一种带角钢接头限位的预制地连墙及其施工方法与流程

本发明属于建筑底下围护施工领域，特别是涉及一种可自主限位的预制地连墙。

背景技术：

随着经济的飞速发展和城市化水平的不断提高，城市问题日益突出，如人口密集、交通 拥挤、资源枯竭、可利用面积不足、地价高涨等。利用地下空间配置城市基础设施是从根本上解决城市发展问题的有效途径。目前，地下空间围护结构最常用的是地下连续墙。

然而，由于现浇式地下连续墙在水下进行灌注，不可避免的存在一些缺陷和弊病。

一、等待混凝土凝固导致工期延长

现浇地下连续墙作为地下大型混凝土支护结构，土方开挖需要等待地下连续墙混凝土凝固并达到一定强度后方可进一步施工，而城市地下空间建设要求尽量缩短工期，现浇地连墙显然不符合城市地下空间建设的快速施工要求。

二、浇筑时质量不易保证

地连墙的水下浇筑时，混凝土容易夹泥，下钢筋笼时钢筋上沾满泥浆，降低混凝土钢筋握裹力，墙身质量难以保证，且易引起墙面的无规则渗水，这是现浇地连墙一直无法解决的难题。

三、软弱地层中墙面平整度不易控制

当土层软弱或砂层时，如果泥浆处理不当，槽壁存在坍塌问题，常见的是墙面有外凸现象，墙面平整度难以控制等问题。

现有也存在一些采用预制地连墙的实例，可以避免前面的一些缺陷，但是目前预制地连墙的使用并不广泛，其主要的原因还是两片墙体之间安装下放时，由于接缝处的安装位置和安装效果不易控制，导致拼缝处止水效果较差，墙体的连接效果很难得到保证。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种角钢栓钉接头限位的预制地连墙及其施工方法，解决现浇地连墙存在等待混凝土凝固导致工期延长、浇筑时质量不易保证和软弱地层中墙面平整度不易控制的技术问题，还解决了预制地连墙墙幅的安装位置和安装效果不易控制出现偏差，导致拼缝处止水效果较差，墙体的连接效果很难得到保证的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带角钢接头限位的预制地连墙，该预制地连墙是由已插入墙幅和待插入墙幅左右拼接而成，每片墙幅的右侧端面的中部设有上下通长的凹槽和两侧的拼合阳面，每片墙幅的左侧端面上设有上下通长、与凹槽和拼合阳面相对应的凸头和拼合阴面，所述凹槽的表面是由一个槽底面和两个槽侧面组成，所述凸头的表面是由一个凸顶面和两个凸侧面组成，所述预制地连墙的拼缝处设有墙幅之间的角钢限位系统，该角钢限位系统位于拼缝注浆空腔之内，包括左右限位角钢和前后限位角钢组，待插入墙幅与已插入墙幅之间通过待插入墙幅与左右限位角钢的顶接左右限位，待插入墙幅与已插入墙幅之间通过前后限位角钢组之间的互相卡接前后限位，

所述预制地连墙的背土侧的墙幅拼接处设有上下通长的内凹面，该内凹面内连接有可拆卸式防水装置，所述可拆卸式防水装置在背土侧封堵拼缝注浆空腔，所述拼合阳面上埋有至少一道膨胀止水条在迎土侧封堵拼缝注浆空腔。

所述左右限位角钢包括沿墙幅的高度方向间隔设置的一组第一限位角钢，所述第一限位角钢包括第一连接肢和第一限位肢，所述第一连接肢的背侧与槽底面固定连接，所述第一限位肢的端头顶在凸顶面上顶接限位。

所述前后限位角钢组沿墙幅的高度方向间隔设置、沿凸头至少对称设置两组，每个前后限位角钢组均包括开口相背的两个角钢分别为第二限位角钢和第三限位角钢，所述第二限位角钢包括第二连接肢和第二限位肢，所述第三限位角钢包括第三连接肢和第三限位肢，所述第二连接肢的背侧与槽侧面固定连接，所述第三连接肢的背侧与凸侧面固定连接，所述第三限位肢位于第二限位肢的左侧同时两者相互限位卡固，第二连接肢与第三限位肢之间、第三连接肢与第二限位肢之间均预留有安装空隙。

所述内凹面是由拼合阳面上设有的倒L形的第一内凹面和拼合阴面上设有的倒L形的第二内凹面组成，第一内凹面和第二内凹面的开口相对、内凹深度相等。

所述可拆卸式防水装置包括预埋固定部和可拆卸防水部，可拆卸防水部夹设于预埋固定部之间、封堵拼缝注浆空腔，

所述预埋固定部包括内侧的预埋钢板和外侧的钢压板，所述预埋钢板沿第一内凹面和第二内凹面的表面开口相对对称设置，所述预埋钢板和钢压板通过尾部埋设在墙幅内、头部通过螺母固定在钢压板外侧表面的锚固螺栓可拆卸连接，

所述可拆卸防水部包括橡胶防水带、橡胶防水带与预埋钢板的外侧表面之间连接的密封胶条、橡胶防水带与钢压板的内侧表面之间连接的防水带压条和圆钢紧固件，所述橡胶防水带、密封胶条和防水带压条均位于锚固螺栓靠近拼缝注浆空腔的同侧设置，所述圆钢紧固件位于锚固螺栓的另一侧、预埋钢板与钢压板之间连接。

每块预埋钢板均呈倒L形、由横板和竖板组成，所述密封胶条、锚固螺栓和圆钢紧固件均与横板连接。

所述锚固螺栓与横板垂直，其尾部斜向上延长并弯曲成钩状锚入墙幅内。

每片墙幅内埋设有至少两道竖向通长的墙底注浆管道。

一种角钢栓钉接头限位的预制地连墙的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，在预制场使用模板预制地连墙的墙幅，在墙幅内埋设控制角钢限位系统和可拆卸式防水装置的预埋部分，保证角钢限位系统及墙幅的尺寸公差保证后期安装顺利进行，并对外漏钢构件做防锈处理，然后将墙幅运至施工场地；

步骤二，使用抓斗或开槽机开槽，开槽的长度和宽度略大于单幅预制地连墙的长度和宽度，并在槽底铺一层碎石找平；

步骤三，使用吊车吊装预制地连墙的第一幅并下放至槽内形成已插入墙幅，下放过程中需要保证适当的泥浆液位，以防止槽内土体塌孔，下放过程中通过水准仪测量并调整预制地连墙垂直度；

步骤四，使用抓斗或开槽机开槽，在已插入墙幅的凹槽一侧开槽，宽度略大于单幅预制地连墙宽度，开槽长度略大于单幅墙体的长度，同时在槽底铺一层碎石找平；

步骤五，使用吊车吊装待插入墙幅，下放过程前对好前后限位角钢组中角钢的插入点位置以后依靠自重自上而下慢慢下放，限制待插入墙幅的前后侧安装位置保证与已插入墙幅对正始终处于垂直状态，左右限位角钢限制待插入墙幅下放过程中凸头相对凹槽的插入深度，下放过程中保证适当的泥浆液位，通过水准仪测量并调整预制地连墙垂直度；

步骤六，向两幅预制地连墙之间的拼缝注浆空腔内注入清水，置换拼缝内的泥浆, 避免在膨胀止水条表面形成泥皮，影响吸水效果；

步骤七，通过墙底注浆管道实施对预制地连墙的底部注浆进行封底，之后通过拼缝注浆空腔向两幅墙体的接缝处及周边注浆；

步骤八，重复以上步骤二至步骤七直至完成全部的墙幅施工；

步骤九，预制地连墙完成施工以后进行基坑开挖，在开挖以后的预制地连墙的背土侧安装可拆卸式防水装置，保证接缝的密闭防止地下水渗入基坑。

所述步骤九中，可拆卸式防水装置的安装步骤如下：

步骤a，在预制场中预制墙幅时，先将锚固螺栓的尾部埋入墙幅之内；

步骤b，预埋固定部的预埋钢板穿过锚固螺栓；

步骤c，在锚固螺栓靠近拼缝注浆空腔的同侧的预埋钢板的表面粘接密封胶条；

步骤d，在密封胶条上粘接橡胶防水带；

步骤e，在橡胶防水带的外侧压有防水带压条；

步骤f，在锚固螺栓的另一侧、预埋钢板上放置圆钢紧固件；

步骤g，在防水带压条和圆钢紧固件的上面压设钢压板，同时锚固螺栓的头部穿过钢压板通过螺母紧固在钢压板的另一侧。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明在已插入墙幅和待插入墙幅的拼缝处巧妙设计墙幅的限位系统，通过对墙幅的左右限位和前后限位调整墙幅的垂直安装精度，使得待插入墙幅自上而下与已插入墙幅连接紧密，达到控制墙体垂直度和有效止水的作用。

本发明的已插入墙幅和待插入墙幅通过在通过迎土侧的膨胀止水条顶压紧密，自适应性防水接头措施，并通过背土侧限位系统之间的现场焊缝保证接缝防水，有效避免插入待插入墙幅时两墙难以紧密连接从而可能引起的地下水渗漏问题，保证接头防水的可靠性，减小基坑开挖过程中突水突泥事故发生几率。

本发明现场安装的可拆卸式防水体系能够保证接缝止水的长期作用，一旦出现漏水也可以随时安装拆卸，同时有效避免插入待插入墙幅时两墙难以紧密连接从而可能引起的地下水渗漏问题。

本发明并在拼缝注浆空腔内注浆，进一步加强接头防水的性能。

本发明中预制地连墙墙板和限位系统在工厂预制加工而成，不需另外设计专用槽端接头措施，适用范围极广，可有效提高地下连续墙施工效率，减少工程工期，可靠控制墙体平整度，提升工程质量。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1本发明的立体结构示意图。

图2本发明的侧视结构示意图。

图3本发明的俯视结构示意图。

图4本发明的连接节点放大的结构示意图。

附图标记：1－已插入墙幅、2－待插入墙幅、3－凸头、3.1－凸顶面、3.2－凸侧面、4－凹槽、4.1－槽底面、4.2－槽侧面、5－墙底注浆管道、6－可拆卸式防水装置、7－拼合阳面、8－拼合阴面、9－拼缝注浆空腔、10－膨胀止水条、11－第一限位角钢、11.1－第一连接肢、11.2－第一限位肢、12－第二限位角钢、12.1－第二连接肢、12.2－第二限位肢、13－第三限位角钢、13.1－第三连接肢、13.2－第三限位肢、14－第一内凹面、15－第二内凹面、16－预埋钢板、16.1－横板、16.2－竖板、17－钢压板、18－螺母、19－锚固螺栓、20－橡胶防水带、21－密封胶条、22－防水带压条、23－圆钢紧固件、24－安装空隙。

具体实施方式

实施例参见图1-4所示，一种带角钢接头限位的预制地连墙，该预制地连墙是由已插入墙幅1和待插入墙幅2左右拼接而成，每片墙幅的右侧端面的中部设有上下通长的凹槽4和两侧的拼合阳面7，每片墙幅的左侧端面上设有上下通长、与凹槽4和拼合阳面相对应的凸头3和拼合阴面8，所述凹槽的表面是由一个槽底面4.1和两个槽侧面4.2组成，所述凸头的表面是由一个凸顶面3.1和两个凸侧面3.2组成，所述预制地连墙的拼缝处设有墙幅之间的角钢限位系统，该角钢限位系统位于拼缝注浆空腔15之内，包括左右限位角钢和前后限位角钢组，待插入墙幅2与已插入墙幅1之间通过待插入墙幅2与左右限位角钢的顶接左右限位，待插入墙幅2与已插入墙幅1之间通过前后限位角钢组之间的互相卡接前后限位，

所述预制地连墙的背土侧的墙幅拼接处设有上下通长的内凹面，该内凹面内连接有可拆卸式防水装置6，所述可拆卸式防水装置在背土侧封堵拼缝注浆空腔9，所述拼合阳面7上埋有至少一道膨胀止水条10在迎土侧封堵拼缝注浆空腔9。

所述左右限位角钢包括沿墙幅的高度方向间隔设置的一组第一限位角钢11，所述第一限位角钢包括第一连接肢11.1和第一限位肢11.2，所述第一连接肢11.1的背侧与槽底面4.1固定连接，所述第一限位肢11.2的端头顶在凸顶面3.1上顶接限位。

所述前后限位角钢组沿墙幅的高度方向间隔设置、沿凸头至少对称设置两组，每个前后限位角钢组均包括开口相背的两个角钢分别为第二限位角钢12和第三限位角钢13，所述第二限位角钢12包括第二连接肢12.1和第二限位肢12.2，所述第三限位角钢13包括第三连接肢13.1和第三限位肢13.2，所述第二连接肢12.2的背侧与槽侧面4.2固定连接，所述第三连接肢13.1的背侧与凸侧面3.2固定连接，所述第三限位肢13.2位于第二限位肢12.2的左侧同时两者相互限位卡固，第二连接肢12.1与第三限位肢13.2之间、第三连接肢13.1与第二限位肢12.2之间均预留有安装空隙24，保证墙幅后期可以顺利下放。

所述内凹面是由拼合阳面上设有的倒L形的第一内凹面14和拼合阴面上设有的倒L形的第二内凹面15组成，第一内凹面14和第二内凹面15的开口相对、内凹深度相等。

所述可拆卸式防水装置6包括预埋固定部和可拆卸防水部，可拆卸防水部夹设于预埋固定部之间、封堵拼缝注浆空腔9，

所述预埋固定部包括内侧的预埋钢板16和外侧的钢压板17，所述预埋钢板沿第一内凹面14和第二内凹面15的表面开口相对对称设置，所述预埋钢板16和钢压板17通过尾部埋设在墙幅内、头部通过螺母18固定在钢压板17外侧表面的锚固螺栓19可拆卸连接，

所述可拆卸防水部包括橡胶防水带20、橡胶防水带20与预埋钢板16的外侧表面之间连接的密封胶条21、橡胶防水带20与钢压板17的内侧表面之间连接的防水带压条22和圆钢紧固件23，所述橡胶防水带20、密封胶条21和防水带压条22均位于锚固螺栓19靠近拼缝注浆空腔9的同侧设置，所述圆钢紧固件23位于锚固螺栓19的另一侧、预埋钢板16与钢压板17之间连接。

每块预埋钢板16均呈倒L形、由横板16.1和竖板16.2组成，所述密封胶条21、锚固螺栓19和圆钢紧固件23均与横板16.1连接。

所述锚固螺栓19与横板16.1垂直，其尾部斜向上延长并弯曲成钩状锚入墙幅内。

每片墙幅内埋设有至少两道竖向通长的墙底注浆管道5。

这种角钢栓钉接头限位的预制地连墙的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，在预制场使用模板预制地连墙的墙幅，在墙幅内埋设控制角钢限位系统和可拆卸式防水装置的预埋部分，保证角钢限位系统及墙幅的尺寸公差保证后期安装顺利进行，并对外漏钢构件做防锈处理，然后将墙幅运至施工场地；

步骤二，使用抓斗或开槽机开槽，开槽的长度和宽度略大于单幅预制地连墙的长度和宽度，并在槽底铺一层碎石找平；

步骤三，使用吊车吊装预制地连墙的第一幅并下放至槽内形成已插入墙幅，下放过程中需要保证适当的泥浆液位，以防止槽内土体塌孔，下放过程中通过水准仪测量并调整预制地连墙垂直度；

步骤四，使用抓斗或开槽机开槽，在已插入墙幅的凹槽一侧开槽，宽度略大于单幅预制地连墙宽度，开槽长度略大于单幅墙体的长度，同时在槽底铺一层碎石找平；

步骤五，使用吊车吊装待插入墙幅，下放过程前对好前后限位角钢组中角钢的插入点位置以后依靠自重自上而下慢慢下放，限制待插入墙幅的前后侧安装位置保证与已插入墙幅对正始终处于垂直状态，左右限位角钢限制待插入墙幅下放过程中凸头相对凹槽的插入深度，下放过程中保证适当的泥浆液位，通过水准仪测量并调整预制地连墙垂直度；

步骤六，向两幅预制地连墙之间的拼缝注浆空腔内注入清水，置换拼缝内的泥浆, 避免在膨胀止水条表面形成泥皮，影响吸水效果；

步骤七，通过墙底注浆管道实施对预制地连墙的底部注浆进行封底，之后通过拼缝注浆空腔向两幅墙体的接缝处及周边注浆；

步骤八，重复以上步骤二至步骤七直至完成全部的墙幅施工；

步骤九，预制地连墙完成施工以后进行基坑开挖，在开挖以后的预制地连墙的背土侧安装可拆卸式防水装置，保证接缝的密闭防止地下水渗入基坑。

所述步骤九中，可拆卸式防水装置的安装步骤如下：

步骤a，在预制场中预制墙幅时，先将锚固螺栓19的尾部埋入墙幅之内；

步骤b，预埋固定部的预埋钢板16穿过锚固螺栓19；

步骤c，在锚固螺栓19靠近拼缝注浆空腔9的同侧的预埋钢板16的表面粘接密封胶条21；

步骤d，在密封胶条21上粘接橡胶防水带20；

步骤e，在橡胶防水带20的外侧压有防水带压条22；

步骤f，在锚固螺栓19的另一侧、预埋钢板16上放置圆钢紧固件23；

步骤g，在防水带压条22和圆钢紧固件23的上面压设钢压板17，同时锚固螺栓19的头部穿过钢压板17通过螺母18紧固在钢压板17的另一侧。

本发明中，地下连续墙墙幅均在工厂里使用模板加工而成，墙幅及墙幅内预埋件保证一定的加工精度，进而保证墙幅的安装精度。通过限位系统的作用，使待插入墙幅不能前后左右移动，只能垂直下放与已插入墙幅连接紧密，最后通过开挖基坑现场安装可拆卸式止水装置形成密闭空间，然后再通过插入注浆管在拼缝注浆空腔内进行现场注浆形成墙体的封闭体系。

本发明中，每片墙幅内埋设有至少两道竖向通长的墙底注浆管道，墙幅放入槽体并稳定后可以在孔内灌浆，使墙体与土体贴紧密；所述预制地连墙可以通过墙体内预埋的螺栓套筒，套筒连接吊环可以方便墙体竖向和横向的吊装运输。