CN106854874B - 一种地下拼接墙及用于该地下拼接墙的预制混凝土桩 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地下拼接墙，由依次植入土壤内的多根预制混凝土桩拼接形成，其特征在于：相邻两根所述混凝土桩拼接形成有沿混凝土桩长度方向延伸的空腔，在所述空腔的中部位置内固定有连接部件，所述空腔内填充有填充物，连接部件嵌入填充物内以将相邻两根混凝土桩辅助连接在一起。因相邻两混凝土桩之间通过连接件与灌注在空腔内的填充物形成连接，保证地下拼接墙彼此连接约束，具有更好的整体性，整个地下拼接墙的安全性大大提升，更具实践性。本发明还涉及一种混凝土桩。
Description
技术领域
本发明属于地下建筑工程技术领域，具体涉及一种可用作管廊侧壁、地下室侧壁和水利工程岸堤防护墙的地下拼接墙，还涉及一种制造前述地下拼接墙的混凝土桩。
背景技术
我国城市市政公用事业分属不同的单位建设和管理，由于建设时间先后不同，并没有对城市地下空间进行统一规划和综合利用，各种市政管线多是按各自的系统直接埋设在土层中，检修不便，容易损坏，保障供应能力经常受到干扰。由于各种管线的埋设深度不一，容易造成冲突，路面反复开挖造成道路阻断、路面补丁摞补丁，形成“地下面条问题”。很多城市路面也像拉链一样不断地挖开、填埋。因此，近几年国家在大力推进地下综合管廊亦称“共同沟”的建设，把电力、通讯、燃气、供水、排水、热力等各种管线集于一体，在城市道路的地下空间建造一个集约化的隧道。
现有地下综合管廊主要采用两种方式：第一种为现浇式管廊，先在待开挖基坑的两侧打设基坑围护，再开挖基坑土方，最后在基坑内的两侧进行现场浇筑混凝土形成管廊；第二种是整体预制式方涵地下管廊。前述两种方式均存在施工周期长、工程造价费用高、施工困难、运输量大等诸多缺点，且容易发生管廊局部沉降和漏水现象。
一种比较先进的管廊结构是采用地下拼接墙作为管廊的侧壁，即将预制混凝土桩并排打入土壤中，然后通过浇筑冠梁或拉索将混凝土桩体的顶部连接在一起，以形成地下拼接墙作为管廊的侧壁，地下室的建造也可以采用这种结构的拼接墙；另外，在水利护岸工程中，也可以采用将预制混凝土桩并排植入岸堤边，然后将混凝土桩的顶部进行固定连接以形成完整的岸堤防护墙体。此类地下工程具有明显的优势，但是，该类采用拼接预制混凝土桩而形成的地下拼接墙，桩与桩之间的连接仅仅依靠桩体顶部的固定连接和土壤对桩体下部的约束力，这样产生的问题在于：拼接墙往往受到持续的、较大的且不均匀的侧向压力，导致用以约束混凝土桩体下部的土壤局部发生变形或移位，进而导致混凝土桩体的下部跟随土壤的移位而移位，从而拼接墙局部出现歪曲、裂口、甚至断裂；另外，因为地质条件的不同和施工上的缺陷，桩与桩之间在墙体的水平延伸方向上也会出现松动、扒开，导致墙体出现缺口或断裂。因此，如何实现地下拼接墙的混凝土桩与桩之间的稳定、牢靠的连接，进而提高地下拼接墙的整体性、牢靠性和稳定性，是此类地下拼接墙工程亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，在构成地下拼接墙的相邻的两根混凝土桩之间设有空腔和连接部件，从而有效的连接相邻的两个混凝土桩的中部位置，提供一种整体性好、牢靠、稳定的地下拼接墙，该地下拼接墙可直接用于构建桩墙合一的管廊、地下室的侧壁墙体，也可适用于水流护岸工程。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种地下拼接墙，由依次植入土壤内的多根预制混凝土桩拼接而成，其特征在于：相邻两根所述混凝土桩拼接形成有沿混凝土桩长度方向延伸的空腔，所述混凝土桩的中部位置固定有连接部件，所述连接部件位于所述空腔内，所述空腔内填充有填充物，所述连接部件嵌入填充物内以将相邻两根混凝土桩连接在一起。
上述技术方案中，依次植入土壤中的多根混凝土桩是侧壁紧邻的拼接在一起。空腔是在相邻的两根混凝土桩拼接后形成的，位于其拼接的位置，可以是分别设于相邻两根混凝土桩上的沿混凝土桩体长度方向延伸的凹槽部对接而形成的空腔；也可以是相邻的两根混凝土桩，其中一根桩上的凹槽部与另一根桩上的平面侧壁对接后形成的空腔；当然，也可以是相邻的两根混凝土桩的其他组合形式拼接后形成的空腔。空腔的横截面可以是各种形状。所述中部位置是指在混凝土桩的长度方向上、位于混凝土桩的顶部和底部之间的某一位置，通常是位于混凝土桩长度(包括单根混凝土桩的长度或两根混凝土桩竖向接桩后的长度)的四分之一处至四分之三处之间的某一位置。
为方便固定连接部件，进一步改进，上述混凝土桩的中部位置沿混凝土桩周向包覆有钢制的中部桩套箍，所述连接部件固定在中部桩套箍上。设置中部桩套箍给连接部件提供非常合适的安装位，连接部件可采用焊接的方式或其他方式固定在混凝土桩的中部桩套箍上。
作为一种选择，所述连接部件为平面板件或T形件，填充物为混凝土。平面板件具有结构简单、取材方便的优点。T形件是指形状整体上类似T形的构件，可以是两块平面板件构成的T形件，也可以是两根钢棒构成的T形件。在空腔内填充混凝土后，连接部件就被凝固在混凝土内并嵌入其中，从而通过凝固的混凝土将两个连接部件紧紧连接并进而将相邻的两根预制混凝土桩牢靠连接。同时，在空腔内填充混凝土后可以增强拼接墙的强度和力学性能，并起到防水作用，此拼接墙尤其适合用于构建桩墙合一的管廊、地下室的侧壁墙体。
作为另一种选择，所述连接部件为分别设于相邻两根所述混凝土桩上且相互扣接的公连接件和母连接件，所述填充物为混凝土或碎石。这种结构可以实现在相邻两根混凝土桩拼接完成的同时实现其中部位置的连接。所述空腔内的填充物可以是混凝土，混凝土凝固后连接部件嵌入其中，不仅起到了增强连接作用，还增强了拼接墙的性能和强度，也增强了拼接墙的防水性能，这种拼接墙尤其适合用作构建桩墙合一的管廊或地下室的侧壁。当所述空腔内的填充物为碎石时，连接部件嵌入碎石内，可以有利于水分渗透穿过拼接墙，此时，可以适合用于水利工程中的岸堤防护墙。
进一步，所述公连接件具有公连接板和公插接板，公插接板呈L形，公插接板的水平部分固定在公连接板上，公插接板的竖直部分向下延伸设置；所述母连接件具有母连接板和母插接板，母插接板呈L形，母插接板的水平部分固定在母连接板上，母插接板的竖直部分向上延伸设置。
作为一种具体的相互扣接方式，上述公连接板的底部开有公卡槽，所述母连接板的顶部开有母卡槽；在公连接件和母连接件相互扣接状态下，公插接板的水平部分卡入母卡槽内，公插接板的竖直部分位于母连接板的背面，母插接板的水平部分卡入公卡槽内，母插接板的竖直部分位于公连接板的背面。当然相互扣接的方式还可以采用其它结构形式，如相互对设的呈L形的板件。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种可适合用于前述地下拼接墙的混凝土桩。本发明解决上述第二个技术问题可采用下述几个并列技术方案。
一种用于地下拼接墙的预制混凝土桩，其特征在于：所述混凝土桩的横截面为H形，混凝土桩包括前后间隔设置的两个翼缘及连接前后两个翼缘的腹板，两个翼缘和腹板在混凝土桩的两侧形成沿混凝土桩长度方向延伸的凹槽部，凹槽部的中部位置固定有连接部件。H形混凝土桩因其横截面为H形状，与现有其它桩形相比具有良好的抗弯、抗剪等力学性能，极大提高了地下拼接墙的寿命和使用的安全性；另外H形混凝土桩两侧有成型的凹槽部，便于相邻的两个混凝土桩拼接形成空腔，以容纳连接部件和填充填充物。
一种用于地下拼接墙的预制混凝土桩，其特征在于：所述混凝土桩横截面为矩形，混凝土桩的左右侧壁上均设有沿混凝土桩长度方向延伸的凹槽部，所述凹槽部的中部位置固定有连接部件。
作为一种选择，所述连接件部件为平面板件或T形件。
作为另一种选择，所述连接件部件为彼此可以相互扣接的公连接件和母连接件，所述两侧的凹槽部分别固定有所述公连接件或所述母连接件其中的任意一种。
可以是公连接件设置于所述混凝土桩一侧的凹槽部，母连接件设置于另一侧的凹槽部，这样可使每根混凝土桩结构保持一致，便于生产。当然，位于所述混凝土桩的两个凹槽部的连接件部件也可以均为公连接件或均为母连接件，这样在打桩时，带公连接件的混凝土桩与带母连接件的混凝土桩要彼此相邻，以实现公连接件和母连接件的扣接配合，进而实现相邻两混凝土桩的连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过混凝土桩的中部位置固定的连接部件、相邻两根混凝土桩拼接形成的所述空腔、及空腔内的填充物，实现本发明拼接墙相邻两根混凝土桩中部位置之间的牢靠连接，这样，构成拼接墙的相邻两根混凝土桩的连接固定位置至少有三处，分别是桩体的顶部、中部、底部，相邻两根混凝土桩的顶部可采用冠梁或拉索等方式连接固定，中部采用本发明所述的连接部件等结构连接固定，底部依靠混凝土桩所插入的土壤进行约束固定，这样，即便桩体底部所插入的土壤局部松动移位，或出现地质变化、施工缺陷及局部受力不均等等情况，相邻两根混凝土桩之间依然能牢靠连接而不会出现缺口、扒开、歪曲或裂缝，确保拼接墙具有更好的整体性、稳定性、牢靠性、安全性。所述连接部件位于所述空腔内，这样连接部件不会影响相邻两根混凝土桩之间拼接的严密和便捷，且相比连接部件位于混凝土桩体侧壁即拼接墙侧壁上，本发明位于空腔内的连接部件使得混凝土桩与桩之间的连接处受力效果更均匀、更好。同时，在所述空腔内填充有混凝土等填充物，使得所述混凝土桩体中部位置的连接部件嵌入其中以实现更牢靠的连接，并进一步增强本发明所述拼接墙的强度、力学性能和防水作用，此拼接墙尤其适合用于构建桩墙合一的管廊、地下室的侧壁墙体。在所述填充物为碎石时，此拼接墙可以适用于水利工程岸堤防护墙。
附图说明
图1为本发明地下拼接墙第一个实施例的结构示意图；
图2为本发明地下拼接墙第一个实施例的剖面图；
图3为本发明地下拼接墙第一个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图一；
图4为本发明地下拼接墙第一个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图二；
图5为本发明地下拼接墙第二个实施例的剖面图；
图6为本发明地下拼接墙第二个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图；
图7为本发明地下拼接墙第三个实施例的剖面图；
图8为本发明地下拼接墙第三个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图；
图9为本发明地下拼接墙第四个实施例的剖面图；
图10为本发明地下拼接墙第四个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图；
图11为本发明地下拼接墙第五个实施例的结构示意图；
图12为本发明地下拼接墙第五个实施例的剖面图；
图13为本发明地下拼接墙第五个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图一；
图14为本发明地下拼接墙第五个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图二；
图15为本发明地下拼接墙第六个实施例的结构示意图；
图16为本发明地下拼接墙第六个实施例的剖面图；
图17为本发明地下拼接墙第六个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图一；
图18为本发明地下拼接墙第六个实施例所采用混凝土桩的立体结构示意图二。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～4所示，为本发明地下拼接墙的第一个实施例。
一种地下拼接墙，由依次植入土壤内的多根混凝土桩1紧邻拼接形成，本实施例中的混凝土桩1为H型桩，混凝土桩1的横截面为由前后间隔设置的两个翼缘11及连接前后两个翼缘11的腹板12构成的H形，两个翼缘11和腹板12在桩身1的两侧形成沿混凝土桩(1)长度方向延伸的凹槽部2。混凝土桩1为预制混凝土桩，桩体内主筋为预应力钢棒或预应力钢绞线，工厂化生产，长度一般在10m-20m。相邻的两根混凝土桩1拼接后其相对的两个凹槽部2共同围成空腔3，混凝土桩1的凹槽部2的中部位置均固定有连接部件A，该连接部件A位于空腔3内，空腔3内灌注有填充物X，填充物X为混凝土，连接部件A嵌入填充物X内以将相邻两根混凝土桩1连接在一起。
混凝土桩1的中部位置沿混凝土桩周向包覆有钢制的中部桩套箍5，所述连接部件A焊接固定在中部桩套箍5上。中部桩套箍5与混凝土桩1顶部的桩套箍10结构相同，其为封闭环状的钢制部件，其横截面与混凝土桩1的横截面相同，均近似H形，因此中部桩套箍5也具有与混凝土桩两侧凹槽部2匹配的凹槽结构。
本实施例中的连接部件A为平面板6，平面板6的前后两端分别固定在中部桩套箍5凹槽结构的前后壁上，平面板6与中部桩套箍5凹槽结构的底面之间具有间距D。因间距D的存在，这样可使得平面板6充分嵌入空腔3内填充的混凝土中，以使凝固后的混凝土牢靠的连接相邻两根混凝土桩上固定的平面板6，并进而使得相邻的两根混凝土桩牢靠的连接在一起。
本实施例拼接墙可用于构建管廊侧壁墙体或地下室侧壁墙体。
如图5、6所示，为本发明地下拼接墙的第二个实施例。
本实施例和第一个实施例的不同点在于：混凝土桩1为矩形桩，矩形桩的左右侧壁上各设有沿混凝土桩1长度方向延伸的凹槽部2，凹槽部2的顶部贯穿混凝土桩1的顶面，凹槽部内的中部位置处固定有连接部件A。
如图7、8所示，为本发明地下拼接墙的第三个实施例。
本实施例和第一个实施例的不同点在于：连接部件A为T形板7，T形板7具有横向板部71和竖向板部72，竖向板部72的一端竖直焊接在横向板部71的中部，竖向板部72的另一端固定在中部桩套箍5凹槽结构的底面上。
如图9、10所示，为本发明地下拼接墙的第四个实施例。
本实施例和第三个实施例的不同点在于：混凝土桩1为矩形桩，矩形桩的左右侧壁上各设有沿混凝土桩1长度方向延伸的凹槽部2，凹槽部2的顶部贯穿混凝土桩1的顶面，凹槽部内的中部位置处固定有连接部件A。连接部件A为T形板7，T形板7具有横向板部71和竖向板部72，竖向板部72的一端竖直焊接在横向板部71的中部，竖向板部72的另一端固定在中部桩套箍5凹槽结构底面上。
如图11～14所示，为本发明地下拼接墙的第五个实施例。
本实施例和第一个实施例的不同点在于：位于同一空腔3内的连接部件A分为两种，分别为公连接件8和母连接件9，公连接件8和母连接件9相互扣接在一起。每根混凝土桩1一侧的凹槽部2内设置公连接件8，另一侧的凹槽部2内设置母连接件9。
公连接件8具有公连接板81和公插接板82，公插接板82呈L形，公插接板82的水平部分焊接在公连接板81的上部，公插接板82的竖直部分向下延伸设置，公连接板81的前后两端分别固定在凹槽部2内的中部桩套箍5的前后壁上，公连接板81的底部开有公卡槽83；母连接件9具有母连接板91和母插接板92，母插接板92呈L形，母插接板92的水平部分焊接在母连接板91的下部，母插接板92的竖直部分向上延伸设置，母连接板91的前后两端分别固定在凹槽部2内的中部桩套箍5的前后壁上，母连接板91的顶部开有母卡槽93；在公连接件8和母连接件9相互扣接状态下，公插接板82的水平部分卡入母卡槽93内，公插接板82的竖直部分位于母插接板92的背面，母插接板92的水平部分卡入公卡槽83内，母插接板92的竖直部分位于公连接板81的背面。
如图15～18所示，为本发明地下拼接墙的第六个实施例。
本实施例和第五个实施例的不同点在于：混凝土桩1为矩形桩，矩形桩的左右侧壁上各设有沿混凝土桩1长度方向延伸的凹槽部2，凹槽部2的顶部贯穿混凝土桩1的顶面，凹槽部内的中部位置处固定有连接部件A。
上述地下拼接墙的第五、第六实施例中，在空腔3内填充碎石，则拼接墙可以适用于水利工程的岸堤防护墙，便于岸堤两侧的水分渗透。
如图3、4所示，为本发明混凝土桩的第一个实施例。
本实施例为用于制造地下拼接墙第一个实施例所用的混凝土桩。
如图8所示，为本发明混凝土桩的第二个实施例。
本实施例为用于制造地下拼接墙第三个实施例所用的混凝土桩。
如图13、14所示，为本发明混凝土桩的第三个实施例。
本实施例为用于制造地下拼接墙第五个实施例所用的混凝土桩。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种地下拼接墙，由依次植入土壤内的多根预制混凝土桩(1)拼接而成，其特征在于：相邻两根所述混凝土桩(1)拼接形成有沿混凝土桩(1)长度方向延伸的空腔(3)，所述混凝土桩(1)的中部位置固定有连接部件(A)，所述连接部件(A)位于所述空腔(3)内，所述空腔(3)内填充有填充物(X)，所述连接部件(A)嵌入填充物(X)内以将相邻两根混凝土桩(1)连接在一起；
所述连接部件(A)为分别设于相邻两根所述混凝土桩(1)上且相互扣接的公连接件(8)和母连接件(9)；所述公连接件(8)具有公连接板(81)和公插接板(82)，公插接板(82)呈L形，公插接板(82)的水平部分固定在公连接板(81)上，公插接板(82)的竖直部分向下延伸设置；所述母连接件(9)具有母连接板(91)和母插接板(92)，母插接板(92)呈L形，母插接板(92)的水平部分固定在母连接板(91)上，母插接板(92)的竖直部分向上延伸设置；所述公连接板(81)的底部开有公卡槽(83)，所述母连接板(91)的顶部开有母卡槽(93)；在公连接件(8)和母连接件(9)相互扣接状态下，公插接板(82)的水平部分卡入母卡槽(93)内，公插接板(82)的竖直部分位于母连接板(91)的背面，母插接板(92)的水平部分卡入公卡槽(83)内，母插接板(92)的竖直部分位于公连接板(81)的背面。
2.根据权利要求1所述的地下拼接墙，其特征在于：所述混凝土桩(1)的中部位置沿混凝土桩周向包覆有钢制的中部桩套箍(5)，所述连接部件(A)固定在中部桩套箍(5)上。
3.一种用于如权利要求1所述地下拼接墙的预制混凝土桩，其特征在于：所述混凝土桩(1)的横截面为H形，混凝土桩(1)包括前后间隔设置的两个翼缘(11)及连接前后两个翼缘(11)的腹板(12)，两个翼缘(11)和腹板(12)在混凝土桩(1)的两侧形成沿混凝土桩(1)长度方向延伸的凹槽部(2)，所述凹槽部(2)的中部位置固定有所述连接部件(A)。
4.一种用于如权利要求1所述地下拼接墙的预制混凝土桩，其特征在于：所述混凝土桩(1)横截面为矩形，混凝土桩(1)的左右侧壁上均设有沿混凝土桩(1)长度方向延伸的凹槽部(2)，所述凹槽部(2)的中部位置固定有所述连接部件(A)。
5.根据权利要求 3所述的预制混凝土桩，其特征在于：所述连接件部件(A)为可以相互扣接的公连接件(8)、母连接件(9)，所述两侧的凹槽部(2)分别固定有所述公连接件(8)或所述母连接件(9)其中的任意一种。
6.根据权利要求 4所述的预制混凝土桩，其特征在于：所述连接件部件(A)为可以相互扣接的公连接件(8)、母连接件(9)，所述两侧的凹槽部(2)分别固定有所述公连接件(8)或所述母连接件(9)其中的任意一种。
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