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的制作方法

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。

技术实现要素：

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。

密封槽用的钢管的下端部设有套或塞，套或塞套住或塞圆管或方管；套或塞的端部为尖端或凸起；圆管或方管内设有防水胶条或用于注入密封防水材料。

用于圆管或方管所述套或塞的下端为尖端或凸台状，塞上套有阻泥环，或套内嵌有阻泥环，所述塞设有裙边，底部设锥形或切角。

所述套的内表面或塞的外表面设有螺纹；钢管截面积为4-9平方厘米。

钢筒桩、钢板桩或钢结构连续墙的连接处带有咬合结构，所述咬合结构是钩状，凹凸匹配或第三填充块充填；桩与桩的连接处施加一个以上的槽，一个以上的槽就位于钩状、凹凸匹配或第三填充块的接缝处；凹凸匹配相邻的钢板或钢筒桩钩与钩在互联时，套接时设有容纳圆或矩形或其他形状的带密封槽的的空隙，有圆或矩形截面的钢管塞入，从而形成一个以上的槽。

钢板或钢筒相邻的桩与桩连接处带有咬合结构，设有凹凸匹配的导向连接扣与导向连接槽，导向连接扣与导向连接槽设在桩与桩连接端面上，设有一个或二个(或更多的)导向连接扣和槽，导向连接槽表面设有一个以上(或多个)的防水密封槽；相邻的钢筒或钢板桩及钢结构连续墙，桩与桩连接具有多种相互粘连的连接方式和形态，导向连接槽与导向连接扣有机连接，防止两者的脱开，导向连接扣与连接槽或者是截面为钩卡连接的其他结构，防水密封槽及咬合结构的形状、位置、数量和截面尺寸可根据具体需要进行设定。凹凸匹配尤其指一桩的凸出被相邻桩的凹处限止而不能脱落，如燕尾槽、t形槽等等。

所述带密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩及钢结构连续墙的应用，钢板或钢筒桩与桩的连接处通过上述结构使得钢板或钢筒桩与桩有密封槽连接构成连续的防水抗侧压的钢结构连续墙，形成防水抗侧压钢结构连续墙的基坑或围堰的围护桩体系，在各种桩基、基坑围护或围堰应用，亦可用于其他一切适用的防水领域；钢筒或钢板桩及钢结构连续墙的应用，体现在是组合装配式、可回收重复多次使用，可替代和取消传统围护桩结构对水泥和钢材的消耗，在施工方法、保证工程质量和安全、缩短工期、和降低成本极等方面，极具竞争力。

所述地基和基坑应用，防水钢桩连续墙加上钢或混凝土支撑、锚杆或地锚拉索固定装置从而形成支护体系。支护体系形式主要包括/但不限于①锚桩+锚杆、拉杆、拉索+围檩+钢连续墙支护；②锚杆、拉杆、拉索31+围檩+钢连续墙支护；③钢支撑或钢筋砼支撑+围檩+钢连续墙支护。支护体系的位置、几何形状、几何尺寸，各项参数可以随不同项目地质条件、及实际需求进行调整。

钢板或钢筒桩的在某一个桩上的密封的槽的成型通过常规的轧制成型或焊接边板成型工艺制备。带密封槽的钢筒或钢板桩的连接处再带有咬合结构。用于圆管或方管所述套14或塞12的下端为尖端或凸台状，塞12上套有阻泥环13，或套内嵌有阻泥环，所述塞设有裙边12-3。塞12可以是实心12-1或空心结构。套的内表面或塞的外表面设有螺纹12-2。

钢板或钢筒桩的桩与桩(包括钢板桩与钢板桩之间、钢筒桩与钢筒桩之间及钢板与钢筒桩之间、及钢结构连续墙之间等多种情况)的连接处带有咬合结构，所述咬合结构是钩状、凹凸匹配或第三填充块充填；可以是同种桩，也可以是筒形桩与板桩的联接；桩与桩的连接处施加一个以上的槽，一个以上的槽就位于钩状、凹凸匹配或第三填充块的接缝处；钢板或钢筒相邻的桩与桩设有凹凸匹配的连接形，即相邻的桩与桩的横截面具有凹凸匹配的连接形；凹凸匹配相邻的钢板或钢筒桩钩与钩在互联时，套接时设有容纳圆或矩形的空隙，有圆或矩形截面的钢管塞入，从而形成一个以上的槽。

所述的带密封槽的钢筒或钢板桩，钢板或钢筒相邻的桩与桩设有凹凸匹配的导向连接扣与连接槽，导向连接扣设在桩与桩连接端面上，设有一个或二个导向连接扣，导向连接扣表面设有一个以上的密封槽，连接槽的截面形状阻止导向连接扣截面形状的脱开，相邻的桩与桩连接横截面具有相互粘连的连接形。导向连接扣构成密封咬合结构，效果优于简单的凹凸配合。导向连接扣与连接槽或者是截面为钩卡连接的结构。

所述的带密封槽的钢筒或钢板桩的应用，钢板或钢筒桩与桩的连接处通过上述方法使得钢板或钢筒桩与桩有密封槽连接构成连续的防水钢桩连续墙，在桩基、基坑或围堰应用，防水钢桩连续墙包围基坑或围堰。

防水钢桩连续墙加上适当的钢或混凝土支撑、锚杆或地锚拉索固定装置从而形成支护体系。

所述的带密封槽的钢筒或钢板桩的地基和基坑应用，密封结构钢筒桩为钢矩形筒桩，钢矩形筒紧密排列，相邻钢矩形筒的接触面上设有一个以上的槽，即钢矩形筒的一个面上设有一个以上的槽；槽内装有灌装防水密封材料的钢管；钢矩形筒桩内有支撑桩。

所述的的钢筒或钢板桩的地基和基坑应用，加上适当的钢或混凝土支撑、锚杆或地锚拉索固定装置从而形成支护体系。

密封结构钢筒桩为钢矩形筒桩，钢矩形筒紧密排列，相邻钢矩形筒的接触面上设有一个以上的槽，即钢矩形筒的一个面上设有一个以上的槽；槽内装有灌装防水密封材料的钢管。

将钢管拨出后槽内空腔留存或注入防水密封材料，为钢板或钢筒桩与桩的连接处的密封层。钢板或钢筒桩的槽通过常规的轧制成型或焊接边板成型工艺制备。钢管为圆管的下端部设有套或塞，套或塞套住或塞圆管或方管；套或塞的端部最好为尖端或凸起等利于夯入或打入地层，也得于脱开后将圆管或方管插拨。圆管或方管内可能设有预留存的防水胶条，胶条外壁涂有润滑液体，在拨出钢管时防水胶条不带出，防水胶条是遇水膨胀材料，则遇水产生良好密封效果；或圆管或方管拨出的同时间通过此管逐渐注入防水材料。直到拨出时将防水材料注射到顶部。

阻泥环12-2为吸水弹性体材料，用于套内钢管或塞的外环，用于阻止套或塞在打桩时安装时脱落。更好密封线或密封柱的施工方式方法边拨出钢管边注入密封胶泥。密封用钢管又是密封胶泥的注射钢管。

钢板或钢筒桩与桩的连接处可以是钩状，凹凸匹配或第三填充块充填；桩与桩的连接处施加一个以上的槽，一个以上的槽就位于钩状、凹凸匹配或第三填充块的接缝处；例如：凹凸匹配相邻的钢板或钢筒桩钩与钩在互联时，套接时设有圆或矩形的空隙，可以有一根或以上的圆或矩形截面的钢管塞入，从而形成一个以上的槽。槽均为密封槽。

密封槽通过上述方法使得钢板或钢筒桩与桩的连接构成连续的防水墙，由于本发明的桩基应用，在基坑施工过会富于多种演变，从而形成连续钢板或钢筒墙或二者结合的桩墙，可以再加上适当的支护或锚杆护桩，则本发明形成极其经济的基坑施工的应用，可能成为地基和基坑施工中的最有竞争力的技术手段。

进一步的，本发明的密封结构钢筒桩为钢矩形筒桩，钢矩形筒紧密排列，相邻钢矩形筒的接触面上设有一个以上的槽，即钢矩形筒的一个面上设有一个以上的槽；槽内装有对应形状的钢管。

本发明的密封结构钢筒桩为钢圆筒桩，钢筒按固定间隙分布，钢筒间的间隙距离小于钢管直径，钢筒相邻的间隙采用连接桩，连接桩的截面为一个圆被相邻两个圆割去两侧交叉面积的形状，即填补钢筒相邻的的间隙的形状；或连接桩的截面为中央水平线纵截面一半的形状，连接桩亦是一筒状结构更好。

相邻钢筒桩之间间隔均采用连接桩，或连接桩为中央水平线纵截面一半的形状，亦为筒状，一般而言，钢筒桩无须作任何加工，连接桩上与钢筒桩的接合处设有一个槽，此槽的横截面为椭圆(圆)或多边形，槽内镶有相同截面积的钢管，钢筒或钢筒桩与槽内钢管一并或分别夯入地层，将钢管拨出后，槽内空腔注入密封胶泥，为钢筒或钢筒桩与桩的连接处的密封层。当然，也可以在钢筒桩上设置一个以上的槽。

设有槽的钢筒桩或连接桩均为连续的筒状(热弯或冷弯成型)结构，也可以在钢筒桩或连接桩的边缘焊接两槽板。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)；相应规格的遇水膨胀止水条等等。密封材料亦可以采用混凝土砂浆，也可以再掺入有机成分，如聚乙烯醇、丙烯酸酯、氨基或醇基树酯等水性树酯，可以保证更好的密封效果，尤其是用于封水并承压。连接桩的截面为中央水平线纵截面一半的形状时，连接桩的凸面是向着承压方向的。

密封结构钢筒桩应用于基坑加固围护，相邻钢筒桩之间间隔均采用连接桩，连接桩为中央水平线纵截面一半的形状，本发明的施工工法，包括以下步骤：1)根据设计在基坑周围施压一圈的钢筒桩，钢筒桩之间间隔均施压连接桩以及钢筒桩和连接桩连接处均施压槽内镶有的钢管；2)槽内钢管拨出；3)槽内空腔注射防水密封材料胶泥，等胶泥在水或空气中膨胀固化后形成完整的基坑加固防水围护；4)基坑完成后安装温度或和应变的检测装置；5)视基坑的设计需求安装支撑；6)基坑保持到建筑结构施工±0并回填密实后，拨除钢筒或钢板桩钢结构连续墙，此钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩可以拨出二次使用。

所述的基坑钢筒桩加固围护施工工法，对于深度6米(视具体情况而定)以上的围护基坑工程，以钢筒桩作为支承(钢檩)的支护结构，支护体系可以采用钢支撑支护结构体系，包括斜撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等；支护体系还可以采用钢筋混凝土支撑支护结构体系。也包括斜撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等。钢筒桩的长度应该是基坑深度的一倍左右。

本发明形成的基坑开挖面的上部四周围的钢筒桩连续墙主要起阻挡渗水承压作用，阻止开挖过程中周围水土涌入基坑中、塌方等危险，也降低施工难度和施工风险，由于钢筒或钢板桩钢结构连续墙可以回收循环利用、并且替代了传统的维护桩体系对钢筋水泥的大量消耗，不仅节能降耗、绿色环保，而且大大缩短工期和降低成本。基坑钢筒桩围护具有参数监测的能力，与支护体系的结合可以深基坑的安全性更好，能够确保这类建筑基坑的施工安全要求与标准。

本发明及工法亦适用于软弱含水土层的地铁施工盾构始发及到达洞门地层加固施工，洞门加固、联络通道以及类似地层的基坑加固。

有益效果：本发明密封咬合结构的钢筒或钢板桩及连续墙和应用，其中最核心的是连接桩的密封咬合结构和防水密封技术，是既能够有效防水密封、又牢固咬合及导向的结构，施工方法和成本极具竞争力，通过对基坑(或围堰)等设置进行钢筒桩加固围护施工，可以保证在包括泥沙、淤泥层等在内的土层环境的基坑围护桩及工法的应用，也包括砂质粉土和粉砂为主的富水地层地下工程施工安全，可有效控制基坑外侧建筑基础、城市管线、近距离轨道或隧道基础的变形，同时也可满足各大市政综合管线临排于基坑内的施工要求，为该类基坑设计施工提供有效的、系统的技术保障体系，确保工程的顺利实施。本发明的优点在于能有效控制基坑围护变形、不中断运营中的轨道交通、确保周围环境和综合管线安全，并且自身具有环境污染小、施工效率高等优点。在水工围堰、填海、地基与基础工程等均有巨大的工程实现意义，尤其是应用于大楼基坑的建设；考虑到钢筒桩挡墙的结构强度和对水处理成固态后的阻渗性，可以大大提高基坑挡墙(亦称围护或围护桩)工艺质量，本发明的控制技术能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。具有材料与施工成本低，无材料浪费、能耗低、灵活性好、强度高、均匀性和隔水性好、对周围环境影响小等优点。本发明也能应用于水工环境，具有材料成本低、强度高、隔水性好等优点，所采用的密封咬合结构的钢筒或钢板桩等材料可以多次重复使用。

如果采取其他加固施工方法，一方面存在安全隐患，另一方面加固施工将显得非常不经济，所以采用本发明施工经济效益十分显著。本发明加固效果好，封水效果明显。利用钢管的强度和稳定性抗侧压力；适应性广。适用于任何含一定水量的松散岩土层，如近江河海的基坑作业，在复杂工程、水文地质如软土、含水不稳定层、流砂、高水压及高地压、埋深较大等地层条件下防水技术有效、可行。本发明占用施工场地小，劳动力占用小。基坑完工后，钢筒桩、钢板桩均可以拨出重复使用，因此，材料的成本消耗很低。

附图说明

图1为现有技术拉森钢板桩的横截面结构示意图；

图2为本发明一种钢板桩的横截面结构示意图；

图3为本发明一实施例中两钢板桩连接的横截面结构示意图；

图4-1、4-2分别为本发明两钢筒桩的连接桩的两种横截面结构示意图，主要是密封槽的形状有区别；

图5-1为本发明钢管下端部设有塞的结构示意图，5-2为本发明钢管下端塞的结构示意图；5-3为本发明塞为空心结构示意图；5-4为本发明钢管下端为套的结构示意图。

图6为本发明两钢筒连接桩连接的一种横截面结构示意图；具有单个密封槽和导向头的结构向头；连接桩的为双斧形截面(近似描述，两侧面为圆弧形)

图7为本发明两钢筒连接桩连接的另一种横截面结构示意图，具有多密封槽和导向头的结构向头；连接桩的为双斧形截面(近似描述，两侧面为圆弧形)；

图7-1为图7的局部立体图；

图8为本发明两钢筒连接桩连接的另一种横截面结构示意图，具有多密封槽和导向头的结构向头；与图7的区别是连接桩的为双梯形截面(近似描述语，两侧面为圆弧形)；

本发明钢筒与连接桩连接的应用于基坑的横截面结构示意图(矩形)；如下均是钢筒与连接桩连接应用于基坑的横截面结构示意图。

钢筒与连接桩连接的应用于基坑的横截面结构示意图(矩形连接桩)；

本发明矩形管桩构成连续桩墙且内为圆管桩连接的一种横截面结构示意图；

图9本发明连续矩形连续连接桩截面结构示意图；第三填充块充填连接矩形间凹处，并且密封槽在第三填充块在矩形桩上，矩形桩的用于基坑时直角时在截面的两个边上具有凹处；

图10本发明连续矩形连续连接桩截面结构示意图；相邻矩形桩上一凹一凸互相匹配吻合，并且密封槽在矩形桩上凹，矩形桩的用于基坑时直角时在截面的两个直角分布边上具有一凸一凹处；

图11为本发明矩形管桩构成连续桩墙及角部结构且互相连接的结构示意图，且内为圆管桩连接横截面结构示意图；矩形管桩在角部90具有不同结构；9-1为矩形管桩使用的密封槽，图11中有两个密封槽；

图12为类同图11的结构图；矩形管桩构成连续桩墙及角部结构且互相连接的结构示意图，，但矩形管桩的内部支撑有所不同；

图13、14分别为本发明矩形管桩构成连续桩墙在角部结构的两种结构示意图，均带有导向头；

图15、16分别为本发明圆筒桩构成连续桩墙在角部结构的两种结构示意图，均带有导向头5-1；分别为双斧形图15、和双梯形图16；图16-1是图15的立体图。

图17为本发明钢筒矩形桩单元截面内有弧线截面桩支撑结构示意图；

图18为本发明钢筒长条形桩单元截面示意图，可以连接成基坑连续钢墙，有咬合扣或导向头；截面看出在连续的圆筒桩连续连接，但截面的弧线连接处切掉成直线结构示意图，连接处可具有多密封槽，但未画出；

图19为本发明钢筒长条形桩单元截面示意图，类同图18，是外弧为大圆圆弧桩可连续连接；图19-1为矩形钢筒内支撑截面为连续的三角波形，图19-2为矩形钢筒内支撑截面为连续梯波形；图19-3为矩形钢筒内支撑截面为连续的直角三角波形；图19-4为矩形钢筒的变形截面图，成圆环的一截；图19-5为图19-4连续的三角波形内支撑截面图；图19-6为矩形钢筒的变形截面图，梳形；图19-7为图19-6连续的三角波形内支撑截面图。图19-8为图18的改进的截面图；图19-9为图19的改进的截面图；图19-8至图19-13为墙体内支撑其他结构形式的举例。

图20为本发明圆筒+连接桩截面(类双斧形)结构示意图，具有咬合扣和密封槽；

图21为本发明圆筒+连接桩(两侧为平等线，连接桩横截面为类双梯形)截面结构示意图，具有咬合扣和密封槽；

图22为本发明矩形筒连接桩截面结构示意图，咬合扣和密封槽未画出；

图23为本发明梯形正反连接成长条形矩形桩的截面结构示意图；咬合扣和密封槽未画出；

图24为本发明图21的圆筒+连接桩连接成密封槽且闭合的基坑围护钢连续墙的横截面图；

图24-1为本发明图19-8连续圆筒组,连接成密封槽且闭合的基坑围护钢连续墙的横截面图

图24-2为本发明图24-1连续圆筒组,连接成密封槽且闭合的基坑围护钢连续墙的立体图

图25、26均为本发明图11-14的矩形筒连接桩连接成密封槽且闭合的基坑围护连续钢墙的横截面图；矩形筒内部的形状与构造略有不同；图25-1是图26的立体图；

图27为本发明图20的圆筒+连接桩连接成密封槽且闭合的基坑围护钢连续墙的横截面图；(以上几幅图是示意图，筒桩连接处的形状吻合有意未封闭，实际施工当然是封闭的)。图27-1是图27的立体图。

图28-47为本发明矩形筒相邻连接桩截面图，连接处均可设有密封槽或/与导向头，其中图28为半椭圆嵌入形凹凸，图29为矩形凹凸；图30为弧形的凹凸；图31第与三填充块充填连接处矩形凹处；图32连接处为双弧形的凹凸匹配；图33为l形与旋转180度的l形互相匹配；图34为钩形与旋转180的钩形互相匹配；图35为带圆弧钩形与旋转180的带圆弧钩形互相匹配；图36带p形圆弧钩形与旋转180的带p形圆弧钩形互相匹配；图37带p形方钩形与旋转180的带p形方钩形互相匹配；图38为超过半圆形的凹凸；图39为整椭圆嵌入形凹凸互相匹配；图40为整矩形嵌入形凹凸互相匹配；图41为半圆嵌入形凹凸；图42为整矩形嵌入形凹凸互相匹配；图43为整三角形嵌入形凹凸互相匹配；图44为整圆形嵌入形凹凸互相匹配；图45为一种整梯形嵌入形凹凸互相匹配；图46为倒三角形嵌入形凹凸互相匹配；图47为另一种整梯形嵌入形凹凸互相匹配；共20种亦为本发明矩形与矩形凹凸连接桩的截面图；

图48为本发明连接处端部为双圆嵌入形凹凸互相匹配；嵌入凸形就是吻合头或导向头；每个连接头桩具有二个密封槽；

图49为本发明支护用围檩2-1截面的示意图，此形状包裹住图50的围护连续钢墙，围檩作为支护的架与支撑梁；

图49-1为本发明支护用围檩的另外一种结构形式截面的示意图；

图50为本发明圆筒形桩与连接桩的截面图；每个连接桩具有导向头和三个密封槽；

图51为本发明矩形筒连接桩截面结构示意图，矩形筒内部有圆筒桩支承；钢筒桩的导向头5-1；

图52、53分别为本发明矩形和梯形的筒桩构成的钢墙，连接处具有导向头和三个密封槽；

图54为本发明围檩2-1支护截面示意图；锚桩30+锚杆、拉杆、拉索31+连续墙围檩支护。

图55为本发明围檩2-1支护截面示意图；锚杆、拉杆、拉索31+连续墙围檩支护。

图56为本发明基坑围护+钢支撑或钢筋砼支撑平面示意图；钢支撑或钢筋砼支撑+连续墙围檩支护；

图57为本发明基坑围护钢结构连续墙围檩+锚杆支护结构平面示意图；

图58为本发明基坑围护钢结构连续墙围檩+拉索支护结构平面示意图；

图59为本发明图58的基坑围护钢结构连续墙围檩+拉索支护结构立体示意图。

具体实施方式

以下结合本发明的附图，通过具体实施例对本发明作进一步说明。应说明的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在阅读了本发明内容之后，本领域技术人员可以对本发明作改动或修改，如果这些形式等效于本发明方案，这些方案同样不超出本发明权利要求书所限定的范围。

图中标志所示，基坑、基坑围檩2-1、2-2、本发明钢板桩3、3-1为钩，3-2为密封槽或钢管；钢筒桩5、钢筒桩的导向头5-1，钢筒桩上的第一槽(密封槽、可为圆槽或方槽)5-2、钢筒桩上的第二槽(密封槽、可为圆槽或方槽)5-3、7为现有拉森板桩的截面示意图，7-1为桩腹，7-2为桩连接钩。8为钢筒桩的连接桩；8-1为钢筒的连接桩上的第一槽、8-2钢筒的连接桩上的第二槽(密封槽、可为圆槽或方槽)，槽也可以开设在钢圆筒上。图10中，9为矩形管桩，90为矩形管桩的角部结构，9-1为矩形管桩使用的密封槽。矩形管桩内有筒形支撑或直线、斜线或弧线等各种形状的板桩支撑。本发明的实施例的带密封槽及带导向器的钢板(或钢筒)桩均是以“地力”命名的，下文不再重复。

钢板(或钢筒)桩与桩的连接处是钩状，凹凸匹配或第三填充块充填多槽以及另加连接吻合形的实施例：桩与桩的连接处施加一个以上的槽，一个以上的槽就位于钩状、凹凸匹配或第三填充块的接缝处；凹凸匹配相邻的钢板或钢筒桩钩与钩在互联时，套接时设有容纳圆或矩形的空隙，有圆或矩形截面的钢管塞入，从而形成一个以上的槽。

图2、3钢板桩及两钢板桩连接的横截面结构示意图是本发明钢板桩的实施例；本发明密封结构钢板桩，是u型或拉森钢板桩的改进，主要是连接刀口即钩状处设有一槽，钢板桩的连接处设有一个槽，此槽的横截面为圆或矩形，槽内镶有相同截面积(略小于槽)的钢管，钢板桩与槽内钢管一并或分别夯入地层，将钢管拨出后，槽内空腔注入密封胶泥，为钢板桩与桩的连接处的密封层。钢板或钢筒桩的槽通过常规的轧制成型或焊接边板成型工艺制备。钢板桩槽与钢管的长度相同。

采用的钢管为圆管或方管；横截面的面积即钢管为圆管的截面积为3-15平方厘米为好，尤其是4-9平方厘米；钢管为圆管的端部设有凸起或孔等利于插拨。

钢板桩与桩的连接处可以是钩状，相邻的钢板或钢筒桩钩与钩在互联时，套接时设有圆或矩形的空隙，可以有圆或矩形截面的钢管塞入。

用一层闭合的成周围的钢板桩可以用于任何水工基础的围堰，如填海填湖及相关的路基、简易建筑基础及隧道施工，堵水性能明显优于现有磁性贴，而两层钢板桩亦可以制备成基坑围护，两层钢板桩不易相隔太远，一般75-200cm，内层钢板桩可以制备内层支护，外层钢板桩可以采用锚杆拉力支护。在防水要求高的场合，以及浅基坑均可以采用两层钢板桩这种技术。

图4-1、4-2分别为本发明两圆筒钢筒桩的连接桩的两种横截面结构示意图，主要是密封槽的形状有区别；钢筒桩之间或连接桩、钢筒桩之间可以有多个密封槽，这样可以在防水密封要求高的场合多一二道防水密封。

如用于图5-1为本发明钢管下端部设有塞的结构示意图，5-2为本发明钢管下端塞的结构示意图；5-3为本发明塞为空心结构示意图；5-4为本发明钢管下端为套的结构示意图。密封的槽槽内钢管及钢管的下端部设有套或塞的截面结构示意图，套或塞套住或塞圆管或方管。

横截面的面积即钢管为圆管的截面积为3-15平方厘米为好，尤其是4-9平方厘米。阻水胶条的截面积小于此，但阻水浆注射时可以达到更好的水平——用于两桩板或桩管连接处并非那么紧密，阻水胶条遇水有较大的膨胀体积，但极可能被槽约束而难以漫出堵住所有间隙，阻水浆注射时会更好。密封钢管的下端部设有套或塞，套或塞套住或塞圆管或方管；套或塞的端部最好为尖端或凸起；圆管或方管内设有防水胶条或用于注入密封浆料，尤其是圆管或方管一面拨出一面注浆。

图6-23为本发明钢筒连接桩连接成钢墙单元或长墙的各种横截面结构示意图；两钢筒连接桩连接的另一种横截面结构具有多密封槽和导向头(吻合或咬合头)的结构；用于圆筒钢桩的连接桩的为双斧形截面、双梯形截面(近似描述，两侧面为圆弧形)；钢筒连接桩的横截面结构示意图中基本上也给出是是筒桩(截面为闭合面)，也具有多密封槽和导向头的结构；

密封槽的截面形虽然画出的只是方形与圆形，但各种凸出弧形(如半圆、卵形、弓形均可)、多边形亦可，如梯形，五边形、六边形，圆、椭圆亦更好。凹形槽也是可选项，因为如果设计桩与桩相邻时，一桩截面上有一槽形与邻桩截面为一字形时可以采用凹字形截面的密封槽。

但如果条件许可，本发明钢筒桩与板状连接桩连接的应用于浅基坑亦完全可行，板状连接桩的施工成本更低。

本发明的实施例：长条形的矩形管桩构成连续桩墙且内为圆管桩支撑的结构是连接成长墙的一种优化的实施例；

图9-14、图17主要本发明连续外两侧为直线的单元：均为矩形桩连续截面结构示；

其中图11-16为本发明矩形管桩及圆筒形连接桩构成连续桩墙及角部结构且互相连接的结构示意图中，可以形成任何形状的基坑形状，且连接处可以具有多个密封槽；矩形管桩构成连续桩墙在角部结构的两种结构示意图，均带有导向头；圆筒桩构成连续桩墙在角部结构的两种结构示意图，均带有导向头5-1；分别为双斧形图15、和双梯形图16；在应用上以及结合后能够用于任何形状的基坑围护。

图18-21为本发明钢筒长条形桩单元截面示意图，可以连接成基坑连续钢墙，有咬合扣或导向头；截面看出在连续的圆筒桩连续连接，但截面的弧线连接处切掉成直线结构示意图，连接处可具有多密封槽，钢筒长条形桩单元的两个侧面均是弧线，有利于基坑围护的表面抗压力。

进一步的，本发明的密封结构钢筒桩为钢矩形筒桩，钢矩形筒紧密排列，相邻钢矩形筒的接触面上设有一个槽，即钢矩形筒的一个面上设有槽；槽内装有对应形状的钢管。

图6中本发明管桩的一个面上设有一槽；图7-8中本发明管桩连接的交界线上的设有二至三个密封槽5-2、5-3；5-1为咬合头或吻合头；板桩与桩的相互连接性不如钢圆筒桩等筒桩。

本发明矩形钢筒桩单元截面内有弧线截面桩支撑结构示意图只是个实施例，可以是三角形、u形线截面桩等支撑的矩形钢筒桩单元；矩形管桩的截面也可以作一变形，即相互接触的两个面均中弧形，是相互匹配的凹凸弧形。凹凸弧形的中央设有槽。凸弧形的中央成型槽也稍容易。也可以在凹凸弧形的中央均设有缺口成槽，用于施加钢管成孔注射胶泥。

图28-47为本发明矩形筒相邻连接桩连接处的截面图，每个矩形筒单元的连接处应该均有此连接形，这些连接形也可以用于板桩和弧形筒桩。钢墙咬合连接方式即钢桩咬合连接方式；

①咬合器咬合方式：类似榫卯结构，有若干种，如圆与圆孔槽；正反u形钩，两个正弦形钩；t型，ω型或燕尾型等。见图30-44。

更好的实施例：本发明的密封结构钢筒桩为钢圆筒桩，钢筒按固定间隙分布，钢筒间的间隙距离小于钢管直径，钢筒相邻的间隙采用连接桩，连接桩的截面为一个圆被相邻两个圆割去两侧交叉面积的形状，即填补钢筒相邻的的间隙的形状；或连接桩的截面为中央水平线纵截面一半的形状，连接桩亦是一筒状结构更好。以上两个连接桩横截面形状分别是双斧或单斧形。相邻钢筒桩之间间隔均采用连接桩，或连接桩为中央水平线纵截面一半的形状，亦为筒状，一般而言，钢筒桩无须作任何加工，连接桩上与钢筒桩的接合处设有一个槽，此槽的横截面为椭圆(圆)或多边形，槽内镶有相同截面积的钢管，钢筒或钢筒桩与槽内钢管一并或分别夯入地层，将钢管拨出后，槽内空腔注入密封胶泥，为钢筒或钢筒桩与桩的连接处的密封层。当然，也可以在钢筒桩上设置一槽。

遇水膨胀止水条、止水胶条、遇水膨胀橡胶条，腻子型遇水膨胀止水条具有膨胀倍率高，移动补充性强，置于施工缝后具有较强的平衡自愈功能，可自行封堵因沉降而出现的新的微小裂隙，对于已完工的工程，如缝隙渗透漏水，可用该止水条重新堵漏。还可采用灌浆材料：①聚氨酯灌浆材料；②丙凝；③环氧树脂灌浆材料；④水泥类灌浆材料。

实施例：本发明在应用上包括板桩构成的桩墙，二道或多道板桩构成的桩墙(可闭合)；包括筒桩与板桩连接构成的桩墙，二道或多道筒桩与板桩构成的桩墙，也包括筒桩连接构成的桩墙，二道或多道筒桩构成的桩墙。

筒桩中钢筒桩(包括矩形筒钢桩单元的宽度)的直径为50cm左右为常用，相邻钢筒桩边缘之间的距离为20-30cm更好，此距离为连接桩的最窄处。用于图24-27的各种基坑，虽然是矩形基坑最常用，但多边形或不规则的形状的基坑的围护均可以本发明的单元钢筒桩和连接桩连接而成。

当基坑较深(5-10米以上)，钢筒桩的内圈，钢筒与连接桩构成板桩围堰，尤其是用于较深的基坑。板桩围堰具有一定的柔性，深基坑时钢筒桩可以方便进行支护体系的搭建，可以使深基坑满足对施工和对周围环境的安全防护要求。

基坑支护：钢筒桩采用(内)支护体系，支护体系可以采用钢支撑支护结构体系，包括斜撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等；支护体系还可以采用钢筋混凝土支撑支护结构体系。也包括斜撑、三角撑、均匀间隔的平行撑等。也可以钢筒桩墙的外部采用锚杆拉力支护体系，不会影响基坑的内部的施工。可用围檩，参见图49、54、55-58。其中21为锚桩，22为锚杆。

内支护例：基坑深度<3000㎜，钢筒桩之间采用hw250*250*11*11围檩进行连接，直径dn300*10的钢管进行内支撑，支撑距地面1000㎜。基坑深度<6000㎜，如基坑深度5000㎜的情况。采用9米长钢筒桩加二道内支撑进行基坑支护，钢筒桩之间采用hw250*250*11*11围檩进行连接，直径dn300*10的钢管进行内支撑。第一道支撑距地面1000㎜，第二道支撑距第二道支撑2000㎜。基坑底部如要进行防渗，一般采用常规的注浆加固，形成注浆加固层，不会影响到基坑坑底。

分布式光纤应变传感器用于结构体应变测量时，应将传感器预埋入混凝土内部或者用胶将传感器粘贴在混凝土或待测结构体表面，在传感器与待测基质界面上，传感光纤外部护套与待测基质变形应保持一致。

钢支撑、钢围檩、密封槽及咬合结构的钢筒或钢板桩钢结构连续墙的形状包括/但不限于圆柱体、多边形(圆内切线)柱体、圆台体、锥体(含圆锥体和多边形锥体)、梯形柱体、球形、竹节形柱体；钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩的截面平面图形可以是圆(椭圆)、扇形、弓形、圆环等。多边形(包括三角形、梯形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、鹞形、五边形、六边形)等；钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩的立体形状也可加以变化：立方体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥、棱锥等。

锚杆、拉杆、拉索、钢围檩、钢支撑、密封钢管以及钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩的材料可以为钢质、其他金属、复合金属、玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料等。锚杆、拉杆、拉索、钢围檩、钢支撑、密封钢管以及钢筒或钢板桩钢结构连续墙桩位置、规格、型号、形状、数量、尺寸、材料，各项参数可以随不同项目地质条件进行调整。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均以包含在本发明的保护范围之内。