[发明专利]一种带密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩及钢结构连续墙

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域中的基坑及明挖基础的施工，带防水密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩钢结构连续墙并形成钢结构连续墙体系，具体涉及一种用于一定含水地层条件下应用的一种密封咬合结构的钢筒或钢板桩及钢结构连续墙和应用，尤其是基坑加固围护的应用。

背景技术

钢板桩是用于围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。其强度高，容易打入坚硬土层；更可在软质土层和深水中施工，必要时加斜支撑(支护)成为一个围堰。有相当的防水性能；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用。在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰，它的用途广泛。

钢板桩及钢筒桩能用于管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。这些围堰多采用单壁封闭式，围堰内有纵横向支撑，必要时加斜支撑成为一个围堰。如中国南京长江桥的管柱基础，曾使用钢板桩圆形围堰，其直径21.9米，钢板桩长36米，有各种大小尺寸及联锁形式。待水下混凝土封底达到强度要求后，抽水筑承台及墩身，抽水设计深度可达20米。典型的应用是拉森或U型钢板桩，利用钢板桩边缘的锁扣互锁，参见图1，由于锁扣是钢性结构，密封受限，并不能阻止水的渗漏；后来水工围堰的施工中有发展出采用磁性密封贴的结构，但需要潜水员下水施加封条，止水效果仍不够好，无法用于地基或基坑钢板桩的密封止水要求；因为钢板桩在夯击于地层时无法施加磁性密封贴，难以阻止渗漏；总之，磁性密封贴是外加的密封层，而不是软性的如O形圈的内垫密封层，难以起到好的密封作用。软性的密封层无法随桩打入。

CN201611264650提出一种基坑护桩及基坑挡板，基坑护桩的桩体两侧部设置有锁槽结构，基坑挡板的挡板本体两侧部具有插扣部，该基坑护桩与基坑挡板相配合使用，基坑护桩是预制产品，可以直接利用打桩机打入坑道内两侧壁，在相邻的两个基坑护桩之间打入基坑挡板，基坑挡板在插入锁槽内弹性密封填体时要求精度特别高，这在应用中极难达到预求的密封作用。另有公司提出先张法预应力混凝土防水柱。

另U型桩防止时插打过程中钢板桩锁口内设置足够的黄油，保证其锁口质量；在抽水过程中发现漏水后及时采用即配粗砂、锯沫粉、水泥调和后在漏水上方钢板桩外侧设置堵漏导管；通过堵漏导管将堵漏调和物下放到需要堵漏上方，将粗砂、锯沫粉、水泥等吸进漏水的钢板桩锁口缝隙中将其填充密实达到止水效果。此防水的效果不好，且工程量大。另有在基坑施工中，混凝土防水层也可采用，须使用大型专用施工设备在地层搅拌注入混凝土浆并要等其凝固，成本太高。

发明内容

本发明目的在于，提出一种带密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩及钢桩连续墙，主要用于基坑加固围护的应用，也用于水工施工和重要的基础性工程。能够增加基坑围护强度和稳定性，低成本的隔绝地下水与基坑地下结构的联系，以便在密封结构钢板桩帷幕的保护下进行开挖施工地基及桩基，将密封结构钢板桩可靠的、规模的用于市政建设工程，尤其是应用于包括泥沙、淤泥层等在内的土层环境的基坑围护桩；可以大大提高基坑挡墙(亦称围护或围护桩)工艺质量；可以缩短工期、提高功效、降低成本、节能环保；有效控制基坑围护变形、确保对周围环境影响小、对基坑的施工安全亦能够有所保证，对基坑周围综合管线亦影响小，可用于市区内施工场地局促的场所。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：带密封槽及咬合结构的钢筒桩、钢板桩及构成的钢结构连续墙，钢筒桩、钢板桩或钢结构连续墙带有防水密封槽；钢板或钢筒桩与桩的连接处，起码设有一个用于密封的槽，咬合结构是附加于密封的槽的附加结构，此槽的横截面为凸出弧形(如半圆、圆、椭圆)、凹形或多边形，槽内镶有相匹配(如相同截面积，略小的截面积均可、形状近似均可)的管，一般为钢管或其他材质的管，钢板或钢筒桩与槽内钢管一并或分别夯入地层，将钢管拨出后，槽内空腔预留存或注入防水密封材料，形成钢板或钢筒桩与桩的连接处的防水密封层。防水密封材料一般包括/但不限于：堵漏剂(玻璃胶、防水室、堵漏灵、堵漏王、堵漏能、确保时、水不漏等)；灌浆材料(聚氨酯灌浆材料、丙凝、环氧树脂灌浆材料、水泥类灌浆材料等)；遇水膨胀止水条等等。

桩与桩之间设有咬合结构，所述用于密封的槽均开设在相邻的桩与桩横截面的相邻咬合的直线或弧线的上，桩与桩咬合连接处的槽在某一个桩上，其横截面为圆、椭圆或多边形，槽内镶有钢管，且为圆管或方管；钢管的截面积(圆管或方管或其它形状的管)为3-20平方厘米为好，尤其是4-9平方厘米。亦可根据具体需要设定其形状、位置、数量和截面尺寸。