CN102561314A - 预制隔水桩(wsp桩)及其插拔施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑围护工程领域中的一种预制隔水桩(WSP桩)及其施工方法，其构造包括预制桩体(1)、隔水空腔(2)与隔水连接三部分，根据隔水连接的不同细分为三种WSP桩，第一种隔水连接包括弹性袋(3)与充于弹性袋(3)内的充填体(4)两部分组成，充填体(4)可以是流体，其他两种隔水连接分别为热熔性材料与凝结性材料，本发明可在相邻预制桩体(1)之间形成可靠的隔水结构，解决了预制桩作为基坑围护桩的隔水难题，使得价格便宜、质量可靠、可回收重复使用的预制桩可作为各种深度与地质条件下的基坑围护桩，且隔水性能具备自修复性，可大幅度节约基坑围护桩工程成本，安全可靠，经济环保。

Description

预制隔水桩(WSP桩)及其插拔施工方法

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，特别是涉及基坑围护工程领域。

背景技术

基坑围护工程是岩土工程的重要组成部分之一，目前常用的围护桩(墙)形式主要有钻孔灌注桩加隔水的水泥土桩、地下连续墙、钢板桩、SMW工法桩四大类，其中的前两类为现场浇筑而形成的以钢筋混凝土为主的桩(墙)体，耗材、耗能多，造价较高，容易因现场施工质量控制问题产生安全隐患。钢板桩与SMW工法桩一般在施工完成后拔出其中的钢材，围护桩(墙)的主要材料可循环使用，因此相对耗材、耗能较小，属于较经济环保的围护桩(墙)形式，但是钢板桩之间的搭接位置无法满足较严格的隔水要求，当基坑挖深较深时，钢板桩往往漏水严重，加之钢板桩刚度较低，从而限制其推广应用，SMW工法桩为了解决挡土隔水问题，需在受力构件(即H型钢)之间施工水泥土桩局部挡土并隔水，但当基坑较深时，水泥土桩受力开裂可能导致隔水失效，加之水泥土不可回收，有一定的材料消耗，因此造价仍然较高。基坑围护是一类临时性的工程，在基坑回填后即完成工程的所有使用价值，因此采用可回收的预制构件(如抗弯抗剪性能好的H型钢)进行围护可节材、节能，大幅度降低工程造价，且施工质量易控制，具备广阔的发展前景，但预制构件连接处的隔水问题是制约其发展的瓶颈，也是国内外岩土工程领域中的一项空白。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供第一种预制隔水桩(即WSP桩)，该预制隔水桩可有效隔水挡土，插拔施工方便，造价低。

第一种预制隔水桩包括预制桩体、位于相邻预制桩体连接处的隔水空腔、位于隔水空腔内的隔水连接三部分组成，且隔水空腔沿桩长方向设置，相邻两根预制桩体的一部分均为隔水空腔侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括弹性袋与充于弹性袋内的充填体两部分组成，弹性袋与相邻的两根预制桩体均紧密接触，充填体是在充填弹性袋的过程中具备流动性的物质。

在上述的第一种预制隔水桩中，上述的充填体可以是流体。

在上述的第一种预制隔水桩中，上述的充填体可以是液体或有压气体或液体与有压气体的混合物中的一种。

在上述的第一种预制隔水桩中，上述的充填体可以是淤泥、泥浆、水泥浆、水泥土、水泥砂浆中的一种或几种组合。

在上述的第一种预制隔水桩中，上述的充填体可以是微膨胀的水泥浆、水泥土、水泥砂浆中的一种或几种组合。

在上述的第一种预制隔水桩中，上述的预制桩体可以是钢板桩、H型钢、钢管、角钢、工字钢、槽钢中的一种或几种的组合。

在上述的第一种预制隔水桩中，上述的隔水空腔可以是一侧与相邻预制桩体中的一根连接的横截面开口的管状结构。

在上述的第一种预制隔水桩中，上述的隔水空腔可以是在上述相邻预制桩体连接处施工于土体中的与上述预制桩体平行且相邻的孔状结构。

在上述的第一种预制隔水桩中，上述的隔水空腔可以是高压隔水空腔，该高压隔水空腔是相邻的预制桩体与附加隔水空腔壁共同组成的封闭空间，隔水空腔中设置可与外界进行气体与液体交换的阀门嘴。

本发明的第二个目的在于提供第二种预制隔水桩，该种预制隔水桩可有效隔水挡土，隔水效果好，造价低。

第二种预制隔水桩包括预制桩体、位于相邻预制桩体连接处的隔水空腔、位于隔水空腔内的隔水连接三部分组成，且隔水空腔沿桩长方向设置，相邻两根预制桩体的一部分均为隔水空腔侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括设置于隔水空腔内的加热器与充填于隔水空腔内的由热熔性材料构成的隔水体两部分组成，隔水体与相邻的两根预制桩体均粘结。

本发明的第三个目的在于提供第三种预制隔水桩，该种预制隔水桩结构简单，施工方便，隔水效果好，造价低。

第三种预制隔水桩包括预制桩体、位于相邻预制桩体连接处的隔水空腔、位于隔水空腔内的隔水连接三部分组成，且隔水空腔沿桩长方向设置，相邻两根预制桩体的一部分均为隔水空腔侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括设置于隔水空腔内的凝固体与涂抹于隔水空腔的内表面上的脱模剂两部分组成，凝固体与相邻的两根预制桩体均紧密接触。

本发明的第四个目的在于提供第一种预制隔水桩插拔施工方法，该预制隔水桩插拔施工方法可以在相邻的预制桩之间形成临时隔水连接，且在插拔施工时，隔水连接容易安装与拆卸，大幅度节约了围护桩的工程造价，插拔施工方便，质量可靠，造价低。

第一种预制隔水桩插拔施工方法包括以下步骤：

a)桩体定位，将预制桩体插置入土体，并在相邻预制桩体之间设置隔水空腔，将弹性袋置于隔水空腔内；

b)向弹性袋内充填可流动的物质，使弹性袋与相邻的两根预制桩体紧密接触；

c)进入预制隔水桩使用期；

d)如使用结束后需回收预制隔水桩，则将预制桩体拔出，如不许回收，则不需此步骤。

在上述的第一种预制隔水桩插拔施工方法中，上述步骤a)中设置隔水空腔的方法可以是这样的，将横截面开口的管状结构与相邻预制桩体中的一根连接，并将开口设置于相邻预制桩体连接处，在预制桩体插入土体时，在横截面开口的管状结构内设置止土赛，防止土体进入横截面开口的管状结构，在相邻预制桩体插入施工完成后，拔出止土塞，形成隔水空腔。

在上述的第一种预制隔水桩插拔施工方法中，上述步骤a)中设置隔水空腔的方法也可以是这样的，先将相邻的两根预制桩体插入土体，然后紧邻两根预制桩体连接处插入横截面开口的管状结构，并使管状结构开口侧紧邻相邻的两根预制桩体，形成隔水空腔。

在上述的第一种预制隔水桩插拔施工方法中，在上述步骤a)中设置隔水空腔的方法中，可在相邻的预制桩体连接处沿桩长方向设置导向槽，在相邻的两根预制桩体插入土体之后，沿着导向槽插入横截面开口底部封闭的管状结构，形成隔水空腔。

在上述的第一种预制隔水桩插拔施工方法中，上述步骤a)中设置隔水空腔的方法也可以是这样的，先将横截面开口的管状结构与相邻预制桩体中的一根连接，在相邻预制桩体插入土体后，采用水冲法或取土法对进入横截面开口的管状结构内的土体进行清理，将清理后形成的空间作为隔水空腔。

在上述的第一种预制隔水桩插拔施工方法中，上述步骤a)中设置隔水空腔的方法还可以是这样的，先将相邻预制桩体插入土体，然后在相邻的预制桩体连接处的土体中成孔，将该孔作为隔水空腔。

本发明的第五个目的在于提供第二种预制隔水桩插拔施工方法，该种预制隔水桩插拔施工方法可顺利实现第二种预制隔水桩的插拔施工，回收施工方便，施工速度快，施工成本低。

第二种预制隔水桩插拔施工方法包括以下步骤：

a)桩体定位，将预制桩体置入土体，并在相邻预制桩体之间设置隔水空腔；

b)在隔水空腔内设置加热器，向隔水空腔内充填热熔性材料作为隔水体，并使隔水体与相邻的两根预制桩体粘结；

c)进入预制隔水桩使用期；

d)在使用结束后，通过加热器加热隔水空腔内的隔水体，使隔水体熔化或强度降低；

e)拔出预制桩体。

在上述的第二种预制隔水桩插拔施工方法中，在上述步骤a)中设置隔水空腔的方法可参照上述的第一种预制隔水桩隔水空腔设置方法实施。

在上述的第二种预制隔水桩插拔施工方法中，在上述步骤b)中充填热熔性材料时，可在充填热熔性材料前抽出部分积于隔水空腔内的积水。

在上述的第二种预制隔水桩插拔施工方法中，在上述步骤b)中，可将热熔性材料置于隔水空腔内加热使其熔化，熔化后与相邻的两根预制桩体密切接触，待热熔性材料冷却后，可与相邻的两根预制桩紧密粘结。

在上述的第二种预制隔水桩插拔施工方法中，在上述步骤b)中，可将热熔性材料熔化后置于隔水空腔内，待热熔性材料冷却后，可与相邻的两根预制桩体紧密粘结。

本发明的预制隔水桩及其施工方法，可在相邻预制桩之间形成可靠的隔水结构，解决了预制桩作为基坑围护桩的隔水难题，使得价格便宜、质量可靠、可回收重复使用的预制桩可作为各种深度与地质条件下的基坑围护桩，可大幅度节约基坑围护工程成本，安全可靠，经济环保。

附图说明

图1为本发明的第一个实施例与第四个实施例所用的第一种预制隔水桩横截面构造示意图；

图2为本发明的第二个实施例所用的第一种预制隔水桩的一种隔水空腔构造示意图；

图3为本发明的第三个实施例与第十个实施例所用的第二种预制隔水桩横截面构造示意图；

图4为本发明的第四个实施例所用的第一种预制隔水桩施工第一步示意图；

图5为本发明的第五个实施例所用的第一种预制隔水桩的隔水空腔施工步骤示意图；

图6为本发明的第六个实施例所用的第一种预制隔水桩的隔水空腔施工步骤示意图；

图7为本发明的第七个实施例所用的第一种预制隔水桩的隔水空腔施工步骤示意图；

图8为本发明的第八个实施例所用的第一种预制隔水桩的隔水空腔施工步骤示意图；

图9为本发明的第九个实施例所用的第一种预制隔水桩的隔水空腔施工步骤示意图；

图10为本发明的第十一个实施例所用的第三种预制隔水桩横截面示意图；

图11为本发明的第十二个实施例所用的预制隔水桩体与隔水空腔横截面形式示意图。

具体实施方式

作为本发明的如图1所示的第一个实施例，主要目的在于介绍第一种预制隔水桩的结构构造与隔水原理。如图1所示，第一种预制隔水桩包括预制桩体(1)、位于相邻预制桩体(1)连接处的隔水空腔(2)、位于隔水空腔(2)内的隔水连接三部分组成，隔水空腔(2)沿桩长方向布置，可以根据隔水需要确定隔水空腔(2)沿桩长方向的长度，可以沿预制桩体(1)全长设置，也可以比预制桩体(1)短，相邻两根预制桩体(1)的连接处为隔水空腔(2)侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括弹性袋(3)与充于弹性袋(3)内的充填体(4)两部分组成，充填体(4)在充填弹性袋(3)时具备流动性，隔水空腔(2)的横截面尺寸只需满足弹性袋(3)的放置要求及便于充填体(4)充填要求即可。因弹性袋(3)具备弹性，因此在充填体(4)的压力下，弹性袋(3)的形状、大小均能很容易改变，不论弹性袋(3)的形状如何变化，充填体(4)均可以充填于弹性袋(3)内，充填体(4)可以是液体或有压气体或液体与有压气体的混合物中的一种，充填体(4)还可以是泥浆等近似胶体，不论隔水空腔(2)与相邻预制桩体(1)连接处的形状如何，位于隔水空腔(2)内的弹性袋(3)总能充填于隔水空腔(2)内，弹性袋(3)在相邻的两根预制桩体(1)施工完成后能与相邻的两根预制桩体(1)均紧密接触，封堵了相邻两根预制桩体(1)之间的连接空隙，达到隔水目的。如果需提高隔水效果与隔水可靠度，可通过向弹性袋(3)内的充填体(4)增加压力，增加弹性袋(3)与相邻两根预制桩体(1)的接触压力，提高隔水效果。在本实施例中，可根据工程需要，选用淤泥、泥浆、水泥浆、水泥土、水泥砂浆中的一种或几种组合作为充填体(4)；也可以在上述的淤泥、泥浆、水泥浆、水泥土、水泥砂浆中添加膨胀剂，形成微膨胀的水泥浆、水泥土、水泥砂浆中的一种或几种组合作为充填体(4)。总之，充填体(4)只需在充填弹性袋(3)的过程中具备流动性即具备隔水功能。如果充填体(4)为水泥浆、水泥土、水泥砂浆等物质，在充填完成后，充填体(4)经过凝固不再具备流动性，因有弹性袋(3)将充填体(4)与预制桩体(1)隔离，充填体(4)不会与预制桩体(1)胶结，故可在使用完成后能较容易地将预制桩体(1)逐根拔出。如果充填体(4)为水、空气、泥浆等流动性的物质，则在整个使用过程中，不论隔水空腔(2)的形状在任何时候发生何种变化，弹性袋(3)总能及时填充隔水空腔(2)，达到隔水目的。比如，在基坑围护初始使用阶段，因预制桩体(1)在隔水空腔(2)的侧表面存在未能清理干净的泥沙，在基坑内外水压差的作用下，泥沙可能流出，但弹性袋(3)在流动性的充填体(4)的压力作用下，可及时封堵泥沙流出后留下的空隙，因此该种隔水连接具备自修复的功能，因此安全可靠。此外，在本实施例中，如弹性袋(3)在使用过程中损坏，可将弹性袋(3)随时取出替换，且弹性袋(3)可重复使用。在本实施例中，各种预制构件均可作为预制桩体(1)，预制桩体(1)可以是钢板桩、H型钢、工字钢、钢管、角钢、槽钢中的一种或几种的组合，还可以是钢筋混凝土预制桩。在本实施例中，可以采用多种形式的隔水空腔(2)。隔水空腔(2)可以是如图1(a)所示的一侧与相邻预制桩体(1)中的一根连接的横截面开口的管状结构(5)与相邻的两根预制桩体(1)的连接部分围成。隔水空腔(2)也可以是如图1(b)所示的在相邻预制桩体(1)连接处施工于土体(7)中的与上述预制桩体(1)平行且相邻的孔状结构。

作为本发明的如图2所示的第二个实施例，主要目的在于介绍第一种预制隔水桩的一种高压隔水空腔的结构构造与工作原理。图2(a)为本实施例所介绍的高压隔水空腔横截面示意图，图2(b)为本实施例所介绍的高压隔水空腔纵剖面示意图。如图2(a)与图2(b)所示的高压隔水空腔是由相邻的两根预制桩体(1)的一部分与附加隔水空腔壁(8)共同组成的封闭空间，在附加隔水空腔壁(8)上设置可使高压隔水空腔与外界进行气体或液体交换的阀门嘴(9)。弹性袋(3)为带有进气口(10)的封闭弹性袋状体，在使用前，将弹性袋(3)放置于高压隔水空腔内，并使进气口(10)穿越阀门嘴(9)至高压隔水空腔外，如图2(b)所示，然后通过进气口(10)向弹性袋(3)内充气或充入水等液体，因高压隔水空腔为封闭空间，虽然弹性袋(3)具备较强的伸缩性，但在高压隔水空腔的约束下仍可通过加压使得弹性袋(3)内液体或气体成为高压液体或气体，可提高弹性袋(3)与两相邻预制桩体(1)的接触压力，从而提高隔水效果与隔水能力。

作为本发明的如图3所示的第三个实施例，主要目的在于介绍第二种预制隔水桩的结构构造与隔水原理。如图3所示，第二种预制隔水桩包括预制桩体(1)、位于相邻预制桩体(1)连接处的隔水空腔(2)、位于隔水空腔(2)内的隔水连接三部分组成，且隔水空腔(2)沿预制桩体(1)长度方向设置，相邻两根预制桩体(1)的一部分均为隔水空腔(2)的侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括设置于隔水空腔(2)内的加热器(11)与充填于隔水空腔(2)内的由热熔性材料构成的隔水体(12)两部分组成，隔水体(12)与相邻的两根预制桩体(1)均粘结。在本实施例中，隔水空腔(2)的形式与构造同第一个实施例。该第二种预制隔水桩的隔水原理是通过隔水空腔(2)内的热熔性材料与相邻的两根预制桩体(1)的连接，消除两根相邻的预制桩体(1)间的连接缝隙，从而达到隔水目的。在使用完成后，通过加热器(11)加热热熔性材料组成的隔水体(12)，使隔水体(12)熔化或强度降低，从而解除相邻预制桩体(1)之间的连接，便于预制桩体(1)的拔出。

作为本发明的如图1与图4所示的第四个实施例，主要目的在于结合预制隔水桩在基坑围护中的应用，介绍第一种预制隔水桩插拔施工方法与施工工艺。在第一种预制隔水桩插拔施工方法的第一步，在基坑围护桩位置确定后，将预制桩体(1)置入土体，在两根相邻预制桩体(1)之间形成隔水空腔(2)，隔水空腔(2)的施工方法可参照实施例五至实施例九，其结构形式可参照本发明的第一个实施例，将弹性袋(3)置于隔水空腔(2)内，弹性袋(3)与隔水空腔(2)也可在安置于预制桩体(1)上，在预制桩体(1)插入施工的同时完成弹性袋(3)与隔水空腔(2)的施工，从而完成本实施例的第一步。第一步完成后，预制隔水桩的横截面示意图如图4所示。在本实施例的第二步，向弹性袋(3)内充水或充气，也可以既充水又充气，还可以充入其他可流动的物质作为充填体(4)，充填体(4)可参照本发明的第一个实施例选用，在充填体(4)的压力作用下，弹性袋(3)与相邻的两根预制桩体(1)紧密接触，从而封堵了相邻的两根预制桩体(1)在连接处的缝隙，达到隔水目的。为了提高隔水效果，可通过增加充填体(4)的压力来提高弹性袋(3)与预制桩体(1)的接触压力。完成本实施例的第二步，即完成预制隔水桩的安装施工。在第二步完成后的预制隔水桩的横截面示意图如图1(a)所示。在本实施例的第三步，在预制隔水桩安装施工完成后，完成基坑围护体系施工，进行基坑开挖，进入预制隔水桩使用期。在基坑回填后，预制隔水桩的使用期结束，如使用结束后需回收预制隔水桩，则将预制桩体(1)拔出，如不需回收，则不需此步骤。因在相邻的两根预制桩体(1)间的隔水连接为柔性结构，且不与预制桩体(1)胶结，因此可方便地逐根拔出预制桩体(1)。本预制隔水桩可重复使用。

作为本发明的如图5所示的第五个实施例，主要目的在于介绍第一种预制隔水桩的隔水空腔(2)的第一种施工方法。隔水空腔(2)的施工方法可以是这样的，先将横截面开口的管状结构(5)与相邻预制桩体(1)中的一根连接，并将开口设置于相邻预制桩体(1)连接处，在预制桩体(1)插入土体时，在隔水空腔(2)内设置止土塞(13)，防止土体进入隔水空腔(2)，如图5(a)所示。在相邻预制桩体(1)插入施工完成后，拔出止土塞(13)，形成隔水空腔(2)，如图5(b)所示。

作为本发明的如图6所示的第六个实施例，主要目的在于介绍第一种预制隔水桩的隔水空腔(2)的第二种施工方法。隔水空腔(2)的施工方法可以是这样的，先将相邻的两根预制桩体(1)插入土体，如图6(a)所示。然后紧邻两根预制桩体(1)连接处插入横截面开口底部封闭的管状结构(5)，并使管状结构(5)的开口侧紧邻相邻的两根预制桩体(1)，形成隔水空腔(2)，如图6(b)所示。

作为本发明的如图7所示的第七个实施例，主要目的在于介绍第一种预制隔水桩的隔水空腔(2)的第三种施工方法。隔水空腔(2)的施工方法可以是这样的，在相邻的预制桩体(1)连接处沿桩长方向设置导向槽(14)，如图7(a)所示，在相邻的两根预制桩体(1)插入土体之后，沿着导向槽(14)插入横截面开口的管状结构(5)，形成隔水空腔(2)，如图7(b)所示。

作为本发明的如图8所示的第八个实施例，主要目的在于介绍第一种预制隔水桩的隔水空腔(2)的第四种施工方法。隔水空腔(2)的施工方法可以是这样的，将横截面开口的管状结构(5)与相邻预制桩体(1)中的一根连接，将相邻预制桩体(1)插入土体，如图8(a)所示，然后，采用水冲法或取土法对横截面开口的管状结构(5)内的土体(7)进行清理，将清理后形成的空间作为隔水空腔(2)，如图8(b)所示。

作为本发明的如图9所示的第九个实施例，主要目的在于介绍第一种预制隔水桩的隔水空腔(2)的第五种施工方法。隔水空腔(2)的施工方法可以是这样的，将相邻预制桩体(1)插入土体，如图9(a)所示，然后，采用水冲法或取土法在相邻的预制桩体(1)的连接处土体(7)中采用水冲法或取土法成孔，将该孔作为隔水空腔(2)，如图9(b)所示。

作为本发明的如图3所示的第十个实施例，主要目的在于结合预制隔水桩在基坑围护中的应用，介绍第二种预制隔水桩插拔施工方法与施工工艺步骤。在该第二种预制隔水桩插拔施工方法的第一步，根据设计图纸，将预制隔水桩进行定位，并将预制桩体(1)置入土体，并在相邻预制桩体(1)之间设置隔水空腔(2)，隔水空腔(2)的设置方法可参照本发明的第五个实施例至第九个实施例，完成本实施例的第一步，如图3所示。在本实施例的第二步，在隔水空腔(2)内设置加热器(11)，向隔水空腔(2)内充填热熔性材料作为隔水体(12)，并使隔水体(12)与相邻的两根预制桩体(1)粘结。在本步骤中，可在充填热熔性材料前抽出部分积于隔水空腔(2)内的积水。之后可将热熔性材料置于隔水空腔(2)内加热使其熔化，熔化后与相邻的两根预制桩体(1)密切接触，待热熔性材料冷却后，可与相邻的两根预制桩体(1)紧密粘结形成隔水体(12)，也可以将热熔性材料熔化后注入隔水空腔(2)内，待热熔性材料冷却后，可与相邻的预制桩体(1)粘结形成隔水体(12)，热容性隔水材料可以是沥青、环氧树脂等树脂类材料。如图3所示。隔水体(12)封堵了相邻预制桩体(1)连接处的缝隙，从而达到隔水目的。完成本实施例的第二步。即完成预制隔水桩的安装施工。在本实施例的第三步，在预制隔水桩安装施工完成后，完成基坑围护体系施工，即可进行基坑开挖，进入预制隔水桩使用期。在基坑回填后，预制隔水桩的使用期结束，进入本实施例的第四步。在本步骤中，通过加热器(11)加热隔水空腔(2)内的隔水体(12)，使隔水体(12)熔化或强度降低，这样，便降低相邻预制桩体(1)间的连接力。完成本实施例的第四步。在第五步中，可直接拔出预制桩体(1)，完成本实施例的第二种预制隔水桩插拔施工。

作为本发明的如图10所示的第十一个实施例，主要目的是介绍第三种预制隔水桩的结构构造、隔水原理与施工方法。如图10所示，第三种预制隔水桩包括预制桩体(1)、位于相邻预制桩体(1)连接处的隔水空腔(2)、位于隔水空腔(2)内的隔水连接三部分组成，且隔水空腔(2)沿预制桩体(1)桩长方向设置，相邻两根预制桩体(1)的一部分均为隔水空腔(2)的侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括设置于隔水空腔(2)内的凝固体(16)与涂抹于隔水空腔(2)的内壁上的脱模剂(15)两部分组成，凝固体(16)与相邻的两根预制桩体(1)均紧密接触。因凝固体(16)能与相邻两根预制桩体(1)紧密连接，填补了相邻两根预制桩体(1)接头处的空隙，故能达到隔水目的。凝固体(16)可以是水泥浆、水泥土、水泥砂浆、混凝土等在凝固前具备流动性的建筑材料，因凝固体(16)在凝固前具备流动性，因此可密实填充隔水空腔(2)，在凝固后封堵相邻预制桩体(1)间的连接空隙。在拔桩时，因在隔水空腔(2)的内壁上涂有脱模剂(15)，因此凝固体(16)不会与预制桩体(1)凝结，易于预制桩体(1)的回收。在本实施例中，隔水空腔(2)的内壁在预制桩体(1)插入施工时不会与相邻预制桩体(1)发生摩擦，因此脱模剂(15)不会在预制桩体(1)插入施工时被破坏。脱模剂(15)可以是模板油、工业腊活塑料薄膜等材料中的一种。第三种预制隔水桩的施工方法简单，与之前实施例相比，不同点在于在预制桩体(1)插入施工前，在隔水空腔(2)的内壁上完成脱模剂(15)的施工，在预制桩体(1)插入土体后，形成隔水空腔(2)，在隔水空腔(2)形成后，只需向隔水空腔(2)内灌入未凝固的水泥浆、水泥土、水泥砂浆或混凝土等建筑材料，待其凝固后形成凝固体(16)，待预制隔水桩使用结束后，可直接拔出预制桩体(1)，完成第三种预制隔水桩的插拔施工。

作为本发明的如图11所示的第十二个实施例，主要目的是介绍几种预制隔水桩的预制桩体(1)与隔水空腔(2)的横截面结构与组合形式，便于在使用中选择。如图11所示，预制桩体(1)可以是截面为圆环形的钢管、钢板桩、角钢、工字钢、或者是箱形结构等形式及其组合，相邻预制桩体(1)间的连接可以是前述实施例所示的拉伸钢板桩手拉手式连接，也可以是如图11所示的各种连接形式中的一种或几种组合。隔水空腔(2)可以与相邻预制桩体(1)连接处留下的空隙，也可以是接头处空腔体的一部分。

本专利包括但不限于本领域内专业人士可替代使用的其他施工方法。

Claims (21)

1.一种预制隔水桩，其特征是包括预制桩体(1)、位于相邻预制桩体(1)连接处的隔水空腔(2)、位于隔水空腔(2)内的隔水连接三部分组成，且隔水空腔(2)沿桩长方向设置，相邻两根预制桩体(1)的一部分均为隔水空腔(2)的侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括弹性袋(3)与充于弹性袋(3)内的充填体(4)两部分组成，弹性袋(3)与相邻的两根预制桩体(1)均紧密接触，充填体(4)是在充填弹性袋(3)的过程中具备流动性的物质。

2.根据权利要求1所述的预制隔水桩，其特征是上述的充填体(4)是流体。

3.根据权利要求1与权利要求2所述的充填体(4)，其特征是上述的充填体(4)是液体或有压气体或液体与有压气体的混合物中的一种。

4.根据权利要求1所述的预制隔水桩，其特征是上述的充填体(4)是淤泥、泥浆、水泥浆、水泥土、水泥砂浆中的一种或几种组合。

5.根据权利要求1所述的预制隔水桩，其特征是上述的充填体(4)是微膨胀的水泥浆、水泥土、水泥砂浆中的一种或几种组合。

6.根据权利要求1所述的预制隔水桩，其特征是上述的预制桩体(1)是钢板桩、H型钢、钢管、角钢、工字钢、槽钢中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述的预制隔水桩，其特征是上述的隔水空腔(2)是一侧与相邻预制桩体中的一根连接的横截面开口的管状结构(5)。

8.根据权利要求1所述的预制隔水桩，其特征是上述的隔水空腔(2)是在上述相邻预制桩体(1)连接处施工于土体中的与上述预制桩体(1)平行且相邻的孔状结构。

9.根据权利要求1所述的预制隔水桩，其特征是上述的隔水空腔(2)是高压隔水空腔，该高压隔水空腔是相邻的预制桩体(1)与附加隔水空腔壁(8)共同组成的封闭空间，隔水空腔(2)中设置与外界进行气体与液体交换的阀门嘴(9)。

10.一种预制隔水桩，其特征是包括预制桩体(1)、位于相邻预制桩体(1)连接处的隔水空腔(2)、位于隔水空腔(2)内的隔水连接三部分组成，且隔水空腔(2)沿桩长方向设置，相邻两根预制桩体(1)的一部分均为隔水空腔(2)的侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括设置于隔水空腔(2)内的加热器(11)与充填于隔水空腔(2)内的由热熔性材料构成的隔水体(12)两部分组成，隔水体(12)与相邻的两根预制桩体(1)均粘结。

11.一种预制隔水桩，其特征是包括预制桩体(1)、位于相邻预制桩体(1)连接处的隔水空腔(2)、位于隔水空腔(2)内的隔水连接三部分组成，且隔水空腔(2)沿桩长方向设置，相邻两根预制桩体(1)的一部分均为隔水空腔(2)的侧壁的组成部分之一，其中的隔水连接包括设置于隔水空腔(2)内的凝固体(16)与涂抹于隔水空腔的内表面上的脱模剂(15)两部分组成，凝固体(16)与相邻的两根预制桩体(1)均紧密接触。

12.一种预制隔水桩插拔施工方法，包括以下步骤：

a)桩体定位，将预制桩体(1)插置入土体，并在相邻预制桩体(1)之间设置隔水空腔(2)，将弹性袋(3)置于隔水空腔(2)内；

b)向弹性袋(3)内充填可流动的物质，使弹性袋(3)与相邻的两根预制桩体(1)紧密接触；

c)进入预制隔水桩使用期；

d)如使用结束后需回收预制隔水桩，则将预制桩体(1)拔出，如不许回收，则不需此步骤。

13.根据权利要求12所述的预制隔水桩插拔施工方法，其特征是在上述步骤a)中设置隔水空腔(2)的方法是这样的，将横截面开口的管状结构(5)与相邻预制桩体(1)中的一根连接，并将开口设置于相邻预制桩体(1)连接处，在预制桩体(1)插入土体时，在横截面开口的管状结构(5)内设置止土赛(13)，防止土体进入截面开口的管状结构(5)，在相邻预制桩体(1)插入施工完成后，拔出止土塞(13)，形成隔水空腔(2)。

14.根据权利要求12所述的预制隔水桩插拔施工方法，其特征是在上述步骤a)中设置隔水空腔的方法是这样的，先将相邻的两根预制桩体(1)插入土体，然后紧邻两根预制桩体(1)的连接处插入横截面开口的管状结构(5)，并使管状结构(5)开口侧紧邻相邻的两根预制桩体(1)，形成隔水空腔(2)。

15.根据权利要求12与权利要求14所述的预制隔水桩的隔水空腔(2)的施工方法，其特征是在上述步骤a)中设置隔水空腔的方法中，在相邻的预制桩体(1)连接处沿桩长方向设置导向槽(14)，在相邻的两根预制桩体(1)插入土体之后，沿着导向槽(14)插入横截面开口底部封闭的管状结构(5)，形成隔水空腔(2)。

16.根据权利要求12所述的预制隔水桩插拔施工方法，其特征是在上述步骤a)中设置隔水空腔(2)的方法是这样的，先将横截面开口的管状结构(5)与相邻预制桩体中的一根连接，在相邻预制桩体(1)插入土体后，采用水冲法或取土法对进入横截面开口的管状结构(5)内的土体(7)进行清理，将清理后形成的空间作为隔水空腔(2)。

17.根据权利要求12所述的预制隔水桩插拔施工方法，其特征是在上述步骤a)中设置隔水空腔(2)的方法是这样的，先将相邻预制桩体(1)插入土体，然后在相邻的预制桩体(1)连接处的土体中成孔，将该孔作为隔水空腔(2)。

18.一种预制隔水桩插拔施工方法，包括以下步骤：

a)桩体定位，将预制桩体(1)置入土体，并在相邻预制桩体(1)之间设置隔水空腔(2)；

b)在隔水空腔(2)内设置加热器(11)，向隔水空腔(2)内充填热熔性材料作为隔水体(12)，并使隔水体(12)与相邻的两根预制桩体(1)粘结；

c)进入预制隔水桩使用期；

d)在使用结束后，通过加热器(11)加热隔水空腔内的隔水体(12)，使隔水体(12)熔化或强度降低；

e)拔出预制桩体(1)。

19.根据权利要求18所述的预制隔水桩插拔施工方法，其特征是在上述步骤b)中充填热熔性材料前，抽出部分积于隔水空腔(2)内的积水。

20.根据权利要求18所述的预制隔水桩插拔施工方法，其特征是在上述步骤b)中，将热熔性材料置于隔水空腔(2)内加热使其熔化，熔化后与相邻的两根预制桩体(1)密切接触，待热熔性材料冷却后，与相邻的两根预制桩(1)紧密粘结。

21.根据权利要求18所述的预制隔水桩插拔施工方法，其特征是在上述步骤b)中，将热熔性材料熔化后置于隔水空腔(2)内，待热熔性材料冷却后，与相邻的两根预制桩体(1)紧密粘结。

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