现浇空芯方桩及其组合型地下连续墙板和施工方法 技术领域 本发明涉及土木建筑工程中的桩以及基坑支护结构， 特别涉及一种空芯方桩， 以 及用该方桩形成的钢筋砼地下连续墙板。
背景技术 目前在基坑支护结构中， 常用的方法有钻孔灌注桩、 地下连续墙、 SMW 工法等形式， 其中钻孔灌注桩结构只能挡土， 不能止水， 尚需另配止水结构， 方能完成支护体功能， SMW 工 法虽然可做到挡土止水合二为一， 但因其刚度小， 变形大而受到许多限制， 传统的地下连续 墙结构即可以挡土又可以止水， 但其施工时泥浆排量大， 造价又较高， 难以用到一般的工程 中去， 本人发明的预制管桩复合支护墙板 ( 专利号 200620125443.4)， 具有支护刚性大， 经 济可靠、 施工方便、 挡土阻水合二为一等诸多优点， 但由于管桩为预制构件， 支护墙板的强 度和刚度调节不是很灵活。有些 ‘工’ 字形模具虽然可以做到挡土、 止水、 墙体结构三合一， 但是因为其是由 ‘工’ 字形模具形成的格栅连续墙， 他的结合部位是 ‘工’ 字形的两个翼縁， 结合面相对较小， 结合部位容易成为止水的薄弱环节。
发明内容
技术问题 ： 本发明的目的旨在提供一种现浇空芯方桩及其组合型地下连续墙板和 施工方法， 该方桩可以独立使用作为工程桩或支护桩， 也可以排列施工形成地下连续墙板， 它克服了现有技术的不足， 组合型空芯方桩地下连续墙板用在支护结构时， 可以做到挡土、 止水、 结构三合一， 而且刚度大， 现场灌注， 钢筋随土质情况、 土压力的大小配置， 强度和刚 度易于调节， 工程造价低， 可大幅度降低工程费用。
技术方案 ： 本发明的现浇空芯方桩呈长 ( 准长 ) 方形， 桩的芯部为土体， 独立使用 时， 可作为工程桩或支护桩 ； 当连续排列施工时， 即形成了组合型空芯方桩地下连续墙板， 在组合型空芯方桩的空芯部分是土体， 连续墙板根据受力的大小配置钢筋， 并浇筑混凝土， 从而形成即可以挡土止水， 又可以承受外力的支护结构。
本发明的现浇空芯方桩的截面为回字形的空心结构， 该现浇空芯方桩的内壁与外 壁之间设有方形钢筋笼， 由砼填充在空芯方桩的内壁与外壁之间并包裹方形钢筋笼， 在空 芯方桩的下部设有回字形桩尖。
本发明的空芯方桩的组合型地下连续墙板由多个并排排列的现浇空芯方桩组合 而成， 在每两个相邻的空芯方桩之间设有型钢， 位于空芯方桩下部的回字形桩尖具有偏尖， 即后一个空芯方桩的桩尖在与前一个空芯方桩相接触的一侧， 与空芯方桩的侧壁平行， 桩 尖的斜面为单边向内侧斜， 其他三个边的桩尖为 v 字型二边斜。
本发明的现浇空芯方桩的组合型地下连续墙板的施工方法是 ：
1) 用起吊设备吊起震动沉管设备、 夹持器、 以及回字形模板 ；
2) 用细铁丝将具有偏尖的回字形桩尖悬挂在回字形模板的下方 ；
3) 移动起吊设备， 吊起设有悬挂回字形桩尖的回字形模板， 使得回字形桩尖置于预定位置 ；
4) 启动震动沉管设备将第一个桩尖和第一根回字形模板沉入到地下预定标高 ；
5) 重复上述 1 ～ 4 步， 再分别沉入第二、 三、……根回字形模板和回字形桩尖，
6) 在第一根回字形模板内放置方形钢筋笼， 并灌注砼 ；
7) 启动震动沉管设备边振动边提升第一根回字形模板， 形成第一根回字形方桩 ；
8) 重复上述 6 ～ 7 步， 形成第二、 三、 ……根回字形方桩， 并在拔出回字形模板后， 随即将型钢插入尚没有凝固的混凝土中，
至此， 即完成组合型现浇空芯方桩地下连续墙板的施工。
所述的回字形模板上设有第一导向轨、 第二导向轨 ； 其中， 第一根回字形模板上的 第二导向轨与第二根回字形模板上的第一导向轨相配合连接， 第二根回字形模板上的第二 导向轨与第三根回字形模板上的第一导向轨相配合连接， 如此顺延。
有益效果 ： 与传统的地下连续墙， 以及与本人申请的格栅状地下连续墙板相比， 本 发明有诸多优点 ：
1) 由于组合型空芯方桩地下连续墙板的芯部是原状土， 可以节约材料， 降低造价。
2) 在施工的过程中不用水， 不仅节约用水， 而且还没有泥浆的排放和运输问题。 3) 由于采用了钢模板， 所以克服了传统地下连续墙的塌孔和缩径问题。
4) 该支护结构挡土、 止水和地下室外墙三合一， 节省场地、 节省造价。
5) 二个 ‘回’ 字形之间的接触面要比二个 ‘工’ 字形之间的接触面大的多， 从而极 大地加强了接触面的抗渗性能。
6) 方形截面较工字形截面的强度大， 刚度好， 整体性高， 因此， 由空芯方桩形成的 地下连续墙要较由工字形桩形成的地下连续墙的性能好。
附图说明 图 1 为回字形模板截面示意图。
图 2 为空芯方桩截面示意图。
图 3 为带导向轨的回字形模板截面示意图。
图 4 为回字形桩尖截面示意图。
图 5 为具有偏尖的回字形桩尖截面示意图。
图 6 为施工机械及模板关系示意图。
图 7 为组合型空芯方桩地下连续墙板截面示意图。
以上的图中有 ： 空芯方桩 1、 方形钢筋笼 1-1、 混凝土 1-2， 起吊设备 2， 震动沉管设 备 3， 夹持器 4， 带导向轨回字形模板 5、 第一导向轨 5-1、 第二导向轨 5-2， 细铁丝 6， 回字形 桩尖 7、 偏尖 7-1， 型钢 8。
具体实施方式
本发明的现浇空芯方桩的截面为回字形的空心结构， 该空芯方桩 1 的内壁与外壁 之间设有方形钢筋笼 1-1， 由砼 1-2 填充在空芯方桩的内壁与外壁之间并包裹方形钢筋笼 1-1， 在空芯方桩 1 的下部设有回字形桩尖 7。
本发明的现浇空芯方桩组合型地下连续墙板由多个并排排列的现浇空芯方桩 1组合而成， 在每两个相邻的空芯方桩 1 之间设有型钢 8， 位于空芯方桩 1 的下部的回字形桩 尖 7 具有偏尖 7-1， 即后一个空芯方桩的桩尖在与前一个空芯方桩相接触的一侧， 与空芯方 桩 1 的侧壁平行， 桩尖的斜面为单边向内侧斜， 其他三个边的桩尖为 v 字型二边斜。多个这 样的现浇空芯方桩连续施工组成了地下连续墙板。
实施例 1
某工程采用现浇空芯方桩， 桩的截面尺寸为 ： 1200x1000mm， 方桩壁厚 200mm， 配筋 16@20， 骨筋 @10@150， 混凝土采用 c30， 桩长 36m， 为摩擦桩。
实施例 2
某工程基坑开挖深度 15.8m， 采用现浇空芯方桩地下连续墙板进行支护， 连续墙板 总厚度 1200mm， 内外墙板厚度均为 220mm， 肋板厚度为 440mm， 每个回字形内外墙板配纵向 钢筋均为 10@20， 肋板配纵向钢筋 4@16， 箍筋采用 A8@150， 桩尖采用具有偏尖的钢筋砼回字 形桩尖。
以上实施例 2 组合型现浇空芯方桩地下连续墙板制作方法是 ：
1) 用起吊设备 2 吊起震动沉管设备 3、 夹持器 4、 以及回字形模板 5 ；
2) 用细铁丝 6 将具有偏尖 7-1 的回字形桩尖 7 悬挂在回字形模板 5 的下方 ；
3) 移动起吊设备， 吊起设有悬挂回字形桩尖 7 的回字形模板 5， 使得回字形桩尖 7 置于预定位置 ；
4) 启动震动沉管设备将第一个桩尖和第一根回字形模板沉入到地下预定标高 ；
5) 重复上述 1 ～ 4 步， 再分别沉入第二、 三、……根回字形模板 5 和回字形桩尖 (7)，
6) 在第一根回字形模板内放置方形钢筋笼 1-1， 并灌注砼 1-2 ；
7) 启动震动沉管设备边振动边提升第一根回字形模板 5， 形成第一根回字形方 桩；
8) 重复上述 6 ～ 7 步， 形成第二、 三、 根回字形方桩， 并在拔出回字形模板后， 随即 将型钢 (8) 插入没有凝固的混凝土中，
至此， 即完成组合型空芯方桩地下连续墙板的施工。
所述的回字形模板 5 上设有第一导向轨 5-1、 第二导向轨 5-2 ； 其中， 第一根回字形 模板 6 上的第二导向轨 5-2 与第二根回字形模板上的第一导向轨 5-1 相配合连接， 第二根 回字形模板上的第二导向轨 5-2 与第三根回字形模板 6 上的第一导向轨 5-1 相配合连接， 如此顺延。
本发明的现浇空芯方桩组合型地下连续墙板中， 第一导向轨 5-1、 第二导向轨 5-2 与回字形模板焊接在一起， 在实施时， 先用起吊设备 2 吊起震动沉管设备 3、 夹持器 4、 以及 回字形模板 5， 用细铁丝 6 将具有偏尖 7-1 的回字形桩尖 7 悬挂在回字形模板 5 的下方 ； 移 动起吊设备， 吊起设有悬挂回字形桩尖 7 的回字形模板 5， 使得回字形桩尖 7 置于预定位置， 启动震动沉管设备将第一个桩尖和第一根回字形模板沉入到地下预定标高， 将第二根模板 的导轨 5-2 套入第一根模板的导轨 5-1， 如此再分别沉入第二、 三、……根回字形模板 5 和 回字形桩尖 7 ； 然后在第一根回字形模板内放置方形钢筋笼 1-1， 并灌注砼 1-2， 启动震动沉 管设备边振动边提升第一根回字形模板 5， 形成第一根回字形方桩， 重复上述步骤， 形成第 二、 三根回字形方桩， 并在拔出回字形模板后， 随即将型钢 8 插入没有凝固的混凝土中……，如此循环， 形成现浇空芯方桩的组合型地下连续墙板。