H型預應力混凝土樁及採用該樁的拼接牆的製作方法與工藝

2023-05-29 00:12:46

本實用新型屬於各類建築結構體系的樁基基礎工程的技術領域，尤其涉及一種H型預應力混凝土樁，本實用新型還涉及一種採用該樁的拼接牆，該拼接牆可作為岸堤防護牆、基坑圍護及管廊使用。

背景技術：
大型的地下建築、港口碼頭岸牆、河道護岸的整治、管廊的施工等，這些建築物在施工時，需對自身或四周建築物的基礎實施圍護。目前常採用的作為維護的防護牆有三種形式，第一種是採用多個鋼筋混凝土圓形樁結合水泥攪拌樁之後插入土壤形成圍護牆，也有採用多個T形樁或採用SMW工法製成的水泥攪拌樁插入土壤形成圍護牆。SMW工法和鑽孔灌注樁製造圍護牆時需圍堰填土，造價驚人，而T型樁等受其形狀所限，在做圍護時穩定性並不理想。第二種是採用鋼板樁及其結合牆的方式，其結構如一申請號為CN200680009749.6(公告號為CN101146960A)的中國發明專利《組合板樁牆》及申請號為CN200480018307.9(公告號為CN1813108A)的中國發明專利《鋼製的工字形板樁牆型材》披露了類似防護牆結構。這兩份公開的專利申請所採用的承載元件均為熱軌製造，為製成這種杵頭形的連接尾段，需經粗軋、精軋等工序，昂貴的軋輥組花費是驚人的。第三種是採用彼此通過筋槽插配結構依次相連的H型支護樁構成的岸堤防護牆，如一專利號為ZL201320461012.5(公告號為CN203559411U)的中國實用新型專利《H型支護樁連接結構》就披露了這樣一種岸堤防護牆形式，該防護牆形式採用多根H型支護樁通過拼接結構依次無間隙的拼接在一起。故其成本相較於前面兩種，其成本較低，且施工方便，這種H型預應力混凝土樁，包括兩個翼緣及連接兩個翼緣的腹板，所述H型預應力混凝土樁的橫截面為由兩個翼緣及連接兩個翼緣的腹板構成的H形，兩個翼緣和腹板在H型預應力混凝土樁的兩側形成沿樁體長度方向延伸的凹槽部；但樁與樁之間的結合通過筋槽配合結構構成，首先筋槽配合結構中的凸筋和插槽結構特點，導致成型該樁的模具結構複雜，而且在施工時，必須保證凸筋向下插入面積較小的插槽內，施工不方便，對施工精度要求較高。再者，現有H型樁打入地基後，相鄰兩根H型預應力混凝土樁中相對的兩個凹槽部所共同圍成的空間內依舊為土壤結構，根據拼接牆的不同用途，有的需要密不透水，故現有採用H型樁做成的拼接牆，其還要採用這樣一道工序，就是利用高壓水槍，將兩個凹槽部所共同圍成的空間內的土壤衝散，然後用泵將泥漿抽出，以在兩個凹槽部所共同圍成的空間形成中空，然後再於這個空間內灌注混凝土，其不僅能強化拼接牆結構，還能有效防止漏水，但其利用高壓水槍和水泵共同作用，才能形成中空的空間，施工不方便，且會延長施工工期。前述這種密不透水的拼接牆適合作為基坑圍護使用，但並不適合作為岸堤防護牆使用，這種防護牆水不能完全滲透過，將岸堤與河流完全阻斷，破壞了河堤的生態平衡。

技術實現要素：
本實用新型所要解決的第一個技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種適合作為拼接牆使用的H型預應力混凝土樁，該H型預應力混凝土樁打入地基後，可直接將凹槽部內的土壤擠出，便於在相鄰兩根H型預應力混凝土樁的兩個凹槽部所共同圍成的空間內形成直接形成中空而不需要額外清理空間內的土壤，方便進行後續工序。本實用新型解決上述第一個技術問題採用的技術方案為：一種H型預應力混凝土樁，包括兩個翼緣及連接兩個翼緣的腹板，所述H型預應力混凝土樁的橫截面為由兩個翼緣及連接兩個翼緣的腹板構成的H形，兩個翼緣和腹板在H型預應力混凝土樁的兩側形成沿樁體長度方向延伸的凹槽部；其特徵在於：至少一個所述凹槽部內具有擋塊，所述H型預應力混凝土樁的頂部與所述擋塊的頂部之間預設有一個距離。作為優選，上述擋塊的寬度大於凹槽部的深度。這樣凸起翼緣側面的擋塊部分可與相鄰另一H型預應力混凝土樁上的凹槽部配合，具有導向作用，同時在橫截面積方向上將凹槽部封閉，更好將凹槽部中的泥土擠出，擠出效果更佳。當然擋塊也可以與凹槽部的橫截面外形相配，其只擠出本H型預應力混凝土樁的凹槽部內的土壤。進一步優選，上述擋塊側凸出翼緣側面的部分橫截面外形與凹槽部的橫截面外形匹配。這樣同一擋塊可同時將相鄰的另一根H型預應力混凝土樁的凹槽部內的土壤擠出，該相鄰的另一根H型預應力混凝土樁的凹槽部內無需再設置擋塊。更進一步優選，上述擋塊位於所述凹槽部的中部，擋塊將凹槽部分隔成上、下兩部分，所述位於凹槽部的中部，是指位於凹槽部兩端之間的某一位置，並非是指正中心位置，根據工程設計需要，擋塊的位置可以位於凹槽部的上半部某一位置，也可以位於凹槽部的下半部某一位置。這樣可使得擋塊上方的凹槽部的長度小於整個樁身的長度，減少泥土的擠出量，利於樁身打入土壤中，並可使位於擋塊上方的由相鄰兩根H型預應力混凝土樁的兩個凹槽部所共同圍成的空間內灌注的混凝土更少，降低成本，而且可在擋塊下方的凹槽部兩側的翼緣上設置透水結構，以利於生態環保，設計更為合理。進一步改進，上述翼緣的側面沿其長度方向設有側向凸起的用以將相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁搭接在一起的臺階部，在相鄰的兩根H型預應力混凝土樁通過位於各自翼緣側面的臺階部搭接在一起的狀態下，搭接在一起的臺階部的搭接側面相互對設。相鄰的兩根H型預應力混凝土樁通過臺階部搭接在一起，便於搭建，也利於打樁時的導向，使得施工更精確，相鄰兩H型預應力混凝土樁通過臺階部限位結合牢靠；同時，臺階部的結構特點，使得具有臺階部的H型預應力混凝土樁與現有設有插槽的H型預應力混凝土樁相比，更易成型，其模具結構簡單，降低樁的製造成本及難度。作為優選，上述搭接側面為斜面。臺階部的搭接側面設為斜面其一是方便製造時模具的脫模，另外在臺階部相互搭接過程中，其端面為斜面配合，對臺階部的搭接有導向作用。作為一種選擇，上述H型預應力混凝土樁的四個翼緣側面均設有所述臺階部，所述H型預應力混凝土樁的二個凹槽部中只有一個凹槽部中設有所述擋塊，位於擋塊上方的前後兩側臺階部為連續的長筋條狀，另一個凹槽部的前後兩側的臺階部也為連續的長筋條狀。該H型預應力混凝土樁結構可用以搭建不透水的拼接牆，這種拼接牆適合作為基坑圍護及城市管廊使用。作為另一種選擇，上述H型預應力混凝土樁的四個翼緣側面均設有臺階部，所述H型預應力混凝土樁的二個凹槽部內只有一個凹槽部中設有所述擋塊，位於擋塊上方的前後兩側臺階部為多根並沿翼緣的長度方向上下間隔設置的臺階部，上下相鄰兩臺階部之間形成第一間距，另一個凹槽部的前後兩側的臺階部為連續的長筋條狀，且上下間隔設置的臺階部的第一寬度大於長筋條狀的臺階部的第二寬度。該H型預應力混凝土樁相互搭接後，可形成滲水通道，適合作為江河湖海的岸堤防護牆使用，這樣河水就可以通過滲水通道滲透到岸堤泥土中，使岸堤附近的土壤保持足夠的水分，另外，如岸堤附近的土壤水分過量，也可透過滲水通道滲透到河水中，實現河流與岸堤土壤中的水分交換，再者防護牆上的滲水通道能為魚蝦貝等生物提供寄宿和繁殖場所，最終使本岸堤防護牆更利於生態平衡，同時可避免岸堤土壤因河水衝刷造成流失。作為選擇，位於H型預應力混凝土樁一側凹槽部的前後兩個翼緣的側面上設有凸筋，位於H型預應力混凝土樁另一側凹槽部的前後兩個翼緣的側面設有供所述凸筋插配的插槽。這種H型預應力混凝土樁通過筋槽插配結構拼接。作為選擇，上述凸筋為連續的長筋條狀。該H型預應力混凝土樁結構可用以搭建不透水的拼接牆，這種拼接牆適合作為基坑圍護及城市管廊使用。作為另一種選擇，上述凸筋有多根並沿翼緣的長度方向上下間隔設置，上下相鄰兩凸筋之間形成第二間距，所述凸筋的第三寬度大於插槽的深度。該H型預應力混凝土樁相互搭接後，可形成滲水通道，適合作為江河湖海的岸堤防護牆使用。本實用新型所要解決的第二個技術問題是提供一種採用前述H型預應力混凝土樁的拼接牆，該H型預應力混凝土樁插入土壤後，兩根H型預應力混凝土樁中相對的兩個凹槽部可直接形成中空的空間，無需額外工序清理空間內的土壤，便於在空間內灌注水泥、填充碎石或顆粒物，可適應不同的工程需要，也可縮短拼接牆的施工工期。一種採用H型預應力混凝土樁的拼接牆，其特徵在於：包括多根插入土壤中的所述H型預應力混凝土樁，相鄰兩根H型預應力混凝土樁通過位於各自翼緣側面的臺階部搭接在一起，搭接在一起的兩翼緣的臺階部的搭接側面相互對設，位於擋塊上方的相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁中相對的兩個凹槽部所共同圍成的空間內灌注有混凝土。其為不透水的拼接牆，這種拼接牆適合作為基坑圍護及城市管廊使用。一種採用H型預應力混凝土樁的拼接牆，其特徵在於：包括多根插入土壤中的所述H型預應力混凝土樁，相鄰兩根H型預應力混凝土樁通過位於各自翼緣側面的臺階部搭接在一起，搭接在一起的兩翼緣的臺階部的搭接側面相互對設，位於擋塊上方的相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁中相對的兩個凹槽部所共同圍成的空間內填充有碎石或顆粒物。其為可透水的拼接牆，適合作為江河湖海岸堤防護牆使用。一種採用H型預應力混凝土樁的拼接牆，其特徵在於：包括多根插入土壤中的所述H型預應力混凝土樁，相鄰的兩根H型預應力混凝土樁通過位於翼緣側面的凸筋和插槽插配拼接在一起，位於擋塊上方的相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁中相對的兩個凹槽部所共同圍成的空間內灌注有混凝土。其為不透水的拼接牆，這種拼接牆適合作為基坑圍護及管廊使用。一種採用H型預應力混凝土樁的拼接牆，其特徵在於：包括多根插入土壤中的所述H型預應力混凝土樁，相鄰的兩根H型預應力混凝土樁通過位於翼緣側面的凸筋和插槽插配拼接在一起，位於擋塊上方的相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁中相對的兩個凹槽部所共同圍成的空間內填充有碎石或顆粒物。其為可透水的拼接牆，適合作為江河湖海岸堤防護牆使用。與現有技術相比，本實用新型的優點在於：凹槽部內固定有擋塊，，H型預應力混凝土樁的頂部與擋塊的頂部之間具有一定間距，使得擋塊上方可以存在由所述凹槽部圍成的空間，這樣將樁打入土壤中，擋塊能將原本應該位於凹槽部內泥土向下排擠出去，打樁完成後，擋塊上方的凹槽部圍成的空間內基本沒有泥土，便可直接在凹槽部構成的空間內灌注水泥或填充碎石，無需額外的高壓水槍及水泵的清理泥土工序，簡化施工工序，縮短工期。附圖說明圖1為本實用新型H型預應力混凝土樁第一個實施例的結構示意圖一；圖2為本實用新型H型預應力混凝土樁第一個實施例的結構示意圖二；圖3為本實用新型H型預應力混凝土樁第一個實施例的俯視圖；圖4為本實用新型H型預應力混凝土樁第二個實施例的結構示意圖一；圖5為本實用新型H型預應力混凝土樁第二個實施例的結構示意圖二；圖6為本實用新型H型預應力混凝土樁第二個實施例的俯視圖；圖7為本實用新型H型預應力混凝土樁第三個實施例的結構示意圖一；圖8為本實用新型H型預應力混凝土樁第三個實施例的結構示意圖二；圖9為本實用新型H型預應力混凝土樁第三個實施例的俯視圖；圖10為本實用新型H型預應力混凝土樁第四個實施例的結構示意圖一；圖11為本實用新型H型預應力混凝土樁第四個實施例的結構示意圖二；圖12為本實用新型H型預應力混凝土樁第四個實施例的俯視圖；圖13為本實用新型拼接牆第一個實施例的立體結構示意圖；圖14為本實用新型拼接牆第一個實施例的俯視圖；圖15為本實用新型拼接牆第二個實施例的立體結構示意圖；圖16為本實用新型拼接牆第三個實施例的立體結構示意圖；圖17為本實用新型拼接牆第四個實施例的立體結構示意圖；具體實施方式以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1～3所示，為本實用新型H型預應力混凝土樁的第一個實施例。一種H型預應力混凝土樁1，系工廠預製生產，長度12米，其包括兩個翼緣11及連接兩個翼緣11的腹板12，H型預應力混凝土樁1的橫截面為由兩個翼緣11及連接兩個翼緣11的腹板12構成的H形，兩個翼緣11和腹板12在H型預應力混凝土樁1的左右兩側形成沿樁體長度方向延伸的凹槽部13；在至少一個凹槽部13內固定有在橫截面方向上能夠將凹槽部13封閉的擋塊2，H型預應力混凝土樁1的頂部與擋塊的頂部之間具有一個距離L，使得擋塊2上方可以存在由所述凹槽部13圍成的空間。本實施例中，擋塊2的寬度s大於凹槽部13的深度h1。擋塊2側凸出翼緣側面的部分橫截面外形與凹槽部13的橫截面外形匹配。擋塊2位於凹槽部13的中部，該擋塊2將凹槽部13分隔成上、下兩部分，位於擋塊2上方的凹槽部13長度大於位於擋塊2下方的凹槽部13長度。翼緣11的側面沿其長度方向設有側向凸起的用以將相鄰的兩根H型預應力混凝土樁1搭接在一起的臺階部3，在相鄰的兩根H型預應力混凝土樁1通過位於各自翼緣11側面的臺階部3搭接在一起的狀態下，搭接在一起的臺階部3的搭接側面31相互對設。搭接側面31為斜面，臺階部3的側面31設為斜面其一是方便製造時模具的脫模，另外在臺階部3相互搭接過程中，其端面為斜面配合，對臺階部3的搭接有導向作用。H型預應力混凝土樁1的四個翼緣11側面均設有臺階部3，H型預應力混凝土樁1的二個凹槽部13中只有一個凹槽部13內設有擋塊2，位於擋塊2上方的凹槽部13的前後兩翼緣側面的臺階部3為連續的長筋條狀，另一個凹槽部13的前後兩翼緣側面的臺階部3也為連續的長筋條狀。採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2上方H型預應力混凝土樁1的拼接處不透水，適合作為基坑圍護或城市管廊使用。當然，擋塊2下方的前後兩翼緣側面也可以設置臺階部，臺階部3適合採用上下間隔設置的臺階部3形式，使得採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2下方H型預應力混凝土樁1的拼接處可以透水。這種設計更環保和人性化。作為管廊使用時，土壤中的水可在擋塊2下方相互滲透。凹槽部13內固定有在橫截面方向上將凹槽部封閉的擋塊2，擋塊2上方保留有凹槽部13，這樣將樁打入土壤中，擋塊2能將原本應該位於凹槽部13內泥土向下排擠出去使得凹槽部圍成的空間直接形成中空，打樁完成後，擋塊2上方的凹槽部13內基本沒有泥土，便可直接在凹槽部12構成的中空的空間6內灌注水泥或填充碎石，無需額外的高壓水槍及水泵的清理泥土工序，簡化施工工序，縮短工期。如圖4～6所示，為本實用新型H型預應力混凝土樁的第二個實施例。本實施例和第一個實施例的不同點在於：H型預應力混凝土樁1的四個翼緣11側面均設有臺階部3，所述H型預應力混凝土樁1的二個凹槽部13中只有一個凹槽部13內設有所述擋塊2，位於擋塊2上方的凹槽部的前後兩翼緣側面的臺階部3為多根並沿翼緣11的長度方向上下間隔設置的臺階部3，上下相鄰兩臺階部2之間形成第一間距d1，另一個凹槽部13的前後兩側的臺階部3為連續的長筋條狀，且上下間隔設置的臺階部3的第一寬度m1大於長筋條狀的臺階部3的第二寬度m2。採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2上方H型預應力混凝土樁1的拼接處通過第一間距d1可以透水，適合作為江河湖海的岸堤防護牆使用。如圖7～9所示，為本實用新型H型預應力混凝土樁的第三個實施例。本實施例和第一個實施例的不同點在於：位於H型預應力混凝土樁1一側凹槽部的前後兩個翼緣11的側面上設有凸筋4，位於H型預應力混凝土樁1另一側凹槽部的前後兩個翼緣11的側面設有供所述凸筋4插配的插槽5。凸筋4為連續的長筋條狀。採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2上方H型預應力混凝土樁1的拼接處不透水，適合作為基坑圍護或城市管廊使用。如圖10～12所示，為本實用新型H型預應力混凝土樁的第四個實施例。本實施例和第三個實施例的不同點在於：凸筋4有多根並沿翼緣11的長度方向上下間隔設置，上下相鄰兩凸筋4之間形成第二間距d2，所述凸筋4的第三寬度m3大於插槽5的深度x。採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2上方H型預應力混凝土樁1的拼接處通過第二間距d2可以透水，適合作為江河湖海的岸堤防護牆使用。如圖13、14所示，為本實用新型拼接牆的第一個實施例。一種採用實施例1的H型預應力混凝土樁1的拼接牆，包括多根插入土壤中的H型預應力混凝土樁1，相鄰兩根H型預應力混凝土樁1通過位於各自翼緣11側面的臺階部3搭接在一起，搭接在一起的兩翼緣11的臺階部3的搭接側面31相互對設，位於擋塊2上方的相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁1中相對的兩個凹槽部13所共同圍成的空間6內灌注有混凝土。採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2上方H型預應力混凝土樁1的拼接處不透水，適合作為基坑圍護或城市管廊使用。如圖15所示，為本實用新型拼接牆的第二個實施例。一種採用實施例2的H型預應力混凝土樁1的拼接牆，包括多根插入土壤中的H型預應力混凝土樁1，相鄰兩根H型預應力混凝土樁1通過位於各自翼緣11側面的臺階部3搭接在一起，搭接在一起的兩翼緣11的臺階部3的搭接側面31相互對設，位於擋塊2上方的相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁1中相對的兩個凹槽部13所共同圍成的空間6內填充有碎石或顆粒物，譬如，可以在土工布內裝滿沙子，然後將裝滿沙子的土工布放入在空間6內，這種結構能滿足水分在拼接牆兩側的充分滲透。採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2上方H型預應力混凝土樁1的拼接處通過第一間距d1可以透水，適合作為江河湖海的岸堤防護牆使用。如圖16所示，為本實用新型拼接牆的第三個實施例。一種採用實施例3的H型預應力混凝土樁1的拼接牆，包括多根插入土壤中的H型預應力混凝土樁1，相鄰的兩根H型預應力混凝土樁1通過位於翼緣11側面的凸筋4和插槽5插配拼接在一起，位於擋塊2上方的相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁1中相對的兩個凹槽部13所共同圍成的空間6內灌注有混凝土。採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2上方H型預應力混凝土樁1的拼接處不透水，適合作為基坑圍護或城市管廊使用。如圖17所示，為本實用新型拼接牆的第四個實施例。一種採用實施例4的H型預應力混凝土樁1的拼接牆，包括多根插入土壤中的H型預應力混凝土樁1，相鄰的兩根H型預應力混凝土樁1通過位於翼緣11側面的凸筋2和插槽3插配拼接在一起，位於擋塊2上方的相鄰的兩根所述H型預應力混凝土樁1中相對的兩個凹槽部13所共同圍成的空間6內填充有碎石或顆粒物，譬如，可以在土工布內裝滿沙子，然後將裝滿沙子的土工布放入在空間6內，這種結構能滿足水分在拼接牆兩側的充分滲透。採用本實施例製成的拼接牆，其在擋塊2上方H型預應力混凝土樁1的拼接處通過第二間距d2可以透水，適合作為江河湖海的岸堤防護牆使用。儘管以上詳細地描述了本實用新型的優選實施例，但是應該清楚地理解，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。