CN111364447B - 一种永久性多功能型地下连续墙及其施工方法 - Google Patents

一种永久性多功能型地下连续墙及其施工方法 Download PDF

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Abstract

一种永久性多功能型地下连续墙及其施工方法，属于地下墙技术领域。分布钢筋与加强筋并列设置且二者之间有多个轴向钢筋，轴向钢筋与加强筋固定，多个钢板桩总成依次并列且可拆卸连接，多个钢板桩总成的里侧浇注有混凝土，每个钢板桩总成均包括U型钢板桩、两个槽钢及两个固定钢筋；U型钢板桩开口端朝外且水平板与两个槽钢及两个固定钢筋固定，槽钢位于固定钢筋之间且均竖直设置，槽钢与加强筋固定。本发明施工工艺简单，速度快，批量化生产，适用于地下水丰富，人口密度大，周边施工环境严格控制的明挖施工，特别是狭小场地内的立体交叉、下沉式道路、大楼和地下车站的升降电梯改造、地下通道等工程中。

Description

一种永久性多功能型地下连续墙及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种永久性多功能型地下连续墙及其施工方法，属于地下墙技术领域。
背景技术
近年，随着我国城市化进程快速发展，人防工程配套要求提高，城市交通问题日益严重，使得地下空间开发规模越来越大。地下商场、下沉式道路、地铁、地下通道等均需要进行明挖施工。地下连续墙因具有整体性好，适用于多种地基条件，施工时振动小，机械化程度高，噪音低，工效高、工期短、质量可靠等优点，被广泛用于支挡结构。传统地下连续墙施工包括开挖槽段、泥浆护壁、放置钢筋笼、水下灌注混凝土等过程，使得采用地下连续墙作为支挡结构存在以下缺点：
1、传统地下连续墙施工器械占地面积大，然而城市施工场地一般比较狭窄，不宜开展大规模地下连续墙的机械化施工；
2、传统地下连续墙施工需要开挖地下连续墙槽段。费时费力，不仅造价高，而且施工过程中产生的泥浆废料、建筑垃圾等难以处理，易造成环境污染；
3、当基坑开挖深度大，为了提高地下连续墙的强度和刚度，需要增加墙体厚度，势必导致地下连续墙占用空间增大；
4、现有地下连续墙通常采用单层墙体结构，防水效果较差，地下水容易渗透到墙体内，使得地下连续墙及相应的基坑易发生坍塌。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种永久性多功能型地下连续墙及其施工方法。
实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种永久性多功能型地下连续墙，包括混凝土、分布钢筋、加强筋以及多个轴向钢筋以及多个钢板桩总成；所述分布钢筋与加强筋由里至外水平并列设置且二者之间设有多个轴向钢筋，所述轴向钢筋与加强筋固定连接，所述多个钢板桩总成沿长度方向依次并列设置且可拆卸固定连接，多个钢板桩总成的里侧浇注有混凝土，每个钢板桩总成均包括U型钢板桩、两个槽钢以及两个固定钢筋；所述U型钢板桩的开口端朝外设置且水平板与两个槽钢以及两个固定钢筋均固定连接，所述两个槽钢位于两个固定钢筋之间且两个槽钢与两个固定钢筋均竖直设置，两个槽钢与加强筋固定连接。
本发明的一种永久性多功能型地下连续墙的施工方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：计算地下连续墙所受弯矩、剪力、轴向力设计值：
步骤二：结合步骤一所得弯矩、剪力、轴向力设计值，按照规范计算总配筋量：
步骤三：接头口袋部内安装止水橡胶；
步骤四：将槽钢和固定钢筋焊接在U型钢板桩上构成钢板桩总成；
步骤五：将步骤四得到的钢板桩总成压入土体；
步骤六：开挖土方；
步骤七：安设分布钢筋、加强筋、以及多个轴向钢筋；
步骤八：浇注混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明场地限制小，可以按照要求灵活布置和施工；
2、本发明施工过程中无需成槽开挖，泥浆护壁，具有施工快，绿色环保，经济节约的优点；
3、本发明钢板桩总成兼具钢筋的作用，降低了地下连续墙的配筋量，增大了连续墙的强度和刚度，承载能力强，减小了墙体厚度，节约了空间；
4、本发明爪型接头内设置了止水橡胶，不仅使钢板桩之间牢固连接，而且最大限度保障地下连续墙防水渗透性能，保证了地下连续墙的稳定性；
5、本发明钢板桩总成可工厂定制，施工工艺简单，速度快，批量化生产，适用于地下水丰富，人口密度大，周边施工环境严格控制的明挖施工，特别是狭小场地内的立体交叉、下沉式道路、大楼和地下车站的升降电梯改造、地下通道等工程中。
附图说明
图1是本发明的平面示意图；
图2是钢板桩总成连接的结构示意图；
图3是爪型接头的结构示意图；
图4是钢板桩总成的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式一：如图1～图4所示，本发明公开了一种永久性多功能型地下连续墙，包括混凝土1、分布钢筋4、加强筋5以及多个轴向钢筋6以及多个钢板桩总成；所述分布钢筋4与加强筋5由里至外水平并列设置且二者之间设有多个轴向钢筋6，所述轴向钢筋6通过箍筋与加强筋5固定连接，所述多个钢板桩总成沿长度方向依次并列设置且外端可拆卸固定连接，多个钢板桩总成的里侧浇注有混凝土1，每个钢板桩总成均包括U型钢板桩8、两个槽钢2以及两个固定钢筋3；所述U型钢板桩8的开口端朝外设置且水平板与两个槽钢2以及两个固定钢筋3均焊接固定连接，所述两个槽钢2位于两个固定钢筋3之间且两个槽钢2与两个固定钢筋3均竖直设置，两个槽钢2与加强筋5固定连接。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述多个轴向钢筋6沿长度方向均布设置
具体实施方式三：如图1、2所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，每个所述U型钢板桩8的两端部均设有爪型接头7，相邻两个钢板桩总成通过爪型接头7扦插连接，保证钢板桩之间牢固连接。
钢板桩总成之间通过爪型接头7扦插连接，参考国拉森钢板桩尺寸，钢板桩总成截面尺寸有以下两种截面可供选择。另外，也可根据施工现场实际情况确定钢板桩总成具体截面尺寸。
Figure GDA0002964193740000041
具体实施方式四：如图3所示，本实施方式是对具体实施方式三作出的进一步说明，所述爪型接头7的槽底部轧制设有接头口袋部9。
具体实施方式五：如图3所示，本实施方式是对具体实施方式四作出的进一步说明，所述接头口袋部9的截面为圆形。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五作出的进一步说明，所述接头口袋部9内设有止水橡胶，止水橡胶遇水膨胀，从而达到密封接缝的效果，提高地下连续墙的防水抗渗性能。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，每个所述槽钢2均设有通孔，所述加强筋5穿过所述通孔后通过焊接的方式与对应的槽钢2固定连接。
具体实施方式八：一种根据具体实施方式四至具体实施方式六中任一具体实施方式所述的一种永久性多功能型地下连续墙的施工方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：计算分布钢筋4、加强筋5、多个轴向钢筋6以及多个钢板桩总成的具体参数；根据拟建场地工程和水文地质条件、基坑开挖深度等因素，按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)，其支护结构重要性系数与作用基本组合的效应设计值的乘积(r0Sd)采用下列内力设计值表示：
弯矩设计值M：M＝r0rFMk
剪力设计值V：V＝r0rFVk
轴向力设计值N：N＝r0rFNk
式中：Sd―作用的标准组合的效应设计值；
r0―结构重要性系数；
rF―作用基本组合的综合分项系数；
Mk―按作用标准组合计算的弯矩值(kN·m)；
Vk―按作用标准组合计算的剪力值(kN·m)；
Nk―按作用标准组合计算的轴向拉力或轴向压力值(kN·m)。
步骤二：结合步骤一所得弯矩、剪力、轴向力设计值，根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010)计算总配筋量；另外，钢板桩总成兼做钢筋，故在确定钢板桩总成尺寸后，钢筋混凝土的配筋量需在总配筋量上减去钢板桩总成所等效钢筋的量；提供U型钢板桩施工图纸给预制生产厂家，定制加工；
步骤三：接头口袋部9内安装止水橡胶；
步骤四：将槽钢2和固定钢筋3焊接在U型钢板桩8上构成钢板桩总成；
步骤五：采用液压机将步骤四得到的钢板桩总成按照要求压入土体；
步骤六：开挖土方；钢板桩总成在开挖过程中作为临时支挡结构，起挡土防渗的作用；开挖完成后与钢筋混凝土共同构成永久性地下连续墙，并可单独作为主体结构侧墙使用；
步骤七：安设分布钢筋4、加强筋5、以及多个轴向钢筋6；
步骤八：浇注混凝土1。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种永久性多功能型地下连续墙，包括混凝土(1)、分布钢筋(4)、加强筋(5)以及多个轴向钢筋(6)；其特征在于：所述地下连续墙还包括多个钢板桩总成；所述分布钢筋(4)与加强筋(5)由里至外水平并列设置且二者之间设有多个轴向钢筋(6)，所述轴向钢筋(6)与加强筋(5)固定连接，所述多个钢板桩总成沿长度方向依次并列设置且可拆卸固定连接，多个钢板桩总成的里侧浇注有混凝土(1)，每个钢板桩总成均包括U型钢板桩(8)、两个槽钢(2)以及两个固定钢筋(3)；所述U型钢板桩(8)的开口端朝外设置且水平板与两个槽钢(2)以及两个固定钢筋(3)均固定连接，所述两个槽钢(2)位于两个固定钢筋(3)之间且两个槽钢(2)与两个固定钢筋(3)均竖直设置，两个槽钢(2)与加强筋(5)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种永久性多功能型地下连续墙，其特征在于：所述多个轴向钢筋(6)沿长度方向均布设置。
3.根据权利要求1所述的一种永久性多功能型地下连续墙，其特征在于：每个所述U型钢板桩(8)的两端部均设有爪型接头(7)，相邻两个钢板桩总成通过爪型接头(7)扦插连接。
4.根据权利要求3所述的一种永久性多功能型地下连续墙，其特征在于：所述爪型接头(7)的槽底部设有接头口袋部(9)。
5.根据权利要求4所述的一种永久性多功能型地下连续墙，其特征在于：所述接头口袋部(9)的截面为圆形。
6.根据权利要求5所述的一种永久性多功能型地下连续墙，其特征在于：所述接头口袋部(9)内设有止水橡胶。
7.根据权利要求1所述的一种永久性多功能型地下连续墙，其特征在于：每个所述槽钢(2)均设有通孔，所述加强筋(5)穿过所述通孔后与对应的槽钢(2)固定连接。
8.一种根据权利要求4-6中任一权利要求所述的一种永久性多功能型地下连续墙的施工方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤一：计算分布钢筋(4)、加强筋(5)、多个轴向钢筋(6)以及多个钢板桩总成的具体参数；
步骤二：结合步骤一所得弯矩、剪力、轴向力设计值，按照规范计算总配筋量；
步骤三：接头口袋部(9)内安装止水橡胶；
步骤四：将槽钢(2)和固定钢筋(3)焊接在U型钢板桩(8)上构成钢板桩总成；
步骤五：将步骤四得到的钢板桩总成压入土体；
步骤六：开挖土方；
步骤七：安设分布钢筋(4)、加强筋(5)、以及多个轴向钢筋(6)；
步骤八：浇注混凝土(1)。
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