[发明专利]一种用于基坑作业气承膜体系及其施工方法

权利要求书

1.一种用于基坑作业气承膜体系，包含基坑上部的半球形气承膜（1），其特征在于：所述气承膜（1）的外侧面设有钢索网（3），气承膜（1）与钢索网（3）的四周端部均与配重基础结构（2）连接；所述配重基础结构（2）围绕基坑四周环向设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于基坑作业气承膜体系，其特征在于：所述配重基础结构（2）为分段拼接而成，包括框架结构和框架结构内部浇筑的混凝土，所述框架结构包括四根纵杆（4）和一组平行间隔连接在纵杆（4）上的可拆卸连接的构件单元（5），相邻框架结构的纵杆（4）间可拆卸连接，连接方式为法兰、套管或螺栓连接；所述构件单元（5）为矩形，包括一对水平杆、一对竖杆以及连接在水平杆和斜杆交点处的斜杆，其中在纵杆（4）和构件单元（5）围合的方形框内边侧支设模板。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于基坑作业气承膜体系，其特征在于：所述气承膜（1）和钢索网（3）通过C型件（7）与配重基础结构（2）连接，所述C型件（7）沿配重基础结构（2）边侧通长设置。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于基坑作业气承膜体系，其特征在于：所述C型件（7）顶部上下表面均依次可拆卸连接橡胶板（8）和夹板（9）；所述气承膜（1）底端和钢索端部连接于C型件（7）顶部上表面与橡胶板（8）间，其中钢索的连接长度由气承膜（1）充气后需限位的高度所呈弧线长度而定。

5.根据权利要求4所述的一种用于基坑作业气承膜体系，其特征在于：所述C型件（7）底部与混凝土顶面中浇筑有可拆卸连接的预埋件（6）；所述预埋件（6）在混凝土上表面边缘、框架结构边侧。

6.根据权利要求5所述的一种用于基坑作业气承膜体系，其特征在于：所述气承膜（1）与配重基础结构（2）连接方式有两种，第一种连接方式为气承膜（1）四周底端与配重基础结构（2）靠近基坑的内边侧相连，第二种连接方式为气承膜（1）四周底端与配重基础结构（2）外边侧相连。

7.根据权利要求6所述的一种用于基坑作业气承膜体系，其特征在于：第一种连接方式下在气承膜（1）外侧还连接有风机系统（11），所述风机系统（11）含鼓风机和抽风机，所述鼓风机和抽风机均间隔分布并安装在配重基础结构（2）上，所述气承膜（1）上对应风机系统（11）设置有连接口，所述风机系统（11）上内接有活性炭空气净化器。

8.根据权利要求6所述的一种用于基坑作业气承膜体系，其特征在于：第二种连接方式下所述气承膜（1）内部与配重基础结构（2）间连接有支撑系统（10），所述支撑系统（10）包含一组沿气承膜（1）弧度方向上下间隔布置的弧形杆以及与弧形杆和配重基础结构（2）间连接的一组竖杆、竖杆间连接的水平杆和斜杆。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种用于基坑作业气承膜体系，其特征在于：还包含气承膜（1）内部的喷淋系统、照明系统、温度检测系统，以及气承膜（1）上设置的门窗系统，上述风机系统（11）、喷淋系统、照明系统、温度控制系统以及门窗系统均可自动化控制。

10.根据权利要求9所述的一种用于基坑作业气承膜体系的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、根据基坑尺寸确定配重基础结构（2）的段数，并结合气承膜（1）的受力作用，确定每段框架结构的长度、宽度和高度以及所用浇筑混凝土标号；然后搭设纵杆（4），并在纵杆（4）内间隔安装构件单元（5），其中相邻纵杆（4）间用法兰、套筒或螺栓连接；

步骤二、在框架结构边侧支撑模板，并分段浇筑混凝土，在混凝土侧面上预埋吊装环；并在混凝土上表面设置预埋件（6）和C型件（7），其中多段混凝土浇筑可同时进行；

步骤三、将气承膜（1）覆盖场地内清理干净，场地表面平整、无裸露凸起尖角部分；检查运到现场气承膜（1）数量，承膜（1）编号并确认安装位置，现场划分装配区域，用醒目红线做标记，确定准确位置，并与气承膜（1）形成一一对应关系；

步骤四、分别将气承膜（1）吊装到对应场地区域上，根据包装上的标识方向打开气承膜（1）；在气承膜（1）短向边界上设置张拉锚点，采用人工翻卷，卷扬机辅助的方式将气承膜（1）展开；然后将夹板（9）、橡胶板（8）等按顺序依次安装在膜边上；

步骤五、将气承膜（1）边界提升到配重基础结构（2）所对应的连接位置并连接于C型件（7）上，依照安装计划完成一周气承膜（1）边界的固定；其中对于设计风机系统（11）安装位置的一边侧，气承膜（1）用第一种连接方式与配重基础结构（2）相连，其他边用第二种连接方式与配重基础结构（2）相连，并支设支撑系统（10）；

步骤六、主体气承膜（1）地面安装完成后，在钢索网（3）组装位置对应的膜面上铺设保护膜，并依次在C型件（7）上连接横向和纵向钢索，其中对钢索和预埋件（6）分别编号标识，并做到“一一对应”，根据钢索和预埋件（6）上已标识的编号，将钢索依次按序摆放，并安装到位形成钢索网（3）；

步骤七、根据设计尺寸加工气承膜（1）上门框，调试门锁，安装防爆观察窗，并将气承膜（1）充气成形，调试门的功能、气密性，并安装自动化控制设备、风机系统（11）、喷淋系统、照明系统和温度控制系统等，并逐一进行调试验收。