CN115506334B - 海洋工程砾石地层smw工法桩墙堵漏结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，涉及桩墙堵漏结构施工技术领域，包括地表挡墙、等距插设在地表挡墙沟槽内部的多根H型钢和浇筑在地表挡墙沟槽内部的混凝土浇筑桩墙，混凝土浇筑桩墙下部的土体中浇筑有水泥土混合层，H型钢前后的端面上均等距开设有安装槽，安装槽的槽口内开设有注浆槽口；固定板上部安装有封闭板，固定板上部内设有连接机构；本发明通过H型钢与封堵板和注浆槽口的配合，便于在对H型钢进行拔起时，能够起到边拔出边注浆的作用，便于对H型钢拔起时所形成的空间起到快速填充的作用，进而起到稳定孔壁的作用，避免H型钢在拔起时所形成的空间出现负压的情况，防止初步拔起H型钢时因负压出现塌孔的情况。

Description

海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构

技术领域

本发明涉及桩墙堵漏结构施工技术领域，尤其涉及海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构。

背景技术

SMW工法桩是一种在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内，插入型钢而成的具有止水和支护双重作用的复合型地下连续墙体。SMW工法桩以工期短、作业方便、成本低、型钢可重复利用、施工时对邻近土体扰动小等优势，在地铁车站基坑围护止水体系中得到广泛应用。然而，SMW工法桩在施工作业时难免会存在质量缺陷，特别是在海洋中的砾石地层的上进行时施工时，虽然用围堰的方式对海水进行了抽出，但是浸泡后的砾石地层还是含水量丰富，并且砂层的透水性强；

现有的施工步骤主要是：在待拔除的型钢旁钻注浆孔，利用压力注浆机将水泥－水玻璃的双液浆通过注浆孔注入型钢拔出后的空隙，由于在SMW工法桩墙中的混凝土初凝时对型钢进行拔出时，H型钢在拔起时所形成的空间会出现负压的情况，若是海床的砾石地层中的水泥土混合层没有达到完全凝结，极易因负压在型钢拔出后出现塌孔的情况，影响在对于型钢拔出后进行后续插管注浆操作，并且现有技术中，在对于H型钢拔出后所形成的空间进行注浆时，较多采用单根注浆钢管对支护结构进行双液注浆，由于水玻璃与水泥浆液混合后凝结时间极短，易造成水玻璃与水泥浆液在注浆钢管中过早凝结，导致堵塞钢管，从而无法有效实现止水堵漏；因此，需对上述问题进行改进处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，包括地表挡墙、等距插设在地表挡墙沟槽内部的多根H型钢和浇筑在地表挡墙沟槽内部的混凝土浇筑桩墙，所述混凝土浇筑桩墙下部的土体中浇筑有水泥土混合层，所述H型钢下部的钢体结构嵌入进水泥土混合层内部，所述H型钢前后的端面上均等距开设有多个竖立的安装槽，所述安装槽内部安装有封堵板，所述安装槽的槽口内壁上竖向开设有半圆状的注浆槽口；所述封堵板的内端面中部竖向开设有U型的过液槽；

所述注浆槽口之间的H型钢上均开设有用于同一端面上注浆槽口贯通的连通口；所述过液槽下部的H型钢上开设有固定槽，所述固定槽内部竖向设有U型的固定板，所述固定板上部的槽口内水平安装有封闭板，所述封闭板为U型板状结构，且所述封闭板封闭在过液槽与注浆槽口内部；所述固定板上部内设有用于封闭板向下翻转并自动复位的连接机构。

优选地，所述封闭板顶面上方的过液槽两侧内壁上均纵向固接有上挡条，所述上挡条的底面与封闭板的顶面抵接，所述封闭板的外端面中部开设有与固定板配合的嵌合槽。

优选地，所述安装槽内端两侧的内壁上均等距设有多个竖立的加筋条，所述加筋条的外端为弧面状，所述封堵板的内端面为凸台状，所述封堵板内端面的两侧均竖向等距开设有多个与加筋条配合的对接槽。

优选地，所述连接机构包括水平转动设于固定板槽口上部内的转轴、固定套接在转轴上的套管、水平开设在封堵板内部的收纳腔和水平活动设于收纳腔内部的连接板，所述连接板的外端从收纳腔内部活动延伸出，并与套管的外壁固接；所述收纳腔内部的两侧均水平纵向固接有稳定杆，所述连接板内端为弧形状，且所述连接板为内宽外窄状，所述稳定杆的一端活动贯穿连接板的内端板体，所述连接板宽段板体外侧的稳定杆上活动套接有复位弹簧，所述复位弹簧的内端与连接板内端的板体抵接；所述转轴两侧的固定板内部均开设有回位腔，所述回位腔内部设有用于转轴复位的回位组件。

优选地，所述回位组件包括固接在回位腔外壁上的固定弧板、开设在固定弧板内部的弧形腔、活动设于弧形槽内部的活动弧板、固接在弧形腔一侧内壁上的稳定弧杆和活动套接在稳定弧杆上的回位弹簧，所述活动弧板的外端从弧形腔内部贯穿出，所述活动弧板内端面套接有限位框，所述活动弧板的内端面上配合稳定弧杆开设有收纳弧槽；所述回位弹簧的一端与活动弧板的内端面抵接；所述转轴的两端均活动贯穿进回位腔内部，且所述转轴两端面的外侧均水平固接有用于活动弧板抵压的压杆。

优选地，所述活动弧板的外端面上开设有弧形槽，所述压杆的杆体卡接在活动弧板外端的弧形槽内部。

优选地，所述安装槽内端内壁的两侧等距开设有多个螺纹槽，所述封堵板后端面的两侧边缘均等距纵向设有与螺纹槽配合的固定螺钉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过H型钢与封堵板和注浆槽口的配合，便于在对H型钢进行拔起时，能够起到边拔出H型钢边进行注浆的作用，通过浆液在H型钢拔起时的同步注入，便于对H型钢拔起时所形成的空间起到快速填充的作用，进而起到稳定孔壁的作用，并且能够通过注入水玻璃和水泥净浆能够对向上拔起的H型钢起到顶推的作用，降低H型钢在拔起时的阻力；避免H型钢在拔起时所形成的空间出现负压的情况，防止初步拔起H型钢时因负压出现塌孔的情况，并能够分别通过两个注浆孔道注入水玻璃和水泥净浆，避免二者使用同一根管道注浆时出现凝结堵塞的情况，同时连接机构与封闭板的配合，便于在插入H型钢时杂物进入注塑孔道内，进而防止进入注浆孔道内部的杂物因凝结出现堵塞的情况。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的整体俯视结构示意图；

图2为本发明的混凝土浇筑桩墙与水泥土混合层剖视结构图；

图3为本发明的浇筑成型后结构剖视图；

图4为本发明的H型钢俯视结构示意图；

图5为本发明的H型钢与封闭板主视结构示意图；

图6为本发明的H型钢前端面上部结构示意；

图7为本发明的H型钢前端局部结构剖视图；

图8为本发明的封堵板与封闭板结构俯视图；

图9为本发明的封堵板内侧面下部结构示意图；

图10为本发明的封堵板一侧俯视结构剖视图；

图11为本发明的封闭板一侧俯视下翻状态结构示意图；

图12为本发明的封闭板与连接板水平状态结构剖视图。

图13为本发明的固定弧板与压杆一侧结构剖视图。

图中序号：1、地表挡墙；2、H型钢；3、混凝土浇筑桩墙；4、水泥土混合层；5、安装槽；6、封堵板；7、注浆槽口；8、加筋条；9、固定板；10、封闭板；11、上挡条；12、对接槽；13、转轴；14、套管；15、连接板；16、固定弧板；17、稳定杆；18、复位弹簧；19、活动弧板；20、稳定弧杆；21、回位弹簧；22、压杆；23、连通口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例：参见图1至图13，海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，包括地表挡墙1、等距插设在地表挡墙1沟槽内部的多根H型钢2和浇筑在地表挡墙1沟槽内部的混凝土浇筑桩墙3，混凝土浇筑桩墙3下部的土体中浇筑有水泥土混合层4，H型钢2下部的钢体结构嵌入进水泥土混合层4内部，H型钢2前后的端面上均等距开设有多个竖立的安装槽5，安装槽5内端内壁的两侧等距开设有多个螺纹槽，封堵板6后端面的两侧边缘均等距纵向设有与螺纹槽配合的固定螺钉，在需要对注浆槽口7进行清理时，可将封堵板6拆除下对注浆槽口7进行清理操作，安装槽5内部安装有封堵板6，安装槽5的槽口内壁上竖向开设有半圆状的注浆槽口7；封堵板6的内端面中部竖向开设有U型的过液槽；注浆槽口7之间的H型钢2上均开设有用于同一端面上注浆槽口7贯通的连通口23；过液槽下部的H型钢2上开设有固定槽，固定槽内部竖向设有U型的固定板9，固定板9上部的槽口内水平安装有封闭板10，封闭板10为U型板状结构，且封闭板10封闭在过液槽与注浆槽口7内部；固定板9上部内设有用于封闭板10向下翻转并自动复位的连接机构；通过H型钢2与封堵板6和注浆槽口7的配合，便于在对H型钢2进行拔起时，能够起到边拔出H型钢2边进行注浆的作用，通过浆液在H型钢2拔起时的同步注入，便于对H型钢2拔起时所形成的空间起到快速填充的作用，进而起到稳定孔壁的作用，并且能够通过注入水玻璃和水泥净浆能够对向上拔起的H型钢2起到顶推的作用，降低H型钢2在拔起时的阻力；避免H型钢2在拔起时所形成的空间出现负压的情况，防止初步拔起H型钢2时因负压出现塌孔的情况，并能够分别通过两个注浆孔道注入水玻璃和水泥净浆，避免二者使用同一根管道注浆时出现凝结堵塞的情况，同时连接机构与封闭板10的配合，便于在插入H型钢2时杂物进入注塑孔道内，进而防止进入注浆孔道内部的杂物因凝结出现堵塞的情况。

在本发明中，封闭板10顶面上方的过液槽两侧内壁上均纵向固接有上挡条11，上挡条11的底面与封闭板10的顶面抵接，封闭板10的外端面中部开设有与固定板9配合的嵌合槽；安装槽5内端两侧的内壁上均等距设有多个竖立的加筋条8，加筋条8的外端为弧面状，封堵板6的内端面为凸台状，封堵板6内端面的两侧均竖向等距开设有多个与加筋条8配合的对接槽12，能够提高封堵板6在固定在安装槽5内后，提高H型钢2的结构强度，避免因开设安装槽5和注浆槽口7对H型钢2的结构强度造成影响。

在本发明中，连接机构包括水平转动设于固定板9槽口上部内的转轴13、固定套接在转轴13上的套管14、水平开设在封堵板6内部的收纳腔和水平活动设于收纳腔内部的连接板15，连接板15的外端从收纳腔内部活动延伸出，并与套管14的外壁固接；收纳腔内部的两侧均水平纵向固接有稳定杆17，连接板15内端为弧形状，且连接板15为内宽外窄状，稳定杆17的一端活动贯穿连接板15的内端板体，连接板15宽段板体外侧的稳定杆17上活动套接有复位弹簧18，复位弹簧18的内端与连接板15内端的板体抵接；转轴13两侧的固定板9内部均开设有回位腔，回位腔内部设有用于转轴13复位的回位组件，便于使封闭板10在受冲击时能够向下翻转，进而使注浆孔道打开。

在本发明中，回位组件包括固接在回位腔外壁上的固定弧板16、开设在固定弧板16内部的弧形腔、活动设于弧形槽内部的活动弧板19、固接在弧形腔一侧内壁上的稳定弧杆20和活动套接在稳定弧杆20上的回位弹簧21，活动弧板19的外端从弧形腔内部贯穿出，活动弧板19内端面套接有限位框，活动弧板19的内端面上配合稳定弧杆20开设有收纳弧槽；回位弹簧21的一端与活动弧板19的内端面抵接；转轴13的两端均活动贯穿进回位腔内部，且转轴13两端面的外侧均水平固接有用于活动弧板19抵压的压杆22；活动弧板19的外端面上开设有弧形槽，压杆22的杆体卡接在活动弧板19外端的弧形槽内部，便于在注浆结束后，在回位弹簧21的作用下能够使活动弧板19推动压杆22所固接的转轴13进行回转复位，进而带动套管14所连接的连接板15带动封闭板10进行复位，以便对注塑孔道起到重新封闭的作用。

工作原理：在本实施例中，本发明还提出了海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，首先在地基上开挖出用于地表挡墙1浇筑的沟槽，然后在所开挖的沟槽的两侧浇筑地表挡墙1，然后在所开挖的沟槽内通过SWM搅拌机对所钻设的土体进行搅动时并进行混凝土的注浆混合操作，搅拌用的水泥采用强度不低于42.5的普通硅酸盐水泥，然后对插入前的H型钢2进行干燥条件下除锈操作，并在H型钢2的表面涂抹减摩擦材料涂层，然后将多根H型钢2等间距逐一插入水泥土混合层4内部；

步骤二，然后水泥土混合层4初步成型后，绑扎冠梁钢筋，并在地表挡墙1之间的沟槽内浇筑与水泥土混合层4粘结的混凝土，使所浇筑的混凝土与冠梁钢筋凝结构形成混凝土浇筑桩墙3，且此时的H型钢2的顶部是高出混凝土浇筑桩墙3顶面外的，然后等待混凝土浇筑桩墙3与水泥土混合层4的初步凝结后，并在结构施工完成回填完毕后，通过使用顶拔机对H型钢2进行拔出操作；

步骤三，在对于H型钢2进行拔出操作前，将其顶部的两个封堵板6与注浆槽口7之间形成的注浆孔道分别与外部水泥净浆供送机和水玻璃供送机固定连通，然后在通过封堵板6与注浆槽口7和连通口23之间组合形成的注浆孔道将水玻璃和水泥净浆分流出入拔出H型钢2所形成的空间内部，进而能够实现无需通过后期二次插管注浆的方式向H型钢2拔出后所形成的空间内进行浆液的注入操作；

步骤四，然后即可启动顶拔机对H型钢2进行起拔操作，在对于H型钢2进行起拔的过程中，通过两个注浆孔道将水玻璃和水泥净浆同时注入H型钢2拔起时所形成的空间内，能够起到边拔出H型钢2边进行注浆的作用，水玻璃和水泥净浆的注入，不仅对SMW工法桩墙起到防渗堵漏作用，能够快速填充SMW工法桩内的裂隙与砾石地层间的孔隙，而且增强了SMW工法桩墙的止水效果；进而通过水玻璃和水泥净浆的同时注入，便于对H型钢2拔起时所形成的空间内起到快速填充的作用，有效起到稳定孔壁的作用，并且能够通过注入水玻璃和水泥净浆能够对向上拔起的H型钢2起到顶推的作用，降低H型钢2在拔起时的阻力；避免H型钢2在拔起时所形成的空间出现负压的情况，防止初步拔起H型钢2时因负压出现塌孔的情况，然后通过顶拔机将H型钢2完全拔出的同时同步完成了对于H型钢2拔出后所形成的空间的灌料操作，无需在拔出H型钢2后再进行单独的插管注浆操作的工序；

步骤五，在对于H型钢2插入水泥土混合层4内部时，通过连接机构与封闭板10和上挡条11的配合，能够避免H型钢2在下插时水泥土混合层4中的水泥杂物进入封堵板6与注浆槽口7所形成的注浆孔道内部，避免在等待混凝土浇筑桩墙3和水泥土混合层4初步凝结时进入注浆孔道内部的杂物出现凝结堵塞的情况，同时在注浆孔道内部注入浆液时，此时的封闭板10会在浆液的压力作用下进行向下翻转，进而使注浆孔道打开进行注液操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，包括地表挡墙（1）、等距插设在地表挡墙（1）沟槽内部的多根H型钢（2）和浇筑在地表挡墙（1）沟槽内部的混凝土浇筑桩墙（3），其特征在于：所述混凝土浇筑桩墙（3）下部的土体中浇筑有水泥土混合层（4），所述H型钢（2）下部的钢体结构嵌入进水泥土混合层（4）内部，所述H型钢（2）前后的端面上均等距开设有多个竖立的安装槽（5），所述安装槽（5）内部安装有封堵板（6），所述安装槽（5）的槽口内壁上竖向开设有半圆状的注浆槽口（7）；所述封堵板（6）的内端面中部竖向开设有U型的过液槽；

所述注浆槽口（7）之间的H型钢（2）上均开设有用于同一端面上注浆槽口（7）贯通的连通口（23）；所述过液槽下部的H型钢（2）上开设有固定槽，所述固定槽内部竖向设有U型的固定板（9），所述固定板（9）上部的槽口内水平安装有封闭板（10），所述封闭板（10）为U型板状结构，且所述封闭板（10）封闭在过液槽与注浆槽口（7）内部；所述固定板（9）上部内设有用于封闭板（10）向下翻转并自动复位的连接机构。

2.根据权利要求1所述的海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，其特征在于：所述封闭板（10）顶面上方的过液槽两侧内壁上均纵向固接有上挡条（11），所述上挡条（11）的底面与封闭板（10）的顶面抵接，所述封闭板（10）的外端面中部开设有与固定板（9）配合的嵌合槽。

3.根据权利要求1所述的海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，其特征在于：所述安装槽（5）内端两侧的内壁上均等距设有多个竖立的加筋条（8），所述加筋条（8）的外端为弧面状，所述封堵板（6）的内端面为凸台状，所述封堵板（6）内端面的两侧均竖向等距开设有多个与加筋条（8）配合的对接槽（12）。

4.根据权利要求1所述的海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，其特征在于：所述连接机构包括水平转动设于固定板（9）槽口上部内的转轴（13）、固定套接在转轴（13）上的套管（14）、水平开设在封堵板（6）内部的收纳腔和水平活动设于收纳腔内部的连接板（15），所述连接板（15）的外端从收纳腔内部活动延伸出，并与套管（14）的外壁固接；所述收纳腔内部的两侧均水平纵向固接有稳定杆（17），所述连接板（15）内端为弧形状，且所述连接板（15）为内宽外窄状，所述稳定杆（17）的一端活动贯穿连接板（15）的内端板体，所述连接板（15）宽段板体外侧的稳定杆（17）上活动套接有复位弹簧（18），所述复位弹簧（18）的内端与连接板（15）内端的板体抵接；所述转轴（13）两侧的固定板（9）内部均开设有回位腔，所述回位腔内部设有用于转轴（13）复位的回位组件。

5.根据权利要求4所述的海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，其特征在于：所述回位组件包括固接在回位腔外壁上的固定弧板（16）、开设在固定弧板（16）内部的弧形腔、活动设于弧形槽内部的活动弧板（19）、固接在弧形腔一侧内壁上的稳定弧杆（20）和活动套接在稳定弧杆（20）上的回位弹簧（21），所述活动弧板（19）的外端从弧形腔内部贯穿出，所述活动弧板（19）内端面套接有限位框，所述活动弧板（19）的内端面上配合稳定弧杆（20）开设有收纳弧槽；所述回位弹簧（21）的一端与活动弧板（19）的内端面抵接；所述转轴（13）的两端均活动贯穿进回位腔内部，且所述转轴（13）两端面的外侧均水平固接有用于活动弧板（19）抵压的压杆（22）。

6.根据权利要求5所述的海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，其特征在于：所述活动弧板（19）的外端面上开设有弧形槽，所述压杆（22）的杆体卡接在活动弧板（19）外端的弧形槽内部。

7.根据权利要求1所述的海洋工程砾石地层SMW工法桩墙堵漏结构，其特征在于：所述安装槽（5）内端内壁的两侧等距开设有多个螺纹槽，所述封堵板（6）后端面的两侧边缘均等距纵向设有与螺纹槽配合的固定螺钉。

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