应用于钢壁根键组合桩的防水根键及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键。所述防水根键周向分布键齿，防水根键包括从根端到刃端依次连接的嵌套段、直线段和钢刃刀段。防水根键包括从嵌套段贯通至钢刃刀段根端的钢筋骨架和包覆钢筋骨架的混凝土结构。嵌套段外表面包括紧密嵌套的内钢板套和外钢板套。钢刃刀段外表面包括由钢板拼接的钢刀刃。本发明专利技术还提供了一种对应制造所述防水根键的制造方法。本发明专利技术的防水根键有较高力学强度，装配防水根键的钢壁根键组合桩有较高稳定性，能与外环境稳定结合，还能实现全过程防水功能。防水根键制造以及装配简单、防水效果好，能应用于潮湿环境，环境适应力强。本发明专利技术提供的制造方法精度高，简单高效，能够一体化、批量化生产。

【技术实现步骤摘要】
应用于钢壁根键组合桩的防水根键及其制造方法
本专利技术主要涉及土木工程建造领域，涉及一种应用在钢壁根键组合桩的根键，尤其是一种防水根键及其制造方法。
技术介绍
在桥梁建设中，经常使用灌注桩作为桥梁基础。灌注桩主要是发挥桩周摩阻力及桩端端承力，未充分发挥基础与土体的共同作用，工程材料效能比较低。为此，诞生了新的基础形式——根式桩基础，随着技术的发展，钢壁根键组合桩也随之产生。由于外层空间的岩层以及土壤硬度较高，现有的钢壁根键组合桩的根键伸入外层的阻力较大，根键深入深度较短，同时，根键本身强度不足进而使装配有根键的钢壁根键组合桩稳定性不足，容易被破坏，同时由于加工精度不满足要求或精度不高，会造成根键无法顶进和止水。因此，对于桥梁建设中常用的根键或者钢壁根键组合桩以及根键对应的制造方法进行改进显得十分有必要。
技术实现思路
本专利技术提供一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，所述防水根键具有若干个周向均匀分布的键齿，所述防水根键包括从根端到刃端依次连接的嵌套段、直线段和钢刃刀段。所述防水根键包括从所述嵌套段贯通至钢刃刀段根端的钢筋骨架和包覆所述钢筋骨架的混凝土结构。所述嵌套段的外表面还包括相互紧密嵌套的内钢板套和外钢板套。所述钢刃刀段的外表面还包括由钢板拼接的钢刀刃。优选地，所述钢筋骨架包括在防水根键纵长方向上布设在各个所述键齿的齿端和根部的纵长钢筋、在防水根键横截方向上布设的连接相对的所述键齿的纵长钢筋的矩形加强筋，以及在防水根键横截方向上环绕所述键齿根部的纵长钢筋的环形加强筋。更优选地，所述位于同一平面的矩形加强筋和环形加强筋交叠连接。优选地，所述嵌套段的根端的横截面大于刃端的横截面，并且所述根端的横截面和刃端的横截面的中心在同一轴线上，使该嵌套段从根端向刃端逐渐缩小。优选地，所述内钢板套包括若干沿所述嵌套段外轮廓拼接的第一钢板。更优选地，所述外钢板套包括若干沿所述内钢板套外轮廓拼接的第二钢板，以及在所述外钢板套中间段嵌入的止水橡胶圈。进一步优选地，所述止水橡胶圈包括和所述外钢板套外轮廓匹配的橡胶钢圈、连接在所述橡胶钢圈内边缘的橡胶条、连接在所述橡胶钢圈外边缘的钢圈耳板。更进一步优选地，所述橡胶条从所述橡胶钢圈向所述刃端延伸，所述橡胶条的横截面从其根部向端部缩小，以形成尖端向刃端的勾状结构。更进一步优选地，所述外钢板套延伸出供所述钢圈耳板定位连接的第一凸缘。优选地，所述外钢板套的刃端向外表面延伸出供挡水板连接的第二凸缘。优选地，所述外钢板套的根端边沿突出所述内钢板套的根端边沿，所述嵌套段还包括封闭所述外钢板套根端开口的封端钢板，以及填充所述封端钢板和嵌套段之间空间的防渗填料。优选地，所述钢刃刀段的截面朝向根键中部的方向逐渐缩小，在该钢刃刀段的刃端形成由单层钢板构成的十字刃。本专利技术还提供一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键的制造方法，其用于制备上述应用于钢壁根键组合桩的防水根键，所述制造方法至少包括以下步骤：(1)配置所述防水根键的预制场；制备所述防水根键的包括底模和侧模的模板体系；(2)分别制备所述防水根键的内钢板套、外钢板套、钢刀刃和钢筋骨架；(3)在所述预制场对所述底模进行定位安装；(4)在所述底模上依次对所述内钢板套、外钢板套、钢筋骨架和钢刀刃进行定位安装；(5)对所述侧模进行定位安装，以完成所述模板体系的拼装；(6)向所述模板体系内浇筑混凝土；(7)对养护完成后的钢筋-钢板-混凝土结构进行脱模，以完成所述防水根键的制备。优选地，所述步骤(1)中，所述预制场包括铺设在平整地面上的三根平行放置的预制混凝土梁，所述预制混凝土梁的长度满足容纳若干个横向放置的所述模板体系。更优选地，所述预制混凝土梁上设有分别对应每一个所述模板体系的定位机构组，以便对所述模板体系进行位置确定并稳固放置。优选地，所述步骤(4)中，所述内钢板套、外钢板套与所述底模进行临时连接以实现定位；所述钢筋骨架通过垫块与所述底模进行定位；所述钢刀刃和所述钢筋骨架的刃端进行焊接以实现定位。优选地，步骤(6)中，在所述内钢套的上表面开设上通孔，和/或在所述侧模的上表面以及纵长轴线的两侧开设模具通孔，以便于混凝土的注入和振捣。本专利技术提供了一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键及其制造方法能够部分解决上述技术问题，并具有下述优点：(1)本专利技术所涉及的一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，能够借助周向分布的键齿以及钢刀刃段的钢刀刃，突破及其岩层以及土壤，使所述钢壁根键组合桩与外环境稳定地结合，钢壁根键组合桩基于此获得较高的稳定性，适合作为桥梁等建筑物的基础；(2)本专利技术所涉及的一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，所述防水根键内部的钢筋骨架以及包覆所述钢筋骨架并填充所述防水根键内部的混凝土结构所形成的结构，为所述防水根键提供了具有较高力学强度的钢筋混凝土结构，提升了防水根键的整体强度；(3)本专利技术所涉及的一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，所述防水根键主要通过止水橡胶圈、挡水板、防渗填料等结构的相互作用，实现防水根键的在嵌入前、嵌入中、嵌入后的全过程防水功能.所述防水根键还通过嵌套段的内钢板套以及外钢板套的相互作用，夹紧所述止水橡胶圈进一步保障防水功能的实现；(4)本专利技术所涉及的一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，本专利技术所述防水根键的防水功能，包括但不限于防止污水、水汽、地下水的渗入，还可以实现防止外部沙砾、土壤等物质进入防水根键的内部，影响所述防水根键的装配以及装配后的效果；(5)本专利技术所涉及的一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，所述防水根键制造及装配简单、防水效果好、防水时间长，能应用于潮湿环境，对环境适应力强；(6)本专利技术所涉及的一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键的制造方法，所述防水根键制造方法采用模板体系生产所述防水根键，具有精度高、能够批量生产各种规格的防水根键，能够保持所制造的防水根键的一致性。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术的一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键的整体示意图；图2为本专利技术所述防水根键的钢筋骨架的正视图；图3为本专利技术所述防水根键的钢筋骨架的A-A截面视图；图4为本专利技术所述防水根键的内钢套的正视图；图5为本专利技术所述防水根键的内钢套的右视图；图6为本专利技术所述防水根键的外钢套的正视图；图7为本专利技术所述防水根键的外钢套的右视图；图8为本专利技术所述外钢套的止水橡胶圈的整体示意图；图9为本专利技术装配有止水橡胶圈的外钢套的纵向剖面图；图10为本专利技术所述防水根键的钢刀刃段的正视图；图11为本专利技术所述防水根键的钢刀刃段的右视截面图；图12为本专利技术所述防水根键的制造方法的步骤流程图；图13为本专利技术所述制造方法应用的模具体系的左视图；图14为本专利技术所述模具体系中底模的B-B剖面示意图；图15为本专利技术所述模具体系中第二侧模的正视图；图16为本专利技术所述制造方法应用的预制混凝土梁的俯视图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，为更好地展示本专利技术的一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，在下文中引入钢壁根键组合桩、压浆管等辅助说明的部件，以说明所述防水根键的具体结构、以及实现功能时，钢壁根键组合桩、压浆管等辅助说明的组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，所述防水根键具有若干个周向均匀分布的键齿，其特征在于：所述防水根键包括从根端到刃端依次连接的嵌套段、直线段和钢刃刀段；所述防水根键包括从所述嵌套段贯通至钢刃刀段根端的钢筋骨架和包覆所述钢筋骨架的混凝土结构；所述嵌套段的外表面还包括相互紧密嵌套的内钢板套和外钢板套；所述钢刃刀段的外表面还包括由钢板拼接的钢刀刃。

【技术特征摘要】
1.一种应用于钢壁根键组合桩的防水根键，所述防水根键具有若干个周向均匀分布的键齿，其特征在于：所述防水根键包括从根端到刃端依次连接的嵌套段、直线段和钢刃刀段；所述防水根键包括从所述嵌套段贯通至钢刃刀段根端的钢筋骨架和包覆所述钢筋骨架的混凝土结构；所述嵌套段的外表面还包括相互紧密嵌套的内钢板套和外钢板套；所述钢刃刀段的外表面还包括由钢板拼接的钢刀刃。2.根据权利要求1所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于：所述钢筋骨架包括在防水根键纵长方向上布设在各个所述键齿的齿端和根部的纵长钢筋、在防水根键横截面方向上布设的连接相对的所述键齿的纵长钢筋的矩形加强筋，以及在防水根键横截面方向上环绕所述键齿根部的纵长钢筋的环形加强筋。3.根据权利要求2所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于：所述位于同一平面的矩形加强筋和环形加强筋交叠连接。4.根据权利要求1所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于：所述嵌套段的根端的横截面大于刃端的横截面，并且所述根端的横截面和刃端的横截面的中心在同一轴线上，使该嵌套段从根端向刃端逐渐缩小。5.根据权利要求1或4所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于，所述内钢板套包括若干沿所述嵌套段外轮廓拼接的第一钢板。6.根据权利要求5所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于，所述外钢板套包括若干沿所述内钢板套外轮廓拼接的第二钢板，以及在所述外钢板套中间段嵌入的止水橡胶圈。7.根据权利要求6所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于，所述止水橡胶圈包括和所述外钢板套外轮廓匹配的钢圈、连接在所述钢圈内边缘的橡胶条、连接在所述钢圈外边缘的钢圈耳板。8.根据权利要求7所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于，所述橡胶条从所述钢圈向所述刃端延伸，所述橡胶条的横截面从其根部向端部缩小，以形成尖端向刃端的钩状结构。9.根据权利要求7所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于，所述外钢板套延伸出供所述钢圈耳板定位连接的第一凸缘。10.根据权利要求1所述的应用于钢壁根键组合桩的防水根键，其特征在于，所述外钢板套的刃端向外表面延伸出供挡水板连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘怀刚，廖顺山，高世强，肖向荣，梁震，费永忠，杨卫平，杨杰，赵升辉，
申请(专利权)人：中交路桥华南工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44