CN114541482B - 防渗透装置和防渗透方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防渗透装置和防渗透方法，所述防渗透装置设置于钢管桩围护结构的接缝处，其包括：容纳组件，所述容纳组件用于容纳油脂；加热组件，所述加热组件设置于所述容纳组件内，所述加热组件用于融化所述容纳组件内的油脂，融化后的所述油脂能够流出所述容纳组件。从而使得流体状的油脂可以从容纳组件流出并进入钢管桩接缝处的土体内，从而利用油脂浸润土体增强了接缝处土体的防渗能力；另一方面，当需要将钢管桩拔出时，相比利用水泥加固防渗的方式，油脂不会使得钢管桩很难拔出，且拔出后对周边地层的影响不会很大，从而降低了钢管桩的回收难度。

Description

防渗透装置和防渗透方法

技术领域

本发明涉及深基坑工程技术领域，具体涉及一种防渗透装置和防渗透方法。

背景技术

随着城市土地稀缺性增强，城市地下开发不断增强，深基坑工程中常用的围护结构因具有施工成本高、材料回收率低等问题而不再适用。相较之下，可回收重复利用的钢管桩围护结构因具有较强的价值和环保性质而被希望较多地使用。然而，目前常规的钢管桩围护结构的连接处具有缝隙，防渗性能较差，不能作为深基坑的围护结构。

现有技术中，在缝隙处采用水泥土加固的方法来防渗，然而这种方法使得钢管桩很难拔出，即使能拔出也对周边地层影响较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中钢管桩围护结构的连接处具有缝隙，防渗性能较差的缺陷，提供一种防渗透装置和防渗透方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种防渗透装置，所述防渗透装置设置于钢管桩围护结构的接缝处，其包括：

容纳组件，所述容纳组件用于容纳油脂；

加热组件，所述加热组件设置于所述容纳组件内，所述加热组件用于融化所述容纳组件内的油脂，融化后的所述油脂能够流出所述容纳组件。

在本方案中，通过在相邻钢管桩连接处的缝隙处设置防渗透装置，将油脂注入容纳组件中，再通过加热组件将粘稠状的油脂加热至流体状，使得流体状的油脂可以从容纳组件表面的通孔流出并进入钢管桩接缝处的土体内，从而利用油脂浸润土体增强了接缝处土体的防渗能力；另一方面，当需要将钢管桩拔出时，相比利用水泥加固防渗的方式，油脂不会使得钢管桩很难拔出，且拔出后对周边地层的影响不会很大，从而降低了钢管桩的回收难度。

较佳地，所述容纳组件的壁面设有通孔，所述油脂通过所述通孔流出所述容纳组件。

在本方案中，由于容纳组件是插入相邻钢管桩之间的土体内，因此在容纳组件的壁面设置通孔缩短了油脂与土体的距离，更便于油脂流出后直接渗入到外部土体之中。

较佳地，所述通孔均匀布置于所述容纳组件的壁面。

在本方案中，采用上述结构，使得油脂更充分均匀地浸润土体。

较佳地，所述防渗透装置包括用于限定所述加热组件的延伸方向的支架组件。

在本方案中，采用上述结构，使得容纳组件内的油脂受热更均匀，避免了局部受热导致局部油脂为流体局部油脂为粘稠状无法流出容纳组件的情况。

较佳地，所述支架组件包括至少两个支架臂，两个所述支架臂分别自所述容纳组件的内壁面向中间延伸，两个所述支架臂将所述加热组件夹设于两个所述支架臂之间；

或，所述支架组件包括至少一个支架臂，所述支架臂的一端连接于所述容纳组件的内壁面，所述支架臂的另一端连接有定位件，所述定位件内设有与所述加热组件的形状相适配的定位孔，所述加热组件穿过所述定位孔。

在本方案中，支架臂采用绝缘材料制作，阻电、耐高温等功能佳，更好地限制加热组件的延伸方向。

较佳地，所述防渗透装置还包括连接于所述加热组件的导线，所述导线接入电源，为所述加热组件提供电力。

在本方案中，一根导线连接加热组件，一根导线连接容纳组件，容纳组件由可导电的金属材料制成，导线表面布置绝缘材料，并且连接加热组件的导线穿过接头，接头与导线绝缘表面之间密封，避免油脂外渗。导线接入电源后，形成电源回路，使得容纳组件中的加热组件发热，热量使得容纳组件中的粘稠油脂融化便可通过容纳组件表面的通孔渗入到土体之中，将土体之中的水排挤出去，并且油脂将土颗粒间隙填充完全。待油脂注入量达到标准后，关闭电源，油脂在土体之间自然冷却并与土体形成防渗体。

较佳地，所述防渗透装置还包括注入软管和接头，所述容纳组件和所述注入软管通过所述接头连接，所述注入软管与油脂注入动力设备连接。

一种防渗透方法，其包括如上述中任意一项所述的防渗透装置，所述防渗透装置包括接头，所述防渗透方法包括如下步骤：

S1、在容纳组件中安装加热组件；

S2、向所述容纳组件注入油脂，并封住所述容纳组件的注入口；

S3、将容纳组件插入钢管桩围护结构接缝处的土体内；

S4、解封所述容纳组件的注入口并在所述注入口安装接头，启动所述加热组件加热所述油脂，并同时向所述容纳组件中加压注入油脂；

S5、所述油脂受热融化为流体状后流出所述容纳组件并浸润所述接缝处的土体；

S6、关闭所述加热组件，所述油脂在所述接缝处的土体中自然冷却并与土体形成防渗体。

在本方案中，通过利用容纳组件中的加热组件发热并同时向容纳组件中加压注入油脂，热量和加压使得容纳组件中的粘稠油脂融化便可通过容纳组件表面的通孔渗入到土体之中，将土体之中的水排挤出去，并且使得油脂将土颗粒间隙填充完成，油脂注入量达标后，关闭加热组件使油脂在土体之中自然冷与土体形成防渗体，从而增加了接缝处土体的防渗能力。并且，由于油脂粘度较大，在防渗透装置插入土体的过程中，油脂难以通过通孔流出。同时，由于通孔较小且容纳组件内有油脂填充，外界的土体等无法进入到容纳组件内部，从而就不会污染油脂。

较佳地，所述防渗透装置包括支架组件，所述支架组件设置于所述容纳组件内；所述S1包括：

S11、将所述加热组件沿着所述支架组件所限定的方向安装。

较佳地，所述防渗透装置包括连接于所述加热组件的导线；所述S4包括：

S41、将所述导线接入电源，形成电源回路，为所述加热组件提供电力，使得所述加热组件发热。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过在相邻钢管桩连接处的缝隙处设置防渗透装置，将油脂注入容纳组件中，再通过加热组件将粘稠状的油脂加热至流体状，使得流体状的油脂可以从容纳组件流出并进入钢管桩接缝处的土体内，从而利用油脂浸润土体增强了接缝处土体的防渗能力；另一方面，当需要将钢管桩拔出时，相比利用水泥加固防渗的方式，油脂不会使得钢管桩很难拔出，且拔出后对周边地层的影响不会很大，从而降低了钢管桩的回收难度。

附图说明

图1为本发明实施例1中的防渗透装置的内部结构示意图；

图2为图1的外部结构示意图；

图3为图1中容纳组件的截面结构示意图；

图4为本发明实施例2中的钢管桩围护结构的俯视结构示意图；

图5为图4的正视结构示意图；

图6为本发明实施例3的防渗透方法的流程图。

附图标记说明

钢管桩围护结构200

防渗透装置100

容纳组件1

通孔11

加热组件2

支架组件3

支架臂31

导线4

注入软管5

接头6

钢管桩7

连接头8

连接座9

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例公开了一种防渗透装置100，防渗透装置100设置于钢管桩围护结构200的接缝处，其包括：容纳组件1，容纳组件1用于容纳油脂；加热组件2，加热组件2设置于容纳组件1内，加热组件2用于融化容纳组件1内的油脂，融化后的油脂能够流出容纳组件1。

通过在相邻钢管桩7连接处的缝隙处设置防渗透装置100，将油脂注入容纳组件1中，再通过加热组件2将粘稠状的油脂加热至流体状，使得流体状的油脂可以从容纳组件1表面的通孔11流出并进入钢管桩7接缝处的土体内，从而利用油脂浸润土体增强了接缝处土体的防渗能力；另一方面，当需要将钢管桩7拔出时，相比利用水泥加固防渗的方式，油脂不会使得钢管桩7很难拔出，且拔出后对周边地层的影响不会很大，从而降低了钢管桩7的回收难度。

具体在注入油脂时，一般注入到容纳组件1的管口位置，并且封住管口，具体可采用胶带封闭容纳组件1的顶部管口，从而避免污染内部的油脂。

具体的，容纳组件1可以是管状体或多棱柱体。容纳组件1插入钢管桩7的接缝处后，容纳组件1的顶面高于钢管桩7顶部，底部埋深小于钢管桩7埋深，当然其他埋深情况也可以。在本实施例中，加热组件2采用电热丝加热。在其他的实施例中，也可以采用其他的加热方式加热。

在本实施例中，油脂通过容纳组件1的壁面设置的通孔11流出容纳组件1。由于容纳组件1是插入相邻钢管桩7之间的土体内，因此在容纳组件1的壁面设置通孔11缩短了油脂与土体的距离，更便于油脂流出后直接渗入到外部土体之中。

为了油脂更充分均匀地浸润土体，将通孔11均匀布置于容纳组件1的壁面。具体的，通孔11的直径可以是0.5-2mm，且不同直径的通孔11可以同时设于容纳组件1上。

在其他的实施例中，容纳组件1可以是壁面呈网格状。

在容纳组件1的上段部分还具有不设有通孔11的实管段，实管段伸出土体，从而避免容纳组件1的通孔11暴露在空气中而导致油脂直接流出地面。需要注意的是，此处实管段仅指壁面不设有通孔11，不具有实心等含义。

防渗透装置100包括用于限定加热组件2的延伸方向的支架组件3。具体的，支架组件3沿容纳组件1的轴向均匀设置有多个，从而使得加热组件2沿着容纳组件1的轴向延伸，使得容纳组件1内的油脂受热更均匀，避免了局部受热导致局部油脂为流体局部油脂为粘稠状无法流出容纳组件1的情况，进而避免了防渗效果不佳的情况。

为了进一步地保证油脂的受热均匀，支架组件3将加热组件2限制在容纳组件1的中间，也就是加热组件2设置在容纳组件1的中部并沿着容纳组件1的轴向延伸。

在本实施例中，支架组件3包括三个支架臂31，三个支架臂31分别自容纳组件1的内壁面向中间延伸，三个支架臂31将加热组件2夹设于三个支架臂31之间，且支架臂31两两之间呈120°。

在其他实施例中，支架组件3包括一个支架臂31，支架臂31的一端连接于容纳组件1的内壁面，支架臂31的另一端连接有定位件，定位件内设有与加热组件2的形状相适配的定位孔，加热组件2穿过定位孔。

防渗透装置100还包括连接于加热组件2的导线4，导线4接入电源，为加热组件2提供电力。具体的，导线4设有两根，一根导线4连接于电热丝顶端，电热丝的底端焊接于容纳组件1的底部，容纳组件1由可导电的金属材料制成且底部是密封的，另一根导线4连接于容纳组件1表面，两根导线4接入电源，形成电源回路，使得容纳组件1中的加热组件2发热，热量使得容纳组件1中的粘稠油脂融化便可通过容纳组件1表面的通孔11渗入到土体之中，将土体之中的水排挤出去，并且油脂将土颗粒间隙填充完全。待油脂注入量达到标准后，关闭电源，油脂在土体之间自然冷却并与土体形成防渗体。

在本实施例中，支架组件3和导线4均为绝缘的。

防渗透装置100还包括注入软管5和接头6，容纳组件1和注入软管5通过接头6连接，注入软管5与油脂注入动力设备连接。具体的，容纳组件1为硬管，从而更便于插入土体中，用于连接动力设备的注入软管5为软管，从而更便于弯折、转动与动力设备连接，在容纳组件1与注入软管5之间利用接头6连接，使得油脂自注入软管5进入后能进入容纳组件1内。

实施例2

如图4-图5所示，本实施例公开了一种钢管桩围护结构200，钢管桩围护结构200包括钢管桩7、连接头8、连接座9和如实施例1中任意一项的防渗透装置100，连接头8和连接座9相对设置于钢管桩7的外壁面，相邻钢管桩7通过连接头8和连接座9配合连接，连接头8与连接座9的连接处具有缝隙，防渗透装置100设置于连接处并能够浸润缝隙内的土体。从而利用油脂浸润土体增强了接缝处土体的防渗能力，使得钢管桩围护结构200可以作为深基坑的围护结构；另一方面，当需要将钢管桩7拔出时，相比利用水泥加固防渗的方式，油脂不会使得钢管桩7很难拔出，且拔出后对周边地层的影响不会很大。

在本实施例中，连接头8为T形，连接座9为由两个L形相对设置组成的矩形，两个L形相对设置后为非封闭状，相邻钢管桩7通过连接头8与连接座9连接，防渗透装置100设置于连接座9内。

实施例3

如图6所示，本实施例公开了一种防渗透方法，其包括如实施例1中任意一项的防渗透装置100，防渗透方法包括如下步骤：S1、在容纳组件1中安装加热组件2；S2、向容纳组件1注入油脂，并封住容纳组件1的注入口；S3、将容纳组件1插入钢管桩围护结构接缝处的土体内；S4、解封容纳组件1的注入口并在注入口安装接头6，启动加热组件2加热油脂，并同时向容纳组件1中加压注入油脂；S5、油脂受热融化为流体状后流出容纳组件1并浸润接缝处的土体；S6、关闭加热组件2，油脂在接缝处的土体中自然冷却并与土体形成防渗体。

通过利用容纳组件1中的加热组件2发热并同时向容纳组件1中加压注入油脂，热量和加压使得容纳组件1中的粘稠油脂融化便可通过容纳组件1表面的通孔11渗入到土体之中，将土体之中的水排挤出去，并且使得油脂将土颗粒间隙填充完成，油脂注入量达标后，关闭加热组件2使油脂在土体之中自然冷与土体形成防渗体，从而增加了接缝处土体的防渗能力。

并且，由于油脂粘度较大，在防渗透装置100插入土体的过程中，油脂难以通过通孔11流出。同时，由于通孔11较小且容纳组件1内有油脂填充，外界的土体等无法进入到容纳组件1内部，从而就不会污染油脂。

防渗透装置100包括支架组件3，支架组件3设置于容纳组件1内；S1包括：S11、将加热组件2沿着支架组件3所限定的方向安装。从而使得加热组件2沿着容纳组件1的轴向延伸，使得容纳组件1内的油脂受热更均匀，避免了局部受热导致局部油脂为流体局部油脂为粘稠状无法流出容纳组件1的情况，进而避免了防渗效果不佳的情况。

防渗透装置100包括连接于加热组件2的导线4；S4包括：S41、将导线4接入电源，形成电源回路，为加热组件2提供电力，使得加热组件2发热。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防渗透装置，其特征在于，所述防渗透装置设置于钢管桩围护结构的接缝处，其包括：

容纳组件，所述容纳组件用于容纳油脂；

加热组件，所述加热组件设置于所述容纳组件内，所述加热组件用于融化所述容纳组件内的油脂，融化后的所述油脂能够流出所述容纳组件；

所述容纳组件的壁面设有通孔，所述油脂通过所述通孔流出所述容纳组件；

所述防渗透装置还包括注入软管和接头，所述容纳组件和所述注入软管通过所述接头连接，所述注入软管与油脂注入动力设备连接。

2.如权利要求1所述的防渗透装置，其特征在于，所述通孔均匀布置于所述容纳组件的壁面。

3.如权利要求1所述的防渗透装置，其特征在于，所述防渗透装置包括用于限定所述加热组件的延伸方向的支架组件。

4.如权利要求3所述的防渗透装置，其特征在于，所述支架组件包括至少两个支架臂，两个所述支架臂分别自所述容纳组件的内壁面向中间延伸，两个所述支架臂将所述加热组件夹设于两个所述支架臂之间；

或，所述支架组件包括至少一个支架臂，所述支架臂的一端连接于所述容纳组件的内壁面，所述支架臂的另一端连接有定位件，所述定位件内设有与所述加热组件的形状相适配的定位孔，所述加热组件穿过所述定位孔。

5.如权利要求1所述的防渗透装置，其特征在于，所述防渗透装置还包括连接于所述加热组件的导线，所述导线接入电源，为所述加热组件提供电力。

6.一种防渗透方法，其特征在于，其包括如权利要求1-5中任意一项所述的防渗透装置，所述防渗透装置包括接头，所述防渗透方法包括如下步骤：

S1、在容纳组件中安装加热组件；

S2、向所述容纳组件注入油脂，并封住所述容纳组件的注入口；

S3、将所述容纳组件插入钢管桩围护结构接缝处的土体内；

S4、解封所述容纳组件的注入口并在所述注入口安装接头，启动所述加热组件加热所述油脂，并同时向所述容纳组件中加压注入油脂；

S5、所述油脂受热融化为流体状后流出所述容纳组件并浸润所述接缝处的土体；

S6、关闭所述加热组件，所述油脂在所述接缝处的土体中自然冷却并与土体形成防渗体。

7.如权利要求6所述的防渗透方法，其特征在于，所述防渗透装置包括支架组件，所述支架组件设置于所述容纳组件内；所述S1包括：

S11、将所述加热组件沿着所述支架组件所限定的方向安装。

8.如权利要求6所述的防渗透方法，其特征在于，所述防渗透装置包括连接于所述加热组件的导线；所述S4包括：

S41、将所述导线接入电源，形成电源回路，为所述加热组件提供电力，使得所述加热组件发热。

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