一种预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构及方法技术

本发明专利技术提供一种预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构及方法，该围护结构包括两圈以上由预制薄钢桩拼装而成的薄钢桩地下连续墙封闭结构，相邻的薄钢桩地下连续墙封闭结构之间设置一定厚度的原状土层，每个薄钢桩地下连续墙封闭结构内相邻预制薄钢桩之间的拼接缝与相邻的薄钢桩地下连续墙封闭结构内相邻预制薄钢桩之间的拼接缝错缝设置，通过工厂预制含第一连接卡槽、第一定位卡槽的预制薄钢桩，借助连接件进行相邻预制薄钢桩的横向连接，辅以定位件进行定位，在提高围护结构整体性的同时，有效阻隔地下水的渗透；施作时错缝打设多层薄钢桩地下连续墙封闭结构，层间为原状土层，解决了现有围护结构施工过程复杂、结构质量控制难、渗漏水严重等问题。渗漏水严重等问题。渗漏水严重等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构及方法


[0001]本专利技术属于建筑施工
，特别涉及一种预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构及方法。

技术介绍

[0002]在软土地区，市政建设工程如地下隧道、地铁车站等地下结构建筑多采用地下连续墙或钻孔灌注桩作为施工阶段的围护结构。经过几十年的发展，地下连续墙和钻孔灌注桩的施工技术已经相当成熟，其作为基坑围护结构具有施工时振动小、噪声低，强度和刚度大（本质是钢筋混凝土结构），对周边地层扰动小，可适用于多种土层等诸多优点，因此该工艺在市政工程领域被广泛应用。
[0003]其中，地下连续墙的施工流程包括：导墙放样，导墙槽开挖，钢筋绑扎，模板安装，导墙浇筑及周边场地硬化；大型机械设备进场，成槽机成槽，泥浆护壁，验槽清槽；吊放接头管和钢筋笼；连接导管，浇筑水下混凝土；顶拔接头管；养护。钻孔灌注桩的施工流程包括：钢护筒埋设；钻机成孔，验孔，一次清孔；钢筋笼制作吊放；连接导管，二次清孔，浇筑水下混凝土；养护。
[0004]可见，地下连续墙围护结构施工工序多、工艺复杂，存在弃土及废泥浆的处理问题，同时每幅墙之间接头位置容易渗漏水，由于养护整体施工周期较长。钻孔灌注桩围护结构需要与止水帷幕联合使用，工序繁冗，且桩间咬合精度控制难，其施工质量一般较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构及方法，通过工厂预制含第一连接卡槽、第一定位卡槽的预制薄钢桩，借助连接件进行相邻预制薄钢桩桩间横向连接，辅以定位件进行定位，施作时错缝打设多层，层间为原状土层，解决了现有围护结构施工过程复杂、周期长，结构质量控制难、渗漏水严重等问题；同时该施工技术中的预制薄钢桩易于修复和更换，并可以在基坑内部结构施工完成后回收再利用，有效降低工程成本。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构，包括两圈以上由预制薄钢桩拼装而成的薄钢桩地下连续墙封闭结构，相邻的薄钢桩地下连续墙封闭结构之间设置一定厚度的原状土层，所述两圈以上由预制薄钢桩拼装而成的薄钢桩地下连续墙封闭结构的上表面以及两者之间的原状土层的上表面齐平，每个薄钢桩地下连续墙封闭结构内相邻预制薄钢桩之间的拼接缝与相邻的薄钢桩地下连续墙封闭结构内相邻预制薄钢桩之间的拼接缝错缝设置，每个预制薄钢桩的两侧的拼接面上均开设一根第一连接卡槽与两根第一定位卡槽，相邻预制薄钢桩之间的拼接缝是斜缝，所述第一连接卡槽位于所述预制薄钢桩的拼接面的中部并沿着预制薄钢桩的轴向通长设置，所述两根第一定位卡槽分别位于对应的第一连接卡槽的两侧，每个拼接面上所述两个第一定位卡槽分别设置于第一连接卡槽与所在拼接面的两个端部之间的中间位置上，所述两根第一定位卡槽分别设置于所述第一连接卡槽与预制
薄钢桩的拼接面的两个端部之间的中间位置上，所述两根第一定位卡槽沿着预制薄钢桩的轴向通长设置，相邻预制薄钢桩相对的拼接面贴合拼接在一起，相邻预制薄钢桩上对应的第一连接卡槽通过嵌设的连接件连接，相邻预制薄钢桩上对应的第一定位卡槽通过嵌设的定位件连接，相邻预制薄钢桩上对应的第一连接卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述连接件的横截面的形状大小相匹配，相邻预制薄钢桩上对应的第一定位卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述定位件的横截面的形状大小相匹配。
[0007]优选的，在上述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构中，所述预制薄钢桩采用梯形薄钢桩或角部薄钢桩，所述角部薄钢桩分两种，一种是外角型薄钢桩，另一种是内角型薄钢桩，所述薄钢桩地下连续墙封闭结构的转角处设置所述外角型薄钢桩或者内角型薄钢桩，所述外角型薄钢桩与内角型薄钢桩均呈直角L型，所述外角型薄钢桩上的两侧的拼接面分别与相邻的位于外侧的直角边之间的夹角为钝角，所述内角型薄钢桩上的两侧的拼接面分别与相邻的位于外侧的直角边之间的夹角为锐角，所述第一连接卡槽是T字型卡槽，采用工字型连接件作为所述角部薄钢桩与相邻的梯形薄钢桩的对应第一连接卡槽间的连接件，所述角部薄钢桩与相邻的梯形薄钢桩的对应第一连接卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述工字型连接件的横截面的形状大小相匹配，采用板状定位件作为所述角部薄钢桩与相邻的梯形薄钢桩上对应的第一定位卡槽间的定位件，所述角部薄钢桩与相邻的梯形薄钢桩上对应的第一定位卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述板状定位件的横截面的形状大小相匹配。
[0008]优选的，在上述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构中，所述预制薄钢桩采用梯形薄钢桩，所述薄钢桩地下连续墙封闭结构的转角处直接通过两个梯形薄钢桩拼接而成，所述第一连接卡槽是T字型卡槽，采用W型连接件作为转角处的两个梯形薄钢桩的对应第一连接卡槽间的连接件，转角处的两个梯形薄钢桩上对应的第一连接卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述W型连接件的横截面的形状大小相匹配; 采用L型定位件作为转角处的两个梯形薄钢桩上对应的第一定位卡槽间的定位件，转角处的两个梯形薄钢桩上对应的第一定位卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述L型定位件的横截面的形状大小相匹配。
[0009]优选的，在上述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构中，包括两圈以上由预制薄钢桩拼装而成的薄钢桩地下连续墙封闭结构，相邻的薄钢桩地下连续墙封闭结构之间设置一定厚度的原状土层，所述两圈以上由预制薄钢桩拼装而成的薄钢桩地下连续墙封闭结构的上表面以及两者之间的原状土层的上表面齐平。
[0010]优选的，在上述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构中，每个薄钢桩地下连续墙封闭结构内相邻预制薄钢桩之间的拼接缝与相邻的薄钢桩地下连续墙封闭结构内相邻预制薄钢桩之间的拼接缝错缝设置。
[0011]优选的，在上述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构中，上下相邻的预制薄钢桩之间通过连接块连接，所述连接块的横截面的形状大小与上下相邻的预制薄钢桩的横截面的形状大小相一致，每个连接块的两侧的拼接面上均开一根第二T字型卡槽与两根第二定位卡槽，每个连接块的两侧的拼接面上的第二T字型卡槽、两根第二定位卡槽的位置和横截面大小与预制薄钢桩的两侧的拼接面上的第一连接卡槽、两根第一定位卡槽的位置和横截面大小相匹配，连接块和上下相邻的预制薄钢桩之间通过若干连接机构连接；每个连接机构包括弹性锁和插脚，所述插脚设置于所述连接块上用于连接相邻预制薄钢桩的端面
上，每个插脚的侧面上开设供对应的支撑凸块水平伸入的凹槽，所述预制薄钢桩上用于连接对应连接块的端面上开设供对应的插脚伸入的沉孔，所述预制薄钢桩上用于连接对应连接块的端面上开设用于放置弹性锁的预留槽，所述沉孔与对应的预留槽之间设置横向通孔，当连接块上的插脚插入对应预制薄钢桩的沉孔内时，弹性锁的头部能够卡入插脚侧面的凹槽内，使得连接块与对应的预制薄钢桩连接，位于最下方的预制薄钢桩下端预制底部刀角。
[0012]优选的，在上述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构中，所述弹性锁包括转杆、直齿轮、弹性体、齿条段、支撑凸块、连接头、方套筒、支撑板、固定底板、导向杆以及导向管，所述支撑板竖直设置于所述固定底板上，所述支撑板的内侧面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构，其特征在于，包括两圈以上由预制薄钢桩拼装而成的薄钢桩地下连续墙封闭结构，相邻的薄钢桩地下连续墙封闭结构之间设置一定厚度的原状土层，每个薄钢桩地下连续墙封闭结构内相邻预制薄钢桩之间的拼接缝与相邻的薄钢桩地下连续墙封闭结构内相邻预制薄钢桩之间的拼接缝错缝设置，每个预制薄钢桩的两侧的拼接面上均开设一根第一连接卡槽与两根第一定位卡槽，相邻预制薄钢桩之间的拼接缝是斜缝，所述第一连接卡槽位于所述预制薄钢桩的拼接面的中部并沿着预制薄钢桩的轴向通长设置，所述两根第一定位卡槽分别位于对应的第一连接卡槽的两侧，每个拼接面上所述两个第一定位卡槽分别设置于第一连接卡槽与所在拼接面的两个端部之间的中间位置上，所述两根第一定位卡槽分别设置于所述第一连接卡槽与预制薄钢桩的拼接面的两个端部之间的中间位置上，所述两根第一定位卡槽沿着预制薄钢桩的轴向通长设置，相邻预制薄钢桩相对的拼接面贴合拼接在一起，相邻预制薄钢桩上对应的第一连接卡槽通过嵌设的连接件连接，相邻预制薄钢桩上对应的第一定位卡槽通过嵌设的定位件连接，相邻预制薄钢桩上对应的第一连接卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述连接件的横截面的形状大小相匹配，相邻预制薄钢桩上对应的第一定位卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述定位件的横截面的形状大小相匹配。2.如权利要求1所述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构，其特征在于，所述预制薄钢桩采用梯形薄钢桩或角部薄钢桩，所述角部薄钢桩分两种，一种是外角型薄钢桩，另一种是内角型薄钢桩，所述薄钢桩地下连续墙封闭结构的转角处设置所述外角型薄钢桩或者内角型薄钢桩，所述外角型薄钢桩与内角型薄钢桩均呈直角L型，所述外角型薄钢桩上的两侧的拼接面分别与相邻的位于外侧的直角边之间的夹角为钝角，所述内角型薄钢桩上的两侧的拼接面分别与相邻的位于外侧的直角边之间的夹角为锐角，所述第一连接卡槽是T字型卡槽，采用工字型连接件作为所述角部薄钢桩与相邻的梯形薄钢桩的对应第一连接卡槽间的连接件，所述角部薄钢桩与相邻的梯形薄钢桩的对应第一连接卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述工字型连接件的横截面的形状大小相匹配，采用板状定位件作为所述角部薄钢桩与相邻的梯形薄钢桩上对应的第一定位卡槽间的定位件，所述角部薄钢桩与相邻的梯形薄钢桩上对应的第一定位卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述板状定位件的横截面的形状大小相匹配。3.如权利要求1所述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构，其特征在于，所述预制薄钢桩仅采用梯形薄钢桩，所述薄钢桩地下连续墙封闭结构的转角处直接通过两个梯形薄钢桩拼接而成，所述第一连接卡槽是T字型卡槽，采用W型连接件作为转角处的两个梯形薄钢桩的对应第一连接卡槽间的连接件，转角处的两个梯形薄钢桩上对应的第一连接卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述W型连接件的横截面的形状大小相匹配; 采用L型定位件作为转角处的两个梯形薄钢桩上对应的第一定位卡槽间的定位件，转角处的两个梯形薄钢桩上对应的第一定位卡槽拼接后的横截面的形状大小与所述L型定位件的横截面的形状大小相匹配。4.如权利要求1所述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构，其特征在于，上下相邻的预制薄钢桩之间通过连接块连接，所述连接块的横截面的形状大小与上下相邻的预制薄钢桩的横截面的形状大小相一致，每个连接块的两侧的拼接面上均开一根第二T字型卡槽与两根第二定位卡槽，每个连接块的两侧的拼接面上的第二T字型卡槽、两根第二定位卡槽的
位置和横截面大小与预制薄钢桩的两侧的拼接面上的第一连接卡槽、两根第一定位卡槽的位置和横截面大小相匹配，连接块和上下相邻的预制薄钢桩之间通过若干连接机构连接；每个连接机构包括弹性锁和插脚，所述插脚设置于所述连接块上用于连接相邻预制薄钢桩的端面上，每个插脚的侧面上开设供对应的支撑凸块水平伸入的凹槽，所述预制薄钢桩上用于连接对应连接块的端面上开设供对应的插脚伸入的沉孔，所述预制薄钢桩上用于连接对应连接块的端面上开设用于放置弹性锁的预留槽，所述沉孔与对应的预留槽之间设置横向通孔，当连接块上的插脚插入对应预制薄钢桩的沉孔内时，弹性锁的头部能够卡入插脚侧面的凹槽内，使得连接块与对应的预制薄钢桩连接，位于最下方的预制薄钢桩下端预制底部刀角。5.如权利要求4所述的预制薄钢桩拼装层叠式地下围护结构，其特征在于，所述弹性锁包括转杆、直齿轮、弹性体、齿条段、支撑凸块、连接头、方套筒、支撑板、固定底板、导向杆以及导向管，所述支撑板竖直设置于所述固定底板上，所述支撑板的内侧面的四周固定连接若干水平设置的导向杆，所述方套筒内部开设通孔，所述方套筒的内部固定设有供对应导向杆伸入的导向管，所述方套筒上远离支撑板的一端设有端板，所述弹性体设置于若干水平设置的导向杆围成的空间内，所述弹性体的一端与支撑板的内壁连接，所述弹性体的另一端与方套筒的端板的一侧连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱俊男，张龙龙，潘曦，刘涛，李荣帅，王诗昆，王小峰，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：