CN210857189U - Smw工法桩中工字钢的对接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种SMW工法桩中工字钢的对接装置，它包括与下节工字钢的中间腹板连接的腹板连接板，和将腹板连接板与上节工字钢螺接的螺接结构；它还包括与下节工字钢的左侧翼缘板连接的左翼缘连接板或左翼缘U形板，和将左翼缘连接板或左翼缘U形板与上节工字钢的左侧翼缘板连接的螺接结构；它还包括与下节工字钢的右侧翼缘板连接的右翼缘连接板或右翼缘U形板，和将右翼缘连接板或右翼缘U形板与上节工字钢的右侧翼缘板连接的螺接结构。采用该装置无需现场焊接，能够在限高条件下快速插入或拔出工字钢。

Description

SMW工法桩中工字钢的对接装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程中的基坑围护施工技术领域，具体讲是一种SMW工法桩中工字钢的对接装置。

背景技术

SMW工法桩也称工字钢水泥土搅拌墙，简称工法桩，通常是用工字钢与水泥土间隔设置围起来的墙面结构，施工方法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂浆液而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入工字钢作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度的、连续完整的地下墙体，见说明书附图图1。相比于地下连续墙和钻孔灌注桩作为围护，SMW工法桩在保证围护强度、防水效果的前提下，不仅降低了钢材损耗，而且当工法桩使用完可以利用液压千斤顶的拔力松动工字钢与搅拌桩之间的摩擦阻力，再利用振动锤拔出工字钢，以实现重复利用，减少环境污染。当软土地基中地下室挖深较大，即基坑开挖深度在18m以内，且开挖土质软弱需要有地下支撑，或者地下水较多需要防水时，采用SMW工法桩做围护桩墙是一种经济合理的方法。

但是当基坑开挖深度超过18m时，由于工法桩中工字钢的标准节最大长度为18m，所以需要接长工字钢，传统的接长工字钢方法是现场焊接，但是传统的工字钢现场焊接对接方法存在以下缺陷：首先，现场焊接的施工速度较慢，尤其是在工法桩桩顶限高的情况下，如在高架桥下或隧道里施工，或者施工场地的空中有高压线，这时只能先插入下节工字钢，再吊装上节工字钢与下节工字钢对准后进行现场焊接，这样的操作耗时长，无法在短时间内完成焊接接头，如果焊接完水泥已经凝固，则会导致该处无法插入上节工字钢；其次，当工法桩使用完毕后，拆卸时需要先拔出工字钢再切断焊接接头，这样造成材料浪费，导致切割后的工字钢受损，需要修复后才能回收，即无法直接回收利用，故增加了施工成本，包括焊接作业的人工费；再次，现场焊接作业存在安全隐患，容易引起火灾，需要有防火安全措施，以保护现场环境安全。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种快速对接的SMW工法桩中工字钢的对接装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种SMW工法桩中工字钢的对接装置，它包括与下节工字钢的中间腹板连接的腹板连接板，和将腹板连接板与上节工字钢螺接的螺接结构；它还包括与下节工字钢的左侧翼缘板连接的左翼缘连接板或左翼缘U形板，和将左翼缘连接板或左翼缘U形板与上节工字钢的左侧翼缘板连接的螺接结构；它还包括与下节工字钢的右侧翼缘板连接的右翼缘连接板或右翼缘U形板，和将右翼缘连接板或右翼缘U形板与上节工字钢的右侧翼缘板连接的螺接结构。

本实用新型与传统的工法桩工字钢焊接接头方法相比，具有下列优点。

首先，连接板至少与上节工字钢采用螺接，而连接板如下所述与下节工字钢螺接或预先焊接，即无需现场焊接，施工方便、速度快，能够在短时间内完成上下节工字钢的对接，即能够在搅拌桩初凝前完成工字钢的插入，拔出时也不需切割，其施工效率高，能够在限高条件下快速插入或拔出工字钢；其次，由于上述的拔出时无需切割，接头处的腹板连接板、左翼缘连接板或左翼缘U形板、右翼缘连接板或右翼缘U形板拔出后可以直接周转使用，这样节约了人力和物力，经济效益明显；再次，现场螺接施工安全，有利于环境保护，不存在电焊作业时的诸多缺点。

优选地，所述腹板连接板与下节工字钢的中间腹板螺接。上述螺接方式取代了现有的现场焊接方式，现场对接更快速、更高效，而且仅需要钻少量的螺栓孔，对工字钢的强度影响较小，能够延长使用寿命。

优选地，所述腹板连接板与下节工字钢的中间腹板预先焊接。上述腹板连接板的下半部分与下节工字钢中间腹板的上端是在工厂预先焊接好的，无需在现场焊接，现场只需要将上下节工字钢的腹板对准，然后将高强螺栓穿过螺栓孔，并用螺帽拧紧，即可完成上下节工字钢的腹板的对接，与上下均螺接的技术方案相比，其操作更简单、快捷、高效、安全。

进一步优选地，所述腹板连接板为两块，分别位于下节工字钢腹板的前后两侧，且两块腹板连接板上半部分的内表面均设有锯齿。由于前后两块腹板连接板上半部分的内表面均设有锯齿，增加摩擦力，起防滑作用，所以上节工字钢插入后，在螺栓的压紧作用下两块腹板连接板能够更加牢固的夹紧上节工字钢。

优选地，所述左翼缘连接板为一块位于左翼缘板左侧的第一左翼缘连接板，第一左翼缘连接板与上节工字钢的左侧翼缘板螺接,第一左翼缘连接板与下节工字钢的左侧翼缘板螺接；所述右翼缘连接板为一块位于右翼缘板右侧第一右翼缘连接板，第一右翼缘连接板与上节工字钢的右侧翼缘板螺接,第一右翼缘连接板与下节工字钢的右侧翼缘板螺接。上述螺接方式取代了现有的现场焊接方式，现场对接更快速、更高效，而且仅需要钻少量的螺栓孔，对工字钢的强度影响较小，能够延长使用寿命。

优选地，所述左翼缘连接板是指四块第二左翼缘连接板，四块第二左翼缘连接板两两相对分别位于左翼缘板的左右两侧，四块第二左翼缘连接板与上节工字钢的左翼缘板螺接，四块第二左翼缘连接板与下节工字钢左翼缘板预先焊接；所述右翼缘连接板是指四块第二右翼缘连接板，四块第二右翼缘连接板两两相对分别位于右翼缘板的左右两侧，四块第二右翼缘连接板与上节工字钢的右翼缘板螺接，四块第二右翼缘连接板与下节工字钢右翼缘板预先焊接；四块第二左翼缘连接板和四块第二右翼缘连接板上半部分的内表面均设有锯齿。上述第二左翼缘连接板的下半部分与下节工字钢左翼缘板的上端、第二右翼缘连接板与下半部分与下节工字钢右翼缘板的上端都是在工厂预先焊接好的，无需在现场焊接，也无需在现场对下节工字钢打孔，孔的数量少了一半，所以成本低、易推广，而且现场只需要将上下节工字钢的左翼缘板、右翼缘板对准，然后在上节工字钢左翼缘板和右翼缘板上分别钻一排螺栓孔，将高强螺栓穿过螺栓孔，并用螺帽拧紧，即可完成上下节工字钢的左翼缘板、右翼缘板的对接，所以现场安装快速，操作简单、快捷、高效、安全。由于四块左翼缘连接板上半部分朝向左翼缘板的面和四块右翼缘连接板上半部分朝向右翼缘板的面均设有锯齿，增加摩擦力，起防滑作用，所以上节工字钢插入后，在螺栓的压紧作用下左翼缘连接板和右翼缘连接板能够更加牢固地夹紧左翼缘板和右翼缘板。

进一步优选地，腹板连接板、左翼缘连接板和右翼缘连接板的上下端面均为向外倾斜的斜面。将腹板连接板、左翼缘连接板和右翼缘连接板的上下两端都设置成斜面，有助于快速插入水泥土，也方便从水泥土中取出。

优选地，所述左翼缘U形板为两块，分别插入上下节工字钢左翼缘板连接处的前侧和后侧，所述左翼缘U形板连接处的内表面均设有锯齿，多个螺栓一一对应穿过左翼缘U形板的螺栓孔，经螺帽将上下节工字钢的左翼缘板夹紧；所述右翼缘U形板为两块，分别插入上下节工字钢右翼缘板连接处的前侧和后侧，所述右翼缘U形板连接处的内表面均设有锯齿，多个螺栓一一对应穿过右翼缘U形板的螺栓孔，经螺帽将上下节工字钢的右翼缘板夹紧。由于上下节工字钢的中间腹板通过腹板连接板已经连接，具有一定的牢固度，所以左右翼缘板采用U形板完全可以夹紧，以配合工字钢的对接，这样没有在工字钢的左翼缘板和右翼缘板上打孔，施工效率更高，也不会降低工字钢左翼缘板和右翼缘板的强度，成本低、易推广、操作方便。由于左翼缘U形板连接处和右翼缘U形板连接处的内表面均设有锯齿，所以锯齿能够咬合并夹紧上下节工字钢的左翼缘板连接处和右翼缘板连接处，牢固性好、效率高。

进一步优选地，左翼缘U形板和右翼缘U形板的上下端面均为向外倾斜的斜面。上述结构有助于快速插入水泥土，也方便从水泥土中取出。

附图说明

图1是现有技术SMW工法桩平面图；

图2是本实用新型SMW工法桩中工字钢的对接装置实施例一的主视图；

图3是本实用新型SMW工法桩中工字钢的对接装置实施例一的侧视图；

图4是图2中沿A-A方向的剖面图；

图5是本实用新型实施例二中上下节工字钢螺接后的立体图；

图6是图5的局部放大图；

图7是本实用新型实施例二中一个角度的局部爆炸图；

图8是本实用新型实施例二中另一个角度的局部爆炸图；

图9是本实用新型实施例三中上下节工字钢螺接后的局部放大图；

图10是本实用新型实施例三中上下节工字钢螺接前的局部爆炸图；

图中所示1、上节工字钢，2、下节工字钢，3、腹板连接板，4、第一左翼缘连接板，5、第一右翼缘连接板，6、第二左翼缘连接板，7、第二右翼缘连接板，8、锯齿，9、左翼缘U形板，10、右翼缘U形板，11、第一螺栓孔，12、第二螺栓孔，13、第三螺栓孔，14、第四螺栓孔，15、第五螺栓孔，16、螺栓，17、对中标记。

具体实施方式

下面用具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不仅局限于以下具体实施例。

以下所提供的实施例并非用以限制本实用新型所涵盖的范围，本领域技术人员结合现有公知常识对本实用新型做显而易见的改进，亦落入本实用新型要求的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

如图2～4所示，一种SMW工法桩中工字钢的对接装置，它包括工字钢前侧或后侧的一块腹板连接板3，腹板连接板3与上节工字钢1的中间腹板螺接，腹板连接板3与和下节工字钢2的腹板也螺接。

它还包括与下节工字钢2的左侧翼缘板连接的左翼缘连接板，和将左翼缘连接板与上节工字钢1的左侧翼缘板连接的螺接结构。所述左翼缘连接板为一块位于左翼缘板左侧的第一左翼缘连接板4，所述左翼缘连接板与下节工字钢2的左侧翼缘板连接是指，所述第一左翼缘连接板4与上节工字钢1的左侧翼缘板螺接；所述左翼缘连接板与上节工字钢1的左侧翼缘板连接的螺接结构是指，所述第一左翼缘连接板4与下节工字钢2的左侧翼缘板螺接。

它还包括与下节工字钢2的右侧翼缘板连接的右翼缘连接板，和将右翼缘连接板与上节工字钢1的右侧翼缘板连接的螺接结构。所述右翼缘连接板为一块位于右翼缘板右侧第一右翼缘连接板5,所述右翼缘连接板与下节工字钢2的右侧翼缘板连接是指，所述第一右翼缘连接板5与下节工字钢1的右侧翼缘板螺接；所述右翼缘连接板与上节工字钢1的右侧翼缘板连接的螺接结构是指，所述第一右翼缘连接板5与上节工字钢1的右侧翼缘板螺接。

腹板连接板3、第一左翼缘连接板4和第一右翼缘连接板5的上半部分和下半部分均设有四个第一螺栓孔11，上节工字钢1和下节工字钢2的腹板、左翼缘板和右翼缘板上设有四个与第一螺栓孔11一一对应的第二螺栓孔12，上节工字钢1和下节工字钢2的腹板、左翼缘板和右翼缘板对准后经穿过第一螺栓孔11和第二螺栓孔12并旋入螺帽的螺栓16紧固对接。上述第一螺栓孔11和第二螺栓孔12都是在工厂预先钻通好，孔的数量和直径按照工字钢的设计而定，螺栓与孔相配合，同时在上节工字钢1和下节工字钢2的腹板上打上对中标记17。

采用上述对接装置对上下节工字钢进行现场施工的步骤如下：

1)将下节工字钢2对准搅拌桩中心沉入1m，调整垂直度后利用振动锤继续沉入搅拌桩中，使下节工字钢2的上端露出地面1m；

2)利用振动锤将上节工字钢1吊起，对准下节工字钢2的对中标记17并靠紧，再校核上节工字钢1的垂直度；

3)两个工人在现场对称地将第一左翼缘连接板4和第一右翼缘连接板5用高强螺栓穿过第一螺栓孔11和第二螺栓孔12，并旋入螺帽紧固于上下节工字钢的第一左翼缘板的左侧和第一右翼缘板的右侧；采用电动扭矩扳手拧入高强螺栓时，先在接头处上下节工字钢中各拧入一个，再对称式地拧完全部高强螺栓，并分初拧和终拧，初拧扭矩值为终拧扭矩值的1/2，终拧扭矩值按工字钢接头设计，即按不同的高强螺栓直径和等级10.9级确定；

4)将腹板连接板3用高强螺栓穿过第一螺栓孔11和第二螺栓孔12，并旋入螺帽紧固于上下节工字钢腹板的一侧，施工要点同步骤3)；

5)启动振动锤将上节工字钢1和下节工字钢2振动式沉入搅拌桩中，直至设计的标高；

6)当工法桩使用完毕，先将液压千斤顶夹住上节工字钢1的顶端，利用液压千斤顶拔力松动工字钢与搅拌桩之间的摩擦阻力，再利用振动锤起拔工字钢，使接头露出地面，然后将螺栓全部拧卸掉后，将上节工字钢1吊离，再用振动锤夹持住下节工字钢2振动式拔出；

7)拔出的工字钢和拆卸的腹板连接板3、第一左翼缘连接板4、第一右翼缘连接板5、螺栓清洗后分别堆放，或运回仓库，以待周转使用。

实施例二

如图5～8所示，一种SMW工法桩中工字钢的对接装置，它包括分别位于工字钢前侧和后侧对称的两块腹板连接板3，两块腹板连接板3的下半部分均与下节工字钢2的中间腹板预先焊接，两块腹板连接板3的上半部分均与上节工字钢1的腹板螺接，且腹板连接板3上半部分的内表面(也称内接面)设有锯齿8。具体螺接是指，前后两块腹板连接板3的上半部分设有对应的两组第三螺栓孔13，上节工字钢1腹板上设有与第三螺栓孔13一一对应的第四螺栓孔14，上节工字钢1和下节工字钢2的腹板对准后经穿过第三螺栓孔13和第四螺栓孔14并旋入螺帽的螺栓16紧固对接。

它还包括与下节工字钢2的左侧翼缘板连接的左翼缘连接板，和将左翼缘连接板与上节工字钢1连接的螺接结构。所述左翼缘连接板是指四块第二左翼缘连接板6，四块第二左翼缘连接板6两两相对分别位于左翼缘板的左右两侧。所述左翼缘连接板与上节工字钢1连接是指四块第二左翼缘连接板6与上节工字钢1的左翼缘板螺接，所述左翼缘连接板与下节工字钢2连接是指四块第二左翼缘连接板6与下节工字钢2左翼缘板预先焊接。具体的，四块第二左翼缘连接板6的上半部分的等高处各自设有一个第三螺栓孔13，上节工字钢1的左翼缘板上设有与第三螺栓孔13一一对应的第四螺栓孔14，上节工字钢1和下节工字钢2的左翼缘板对准后经穿过第三螺栓孔13和第四螺栓孔14并旋入螺帽的螺栓16紧固对接。

它还包括与下节工字钢2的右侧翼缘板连接的右翼缘连接板，和将右翼缘连接板与上节工字钢1连接的螺接结构。所述右翼缘连接板是指四块第二右翼缘连接板7，四块第二右翼缘连接板7两两相对分别位于右翼缘板的左右两侧。所述右翼缘连接板与上节工字钢1连接是指四块第二右翼缘连接板7与上节工字钢1的右翼缘板螺接，所述右翼缘连接板与下节工字钢2连接是指四块第二右翼缘连接板7与下节工字钢2右翼缘板预先焊接。具体的，四块右翼缘连接板5的上半部分的等高处各自设有一个第三螺栓孔13，上节工字钢1的右翼缘板上设有与第三螺栓孔13一一对应的第四螺栓孔14，上节工字钢1和下节工字钢2的右翼缘板对准后经穿过第三螺栓孔13和第四螺栓孔14并旋入螺帽的螺栓16紧固对接。

四块第二左翼缘连接板6上半部分朝向左翼缘板的面和四块第二右翼缘连接板7上半部分的内接面均设有锯齿8。

腹板连接板3、第二左翼缘连接板6和第二右翼缘连接板7的上下端面均为向外倾斜的斜面。

实施例三

如图9、图10所示，一种SMW工法桩中工字钢的对接装置，它包括与下节工字钢2的中间腹板连接的腹板连接板3，和将腹板连接板3与上节工字钢1中间腹板螺接的螺接结构。所述腹板连接板3为两块，分别位于下节工字钢2腹板的前后两侧，腹板连接板3与下节工字钢2的中间腹板预先焊接，且两块腹板连接板3上半部分的内表面均设有锯齿8，腹板连接板3的上下端面均为向外倾斜的斜面。

它还包括与下节工字钢2的左侧翼缘板连接的左翼缘U形板9，和将左翼缘U形板9与上节工字钢1连接的螺接结构；所述左翼缘U形板9为两块，分别插入上下节工字钢左翼缘板连接处的前侧和后侧，所述左翼缘U形板9连接处的内表面均设有锯齿，左翼缘U形板9与上下节工字钢左侧翼缘板的连接是指，多个螺栓一一对应穿过左翼缘U形板9的螺栓孔，经螺帽将上下节工字钢的左翼缘板夹紧。具体地，每块左翼缘U形板9的两个侧面远离腹板的一半均设有等高的第五螺栓孔15，上节工字钢1和下节工字钢2对准且U形板11插入左翼缘板后经穿过第五螺栓孔15并旋入螺帽的螺栓紧固对接。左翼缘U形板9的上下端面均为向外倾斜的斜面。

它还包括与下节工字钢2的右侧翼缘板连接的右翼缘U形板10，和将右翼缘U形板10与上节工字钢1连接的螺接结构；所述右翼缘U形板10为两块，分别插入上下节工字钢右翼缘板连接处的前侧和后侧，所述右翼缘U形板10连接处的内表面均设有锯齿8，右翼缘U形板10与上下节工字钢右侧翼缘板的连接是指，多个螺栓一一对应穿过右翼缘U形板10的螺栓孔，经螺帽将上下节工字钢的右翼缘板夹紧。具体地，每块右翼缘U形板10的两个侧面远离腹板的一半均设有等高的第五螺栓孔15，上节工字钢1和下节工字钢2对准且U形板11插入右翼缘板后经穿过第五螺栓孔15并旋入螺帽的螺栓紧固对接。右翼缘U形板10的上下端面均为向外倾斜的斜面。

Claims (9)

1.一种SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，

它包括与下节工字钢(2)的中间腹板连接的腹板连接板(3)，和将腹板连接板(3)与上节工字钢(1)螺接的螺接结构；

它还包括与下节工字钢(2)的左侧翼缘板连接的左翼缘连接板或左翼缘U形板(9)，和将左翼缘连接板或左翼缘U形板(9)与上节工字钢(1)的左侧翼缘板连接的螺接结构；

它还包括与下节工字钢(2)的右侧翼缘板连接的右翼缘连接板或右翼缘U形板(10)，和将右翼缘连接板或右翼缘U形板(10)与上节工字钢(1)的右侧翼缘板连接的螺接结构。

2.根据权利要求1所述的SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，所述腹板连接板(3)与下节工字钢(2)的中间腹板螺接。

3.根据权利要求1所述的SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，所述腹板连接板(3)与下节工字钢(2)的中间腹板预先焊接。

4.根据权利要求3所述的SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，所述腹板连接板(3)为两块，分别位于下节工字钢(2)腹板的前后两侧，且两块腹板连接板(3)上半部分的内表面均设有锯齿(8)。

5.根据权利要求1所述的SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，所述左翼缘连接板为一块位于左翼缘板左侧的第一左翼缘连接板(4)，第一左翼缘连接板(4)与上节工字钢(1)的左侧翼缘板螺接,第一左翼缘连接板(4)与下节工字钢(2)的左侧翼缘板螺接；所述右翼缘连接板为一块位于右翼缘板右侧第一右翼缘连接板(5)，第一右翼缘连接板(5)与上节工字钢(1)的右侧翼缘板螺接,第一右翼缘连接板(5)与下节工字钢(2)的右侧翼缘板螺接。

6.根据权利要求1所述的SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，所述左翼缘连接板是指四块第二左翼缘连接板(6)，四块第二左翼缘连接板(6)两两相对分别位于左翼缘板的左右两侧，四块第二左翼缘连接板(6)与上节工字钢(1)的左翼缘板螺接，四块第二左翼缘连接板(6)与下节工字钢(2)左翼缘板预先焊接；所述右翼缘连接板是指四块第二右翼缘连接板(7)，四块第二右翼缘连接板(7)两两相对分别位于右翼缘板的左右两侧，四块第二右翼缘连接板(7)与上节工字钢(1)的右翼缘板螺接，四块第二右翼缘连接板(7)与下节工字钢(2)右翼缘板预先焊接；四块第二左翼缘连接板(6)和四块第二右翼缘连接板(7)上半部分的内表面均设有锯齿(8)。

7.根据权利要求1～6任一项所述的SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，腹板连接板(3)、左翼缘连接板和右翼缘连接板的上下端面均为向外倾斜的斜面。

8.根据权利要求1所述的SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，所述左翼缘U形板(9)为两块，分别插入上下节工字钢左翼缘板连接处的前侧和后侧，所述左翼缘U形板(9)连接处的内表面均设有锯齿，多个螺栓一一对应穿过左翼缘U形板(9)的螺栓孔，经螺帽将上下节工字钢的左翼缘板夹紧；所述右翼缘U形板(10)为两块，分别插入上下节工字钢右翼缘板连接处的前侧和后侧，所述右翼缘U形板(10)连接处的内表面均设有锯齿(8)，多个螺栓一一对应穿过右翼缘U形板(10)的螺栓孔，经螺帽将上下节工字钢的右翼缘板夹紧。

9.根据权利要求8所述的SMW工法桩中工字钢的对接装置，其特征在于，左翼缘U形板(9)和右翼缘U形板(10)的上下端面均为向外倾斜的斜面。

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