CN107268636A - 一种密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩构成的连续墙基坑用围护及施工法 - Google Patents

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Abstract

密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩构成的连续墙基坑用围护,采用密封槽的钢筒或钢板桩连接成为连续桩墙构成基坑围护,密封槽的钢筒或钢板桩为钢板或钢筒桩的桩与桩的连接处,起码设有一个用于密封的槽,此槽的横截面为凸出弧形、凹形或多边形,槽内镶有相匹配的管,钢板或钢筒桩与槽内的管一并或分别夯入地层,将槽内的管空腔留存或注入防水密封材料为钢板或钢筒桩与桩的连接处的密封层;钢板或钢筒桩的桩与桩的连接处横截面具有钩状、凹凸匹配或第三填充块充填的连接形;桩连接处形成一个以上的密封槽。

Description

一种密封槽及晈合结构的钢筒或钢板桩构成的连续墙基坑用 围护及施工法
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑工程技术领域中的基坑及明挖基础的施工,具体涉及一种用于一 定含水地层条件下应用的一种密封咬合结构的钢筒或钢板桩及连续墙和应用,尤其是密封 槽及咬合结构的钢筒或/与钢板桩构成的连续墙基坑用围护及施工法。
背景技术
[0002] 钢板粧是用于围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢,其 截面有直板形、槽形及Z形等,有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式,拉克万纳式 等。其强度高,容易打入坚硬土层;更可在软质土层和深水中施工,必要时加斜支撑(支护) 成为一个围笼。有相当的防水性能;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用。在 桥梁施工中常用于沉井顶的围堰,它的用途广泛。
[0003] 钢板桩及钢筒桩能用于管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。这些围堰多采用 单壁封闭式,围堰内有纵横向支撑,必要时加斜支撑成为一个围笼。如中国南京长江桥的管 柱基础,曾使用钢板桩圆形围堰,其直径21.9米,钢板桩长36米,有各种大小尺寸及联锁形 式。待水下混凝土封底达到强度要求后,抽水筑承台及墩身,抽水设计深度可达20米。典型 的应用是拉森或U型钢板桩,利用钢板桩边缘的锁扣互锁,参见图1,由于锁扣是钢性结构, 密封受限,并不能阻止水的渗漏;后来水工围堰的施工中有发展出采用磁性密封贴的结构, 但需要潜水员下水施加封条,止水效果仍不够好,无法用于地基或基坑钢板桩的密封止水 要求;因为钢板桩在夯击于地层时无法施加磁性密封贴,难以阻止渗漏;总之,磁性密封贴 是外加的密封层,而不是软性的如0形圈的内垫密封层,难以起到好的密封作用。软性的密 封层无法随粧打入。
[0004] CN201611264650提出一种基坑护桩及基坑挡板,基坑护粧的粧体两侧部设置有锁 槽结构,基坑挡板的挡板本体两侧部具有插扣部,该基坑护桩与基坑挡板相配合使用,基坑 护粧是预制产品,可以直接利用打粧机打入坑道内两侧壁,在相邻的两个基坑护桩之间打 入基坑挡板,其中基坑挡板两侧部的插扣部分别与相邻两侧基坑护粧的锁槽结构相插连接 配合,在施工过程中,基坑挡板阻止泥沙掉入坑道内,在锁槽内弹性密封填体的作用下,起 到止水的效果。在此结构中,锁槽内弹性密封填体是与基坑护粧一道打入地层的;在打入的 过程中易脱落;即使基坑护桩正常夯入地层,基坑挡板在插入锁槽内弹性密封填体时要求 精度特别高,这在应用中极难达到预求的密封作用。有公司提出先张法预应力混凝土防水 柱。
[0005] 另u型桩防止时插打过程中钢板粧锁口内设置足够的黄油,保证其锁口质量;在抽 水过程中发现漏水后及时采用即配粗砂、锯沫粉、水泥调和后在漏水上方钢板粧外侧设置 堵漏导管;通过堵漏导管将堵漏调和物下放到需要堵漏上方,将粗砂、锯沫粉、水泥等吸进 漏水的钢板桩锁口缝隙中将其填充密实达到止水效果。如此防水的效果不好,且工程量大。 另有在基坑施工中,必要的混凝土防水层也可以采用,须使用大型专用施工设备在地层搅 拌注入混凝土浆并要等其凝固,但成本太高。
发明内容
[0006] 本发明目的在于,提出一种密封槽及咬合结构的钢筒或/与钢板桩构成的基坑连 续墙和应用,尤其是密封槽及咬合结构的钢筒或/与钢板桩构成的连续墙基坑用围护及施 工法,包括基坑的加固围护,也用于水工施工和重要的基础性工程。低成本的隔绝地下水与 基坑地下结构的联系,以便在密封结构钢板粧帷幕的保护下进行开挖施工地基及桩基,将 密封结构钢板桩可靠的、规模的用于市政建设工程,尤其是应用于包括泥沙、淤泥层等在内 的土层环境的基坑围护桩;可以大大提高基坑挡墙(亦称围护或围护桩)工艺质量;有效控 制基坑围护变形、确保对周围环境影响小、对基坑的施工安全亦能够有所保证,对基坑周围 综合管线亦影响小,可用于市区内施工场地局促的场所。
[0007] 为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:密封槽及咬合结构的钢筒或钢板粧 构成的连续墙基坑用围护,其特征是采用密封槽的钢筒或钢板粧连接成为连续桩墙构成基 坑围护,密封槽的钢筒或钢板桩为钢板或钢筒桩的桩与粧的连接处,起码设有一个用于密 封的槽,此槽的横截面为凸出弧形、凹形或多边形,槽内镶有相匹配的管,钢板或钢筒桩与 槽内的管一并或分别夯入地层,将槽内的管拨出后,槽内空腔留存的空间,为钢板或钢筒桩 与桩的连接处的密封层,留存或注入防水密封材料;钢板或钢筒桩的桩与桩的连接处横截 面具有钩状、凹凸匹配或第三填充块充填的连接形;粧连接处形成一个以上的槽。
[0008] 所述用于密封的槽均开设在相邻的桩与桩横截面的直线或弧线上,桩与桩连接处 的槽在某一个桩上;槽内镶有钢圆管或方管;横截面的面积即钢管为圆管的截面积为3-20 平方厘米,钢管的下端部设有套或塞,套或塞套住或塞圆管或方管;圆管或方管内设有防水 胶条或用于注入密封胶泥;凹凸匹配的连接形或指钢板或钢筒相邻的桩与桩设有凹凸匹配 的导向连接扣与匹配的连接槽,导向连接扣设在桩与桩连接端面上,设有一个以上导向连 接扣,桩连接处或导向连接扣表面设有一个以上的密封槽,导向连接槽与导向连接扣有机 连接,防止两者的脱开。
[0009] 所述的连续墙基坑用围护,围护由带密封槽及咬合结构的钢筒桩或钢板桩及钢结 构连续墙钢墙,一道以上的板桩构成的连续墙(二道),一道以上筒粧与板桩构成的连续墙 或一道以上筒桩构成的连续墙。防水钢桩连续墙由带密封槽结构钢筒桩或钢板桩构成,钢 筒或钢板桩钢结构连续墙桩的基本单元截面平面是圆、椭圆、扇形、弓形、圆环、角形、梯形、 平行四边形、菱形、矩形、正方形、鹤形、五边形、六边形、八边形;钢筒或钢板桩钢结构连续 墙桩的基本单元的立体形状:立方体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥、棱锥,密封钢管 以及钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩的材料为钢质、其他金属、复合金属、玻璃纤维、芳纶纤 维、碳纤维、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料;钢筒桩紧密排列或间隔排列,钢筒粧 紧密排列时,连接处设密封槽或再设导向连接扣;间隔排列时椭圆形钢筒桩之间设有连接 桩,连接桩与钢筒粧连接处设有密封槽或再设导向咬合扣。防水钢桩连续墙由带密封槽结 构矩形钢墙紧密排列构成,相邻矩形钢墙的接触面上设有一个以上的槽或再设导向连接 扣,即矩形钢墙的一个面上设有一个以上的槽;槽内装有灌装防水密封材料的钢管;矩形钢 墙内部有支撑桩,支撑桩的截面包括斜线、三角形、梯形或圆。
[0010] 槽内镶有相匹配(如相同截面积,略小的截面积均可、形状近似均可)的管,钢板或 钢筒桩与槽内的管一并或分别夯入地层,将槽内的管拨出后,槽内空腔留存的空间,为钢板 或钢筒粧与桩的连接处的密封槽,用于留存或注入防水密封材料;钢板或钢筒桩的桩与桩 的连接处横截面具有钩状、凹凸匹配或第三填充块充填的连接形;连接形的连接处形成一 个以上的槽。槽内空腔形成钢板或钢筒桩与桩的连接处的防水密封层。防水密封材料一般 包括/但不限于:堵漏剂(玻璃胶、防水室、堵漏灵、堵漏王、堵漏能、确保时、水不漏等);灌浆 材料(聚氨酯灌浆材料、丙凝、环氧树脂灌浆材料、水泥类灌浆材料等);相应规格的遇水膨 胀止水条等等。防水密封槽横截面尤其为圆、椭圆或多边形,槽内镶有的钢管为圆管或方 管;横截面的面积即钢管为圆管的截面积为一般3-20平方厘米为好,尤其是4-9平方厘米。 亦可根据具体需要设定其形状、位置、数量和截面尺寸。
[0011] 所述用于密封的槽均开设在相邻的粧与桩横截面的直线或弧线上,粧与桩连接处 的槽在某一个桩上;槽内镶有管为钢圆管或方管;横截面的面积即钢管为圆管的截面积为 3-20平方厘米,钢管为圆管的下端部设有套或塞,套或塞套住或塞圆管或方管;圆管或方管 内设有防水胶条或用于注入密封胶泥;凹凸匹配的连接形或指钢板或钢筒相邻的桩与桩设 有凹凸匹配的导向连接扣与连接槽,导向连接扣设在粧与桩连接端面上,设有一个以上导 向连接扣,导向连接扣表面设有一个以上的密封槽,导向连接槽与导向连接扣有机连接,防 止两者的脱开,导向连接扣与连接槽或者是截面为钩卡连接的其他结构,防水密封槽及咬 合结构的形状、位置、数量和截面尺寸可根据具体需要进行设定。
[0012] 连续墙进入地层的深度为基坑深度的1.5-3倍,随不同项目地质条件进行调整,连 续墙厚度不低于20cm。
[0013]密封槽或与咬合结构的钢筒或钢板桩构成的连续墙(桩)基坑用围护,凹凸匹配的 连接形或指钢板或钢筒相邻的粧与粧设有凹凸匹配的导向连接扣与连接槽,导向连接扣设 在粧与粧连接端面上,设有一个或二个(或更多的)导向连接扣和槽,导向连接槽表面设有 一个以上(或多个)的防水密封槽;相邻的钢筒或钢板粧及钢结构连续墙,桩与桩连接具有 多种相互粘连的连接方式和形态,导向连接槽与导向连接扣有机连接,防止两者的脱开,导 向连接扣与连接槽或者是截面为钩卡连接的其他结构,防水密封槽及咬合结构的形状、位 置、数量和截面尺寸可根据具体需要进行设定。
[0014] 钢筒桩紧密排列或间隔排列,钢筒桩紧密排列时,连接处设有导向连接扣与密封 槽,间隔排列时椭圆形钢筒桩之间设有连接桩,连接桩的截面为双斧形或双梯形,连接桩与 钢筒粧连接处设有密封槽导向咬合扣。
[0015] 防水钢粧连续墙由带密封槽结构矩形钢墙紧密排列构成,相邻矩形钢墙的接触面 上设有一个以上的槽或/与导向连接扣,即矩形钢墙的一个面上设有一个以上的槽;槽内装 有灌装防水密封材料的钢管;矩形钢墙内部有支撑桩,支撑桩的截面为斜线、三角形、梯形 或圆等。
[0016] 连续墙基坑围护的转角处采用截面为L形、弧形或其他符合设计要求形状的钢筒 桩墙。
[0017] 防水钢桩连续墙由带密封槽结构钢筒桩构成,连续墙截面为长条形,连续墙桩紧 密排列,连续墙连接处设有密封槽或/与导向连接扣,连续墙内部支撑结构:包括但不限于 圆形桩,工字钢,槽钢,米字型,三角形,梯形等支撑结构系统。
[0018] 防水钢桩连续墙加上钢或混凝土支撑、锚杆或地锚拉索固定装置从而形成支护体 系。支护体系形式主要包括/但不限于①锚粧+锚杆、拉杆、拉索+围檩+钢连续墙支护;②锚 杆、拉杆、拉索31+围檩+钢连续墙支护;③钢支撑或钢筋砼支撑+围檩+钢连续墙支护。支护 体系的位置、几何形状、几何尺寸,各项参数可以随不同项目地质条件、及需求进行调整。钢 支护或混凝土支护时采用的围檩为钢梁形,钢梁的内面设有与钢筒桩桩外形凸面吻合的凹 形。
[0019]钢桩连续墙基坑用围护的施工方法,1)钢连续粧墙的平面布置形状为矩形或/与 圆弧形的结合,各周边尺寸符合钢桩墙模数(尺寸符合强度和耐压的要求);2)单元钢粧准 备吊运到地点;3)单元钢桩平面布置形状逐个打入地层,在打入施工时进行单元钢粧可能 的偏差进行纠正;打入地层后封装密封槽的密封胶,必要时安装钢梁围檩支架和支护;4)钢 连续桩墙的监测与工作状态的维护;5)工程竣工拔钢墙桩回收;封装密封槽的密封胶指密 封钢管拨出后,密封钢管拨出形成的槽内空腔留存有密封钢管包含的密封胶泥或在槽内空 腔再注入密封材料形成防水密封层。防水密封材料一般包括/但不限于:堵漏剂(玻璃胶、防 水室、堵漏灵、堵漏王、堵漏能、确保时、水不漏等);灌浆材料(聚氨酯灌浆材料、丙凝、环氧 树脂灌浆材料、水泥类灌浆材料等);相应规格的遇水膨胀止水条等等。
[0020]密封钢管为圆管的下端部设有套或塞,套或塞套住或塞圆管或方管;圆管或方管 内设有防水止水条或用于注入防水密封材料;密封钢管内留存或拨出时注入密封胶泥(浆 料),密封钢管内留存条状密封止水条时,通过润滑油将条状密封胶泥密封钢管内,再用套 或塞套住或塞圆管密封钢管的下端;拨出时注入密封胶泥时指边拨出边在密封钢管内注入 密封材料(胶泥、浆料),保证密封胶泥均匀分布在槽内空腔。
[0021]钢墙(桩)吊运到地点时采用两点或多点吊。在钢墙(粧)施工中,为保证沉桩轴线 位置的正确和钢桩(墙)的竖直,控制钢墙(桩)的打入精度,防止钢墙(桩)的屈曲变形和提 高桩的贯入能力,设置(一定刚度的、坚固的)导架,亦称“施工围檩”;导架采用单层双面形 式,包括导梁和围檩桩,围檩桩的间距为2 • 5〜3 • 5米,双面围檩桩之间的间距不宜过大,一 般略比钢墙(桩)厚度大8〜15mm;安装导架时:1)采用经炜仪和水平仪控制和调整导梁的位 置,导梁的位置应尽量垂直,并不能与板桩碰撞。
[0022]密封槽横截面为圆或方形最为通用,也可为椭圆或矩形及多边形等。钢板或钢筒 桩的桩与桩(包括钢板桩与钢板桩之间、钢筒桩与钢筒粧之间及钢板与钢筒桩之间三种情 况)的连接处是钩状、凹凸匹配或第三填充块充填;可以是同种桩,也可以是筒形桩与板桩 的联接;粧与桩的连接处施加一个以上的槽,一个以上的槽就位于钩状、凹凸匹配或第三填 充块的接缝处;凹凸匹配相邻的钢板或钢筒桩钩与钩在互联时,套接时设有容纳圆或矩形 的空隙,有圆或矩形截面的钢管塞入,从而形成一个以上的槽。
[0023]所述的密封槽的钢筒或钢板桩,钢板或钢筒相邻的桩与桩设有进一步的凹凸匹配 的导向连接扣与连接槽,导向连接扣设在桩与桩连接端面上,设有一个或二个导向连接扣 (或更多个),导向连接扣表面设有一个以上的密封槽,连接槽的截面形状阻止导向连接扣 截面形状的脱开,相邻的桩与桩连接横截面具有相互粘连的连接形。导向连接扣构成密封 咬合结构,效果优于简单的凹凸配合。钢板或钢筒桩的在某一个桩上的密封的槽的成型通 过常规的乳制成型或焊接边板成型工艺制备。或导向连接扣与连接槽或者是截面为钩卡连 接的结构。
[0024]如矩形钢墙紧密排列构成,相邻矩形钢墙的接触面上设有二个导向连接扣和相应 的连接槽。防水钢桩连续墙由带密封槽结构钢筒桩构成,矩形钢墙截面为长条形,紧密排 列,连接处设有密封槽或/与导向连接扣,矩形钢墙内部有支撑桩,支撑桩的截面为斜线、三 角形、梯形或圆等。
[0025] 所述的密封槽的钢筒或钢板桩的地基和基坑应用,密封结构钢筒粧为钢矩形筒 粧,钢矩形筒紧密排列,相邻钢矩形筒的接触面上设有一个以上的槽,即钢矩形筒的一个面 上设有一个以上的槽;槽内装有灌装防水密封材料的钢管;钢矩形筒桩内有支撑桩。
[0026] 所述的的钢筒或钢板桩的地基和基坑应用,加上适当的钢或混凝土支护或锚杆支 护粧。所述钢支护或混凝土支护时采用的围檩为钢梁形,钢梁的内面设有与钢筒桩桩外形 凸面吻合的凹形。
[0027]密封结构钢筒桩应用于基坑加固围护,相邻钢筒桩之间间隔均采用连接桩,连接 桩也可为中央水平线纵截面一半的形状(筒状或板状均可),本发明的施工工法,包括以下 步骤:所述的基坑用围护的施工方法,包括以下步骤:1)根据设计在基坑周围施压一圈的钢 筒桩,钢筒桩之间间隔均施压连接桩以及钢筒桩和连接粧连接处均施压槽内镶有的钢管; 2)槽内钢管拨出;3)槽内空腔注防水密封材料,等防水密封材料在水或空气固化后形成完 整的基坑加固防水围护;4)基坑完成后安装和应变的检测装置;5)视基坑的设计需求安装 支护;6)基坑保持到建筑结构施工±0 • 00,土方回填密实后,拨出钢(±啬)桩和连接咬合桩, 拨出出钢(±啬)粧和连接咬合桩的均可重复多次使用,真正做到绿色、节能、环保,降低工程 成本。
[0028]所述的连续墙基坑用围护的施工方法,1)钢连续桩墙的平面布置形状为矩形或/ 与圆弧形的结合,各周边尺寸符合钢粧墙模数(尺寸符合强度和耐压的要求);2)单元钢桩 准备吊运到地点;3)单元钢桩平面布置形状逐个打入地层,在打入施工时进行单元钢桩可 能的偏差进行纠正;打入地层后封装密封槽的密封材料(胶泥),必要时安装钢梁围檩支架 和支护;4)钢连续桩墙的监测与工作状态的维护;5)工程竣工拔钢墙桩回收;封装密封槽的 密封胶指密封钢管拨出后,密封钢管拨出形成的槽内空腔留存有密封钢管包含的密封胶泥 或在槽内空腔再注入密封胶泥(浆料);密封胶泥具有遇水膨胀密封的特质。密封胶泥可以 是物理膨胀或反应型膨胀固化的胶泥。
[0029] 密封钢管为圆管的下端部设有套或塞,套或塞套住或塞圆管或方管;圆管或方管 内设有防水胶条或用于注入密封胶泥(浆料);密封钢管内留存或拨出时注入密封胶泥(浆 料),密封钢管内留存条状密封胶泥时,通过润滑油将条状密封胶泥密封钢管内,再用套或 塞套住或塞圆管密封钢管的下端;拨出时注入密封胶泥时指边拨出边在密封钢管内注入密 封胶泥(楽料),保证密封胶泥均匀分布在槽内空腔。钢墙(桩)吊运到地点时采用两点吊。
[0030] 在钢墙(桩)施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和钢桩(墙)的竖直,控制钢墙 (桩)的打入精度,防止钢墙(桩)的屈曲变形和提高桩的贯入能力,设置(一定刚度的、坚固 的)导架,亦称“施工围檩”;导架采用单层双面形式,包括导梁和围檩桩,围檩桩的间距为 2.5〜3.5米,双面围檩桩之间的间距不宜过大,一般略比钢墙(桩)厚度大8〜15mm;安装导 架时:1)采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置,导梁的位置应尽量垂直,并不能与板 桩碰撞。
[0031]基坑用围护的施工方法,包括以下步骤:1)根据设计在基坑周围施压一圈的钢筒 桩,钢筒桩之间间隔均施压连接桩以及钢筒桩和连接桩连接处均施压槽内镶有的钢管;2) 槽内钢管拨出;3)槽内空腔注射密封胶泥,等胶泥在水或空气固化后形成完整的基坑加固 防水围护;4)基坑完成后安装和应变的检测装置;5)视基坑的设计需求安装支护;6)基坑保 持到建筑结构施工± 0后拨除钢筒桩和连接粧均,此粧拨出二次使用。
[0032] 钢墙(桩)施工打入时,(1)振动沉钢墙(桩)①振动锤振动频率大于钢墙(桩)的自 振频率;振钢墙(粧),振动锤的桩夹应紧钢墙(桩)上端,并使振动锤与钢墙(桩)重心在同一 直线上;②振动锤夹紧钢墙(桩)吊起,使钢墙(桩)垂直就位或钢钢墙(桩)咬合扣插入相邻 钢墙(桩)咬合扣锁口内,待粧稳定、位置正确并垂直后,再振动下沉;钢桩每下沉1〜2m左 右,停振检测桩的垂直度,发现偏差及时纠正;(2)当振动沉钢墙(桩)遇到土质较硬时,在 底部设置高压水切割或高压气切割土体,使下沉顺利进行;沉桩中钢桩下沉速度突然减小, 应停止沉桩,并钢墙(桩)向上拔起〇 • 6〜1 • 0m,然后重新快速下沉;(3)其他措施,如仍不能 下沉,诊断并采取其他措施,如采用机械成孔或成槽植入方法。
[0033]静力压钢墙(桩)步骤:①压桩机压钢墙(桩)时,桩帽与桩身的中心线必须重合;② 压钢墙(桩)过程中随时检查钢墙(桩)身的垂直度,初压过程中,发现桩身位移、倾斜和压入 过程中钢墙(桩)身突然倾斜及设备达到额定压力而持续20min,仍不能下沉时,诊断并采取 其它措施。锚杆、拉杆、拉索、钢围檩、钢支撑、密封钢管以及钢筒或钢板桩钢结构连续墙粧 的材料可以为钢质、其他金属、复合金属、玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、石墨烯、碳元素相关 的材料及其复合材料等。
[0034]基坑用围护的施工方法,采用密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩连接或咬合成为 连续粧墙构成基坑围护,密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩为钢板或钢筒桩的桩与桩的连 接处,起码设有一个用于密封的槽,此槽的横截面为椭圆或多边形,槽内镶有相同截面积的 密封钢管,钢板或钢筒桩与槽内密封钢管一并或分别夯入地层,将密封钢管拨出后,槽内空 腔留存或注入密封胶泥(衆料),为钢板或钢筒粧桩的桩与桩的连接处的密封槽;所述用于 密封的槽均开设在相邻的桩与桩横截面的直线或弧线上,密封槽钢管横截面为圆或矩形, [0035] 钢筒或钢板桩构成的连续(桩)墙施工方法如下述:1)钢连续(桩)墙的平面布置形 状为矩形或/与圆弧形的结合,各周边尺寸符合钢墙(桩)模数(尺寸符合强度和耐压的要 求);2)单元钢桩准备吊运到地点;3)单元钢桩平面布置形状逐个打入地层,在打入施工时 进行单元钢桩可能的偏差进行纠正;打入地层后封装密封槽的密封胶,必要时安装钢梁围 檩支架和支护;4)钢连续(桩)墙的监测与工作状态的维护;5)工程竣工拔钢墙(桩)回收;封 装密封槽的密封胶指密封钢管拨出后,密封钢管拨出形成的槽内空腔留存有密封钢管包含 的密封胶泥或在槽内空腔再注入密封胶泥(浆料);密封胶泥具有遇水膨胀密封的特质。密 封胶泥可以是物理膨胀或反应型膨胀固化的胶泥。
[0036]密封钢管为圆管的下端部设有套或塞,套或塞套住或塞圆管或方管;圆管或方管 内设有防水胶条或用于注入密封胶泥(衆料)。密封钢管内留存或拨出时注入密封胶泥(浆 料),密封钢管内留存条状密封胶泥时,通过润滑油将条状密封胶泥密封钢管内,再用套或 塞套住或塞圆管密封钢管的下端;拨出时注入密封胶泥时指边拨出边在密封钢管内注入密 封胶泥(楽料),可能保证密封胶泥均匀分布在槽内空腔。钢墙(桩)吊运到地点时采用两点 吊。在钢墙(桩)施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和钢粧(±啬)的竖直,控制钢墙(粧)的打 入精度,防止钢墙(桩)的屈曲变形和提高桩的贯入能力,设置一定刚度的、坚固的导架,亦 称“施工围檩”;导架采用单层双面形式,通常由导梁和围檩粧等组成,围檩桩的间距为2.5 〜3.5术,双面围檩桩之间的间距不宜过大,一般略比钢墙(粧)厚度大8〜15mm。
[0037]钢墙(桩)施工打入时,(1)振动沉钢墙(桩)①振动锤振动频率大于钢墙(桩)的自 振频率;振钢墙(桩),振动锤的桩夹应紧钢墙(桩)上端,并使振动锤与钢墙(粧)重心在同一 直线上;②振动锤夹紧钢墙(粧)吊起,使钢墙(粧)垂直就位或钢钢墙(桩)咬合扣插入相邻 钢墙(桩)咬合扣锁口内,待桩稳定、位置正确并垂直后,再振动下沉;钢桩每下沉丨〜化左 右,停振检测桩的垂直度,发现偏差及时纠正;
[0038]当振动沉钢墙(桩)遇到土质较硬时,在底部设置高压水切割或高压气切割土体 (成槽),使下沉顺利进行;沉桩中钢桩下沉速度突然减小,应停止沉桩,并钢墙(桩)向上拔 起0 • 6〜1 • Om,然后重新快速下沉,如仍不能下沉,诊断并采取其他措施。
[0039]静力压钢墙(桩)步骤:①压桩机压钢墙(粧)时,桩帽与粧身的中心线必须重合;② 压钢墙(桩)过程中随时检查钢墙(桩)身的垂直度,初压过程中,发现粧身位移、倾斜和压入 过程中钢墙(桩)身突然倾斜及设备达到额定压力而持续2〇min,仍不能下沉时,诊断并采取 其它措施。
[0040]机械成孔或成槽植入钢墙(粧)工法;①槽段成槽垂直度:要求垂直度小于1/300, 遇粉砂夹砂质粉土、粉砂地层,该地层硬度很高,成槽机在成槽过程中垂直度易发生偏差, 槽段垂直度偏差将造成钢墙(桩)无法正常下放;造成墙体错位,影响结构净空尺寸;
[0041]机械成孔或成槽植入方法,成槽机能适应的成槽厚度为〇. 35m〜1 • 5m;具有强制性 纠偏功能,在挖掘过程中能随时显示成槽机抓斗进尺深度和垂直度;m、成槽机抓斗重18t, 挖掘能力、切削能力较强,能有效的挖掘标贯值N二45左右硬土层、板砂;采用双钢丝绳,双 保险,成槽机抓斗不容易掉落,并且在抓斗顶部安装2个吊耳,每个吊耳能承受100吨的极限 拉力,以防抓斗被卡时能取出。
[0042]钢粧(墙)的吊装采用整体加工吊装法进行安放;为顺利安放钢墙(桩),配备两台 吊车协同作业。所述的基坑钢筒桩加固围护施工工法,对于深度9米以上的围护基坑工程, 以钢筒桩作为支承(钢檩)的支护结构,支护体系可以采用钢支撑支护结构体系,包括斜撑、 三角撑、均匀间隔的平行撑等;支护体系还可以采用钢筋混凝土支撑支护结构体系。也包括 斜撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等。钢筒桩的长度应该是基坑深度的一倍左右。
[0043] 本发明形成的基坑开挖面的上部四周围的钢筒桩连续墙主要起阻挡渗水承压作 用,阻止开挖过程中周围水土涌入基坑中、塌方等危险,降低成本、施工难度,也降低施工风 险。基坑钢筒桩围护具有参数监测的能力,与支护体系的结合可以深基坑的安全性更好,能 够确保这类建筑基坑的施工安全要求与标准。
[0044] 本发明及工法适用于软弱含水土层的地铁施工盾构始发及到达洞门地层加固施 工,洞门加固、联络通道以及类似地层的基坑加固。对于深度9米以上的围护基坑工程,以钢 筒桩作为支承(钢檩)的支护结构,支护体系可以采用钢支撑支护结构体系,包括斜撑、三角 撑、均匀间隔的平行撑等;支护体系还可以采用钢筋混凝土支撑支护结构体系。也包括斜 撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等。钢筒桩的长度应该是基坑深度的一倍左右。
[0045]本发明形成的基坑开挖面的上部四周围的钢筒桩连续墙主要起阻挡渗水承压作 用,阻止开挖过程中周围水土涌入基坑中、塌方等危险,降低成本、施工难度,也降低施工风 险。基坑钢筒粧围护具有参数监测的能力,与支护体系的结合可以深基坑的安全性更好,能 够确保这类建筑基坑的施工安全要求与标准。
[0046]本发明及工法适用于软弱含水土层的地铁施工盾构始发及到达洞门地层加固施 工,洞门加固、联络通道以及类似地层的基坑加固。
[0047]有益效果:本发明密封咬合结构的钢筒或钢板粧及连续墙和应用,其中最核心的 是连接桩的密封咬合结构,是能够既防有效防水密封的结构,施工方法和成本极具竞争力, 通过对基坑(或围堰)等设置进行钢筒桩加固围护施工,可以保证在包括泥沙、淤泥层等在 内的土层环境的基坑围护桩及工法的应用,也包括砂质粉土和粉砂为主的富水地层地下工 程施工安全,可有效控制基坑外侧建筑基础、城市管线、近距离轨道或隧道基础的变形,同 时也可满足各大市政综合管线临排于基坑内的施工要求,为该类基坑设计施工提供有效 的、系统的技术保障体系,确保工程的顺利实施。带有导向连接扣构成密封咬合结构的桩形 钢板墙的结构使连续墙桩基坑的整体性更好,密封围堰的效果也更好;导向连接扣与连接 槽或者是截面为钩卡连接的结构。再加上防水钢桩连续墙上加强的设有钢支护或混凝土支 护、地锚拉索支护或锚杆支护使得围护的力学性能更好,而且确保施工的安全性。
[0048]本发明的优点还在于能有效控制基坑围护变形、确保周围环境和综合管线安全, 并且自身具有环境污染小、施工效率高、绿色、节能、环保等优点。在水工围堰、填海、吹填基 础工程等均有巨大的工程实现意义,尤其是应用于大楼基坑的建设;考虑到钢筒桩挡墙的 结构强度和对水处理成固态后的阻渗性,可以大大提高基坑挡墙(亦称围护或围护粧)工艺 质量,本发明的控制技术能有效控制基坑围护变形、确保对周围环境影响小、对基坑的施工 安全亦能够有所保证,对基坑周围综合管线亦影响小,可用于市区内施工场地局促的场所。 具有材料与施工成本低,无材料浪费、能耗低、灵活性好、强度高、均匀性和隔水性好、对周 围环境影响小等优点。本发明也能应用于水工环境,具有材料成本低、强度高、隔水性好等 优点,所采用的密封咬合结构的钢筒或钢板粧等材料可以多次重复使用。
[0049]如果采取其他加固施工方法,一方面存在安全隐患,另一方面加固施工将显得非 常不经济,所以采用本发明施工经济效益十分显著。本发明加固效果好,封水效果明显。利 用钢管的强度和稳定性粧基更承压、尤其是侧压;适应性广。适用于任何含一定水量的松散 岩土层,如近江河海的基坑作业,在复杂工程、水文地质如软土、含水不稳定层、流砂、高水 压及高地压、埋深大等地层条件下冻结技术有效、可行。本发明占用施工场地小,劳动力占 用小。基坑完工后,钢筒桩、钢板桩均可以拨出重复使用,因此,材料的成本消耗很低。
附图说明
[0050]图1为现有技术拉森钢板桩的横截面结构示意图;
[0051]图2为本发明一种钢板桩的横截面结构示意图;
[0052]图3为本发明一实施例中两钢板桩连接的横截面结构示意图;
[0053]图4-1、4-2分别为本发明两钢筒桩的连接桩的两种横截面结构示意图,主要是您 封槽的形状有区别; u
[WM]图5-1为本发明钢管下端部设有塞的结构示意图,5_2为本发明钢管下端塞的结构 示意图;5-3为本发明塞为空心结构示意图;5_4为本发明钢管下端为套的结构示意图: [0055]图6为本发明两钢筒连接粧连接的一种横截面结构示意图; ^ °
[0056]图7为本发明两钢筒连接桩连接的另一种横截面结构示意图,具有多密封槽和导 向头的结构向头;连接桩的为双斧形截面(近似描述,两侧面为圆弧形);
[0057] 图7-1为图7的局部立体图;
[0058]图8为本发明两钢筒连接桩连接的另一种横截面结构示意图,具有多密封槽和导 向头的结构向头;与图7的区别是连接粧的为双梯形截面(近似描述语,两侧面为圆弧形); [0059]本发明钢筒与连接粧连接的应用于基坑的横截面结构示意图(矩形);如下均是钢 筒与连接桩连接应用于基坑的横截面结构示意图。
[0060] 钢筒与连接桩连接的应用于基坑的横截面结构示意图(矩形连接桩);
[0061] 本发明矩形管桩构成连续桩墙且内为圆管桩连接的一种横截面结构示意图;
[0062]图9本发明连续矩形连续连接桩截面结构示意图;第三填充块充填连接矩形间凹 处,并且密封槽在第三填充块在矩形粧上,矩形桩的用于基坑时直角时在截面的两个边上 具有凹处;
[0063]图10本发明连续矩形连续连接桩截面结构示意图;相邻矩形粧上一凹一凸互相匹 配吻合,并且密封槽在矩形桩上凹,矩形桩的用于基坑时直角时在截面的两个直角分布边 上具有一凸一凹处;
[0064]图11为本发明矩形管桩构成连续桩墙及角部结构且互相连接的结构示意图,且内 为圆管桩连接横截面结构示意图;矩形管桩在角部90具有不同结构;9-1为矩形管桩使用的 密封槽,图11中有两个密封槽;
[0065]图12为类同图11的结构图;矩形管粧构成连续桩墙及角部结构且互相连接的结构 示意图,,但矩形管桩的内部支撑有所不同;
[0066]图I3、14分别为本发明矩形管桩构成连续桩墙在角部结构的两种结构示意图,均 带有导向头;
[0067]图15、16分别为本发明圆筒桩构成连续桩墙在角部结构的两种结构示意图,均带 有导向头5-1;分别为双斧形图15、和双梯形图16;图16-1是图15的立体图。
[0068]图17为本发明钢筒矩形桩单元截面内有弧线截面桩支撑结构示意图;
[0069]图18为本发明钢筒长条形桩单元截面示意图,可以连接成基坑连续钢墙,有咬合 扣或导向头;截面看出在连续的圆筒桩连续连接,但截面的弧线连接处切掉成直线结构示 意图,连接处可具有多密封槽,但未画出;
[0070]图19为本发明钢筒长条形桩单元截面示意图,类同图18,是外弧为大圆圆弧桩可 连续连接;图19-1为矩形钢筒内支撑截面为连续的三角波形,图19-2为矩形钢筒内支撑截 面为连续梯波形;图19-3为矩形钢筒内支撑截面为连续的直角三角波形;图19-4为矩形钢 筒的变形截面图,成圆环的一截;图19-5为图19-4连续的三角波形内支撑截面图;图19—6为 矩形钢筒的变形截面图,梳形;图19-7为图19-6连续的三角波形内支撑截面图。图19-8为图 18的改进的截面图;图19-9为图19的改进的截面图;图19-8至图19-13为墙体内支撑其他结 构形式的举例。
[0071]图20为本发明圆筒+连接桩截面(类双斧形)结构示意图,具有咬合扣和密封槽; [0072]图21为本发明圆筒+连接桩(两侧为平等线,连接桩横截面为类双梯形)截面结构 示意图,具有咬合扣和密封槽;
[0073]图22为本发明矩形筒连接桩截面结构示意图,咬合扣和密封槽未画出;
[0074]图23为本发明梯形正反连接成长条形矩形粧的截面结构示意图;咬合扣和密封槽 未画出;
[0075] 图24为本发明图21的圆筒+连接桩连接成密封槽且团合的基坑围护钢连续墙的横 截面图;
[0076] 图24-1为本发明图19-8连续圆筒组,连接成密封槽且闭合的基坑围护钢连续墙的 横截面图
[0077] 图24-2为本发明图24-1连续圆筒组,连接成密封槽且闭合的基坑围护钢连续墙的 立体图
[0078] 图25、26均为本发明图11-14的矩形筒连接桩连接成密封槽且闭合的基坑围护连 续钢墙的横截面图;矩形筒内部的形状与构造略有不同;图25-1是图26的立体图;
[0079] 图27为本发明图20的圆筒+连接桩连接成密封槽且闭合的基坑围护钢连续墙的横 截面图;(以上几幅图是示意图,筒桩连接处的形状吻合有意未封闭,实际施工当然是封闭 的)。图27-1是图27的立体图。
[0080] 图28-47为本发明矩形筒相邻连接桩截面图,连接处均可设有密封槽或/与导向 头,其中图28为半椭圆嵌入形凹凸,图29为矩形凹凸;图30为弧形的凹凸;图31第与三填充 块充填连接处矩形凹处;图32连接处为双弧形的凹凸匹配;图33为L形与旋转180度的L形互 相匹配;图34为钩形与旋转180的钩形互相匹配•,图35为带圆弧钩形与旋转180的带圆弧钩 形互相匹配;图36带p形圆弧钩形与旋转180的带p形圆弧钩形互相匹配;图37带p形方钩形 与旋转180的带p形方钩形互相匹配;图38为超过半圆形的凹凸;图39为整椭圆嵌入形凹凸 互相匹配;图40为整矩形嵌入形凹凸互相匹配;图41为半圆嵌入形凹凸互相匹配;图42为整 矩形嵌入形凹凸互相匹配;图43为整三角形嵌入形凹凸互相匹配;图44为整圆形嵌入形凹 凸互相匹配;图45为一种整梯形嵌入形凹凸互相匹配;图46为倒三角形嵌入形凹凸互相匹 配;图47为另一种整梯形嵌入形凹凸互相匹配;共20种亦为本发明矩形与矩形凹凸连接桩 的截面图;
[0081]图48为本发明连接处端部为双圆嵌入形凹凸互相匹配;嵌入凸形就是吻合头或导 向头;每个连接头桩具有二个密封槽;
[0082]图49为本发明支护用围檩2-1截面的示意图,此形状包裹住图50的围护连续钢墙, 围檩作为支护的架与支撑梁;
[0083]图49-1为本发明支护用围檩的另外一种结构形式截面的示意图;
[0084]图50为本发明圆筒形桩与连接粧的截面图;每个连接粧具有导向头和三个密封 槽;
[0085]图51为本发明矩形筒连接粧截面结构示意图,矩形筒内部有圆筒粧支承;钢筒桩 的导向头5-1;
[0086]图52、53分别为本发明矩形和梯形的筒桩构成的钢墙,连接处具有导向头和三个 密封槽;
[0087]图54为本发明围檩2-1支护截面示意图;锚粧3〇+锚杆、拉杆、拉索31+连续墙围檩 支护。
[00SS]图55为本发明围檩2-1支护截面示意图;锚杆、拉杆、拉索31+连续墙围檩支护。
[0089]图56为本发明基坑围护+钢支撑或钢筋砼支撑平面示意图;钢支撑或钢筋砼支撑+ 连续墙围檩支护;
[0090]图57为本发明基坑围护钢结构连续墙围檩+锚杆支护结构平面示意图;
[0091]图58为本发明基坑围护钢结构连续墙围檩+拉索支护结构平面示意图;
[0092]图59为本发明基坑围护钢结构连续墙围檩+拉索支护结构立体示意图。
具体实施方式
[0093]以下结合本发明的附图,通过具体实施例对本发明作进一步说明。应说明的是,这 些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在阅读了本发明内容之后,本领 域技术人员可以对本发明作改动或修改,如果这些形式等效于本发明方案,这些方案同样 不超出本发明权利要求书所限定的范围。
[0094]图中标志所示,基坑、基坑围檩2-1、2-2、本发明钢板桩3、3-1为钩,3-2为密封槽或 钢管;钢筒粧5、钢筒桩的导向头5-1,钢筒桩上的第一槽(密封槽、可为圆槽或方槽)5-2、钢 筒桩上的第二槽(密封槽、可为圆槽或方槽)5-3、7为现有拉森板桩的截面示意图,7-1为桩 腹,7-2为粧连接钩。8为钢筒粧的连接粧;8-1为钢筒的连接桩上的第一槽、8-2钢筒的连接 桩上的第二槽(密封槽、可为圆槽或方槽),槽也可以开设在钢圆筒上。图10中,9为矩形管 桩,90为矩形管桩的角部结构,9-1为矩形管桩使用的密封槽。矩形管桩内有筒形支撑或直 线、斜线或弧线等各种形状的板粧支撑。
[0095]钢板(或钢筒)桩与桩的连接处是钩状,凹凸匹配或第三填充块充填多槽以及另加 连接吻合形的实施例:桩与桩的连接处施加一个以上的槽,一个以上的槽就位于钩状、凹凸 匹配或第三填充块的接缝处;凹凸匹配相邻的钢板或钢筒桩钩与钩在互联时,套接时设有 容纳圆或矩形的空隙,有圆或矩形截面的钢管塞入,从而形成一个以上的槽。本发明的实施 例的带密封槽及带导向器的钢板(或钢筒)桩均是以“地力”命名的,下文不再重复。
[00%]图2、3钢板粧及两钢板粧连接的横截面结构示意图是本发明钢板桩的实施例;本 发明密封结构钢板桩,是U型或拉森钢板桩的改进,主要是连接刀口即钩状处设有一槽,钢 板粧的连接处设有一个槽,此槽的横截面为圆或矩形,槽内镶有相同截面积(略小于槽)的 钢管,钢板桩与槽内钢管一并或分别夯入地层,将钢管拨出后,槽内空腔注入密封胶泥,为 钢板桩与桩的连接处的密封层。钢板或钢筒粧的槽通过常规的乳制成型或焊接边板成型工 艺制备。钢板桩槽与钢管的长度相同。
[0097]采用的钢管为圆管或方管;横截面的面积即钢管为圆管的截面积为3-15平方厘米 为好,尤其是4-9平方厘米;钢管为圆管的端部设有凸起或孔等利于插拨。
[0098]钢板桩与桩的连接处可以是钩状,相邻的钢板或钢筒粧钩与钩在互联时,套接时 设有圆或矩形的空隙,可以有圆或矩形截面的钢管塞入。
[00"]用一层闭合的成周围的钢板桩可以用于任何水工基础的围堰,如填海填湖及相关 的路基、简易建筑基础及隧道施工,堵水性能明显优于现有磁性贴,而两层钢板桩亦可以制 备成基坑围护,两层钢板粧不易相隔太远,一般75-200CH1,内层钢板粧可以制备内层支护, 外层钢板桩可以采用锚杆拉力支护。在防水要求高的场合,以及浅基坑均可以采用两层钢 板桩这种技术。
[010°]图4-1、4-2分别为本发明两圆筒钢筒桩的连接桩的两种横截面结构示意图,主要 是密封槽的形状有区别;钢筒桩之间或连接桩、钢筒桩之间可以有多个密封槽,这样可以在 防水密封要求高的场合多一二道防水密封。
[0101]如用于图5-1为本发明钢管下端部设有塞的结构示意图,5-2为本发明钢管下端塞 的结构示意图;5-3为本发明塞为空心结构示意图;5-4为本发明钢管下端为套的结构示意 图。密封的槽槽内钢管及钢管的下端部设有套或塞的截面结构示意图,套或塞套住或塞圆 管或方管。
[0102] 横截面的面积即钢管为圆管的截面积为3-15平方厘米为好,尤其是4-9平方厘米。 阻水胶条的截面积小于此,但阻水浆注射时可以达到更好的水平一一用于两桩板或桩管连 接处并非那么紧密,阻水胶条遇水有较大的膨胀体积,但极可能被槽约束而难以漫出堵住 所有间隙,阻水浆注射时会更好。密封钢管的下端部设有套或塞,套或塞套住或塞圆管或方 管;套或塞的端部最好为尖端或凸起;圆管或方管内设有防水胶条或用于注入密封浆料,尤 其是圆管或方管一面拨出一面注浆。但如果条件许可,本发明钢筒桩与板状连接桩连接的 应用于浅基坑亦完全可行,板状连接桩的施工成本更低。
[0103]本发明的实施例:长条形的矩形管粧构成连续桩墙且内为圆管桩支撑的结构是连 接成长墙的一种优化的实施例;
[0104]图9-14、图17主要本发明连续外两侧为直线的单元:均为矩形桩连续截面结构示; 其中图11-16为本发明矩形管粧及圆筒形连接粧构成连续桩墙及角部结构且互相连接的结 构示意图中,可以形成任何形状的基坑形状,且连接处可以具有多个密封槽;矩形管粧构成 连续桩墙在角部结构的两种结构示意图,均带有导向头;圆筒桩构成连续桩墙在角部结构 的两种结构示意图,均带有导向头5-1;分别为双斧形图15、和双梯形图16;在应用上以及结 合后能够用于任何形状的基坑围护。
[0105]图18-21为本发明钢筒长条形桩单元截面示意图,可以连接成基坑连续钢墙,有咬 合扣或导向头;截面看出在连续的圆筒桩连续连接,但截面的弧线连接处切掉成直线结构 示意图,连接处可具有多密封槽,钢筒长条形桩单元的两个侧面均是弧线,有利于基坑围护 的表面抗压力。进一步的,本发明的密封结构钢筒粧为钢矩形筒桩,钢矩形筒紧密排列,相 邻钢矩形筒的接触面上设有一个槽,即钢矩形筒的一个面上设有槽;槽内装有对应形状的 钢管。
[0106]图6_23为本发明钢筒连接粧连接成钢墙单元或长墙的各种横截面结构示意图;两 钢筒连接桩连接的另一种横截面结构具有多密封槽和导向头(吻合或咬合头)的结构;用于 圆筒钢桩的连接桩的为双斧形截面、双梯形截面(近似描述,两侧面为圆弧形);钢筒连接桩 的横截面结构示意图中基本上也给出是是筒桩(截面为闭合面),也具有多密封槽和导向头 的结构;
[0107]密封槽的截面形虽然画出的只是方形与圆形,但各种凸出弧形(如半圆、卵形、弓 形均可)、多边形亦可,如梯形,五边形、六边形,圆、椭圆亦更好。凹形槽也是可选项,因为如 果设计粧与粧相邻时,一桩截面上有一槽形与邻桩截面为一字形时可以采用凹字形截面的 密封槽。
[0108]但如果条件许可,本发明钢筒桩与板状连接桩连接的应用于浅基坑亦完全可行, 板状连接粧的施工成本更低。
[0109]本发明的实施例:长条形的矩形管桩构成连续桩墙且内为圆管桩支撑的结构是连 接成长墙的一种优化的实施例;图6中本发明管桩的一个面上设有一槽;图7-8中本发明管 桩连接的交界线上的设有二至三个密封槽5_2、5_3; 5-1为咬合头或吻合头;板桩与桩的相 互连接性不如钢圆筒桩等筒桩。
[0110]本发明矩形钢筒粧单元截面内有弧线截面桩支撑结构示意图只是个实施例,可以 是三角形、U形线截面桩等支撑的矩形钢筒桩单元;矩形管粧的截面也可以作一变形,即相 互接触的两个面均中弧形,是相互匹配的凹凸弧形。凹凸弧形的中央设有槽。凸弧形的中央 成型槽也稍容易。也可以在凹凸弧形的中央均设有缺口成槽,用于施加钢管成孔注射胶泥。 图28-47为本发明矩形筒相邻连接桩连接处的截面图,每个矩形筒单元的连接处 应该均有此连接形,这些连接形也可以用于板桩和弧形筒粧。
[0112]更好的实施例:本发明的密封结构钢筒桩为钢圆筒桩,钢筒按固定间隙分布,钢筒 间的间隙距离小于钢管直径,钢筒相邻的间隙采用连接桩,连接粧的截面为一个圆被相邻 两个圆割去两侧交叉面积的形状,即填补钢筒相邻的的间隙的形状;或连接桩的截面为中 央水平线纵截面一半的形状,连接桩亦是一筒状结构更好。以上两个连接桩横截面形状分 别是双斧或单斧形。相邻钢筒桩之间间隔均采用连接桩,或连接桩为中央水平线纵截面一 半的形状,亦为筒状,一般而言,钢筒桩无须作任何加工,连接桩上与钢筒桩的接合处设有 一个槽,此槽的横截面为椭圆(圆)或多边形,槽内镶有相同截面积的钢管,钢筒或钢筒桩与 槽内钢管一并或分别夯入地层,将钢管拨出后,槽内空腔注入密封胶泥,为钢筒或钢筒桩与 桩的连接处的密封层。当然,也可以在钢筒桩上设置一槽。
[0113]遇水膨胀止水条、止水胶条、遇水膨胀橡胶条,腻子型遇水膨胀止水条具有膨胀倍 率高,移动补充性强,置于施工缝后具有较强的平衡自愈功能,可自行封堵因沉降而出现的 新的微小裂隙,对于已完工的工程,如缝隙渗透漏水,可用该止水条重新堵漏。还可采用灌 浆材料:①聚氨酯灌浆材料;②丙凝;③环氧树脂灌浆材料;④水泥类灌浆材料。
[0114]实施例:本发明在应用上包括板桩构成的粧墙,二道或多道板桩构成的桩墙(可闭 合);包括筒桩与板粧连接构成的粧墙,二道或多道筒粧与板粧构成的粧墙,也包括筒桩连 接构成的桩墙,二道或多道筒粧构成的桩墙。
[0115]筒桩中钢筒桩(包括矩形筒钢桩单元的宽度)的直径为50cm左右为常用,相邻钢筒 粧边缘之间的距离为20-30cm更好,此距离为连接粧的最窄处。用于图24-27的各种基坑,虽 然是矩形基坑最常用,但多边形或不规则的形状的基坑的围护均可以本发明的单元钢筒桩 和连接桩连接而成。
[0116]当基坑较深(5-10米以上),钢筒粧的内圈,钢筒与连接粧构成板粧围堰,尤其是用 于较深的基坑。板桩围堰具有一定的柔性,深基坑时钢筒粧可以方便进行支护体系的搭建, 可以使深基坑满足对施工和对周围环境的安全防护要求。
[0117]基坑支护:钢筒桩采用(内)支护体系,支护体系可以采用钢支撑支护结构体系,包 括斜撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等;支护体系还可以采用钢筋混凝土支撑支护结构体 系。也包括斜撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等。也可以钢筒粧墙的外部采用锚杆拉力支护 体系,不会影响基坑的内部的施工。可用围檩,参见图49、54、55-58。其中21为锚桩,22为锚 杆。
[0118] 内支护例:基坑深度<3000nun,钢筒粧之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接,直 径DN300*10的钢管进行内支撑,支撑距地面1000mm。基坑深度<6〇〇〇mm,如基坑深度5000mm 的情况。采用9米长钢筒粧加二道内支撑进行基坑支护,钢筒桩之间采用Hff250*250*l 1*11 围檩进行连接,直径DN300*10的钢管进行内支撑。第一道支撑距地面1000mm,第二道支撑距 第二道支撑2000mm。基坑底部如要进行防渗,一般采用常规的注浆加固,形成注浆加固层, 不会影响到基坑坑底。
[0119] 坑底注浆加固:在基坑底部进行旋喷注浆加固坑底,通过钻孔机将注浆管直接植 入地层中,达到设计深度(深度为9.5〜10.5m)后自下而上分段提升注浆。地下流动水检查 和截止:在冻结开始前需对冻结墙体影响范围内的动力水源进行检查,并采取截止措施。
[0120] 本发明的装配式可回收钢结构地下连续墙施工:
[0121] ㈠装配方式(夯下地层):
[0122]钢桩咬合连接方式和钢墙咬合连接方式即钢桩咬合连接方式;
[0123] ①咬合器咬合方式:类似榫卯结构,有若干种,如圆与圆孔槽;正反u形钩,两个正 弦形钩;T型,型或燕尾型等。见图30_44。
[0124] ②咬合器在上半圆部分的封水槽应为三个:一般为圆、方形,采用预置密封止水条 或后注防水材料方式,注防水材料的导管可为钢制或塑料(PVC)。
[0125] ③工法中设相应步骤,如:导向器具及钢围檩;分段夹具及支撑系统。施工方法包 括但不限于振动植入法,振动加高压水切割土体植入法,成孔、成槽植入法。
[0126]④异型连接机构:四个角包括但不限于7字型或弧形。
[0127]⑤钢墙体内部支撑结构:包括但不限于圆形粧,工字钢,槽钢,米字型,三角形,梯 形等支撑结构系统。
[0128]⑥钢墙体外部形状:包括但不限于长方体,圆弧体,扇形体,正方体,圆柱体组合等 等。
[0129]⑦基坑内支撑系统和外围拉锚系统:内部钢结构系统和钢筋混凝土支撑系统。拉 锚系统:外桩拉锚和钢墙斜拉锚杆。
[01_^0]遇水膨胀止水条、止水胶条、遇水膨胀橡胶条,腻子型遇水膨胀止水条具有膨胀倍 率高,移动补充性强,置于施工缝后具有较强的平衡自愈功能,可自行封堵因沉降而出现的 新的微小裂隙,对于已完工的工程,如缝隙渗透漏水,可用该止水条重新堵漏。还可采用灌 浆材料:①聚氨酯灌浆材料;②丙凝;③环氧树脂灌浆材料;④水泥类灌浆材料。
[0131]密封结构钢筒粧应用于基坑加固围护施工工法,相邻钢筒桩之间间隔均连接或采 用连接粧,本发明的施工工法,包括以下步骤1)根据设计在基坑周围施压一圈的钢筒粧,钢 筒桩之间间隔均施压连接桩以及钢筒桩或/和连接粧连接处均施压槽内镶有的钢管;2)槽 内钢管拨出;3)槽内空腔注射密封胶泥,等胶泥在水或空气固化后形成完整的基坑加固防 水围护;4)基坑完成后安装应变的检测装置;5)视基坑的设计需求安装支护;6)基坑保持 到建筑结构施工±0后拨除钢筒桩和连接桩,此桩可以拨出二次使用。
[0132]所述用于密封的槽均开设在相邻的粧与桩横截面的直线或弧线上,桩与粧连接处 的槽在某一个桩上,其横截面为圆或矩形,槽内镶有的钢管为圆管或方管;横截面的面积即 钢管为圆管的截面积为3-20平方厘米为好,尤其是4-10平方厘米。
[0133]钢管为圆管的下端部设有套或塞,套或塞套住或塞圆管或方管;套或塞的端部最 好为尖端或凸起;圆管或方管内设有防水胶条或用于注入密封胶泥(菜料)。橡胶阻尼环用 于套内钢管或塞的外环,用于阻止套或塞在打桩时安装时脱落。更好密封线或密封柱的施 工方式方法边拨出钢管边注入密封胶泥。密封用钢管又是密封胶泥的注射钢管。
[0134]所述的密封槽的钢筒或钢板桩的应用,钢板或钢筒桩与桩的连接处通过上述方法 使得钢板或钢筒粧与粧有密封槽连接构成连续的防水钢桩连续墙,在桩基、基坑或围堰应 用,防水钢桩连续墙包围基坑或围堰。
[0135]密封结构钢筒桩为钢矩形筒桩,钢矩形筒紧密排列,相邻钢矩形筒的接触面上设 有一个以上的槽,即钢矩形筒的一个面上设有一个以上的槽;槽内装有灌装防水密封材料 的钢管。
[0136]将钢管拨出后槽内空腔留存或注入密封胶泥,为钢板或钢筒桩与桩的连接处的密 封层。钢板或钢筒桩的槽通过常规的乳制成型或焊接边板成型工艺制备。钢管为圆管的下 端部设有套或塞,套或塞套住或塞圆管或方管;套或塞的端部最好为尖端或凸起等利于夯 入或打入地层,也得于脱开后将圆管或方管插拨。圆管或方管内可能设有留存的防水胶条, 胶条外壁涂有润滑油,在拨出钢管时防水胶条不带出,防水胶条是遇水膨胀材料,则遇水产 生良好密封效果;或圆管或方管拨出的同时间通过此管逐渐注入防水浆料。直到拨出时将 防水浆料注射到顶部。
[0137]钢板或钢筒桩与桩的连接处可以是钩状,凹凸匹配或第三填充块充填;桩与桩的 连接处施加一个以上的槽,一个以上的槽就位于钩状、凹凸匹配或第三填充块的接缝处;例 如:凹凸匹配相邻的钢板或钢筒桩钩与钩在互联时,套接时设有圆或矩形的空隙,可以有一 根或以上的圆或矩形截面的钢管塞入,从而形成一个以上的槽。槽均为密封槽。
[0138]密封槽通过上述方法使得钢板或钢筒桩与粧的连接构成连续的防水墙,由于本发 明的粧基应用,在基坑施工过会富于多种演变,从而形成连续钢板或钢筒墙或二者结合的 桩墙,可以再加上适当的支护或锚杆护桩,则本发明形成极其经济的基坑施工的应用,可能 成为地基和基坑施工中的最有竞争力的技术手段。
[0139]本发明的密封结构钢筒桩为钢矩形筒桩,钢矩形筒紧密排列,相邻钢矩形筒的接 触面上设有一个以上的槽,即钢矩形筒的一个面上设有一个以上的槽;槽内装有对应形状 的钢管。
[0140]本发明的密封结构钢筒粧为钢圆筒桩,钢筒按固定间隙分布,钢筒间的间隙距离 小于钢管直径,钢筒相邻的间隙采用连接桩,连接桩的截面为一个圆被相邻两个圆割去两 侧交叉面积的形状,即填补钢筒相邻的的间隙的形状;或连接桩的截面为中央水平线纵截 面一半的形状,连接桩亦是一筒状结构更好。
[0141] 相邻钢筒桩之间间隔均采用连接桩,或连接桩为中央水平线纵截面一半的形状, 亦为筒状,一般而言,钢筒桩无须作任何加工,连接桩上与钢筒桩的接合处设有一个槽,此 槽的横截面为椭圆(圆)或多边形,槽内镶有相同截面积的钢管,钢筒或钢筒粧与槽内钢管 一并或分别夯入地层,将钢管拨出后,槽内空腔注入密封胶泥,为钢筒或钢筒桩与桩的连接 处的密封层。当然,也可以在钢筒桩上设置一个以上的槽。
[0142]设有槽的钢筒桩或连接桩均为连续的筒状(热弯或冷弯成型)结构,也可以在钢筒 桩或连接桩的边缘焊接两槽板。密封胶泥可以采用混凝土砂浆,也可以再掺入有机成分,如 聚乙烯醇、丙烯酸酯、氨基或醇基树酯等水性树酯,可以保证更好的密封效果,尤其是用于 封水并承压。连接桩的截面为中央水平线纵截面一半的形状时,连接桩的凸面是向着承压 方向的。
[0143] 钢墙(桩)施工:
[0144] 1、(1)钢墙(桩)的设置位置要符合设计要求,便于基础施工,即在基础最突出的边 缘外留有施工作业面。
[0145] ⑵基坑护壁钢墙(桩)的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便 标准钢墙(桩)的利用和支撑设置,各周边尺寸尽量符合钢墙(粧)模数。
[0146] (3)整个基础施工期间,在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑, 禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,也不应在支撑上搁置重物。
[0147] 2、钢墙(桩)施工的顺序
[0148] 钢墙(粧))准备—钢梁围檩支架安装—钢墙(桩)打设—施工时偏差纠正—工作状 态的维护—工程竣工拔钢墙(桩)回收。
[0149] 3、钢墙(桩)的检验、吊装、堆放
[0150] (1)钢墙(桩)的检验
[0151] 对钢墙(桩),一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的钢墙(桩)进行矫正, 以减少打桩过程中的困难。
[0152] 外观检验:包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和咬合器及 咬合扣形状等项内容。
[0153] ⑵钢墙(桩)吊运
[0154] 装卸钢墙(桩)宜采用两点吊。吊运时,每次起吊的钢墙雛)根数或墙幅不宜过多, 注意保护咬合器及咬合扣免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用 钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。
[0155] (3)钢钢墙(桩)堆放:钢墙(桩)堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷 变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打钢墙(桩)施工现场。堆放时应注意:
[0156] ①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便;
[0157] ②钢墙(桩)要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;
[0158] ③钢墙(粧)应分层堆放,每层堆放数量一般不超过5根,各层间要垫枕木,垫木间 距。一般为3-4米,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2米。
[0159] 4、导架的安装
[0160] 在钢墙(粧)施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和钢粧(墙)的竖直,控制钢墙 (桩)的打入精度,防止钢墙(粧)的屈曲变形和提高桩的贯入能力,一般都需要设置一定刚 度的、坚固的导架,亦称“施工围檩”。
[0161] 导架采用单层双面形式,通常由导梁和围檩桩等组成,围檩桩的间距一般为2_ 5〜 3.5米,双面围檩之间的间距不宜过大,一般略比钢墙(桩)厚度大8〜15mm。
[0162] 安装导架时应注意以下几点:
[0163] (1)采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。
[0164] (2)导梁的高度要适宜,要有利于控制板粧的施工高度和提高施工工效。
[0165] (3)导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。
[0166] ⑷导梁的位置应尽量垂直,并不能与板粧碰撞。
[0167] 5、钢墙(桩)施工打入
[0168] (1)振动沉钢墙(桩)①振动锤振动频率大于钢墙(桩)的自振频率。振钢墙(桩),振 动锤的桩夹应紧钢墙(桩)上端,并使振动锤与钢墙(桩)重心在同一直线上。②振动锤夹紧 钢墙(粧)吊起,使钢墙(桩)垂直就位或钢钢墙(桩)咬合扣插入相邻钢墙(粧)咬合扣锁口 内,待粧稳定、位置正确并垂直后,再振动下沉。钢粧每下沉1〜2m左右,停振检测桩的垂直 度,发现偏差,及时纠正。
[0169]当振动沉钢墙(桩)遇到土质较硬时,可在底部设置高压水切割或高压气切割土体 (成槽),使下沉顺利进行。③振动沉没钢墙(桩)试打数量不小于10根。④沉桩中钢桩下沉速 度突然减小,应停止沉桩,并钢墙(桩)向上拔起0.6〜1 • 0m,然后重新快速下沉,如仍不能下 沉,采取其他措施。
[0170] ⑵静力压钢墙雛)①压桩机压钢墙(桩)时,桩帽与桩身的中心线必须重合。②压 钢墙(桩)过程中随时检查钢墙(粧)身的垂直度,初压过程中,发现桩身位移、倾斜和压入过 程中钢墙(粧)身突然倾斜及设备达到额定压力而持续2〇min,仍不能下沉时,及时采取措 施。
[0171] ⑶成槽植入钢墙(桩)工艺
[0172]①槽段成槽垂直度:设计要求垂直度小于1/300,遇粉砂夹砂质粉土、粉砂地层,由 于该地层硬度很高,成槽机在成槽过程中垂直度易发生偏差,槽段垂直度偏差将造成钢墙 (桩)无法正常下放;造成墙体错位,影响结构净空尺寸。
[0173]为保证工期、保证槽段的顺利开挖、槽段的开挖垂直度满足设计要求,在成槽设备 性能比较下,配备采用GB46型成槽机(最大开挖深度70m)和金泰SG40A型成槽机。
[0174]成槽机性能初步描述:1、挖掘深度达70m,能适应的成槽厚度为0.35m〜1.5m; II、 具有强制性纠偏功能,在挖掘过程中能随时显示成槽机抓斗进尺深度和垂直度,司机可根 据显示数据做到随挖随纠,能很好的控制槽段的垂直度;驾驶室里面的垂直度控制系统屏 幕见图;m、成槽机抓斗重1st,挖掘能力、切削能力较强,能有效的挖掘标贯值N=45左右硬 土层、板砂等;IV、采用双钢丝绳,双保险,成槽机抓斗不容易掉落,并且在抓斗顶部安装2 个吊耳,每个吊耳能承受100吨的极限拉力,以防抓斗被卡时可以取出。
[0175] ②槽壁稳定性
[0176]为保证槽壁的稳定性,可以采取增大泥浆比重的措施:新浆的比重需要调整至 1.08〜1.1,循环衆的比重调整至1.15〜1.2。
[0177]为保证墙体质量,降低泥浆含砂率,槽段成槽完毕进行钢桩(墙)下放,现场设置泥 浆池和沉淀,及时对泥浆进行处理。
[0178]③钢墙(桩)的吊装
[0179]钢桩(墙)的吊装采用整体加工吊装法进行安放。为顺利安放钢墙(桩),配备两台 履带吊车协同作业。
[0180]实施例:钢筒桩的直径为5〇cm左右为常用,相邻钢筒粧边缘之间的距离为2〇-30cm 更好,此距离为连接桩的最窄处。当基坑较深(5-10米以上),钢筒桩的内圈,钢筒与连接粧 构成板桩围堰,尤其是用于较深的基坑。板桩围堰具有一定的柔性,深基坑时钢筒桩可以方 便进行支护体系的搭建,可以使深基坑满足对施工和对周围环境的安全防护要求。
[0181]基坑支护:钢筒桩采用支护体系,支护体系可以采用钢支撑支护结构体系,包括斜 撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等;支护体系还可以采用钢筋混凝土支撑支护结构体系。也 包括斜撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等。
[0182] 基坑深度<3〇OOmm,钢筒粧之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接,直径DN300* 10的钢管进行内支撑,支撑距地面1000mm。基坑深度〈6000臟,如基坑深度5000mm的情况。采 用9米长钢筒桩加二道内支撑进行基坑支护,钢筒桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连 接,直径DN300* 10的钢管进行内支撑。第一道支撑距地面1 〇〇〇醒,第二道支撑距第二道支撑 2000mm。基坑底部如要进行防渗,一般采用常规的注浆加固,形成注浆加固层,不会影响到 基坑坑底。
[0183] 所述的基坑钢筒粧加固围护施工工法,对于深度9米以上的围护基坑工程,以钢筒 桩作为支承(钢檩)的支护结构,支护体系可以采用钢支撑支护结构体系,包括斜撑、三角 撑、均匀间隔的平行撑等;支护体系还可以采用钢筋混凝土支撑支护结构体系。也包括斜 撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等。钢筒粧的长度应该是基坑深度的一倍左右。
[0184] 本发明形成的基坑开挖面的上部四周围的钢筒粧连续墙主要起阻挡渗水承压作 用,阻止开挖过程中周围水土涌入基坑中、塌方等危险,降低成本、施工难度,也降低施工风 险。基坑钢筒桩围护具有参数监测的能力,与支护体系的结合可以深基坑的安全性更好,能 够确保这类建筑基坑的施工安全要求与标准。
[0185]分布式光纤应变传感器用于结构体应变测量时,应将传感器预埋入混凝土内部或 者用胶将传感器粘贴在混凝土或待测结构体表面,在传感器与待测基质界面上,传感光纤 外部护套与待测基质变形应保持一致
[0186]包括/但不限于圆柱体、多边形(圆内切线)柱体、圆台体、锥体(含圆锥体和多边形 锥体)、梯形柱体、球形、竹节形柱体;钢支撑、钢围檩、密封钢管以及钢筒或钢板桩钢结构连 续墙桩的截面平面图形可以是圆(椭圆)、扇形、弓形、圆环等。多边形(包括三角形、梯形、平 行四边形、菱形、矩形、正方形、鹞形、五边形、六边形)等。 4
[0187]钢支撑、密封钢管以及钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩的立体形状也可加以变化: 立方体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥、棱锥等。
[0188] 锚杆、拉杆、拉索、钢围檩、钢支撑、密封钢管以及钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩的 材料可以为钢质、其他金属、复合金属、玻璃纤维、芳纟仑纤维、碳纤维、石墨炼、碳元奉相关的 材料及其复合材料等。锚杆、拉杆、拉索、钢围檩、钢支撑、密封钢管以及钢筒或钢板粧钢结 构连续墙桩位置、规格、型号、形状、数量、尺寸、材料,各项参数可以随不同项目地质条件进 行调整。 ~
[0189] 以上所述仅为本发明的实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精祌和原则 之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均以包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1. 密封槽及咬合结构的钢筒或钢板粧构成的连续墙基坑用围护,其特征是采用密封槽 的钢筒或钢板桩连接成为连续桩墙构成基坑围护,密封槽的钢筒或钢板桩为钢板或钢筒桩 的桩与桩的连接处,起码设有一个用于密封的槽,此槽的横截面为凸出弧形、凹形或多边 形,槽内镶有相匹配的管,钢板或钢筒桩与槽内的管一并或分别夯入地层,将槽内的管空腔 留存或注入防水密封材料为钢板或钢筒桩与桩的连接处的密封层;钢板或钢筒桩的桩与桩 的连接处横截面具有钩状、凹凸匹配或第三填充块充填的连接形;桩连接处形成一个以上 的密封槽。
2. 根据权利要求1所述的连续墙基坑用围护,其特征是,所述用于密封的槽均开设在相 邻的桩与桩横截面的直线或弧线上,桩与粧连接处的槽在某一个粧上;槽内镶有钢圆管或 方管;横截面的面积即钢管为圆管的截面积为3-20平方厘米,钢管的下端部设有套或塞,套 或塞套住或塞圆管或方管;圆管或方管内设有防水胶条或用于注入密封胶泥;凹凸匹配的 连接形或指钢板或钢筒相邻的桩与桩设有凹凸匹配的导向连接扣与匹配的连接槽,导向连 接扣设在桩与桩连接端面上,设有一个以上导向连接扣,桩连接处或导向连接扣表面设有 一个以上的密封槽,导向连接槽与导向连接扣有机连接,防止两者的脱开。
3. 根据权利要求1所述的连续墙基坑用围护,其特征是连续墙进入地层的深度为基坑 深度的1.5-3倍,连续墙厚度一般不低于20cm,随不同项目地质条件进行调整。
4. 根据权利要求1 -3之一所述的连续墙基坑用围护,其特征是围护由带密封槽及咬合 结构的钢筒粧或钢板桩及钢结构连续墙钢墙,一道以上的板桩构成的连续墙(二道),一道 以上筒粧与板粧构成的连续墙或一道以上筒桩构成的连续墙。
5. 根据权利要求4所述的连续墙基坑用围护,其特征是防水钢桩连续墙由带密封槽结 构钢筒桩或钢板桩构成,钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩的基本单元截面平面是圆、椭圆、扇 形、弓形、圆环、角形、梯形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、鹞形、五边形、六边形、八边形; 钢筒或钢板粧钢结构连续墙粧的基本单元的立体形状:立方体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、 棱台、圆锥、棱锥,密封钢管以及钢筒或钢板粧钢结构连续墙粧的材料为钢质、其他金属、复 合金属、玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料;钢筒桩紧 密排列或间隔排列,钢筒桩紧密排列时,连接处设密封槽或再设导向连接扣;间隔排列时椭 圆形钢筒粧之间设有连接桩,连接桩与钢筒桩连接处设有密封槽或再设导向咬合扣。
6. 根据权利要求4所述的连续墙基坑用围护,其特征是防水钢桩连续墙由带密封槽结 构矩形钢墙紧密排列构成,相邻矩形钢墙的接触面上设有一个以上的槽或再设导向连接 扣,即矩形钢墙的一个面上设有一个以上的槽;槽内装有灌装防水密封材料的钢管;矩形钢 墙内部有支撑桩,支撑桩的截面包括斜线、三角形、梯形或圆。
7. 根据权利要求6所述的连续墙基坑用围护,其特征是连续墙基坑围护的转角处采用 截面包括L形、弧形或其他符合设计要求形状的钢筒桩墙。
8. 根据权利要求5所述的连续墙基坑用围护,其特征是防水钢桩连续墙由带密封槽结 构连续墙桩构成,连续墙桩截面为长条形,连续墙桩紧密排列,连续墙连接处设有密封槽或 再设导向连接扣,连续墙桩的内部支撑结构:包括但不限于截面为圆形钢,工字钢,槽钢,米 字型,三角形,梯形支撑。
9. 根据权利要求1或5所述的连续墙基坑用围护,其特征是防水钢桩连续墙加上钢或混 凝土支撑、锚杆或地锚拉索固定装置从而形成支护体系;支护体系包括①锚桩+锚杆、拉杆、 拉索+围檩+钢连续墙支护;②锚杆、拉杆、拉索31+围檩+钢连续墙支护;③钢支撑或钢筋砼 支撑+围檩+钢连续墙支护。
10. 根据权利要求9所述的连续墙基坑用围护,其特征是钢支护或混凝土支护时采用的 围檩为钢梁形,钢梁的内面设有与钢筒粧桩外形凸面吻合的凹形。
11. 根据权利要求1-10之一所述的连续墙基坑用围护的施工方法,其特征是1)钢连续 粧墙的平面布置形状为矩形或/与圆弧形的结合,连续桩墙围护各周边尺寸符合钢桩墙模 数(尺寸符合强度和耐压的要求);2)单元钢桩准备吊运到地点;3)单元钢桩平面布置形状 逐个打入地层,在打入施工时进行单元钢桩可能的偏差进行纠正;打入地层后封装密封槽 的密封胶,必要时安装钢梁围檩支架和支护;4)钢连续桩墙的监测与工作状态的维护;5)工 程竣工拔单元钢桩回收;防水密封材料一般包括但不限于:堵漏剂(玻璃胶、防水室、堵漏 灵、堵漏王、堵漏能、确保时、水不漏等);灌浆材料(聚氨酯灌浆材料、丙凝、环氧树脂灌浆材 料、水泥类灌浆材料等);相应规格的遇水膨胀止水条;密封钢管为圆管的下端部设有套或 塞,套或塞套住或塞圆管或方管;圆管或方管内设有防水止水条或用于注入防水密封材料; 密封钢管内留存或拨出时注入密封胶泥(浆料),密封钢管内留存条状密封止水条时,通过 润滑油将条状密封胶泥密封钢管内,再用套或塞套住或塞圆管密封钢管的下端;拨出时注 入密封胶泥时指边拨出边在密封钢管内注入密封胶泥(楽料),保证密封胶泥均匀分布在槽 内空腔。
12. 根据权利要求11所述的基坑用围护的施工方法,其特征是在钢墙(粧)施工中,为保 证沉粧轴线位置的正确和钢桩(±裔)的竖直,控制钢墙(粧)的打入精度,防止钢墙(桩)的屈 曲变形和提高桩的贯入能力,设置(一定刚度的、坚固的)导架,亦称“施工围檩”;导架采用 单层双面形式,包括导梁和围檩桩,围檩桩的间距为2 • 5〜3.5米,双面围檩桩之间的间距略 比钢墙(粧)厚度大8〜15mm;安装导架时:1)采用经炜仪和水平仪控制和调整导梁的位置, 导梁的位置应尽量垂直,并不能与板桩碰撞。
13.根据权利要求11或12所述的基坑用围护的施工方法,其特征是包括以下步骤::〇根 据设计在基坑周围施压一圈的钢筒桩,钢筒桩之间间隔均施压连接桩以及钢筒桩和连接桩 连接处均施压槽内镶有的钢管;2)槽内钢管拨出;3)槽内空腔注防水密封材料,等防水密封 材料在水或空气固化后形成完整的基坑加固防水围护;4)基坑完成后安装和应变的检测装 置;5)视基坑的设计需求安装支护;6)基坑保持到建筑结构施工±0 • 00,土方回填密实后, 拨出钢(±啬)桩和连接咬合桩,拨出出钢(±啬)桩和连接咬合桩的均可重复多次使用,真正做 到绿色、节能、环保,降低工程成本。
14.根据权利要求11或12所述的基坑用围护的施工方法,其特征是钢墙(桩)施工打入 时,(1)振动沉钢墙(桩)①振动锤振动频率大于钢墙(桩)的自振频率;振钢墙(桩),振动锤 的桩夹应紧钢墙(桩)上端,并使振动锤与钢墙(桩)重心在同一直线上;②振动锤夹紧钢墙 (桩)吊起,使钢墙(桩)垂直就位或钢钢墙(桩)咬合扣插入相邻钢墙(桩)咬合扣锁口内,待 桩稳定、位置正确并垂直后,再振动下沉;钢桩每下沉1〜2m左右,停振检测桩的垂直度,发 现偏差及时纠正;(2)当振动沉钢墙(桩)遇到土质较硬时,在底部设置高压水切割或高压气 切割土体,使下沉顺利进行;沉桩中钢桩下沉速度突然减小,应停止沉桩,并钢墙(桩)向上 拔起0.6〜l_0m,然后重新快速下沉;⑶其他措施,如仍不能下沉,诊断并采取其他措施,如 采用机械成孔或成槽植入方法。
15.根据权利要求11或I2所述的基坑用围护的施工方法,其特征是静力压钢墙(粧)步 骤:②压钢墙(桩)过程中随时检查钢墙(桩)身的垂直度,初压过程中,发现桩身位移、倾斜 和压入过程中钢墙(粧)身突然倾斜及设备达到额定压力而持续2〇min,仍不龄 并采取其它措施。 恥下仉时,诊断
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