CN112609709A - 基于可拔除钢管的榫型套铣接头及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于可拔除钢管的榫型套铣接头及施工方法，相邻槽段对接头位置增设凹凸榫构造，并在相邻槽段的钢筋笼上安装防水构造，并使防水构造嵌入凹凸榫构造内，通过凹凸榫构造和防水构造增强相邻槽段连接围护结构的抗位移能力。由于凹凸榫构造和止水钢板的存在大大提高了围护结构的抗位移能力，可以有效减少基坑开挖期间围护结构的变形，因此进一步提高了新型接头的止水效果。本发明所涉及的施工方法较为简便，且和传统套铣接头相比其施工效率和工程造价基本一致，因此特别适用于超深地下连续墙工程。使用本发明，可以在对进度和成本影响较小的情况下大幅提高超深地下连续墙接头的止水效果。

Description

基于可拔除钢管的榫型套铣接头及施工方法
技术领域
本发明涉及一种超深地下连续墙接头，具体是一种适用于可拔除钢管的榫型套铣接头。
背景技术
随着地下空间开发的不断“深”入，作为深基坑的主要围护形式的地下连续墙的深度也随之突破性增长，目前其应用深度早已突破百米。地下连续墙主要依靠混凝土墙体进行防水，正常情况下其防水效果极佳，但相邻槽段之间的接头是其防水的薄弱环节。由于传统的定型钢管接头、十字钢板接头及H型钢接头不适用于超深地下连续墙施工，目前一般采用套铣接头作为其接头形式。但随着基坑开挖深度的不断增加，地下连续墙受到的土压力也成正比增长，此时套铣接头由于在接缝位置的变形增大导致其止水性能明显降低，为基坑开挖带来了风险。因此，需要改进套铣接头，提出一种适用于超深基坑开挖且具备更好止水效果的新型套铣接头。
发明内容
本发明是要提出一种基于可拔除钢管的榫型套铣接头及施工方法，通过增加地下水的渗流路径达到减少接缝处渗水的目的，大大提高围护结构的抗位移能力，可以有效减少基坑开挖期间围护结构的变形。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于可拔除钢管的榫型套铣接头，包括相邻槽段以及相邻槽段内的钢筋笼，所述相邻槽段对接头位置增设凹凸榫构造，并在相邻槽段的钢筋笼上安装防水构造，并使防水构造嵌入凹凸榫构造内，通过凹凸榫构造和防水构造增强相邻槽段连接围护结构的抗位移能力，能有效减少基坑开挖期间围护结构的变形。
进一步，所述防水构造为止水钢板或橡胶止水带或钢边橡胶止水带。
进一步，所述钢筋笼一侧通过绑扎件绑扎用于形成凹凸榫的定型钢管构造。
进一步，所述绑扎件为尼龙绳、塑料绳、铁丝或小直径钢筋中的一种。
进一步，所述定型钢管构造包括定型钢管和防塞钢板，所述定型钢管单节长度为5m～15m，并能沿长度方向拼接或拆卸，采用圆形插销型构造进行连接，两侧保留插销孔；所述定型钢管末端安装有防塞钢板，起到防止浇筑过程中混凝土流入模具内的作用；所述防塞钢板直接焊接在定型钢管底部，随定型钢管一同拔出，或者通过螺栓安装在三角托架上，定型钢管低端内部焊接金属圆环与防塞钢板贴合。
一种基于可拔除钢管的榫型套铣接头的施工方法，具体步骤如下：
(1)首先进行一期地下连续墙铣槽施工，使用铣槽机根据设计要求的深度和厚度完成一期槽段的成槽作业，即清除槽段内的土方，且一期槽段的宽度需考虑二期削铣部分的预留宽度；
(2)槽段验收完成后，使用起吊设备将现场制作完成的一期地下连续墙钢筋笼及定型钢管构造吊放至槽段位置，并缓慢下放至指定深度；
(4)进行一期地下连续墙的混凝土浇筑作业，当第一车浇筑的混凝土达到初凝时，开始顶升定型钢管构造，之后每隔5-10分钟提动一次，每次提升高度控制在20cm左右；在混凝土全部浇灌完成，且混凝土开始终凝后，拔除定型钢管构造，在一期地墙内留下孔洞；
(5)使用铣槽机进行二期槽段的成槽作业，二期槽段边界应位于一期槽段预留孔洞的中心位置，因此需削铣部分一期槽段混凝土，最终在一期槽段接头位置形成半圆形凹凸榫；
(6)二期槽段钢筋笼下放，钢筋笼上两边附带的防水构造嵌入半圆形凹凸榫；(7)二期槽段混凝土浇筑。
进一步，所述在一期地墙内留下的孔洞为圆柱状或菱形或纺锤形。
进一步，所述定型钢管定型钢管构造随钢筋笼完成双机抬吊的翻转过程后下放入槽段，当钢筋笼安装到位后浇筑混凝土，在混凝土开始初凝后使用顶升架将模具向上顶拔；顶拔前使用钢梁穿过插销孔，千斤顶通过钢梁将顶升力传递至定型钢管构造，使定型钢管构造克服同混凝土之间的摩擦力向上移动，期间尼龙绳因受到超过其极限承载力的拉力而断裂。
本发明的有益效果是：
本发明改变了原套铣接头平面对接的形式，于接头位置增设凹凸榫构造，并在相邻槽段的钢筋笼上安装止水钢板(或橡胶止水带、钢边橡胶止水带等防水构造)，使其嵌入凹凸榫构造内；新型接头通过增加地下水的渗流路径达到减少接缝处渗水的目的，此外由于凹凸榫构造和止水钢板的存在大大提高了围护结构的抗位移能力，可以有效减少基坑开挖期间围护结构的变形，因此进一步提高了新型接头的止水效果。
附图说明
图1是本发明的锁口型套铣接头构造平面示意图；
图2是定型钢管结构示意图；
图3是定型钢管末端的防塞钢板结构之一示意图；
图4是定型钢管末端的防塞钢板结构之二示意图；
图5～图11是本发明的总体施工流程图。
图12是定型钢管顶升状态示意图；
图中：A为一期槽段，B为二期槽段。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的基于可拔除钢管的榫型套铣接头，改变了原套铣接头平面对接的形式，相邻槽段(一、二期槽段A,B)对接头位置增设凹凸榫构造1，并在相邻槽段的钢筋笼3上安装止水钢板(或橡胶止水带、钢边橡胶止水带等防水构造2)，使其嵌入凹凸榫构造1内；新型接头通过增加地下水的渗流路径达到减少接缝处渗水的目的，此外由于凹凸榫构造1和防水构造2)的存在大大提高了围护结构的抗位移能力，可以有效减少基坑开挖期间围护结构的变形，因此进一步提高了新型接头的止水效果。
钢筋笼3一侧通过绑扎件绑扎用于形成凹凸榫的定型钢管构造。
如图2至图4所示，定型钢管构造包括定型钢管10和防塞钢板6。定型钢管10外形类似空心圆柱，单节长度5m～15m，可沿长度方向拼接或拆卸，采用圆形插销构造4进行连接，两侧保留插销孔5；定型钢管末端安装有防塞钢板6，起到防止浇筑过程中混凝土流入模具内的作用；防塞钢板6可以直接焊接在定型钢管底部，随定型钢管一同拔出；或者通过螺栓安装在三角托架7(见图4)上，定型钢管低端内部焊接金属圆环与防塞钢板贴合。定型钢管在地下连续墙钢筋笼制作完成后即通过尼龙(或塑料、铁丝、小直径钢筋及其他材料)绑扎固定于钢筋笼一侧。
如图5至图11所示，本发明的基于可拔除钢管的榫型套铣接头的施工方法，具体步骤如下：
(1)首先进行一期地下连续墙铣槽施工，使用铣槽机根据设计要求的深度和厚度完成一期槽段的成槽作业，即清除槽段内的土方，且一期槽段的宽度需考虑二期削铣部分的预留宽度，见图5。
(2)槽段验收完成后，使用起吊设备将现场制作完成的一期地下连续墙钢筋笼及定型钢管吊放至槽段位置，并缓慢下放至指定深度，见图6。
(3)进行一期地下连续墙的混凝土浇筑作业，当第一车浇筑的混凝土达到初凝时(一般4～6小时，根据现场取样判断)，开始顶升定型钢管，之后每隔5-10分钟提动一次，每次提升高度控制在20cm左右；在混凝土全部浇灌完成，且混凝土开始终凝后，拔除定型钢管，在一期地墙内留下圆柱状孔洞，见图7。
(4)重复上述过程施工另一侧一期槽段，见图8。
(5)使用铣槽机进行二期槽段的成槽作业，二期槽段边界应位于一期槽段预留孔洞的中心位置，因此需削铣部分一期槽段混凝土，最终在一期槽段接头位置形成凹凸榫构造，见图9。
(6)二期槽段钢筋笼下放，钢筋笼上两边附带的止水钢板嵌入凹凸榫构造内，见图10。
(7)二期槽段混凝土浇筑，见图11。
上述过程中采用定型钢管10随钢筋笼完成双机抬吊的翻转过程后下放入槽段，当钢筋笼3安装到位后浇筑混凝土，在混凝土开始初凝后使用顶升架将模具向上顶拔，见图12，顶拔前使用钢梁8穿过插销孔5，千斤顶9通过钢梁8将顶升力传递至定型钢管10，使其克服同混凝土之间的摩擦力向上移动。之后每隔5-10分钟提动一次，每次提升高度控制在20cm左右，期间尼龙绳因受到超过其极限承载力的拉力而断裂；在混凝土全部浇灌完成，且混凝土开始终凝后，拔除定型钢管10，在一期地墙内留下圆柱状孔洞。
本发明的基于可拔除钢管的榫型套铣接头，改变了原套铣接头平面对接的形式，于接头位置增设凹凸榫构造，并在相邻槽段的钢筋笼上安装止水钢板(或橡胶止水带、钢边橡胶止水带等防水构造)，使其嵌入凹凸榫构造内；本发明主要通过增加地下水的渗流路径达到减少接缝处渗水的目的，此外由于凹凸榫构造和止水钢板的存在大大提高了围护结构的抗位移能力，可以有效减少基坑开挖期间围护结构的变形，因此进一步提高了新型接头的止水效果。本发明所涉及的施工方法较为简便，且和传统套铣接头相比其施工效率和工程造价基本一致，因此特别适用于超深地下连续墙工程。综上所述，使用本发明，可以在对进度和成本影响较小的情况下大幅提高超深地下连续墙接头的止水效果。

Claims (8)

1.一种基于可拔除钢管的榫型套铣接头，包括相邻槽段以及相邻槽段内的钢筋笼，其特征在于：所述相邻槽段对接头位置增设凹凸榫构造，并在相邻槽段的钢筋笼上安装防水构造，并使防水构造嵌入凹凸榫构造内，通过凹凸榫构造和防水构造增强相邻槽段连接围护结构的抗位移能力，能有效减少基坑开挖期间围护结构的变形。
2.根据权利要求1所述的基于可拔除钢管的榫型套铣接头，其特征在于：所述防水构造为止水钢板或橡胶止水带或钢边橡胶止水带。
3.根据权利要求1所述的基于可拔除钢管的榫型套铣接头，其特征在于：所述钢筋笼一侧通过绑扎件绑扎用于形成凹凸榫的定型钢管构造。
4.根据权利要求3所述的基于可拔除钢管的榫型套铣接头，其特征在于：所述绑扎件为尼龙绳、塑料绳、铁丝或小直径钢筋中的一种。
5.根据权利要求3所述的基于可拔除钢管的榫型套铣接头，其特征在于：所述定型钢管构造包括定型钢管和防塞钢板，所述定型钢管单节长度为5m～15m，并能沿长度方向拼接或拆卸，采用圆形插销型构造进行连接，两侧保留插销孔；所述定型钢管末端安装有防塞钢板，起到防止浇筑过程中混凝土流入模具内的作用；所述防塞钢板直接焊接在定型钢管底部，随定型钢管一同拔出，或者通过螺栓安装在三角托架上，定型钢管低端内部焊接金属圆环与防塞钢板贴合。
6.一种权利要求5所述的基于可拔除钢管的榫型套铣接头的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)首先进行一期地下连续墙铣槽施工，使用铣槽机根据设计要求的深度和厚度完成一期槽段的成槽作业，即清除槽段内的土方，且一期槽段的宽度需考虑二期削铣部分的预留宽度；
(2)槽段验收完成后，使用起吊设备将现场制作完成的一期地下连续墙钢筋笼及定型钢管构造吊放至槽段位置，并缓慢下放至指定深度；
(3)进行一期地下连续墙的混凝土浇筑作业，当第一车浇筑的混凝土达到初凝时，开始顶升定型钢管构造，之后每隔5-10分钟提动一次，每次提升高度控制在20cm左右；在混凝土全部浇灌完成，且混凝土开始终凝后，拔除定型钢管构造，在一期地墙内留下孔洞；
(5)使用铣槽机进行二期槽段的成槽作业，二期槽段边界应位于一期槽段预留孔洞的中心位置，因此需削铣部分一期槽段混凝土，最终在一期槽段接头位置形成半圆形凹凸榫；
(6)二期槽段钢筋笼下放，钢筋笼上两边附带的防水构造嵌入半圆形凹凸榫；
(7)二期槽段混凝土浇筑。
7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：所述在一期地墙内留下的孔洞为圆柱状或菱形或纺锤形。
8.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：所述定型钢管定型钢管构造随钢筋笼完成双机抬吊的翻转过程后下放入槽段，当钢筋笼安装到位后浇筑混凝土，在混凝土开始初凝后使用顶升架将模具向上顶拔；顶拔前使用钢梁穿过插销孔，千斤顶通过钢梁将顶升力传递至定型钢管构造，使定型钢管构造克服同混凝土之间的摩擦力向上移动，期间尼龙绳因受到超过其极限承载力的拉力而断裂。
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