆管路12，其中注浆泵10的入口与组分8和组分9相连通，组分8和组分9可分别存放在存储容器内，组分8和组分9可分别通过管路导入至注浆泵10，而注浆泵10的出口通过注浆管路12与混合器11连接，混合器11的出口通过注浆管路12连通至地下空洞2之中。在注浆泵10的泵送下，组分8和组分9可在混合器11的位置进行一定混合并泵送至地下空洞2之中以对其进行充填。

由于本实施例中的双组份注浆设备4的体积小、便于拆装和移动，占地面积小，适用于生活、商业、交通密集区内地下空洞的回填治理施工，降低地面施工环节对周围环境的影响。

2）调试注浆泵10，确保组分8和组分9的注浆体积比为1:1。

在本实施例中，组分8为95-99.8%的无机硅酸盐溶液及0.01-5%的催化剂。组分9为85-99.8%的有机多异氰酸酯、0.1-10%的乳化剂及0.1-5%的阻燃剂。在使用时，无机硅酸盐溶液可选为硅酸钠或硅酸钾的水溶液，其摩尔比为2.3-3.3。有机多异氰酸酯可选为二苯基甲烷二异氰酸，浓度为50-100%。

上述组分8和组分9混合均匀后可快速反应发泡形成快速发泡充填材料7，发出的泡沫孔隙均匀、致密且相互独立，其发泡倍数≥25，最高反应温度≤95℃。同时，发泡材料的泡沫密度小，一般不超过不超过75kg/m

3）将注浆管路12通过地下空洞通道3连通至地下空洞2，注浆管路12的出浆口位于地下空洞2之中。

4）将快速发泡充填材料7的组分8和组分9由注浆泵10泵送进入防空洞内，直至将整个地下空洞2充填密实。

如图2所示，当地下空洞2的面积过大，一次注浆充填的工艺无法保证其充填质量时，可通过分仓挡板6将地下空洞2分隔为若干仓室，每个分仓面积以5-20m

如图3所示，当地下空洞2的净空高度超过2m时，可采取分层注浆，先将快速发泡充填材料于地下空洞2的底层进行充填，而后在上方剩余空间内进行充填，即分两次进行充填，从而提高充填质量，保证充填密实度。一般而言，一次注浆充填高度1-1.5m为宜。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。