CN212742508U - 用于软土地基闸底板下防渗的u形钢筋混凝土板桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩。它的横截面呈U形结构；一侧连接处预留凹槽、另一侧连接处设置连接用凸榫；有止水条预埋在连接用凸榫内；桩身设有射水孔。本实用新型具有结构合理、耐腐稳定、强度大、施工速度快、止水效果好、定位精度高的优点。

Description

用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩

技术领域

本实用新型涉及水利工程技术领域，更具体地说它是用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩。

背景技术

在水利工程中，水闸主要作为挡水、泄水或取水的建筑物得到广泛应用。由于大中型水闸上部荷载较大，且一般建在河道交汇处或入海口，地基的承载力和沉降量以及建筑物抗滑稳定不能满足要求，必须进行地基处理。一般设置搅拌桩来增强软土的抗剪参数提高其抗滑稳定，但搅拌桩的有效深度一般在20m左右，难以处理珠三角地区深厚软土地基的问题；设置预制混凝土桩、灌注桩等刚性桩来满足承载力要求。刚性桩的布置能有效减少地基沉降量，但易造成主体结构构筑物与软土地基土体沉降不协调，可能造成闸底板与地基脱空，影响水闸的防渗效果，形成渗流通道，严重威胁建筑物的安全。

而常见的防渗处理方法是采用联排水泥搅拌桩防渗墙，由于我国搅拌机械的性能及施工监控系统比较落后，如成桩质量缺乏监控装置，堵土断桩现象需要用人工监视等，成桩质量堪忧；同时搅拌桩检测时间较长，严重耽误工期。

因此，现亟需开发一种强度大、施工速度快、止水效果好的用于软土地基闸底板下防渗的混凝土板桩。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩,结构合理、耐腐稳定、强度大、施工速度快、止水效果好、定位精度高。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩，其特征在于：横截面呈U形结构；一侧连接处预留凹槽、另一侧连接处设置连接用凸榫；

有止水条预埋在连接用凸榫内；

桩身设有射水孔。

在上述技术方案中，所述止水条预埋在连接用凸榫侧靠近桩顶段。

在上述技术方案中，有止水条安装槽预设在所述连接用凸榫内；所述止水条安装在所述止水条安装槽内。

在上述技术方案中，所述止水条为弹性止水橡胶。

在上述技术方案中，所述止水条呈中空结构。

在上述技术方案中，桩顶设置有桩顶凸榫；桩顶凸榫侧面设置呈倾斜结构。

本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型将两侧设计成凹凸榫、将止水条预埋在凸榫内，多个U形钢筋混凝土板桩通过两侧的凹槽与凸榫紧密咬合,形成支护墙；相比现有的搅拌桩防渗墙，本实用新型具有结构合理、耐腐稳定、强度大、施工速度快、止水效果好、定位精度高、施工方便、质量可靠等优点；

(2)相比于同等长度的其他桩体，本实用新型所述的U形钢筋混凝土板桩的U形截面设计，其优点是桩体混凝土用量进一步节约，桩体减轻，沉桩作业时减少桩端阻力，施工方便，缩短工期，耐久性好，止水效果好。

附图说明

图1为本实用新型U形钢筋混凝土板桩结构示意图。

图2为本实用新型二个U形钢筋混凝土板桩连接的横截面示意图。

图3为图1的B-B向剖视图。

图4为图1的C-C向剖视图。

图5为图1的D-D向剖视图。

图6为图4的A处放大图。

图7为图4的B处放大图。

图8为本实用新型凹凸榫槽对接示意图。

图9为本实用新型板桩桩头构造示意图。

图10为本实用新型压顶板构造示意图。

图11为本实用新型止水条安装截面示意图。

图12为图11的A处放大图。

图13为本实用新型桩接口处压密注浆示意图。

图14为图13的C-C向剖视图。

图15图13的放大图。

图16为本实用新型U型板桩压密注浆止水构造布置图。

图1中，预留的射水孔主要作用是当施打时遇料径不大的砂砾层或较硬土层时,可通过射水孔使高压水流直达桩尖,软化桩尖土体,辅助沉桩。

图4中，D表示预留排水孔。

图10和图11中，板桩主筋8为板桩的预应力主筋，闸底板纵筋9为闸底板顺水流向纵筋，闸底板横向钢筋10为闸底板垂直水流向钢筋。

图13中的桩接口处压密注浆主要应用在有更高要求或应用与透水性较强的地质土层。

图13中，A表示外伸主筋；B表示基底。

图15表示U型钢筋混凝土板桩之间设有注浆管，U型钢筋混凝土板桩之间通过注浆管压密注浆封堵。

图15中，B表示基底；E表示注浆管；F表示压密注浆封堵处。

图16表示二个U型钢筋混凝土板桩通过凹槽1和凸榫2紧密咬合，压密注浆在凹槽1与凸榫2的连接处；其中，G表示压密注浆处。

图中1-凹槽,2-连接用凸榫,3-止水条,4-射水孔,5-桩顶凸榫,6-U形钢筋混凝土板桩结构,7-止水条安装槽，8-板桩主筋、9-闸底板纵筋、10-闸底板横向钢筋。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩，由混凝土制成并具有大体上呈U形的横截面，其中，U形钢筋混凝土板桩的两侧设计成凹凸榫，即U形钢筋混凝土板桩一侧连接处预留凹槽1、另一侧连接处设置与凹槽1配合连接的连接用凸榫2(如图1、图2、图3、图4、图5所示)；施工时,通过辅助机械设备精准定位,使凹槽与凸榫紧密咬合,形成支护墙，本实用新型采用相互嵌合的凹凸榫结构既有利于U形钢筋混凝土板桩整齐联排地打入地基，又有利于各U形钢筋混凝土板桩之间紧密可靠结合；

有止水条3预埋在连接用凸榫内(如图2、图3、图4、图5、图6所示)；U形钢筋混凝土板桩创新地采用了预埋式止水条，在构件制作时即已埋入企口处，使企口处成桩后结合紧密，保证企口接合处的止水功能和止水效果；

桩身设有射水孔4(如图2所示)；施打时遇料径不大的砂砾层或较硬土层时,可通过射水孔使高压水流直达桩尖,软化桩尖土体,辅助沉桩。

进一步地，止水条3预埋在连接用凸榫2侧靠近桩顶段(如图2、图3、图4、图5所示)；止水条3为弹性止水橡胶；止水功能为闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩的重要功能之一，对于板桩止水的要求，主要是保证沉桩过程中桩与桩之间的咬合紧密，U型板桩应用于透水性不强的地质土层时，采用板桩接口处的橡胶条进行止水；连接用凸榫上预埋安装有弹性止水橡胶，能满足一般水利工程的止水密封要求；

若有更高要求或应用与透水性较强的地质土层时，也可在桩接口处采用分段接口配合压密注浆进行止水(如图13、图14、图15、图16所示)。

有止水条安装槽7预设在所述连接用凸榫2内；所述止水条3安装在所述止水条安装槽7内(如图11、图12所示)，采用桩接口处的橡胶条进行止水；连接用凸榫上预埋安装有弹性止水橡胶，能满足一般水利工程的止水密封要求。

进一步地，所述止水条3呈中空结构，中空的止水条还可作为灌浆通道，在成型后灌入水泥浆液，保证企口接合处的止水功能和止水效果(如图15所示)。

更进一步地，桩顶设置有桩顶凸榫5；桩顶凸榫5侧面设置呈倾斜结构；U形钢筋混凝土板桩桩顶凸榫侧被削成斜角，其沉桩过程的施工工艺原理是通过后施打的板桩凸榫侧斜角，与前根已施打的板桩凹榫侧相互对准嵌合并垂直插入，在沉桩过程中，由地基反力对凸榫侧的斜面产生向上的挤压力，挤压凹凸榫之间的相对面，使各U形钢筋混凝土板桩稳定、紧密、可靠的连接成整体(如图2所示)。

为了能够更加清楚的说明本实用新型所述的用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩与现有技术相比所具有的优点，工作人员将这两种技术方案进行了对比，其对比结果如下表：(以长度1m，深度1m计算)

由上表可知，本实用新型所述的用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩与现有技术相比，桩体重量轻、桩体混凝土用量少、沉桩作业时桩端阻力小、止水效果好、耐久性好、强度大、定位精度高、施工速度快。

实施例

现以本实用新型应用于某地区的软土地基闸底板防渗为实施例对本实用新型进行详细说明，对本实用新型应用于其他地区的地基闸底板防渗也具有指导作用。

某地区某水闸的地质结构如下：闸底板下部主要有淤泥(厚度13.4～19.5m)、粘土厚度(3.4～6.5m)淤泥质粘土(厚度2.7～8.4m)等，具高压缩性，属软弱地基，下伏粗砂结构稍密～中密。

U形板桩桩型主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五种型号，级别越高力学性能也越高。一般标识为U-CS-450-Ⅰ-15，代表：截面高度450mm，Ⅰ级、长度为15m的U形板桩。现行市面上常见的U形板桩的产品规格截面高度一般为450mm，截面厚度为120mm，单桩宽度为1000mm，加上一侧止水橡胶带总宽度约1020mm。同时桩身设射水孔，单根长度最长可以达30～50m；在成品控制方面一般要求横截面相对两边之差不大于5mm，凸榫和凹榫偏差不大于3mm，保护层厚度偏差不超过5mm，桩尖对桩轴线位移不大于10mm，桩身弯曲矢高小于等于0.1％桩长，且不超过10mm。

本实用新型所述的U形钢筋混凝土板桩结构6一侧预留凹槽,另一侧设置凸榫。施工时,通过辅助机械设备精准定位,使凹槽与凸榫紧密咬合,形成支护墙。凸榫侧靠近桩顶段根据需要预设橡胶止水条,防渗墙形成后,具有较好的止水效果。桩身设有射水孔,施打时遇料径不大的砂砾层或较硬土层时,可通过射水孔使高压水流直达桩尖,软化桩尖土体,辅助沉桩，减少桩端阻力。

结论：在该项目中采用了U形板桩防渗，工期缩短了2个月，止水效果良好；

相对于矩形截面板桩、钢板桩、钻孔灌注桩等常用支护桩,本实施例U形钢筋混凝土板桩具有结构合理、耐腐稳定、强度大、施工速度快、止水效果好、定位精度高、施工方便、质量可靠、美观等优点。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (6)

1.用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩，其特征在于：横截面呈U形结构；一侧连接处预留凹槽(1)、另一侧连接处设置连接用凸榫(2)；

有止水条(3)预埋在连接用凸榫(2)内；

桩身设有射水孔(4)。

2.根据权利要求1所述的用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩，其特征在于：所述止水条(3)预埋在连接用凸榫(2)侧靠近桩顶段。

3.根据权利要求2所述的用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩，其特征在于：有止水条安装槽(7)预设在所述连接用凸榫(2)内；所述止水条(3)安装在所述止水条安装槽(7)内。

4.根据权利要求3所述的用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩，其特征在于：所述止水条(3)为弹性止水橡胶。

5.根据权利要求4所述的用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩，其特征在于：所述止水条(3)呈中空结构。

6.根据权利要求5所述的用于软土地基闸底板下防渗的U形钢筋混凝土板桩，其特征在于：桩顶设置有桩顶凸榫(5)；所述桩顶凸榫(5)侧面设置呈倾斜结构。

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