[发明专利]一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法

说明书

本发明的一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法，针对现有基坑围护结构施工效率低、止水效果差，造成环境影响和资源浪费的问题，它包括若干钢管桩，相邻两根钢管桩的阴锁扣和阳锁扣相互咬合为一体，阳锁扣为成品止水注浆管；阴锁扣与钢管桩本体之间固接第一连接件，阳锁扣与钢管桩本体之间固接第二连接件，第一、二连接件形成的空腔内插入回灌注浆管，连接件的底部均设置有封堵塞；施工方法：相邻两根钢管桩的阴、阳锁扣咬合；在阳锁扣内注浆，使浆液有针对性地填充阴、阳锁扣的咬合区域，在钢管桩顶部施工压顶梁；拔桩时，在第一、二连接件内插入回灌注浆管，边拔桩边同步注浆，对钢管桩拔出时形成的土间空隙进行回灌。

技术领域

本发明涉及基坑工程设计及施工技术领域，特别涉及一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法。

背景技术

基坑围护结构是一种主要承受基坑开挖卸荷所产生的水土压力，并将此压力传递到支撑，以稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。目前，适用于软土地区开挖深度5m～15m的常规围护结构型式有钢板桩、型钢水泥土搅拌墙(即SMW工法桩)、钻孔灌注桩、咬合桩等。

其中，钢板桩施工快，造价低，但在软土地区，钢板桩仅适用于挖深不超过7m的浅基坑，当基坑挖深较大，或当基坑紧邻变形敏感建(构)筑物时，由于钢板桩抗侧刚度小，会使基坑产生较大变形，对环境影响较大，且钢板桩锁扣咬合处止水效果差，易产生渗漏水现象，故钢板桩有很大的使用局限性；型钢水泥土搅拌墙是采用水泥土搅拌桩内插H型钢后形成的围护结构，但型钢水泥土搅拌墙刚度较小，基坑较深或开敞暴露较长时，围护结构变形较大，易产生渗漏水问题，带来安全隐患，且围护结构的变形也会影响型钢拔出；钻孔灌注桩刚度较大，但灌注桩为分离式排桩，其本身不可止水，须在外侧加设水泥土搅拌桩等止水帷幕，才能使围护结构具有止水功能，而且钻孔灌注桩成型也需养护时间，降低了施工效率；咬合桩通过第二序次施工的桩与已有的第一序次施工的桩之间进行切割咬合，形成可止水的整体围护结构，但咬合桩需进行二次咬合，对施工组织要求高，此外，咬合桩主要采用全套管钻机成孔，对施工设备依赖性大，且一般施工单位缺乏经济实力购置多种直径的套管，也使得咬合桩的桩径使用受到限制。

此外，基坑围护结构作为一种施工临时挡墙结构，在地下工程施工完毕后，基坑围护结构即无需再发挥作用，然而，目前多数常规深基坑围护结构仍埋于地下成为永久废弃物，造成环境污染和资源浪费，因此，迫切需要开发一种环境影响小、安全高效、绿色环保、造价经济的围护结构型式及其施工工艺。

发明内容

针对现有的基坑围护结构刚度小、施工效率低、止水效果差、环境影响大、而且成为地下永久废弃物，造成资源浪费的问题。本发明的目的是提供一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法，多个钢管桩通过阴、阳锁扣咬合连接成集大刚度挡土、动态跟踪止水、快速浆液回灌于一体的多功能装配式围护结构，可替代钢板桩、咬合桩、钻孔灌注桩等常规围护结构，确保对周边环境的有效保护，且具有节材、节地、节能、环保的优点，可产生良好的经济及社会效益，为城市地下空间的可持续开发提供重要技术支撑。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动态止水、自回灌的装配式围护结构，它包括若干并列设置的钢管桩，所述钢管桩包括钢管桩本体以及固接于所述钢管桩本体外壁的一对阴锁扣和阳锁扣，相邻两根所述钢管桩的阴锁扣和阳锁扣相互咬合为一体，所述阳锁扣为成品止水注浆管，所述阳锁扣底端呈圆锥形并具有若干注浆孔隙，且所述阳锁扣侧壁设有若干射浆孔；所述阴锁扣与所述钢管桩本体之间固接第一连接件，所述阳锁扣与所述钢管桩本体之间固接第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件的内腔插入回灌注浆管，所述第一连接件和所述第二连接件的底部均设置有封堵塞。

优选的，所述阴锁扣的横截面呈“C”形，所述阴锁扣的槽口的宽度小于所述阳锁扣的外径，使得所述阳锁扣能够卡扣于所述阴锁扣的槽口内。

优选的，所述阴锁扣槽口的夹角α为60°～90°。