CN107806085A - 一种超深坑基打围止水钢板桩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种超深坑基打围止水钢板桩及其施工方法，包括钢板桩本体（1），其特征在于：所述钢板桩本体（1）的一侧固定设置有第一扣合连接板（2），钢板桩本体（1）的另一侧固定设置有第二扣合连接板（3），第一扣合连接板（2）与相邻钢板桩本体（1）上的第二扣合连接板（3）相扣接配合，扣接配合后的两个弧形面（7）共同构成了柱形密封腔（6），柱形密封腔（6）内挤压填充有封堵防漏泥或者灌注有封堵防漏泥浆，本发明相邻打围桩之间连接的紧密性好，整体稳固性得到了提高，并且通过对两道纵向连接缝以及柱形密封腔体的封堵止水，完全阻断了渗水路径，有效解决了相邻打围桩之间难以实现密封止水的技术难题，施工安全性得到了提高。

Description

一种超深坑基打围止水钢板桩及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种打围止水钢板桩及其施工方法，尤其涉及一种超深坑基打围止水钢板桩及其施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

目前在地下工程、市政工程以及其它各种建筑工程基础施工中往往需要打围并开挖坑基，对于开挖深度较小的坑基，采用一般的打围桩和打围方式就能够满足施工要求，对打围桩抗土层坍塌和防地下水渗漏的要求都比较低。但是，如果是在江河湖泊周边以及其它地下水丰富地域进行超深坑基打围施工的话，坑基土层比较松软，坑基***土层发生坍塌情况发生的概率会成倍增加，普通钢板桩容易产生局部压变形，在超深坑基坍塌时难以起到有效的阻挡作用，对打围桩之间连接的紧密型和可靠性提出了更高的要求。更主要的是坑基达到一定深度后土层含水量大增，地下水的水压也较大，长期以来超深坑基相邻打围桩之间的密封止水一直是个技术难题，超深坑基丰富的地下水会带来较大的施工困扰，甚至危及坑基的安全。

现有的管柱桩或钢板桩结构简单粗糙，一般采用外壁贴合或设置简单的重合止口的结构形式，虽然现有的管柱桩或钢板桩之间的密封止水有采用橡胶条密封止水、充气袋密封止水、塞缝密封止水等多种方式，但是在超深坑基丰富的地下水的压力和侵蚀下，现有的密封结构很快就会出现渗水和漏水的情况，甚至出现坑基***土层泥浆随着漏水空隙涌入坑基内，容易诱发管涌，严重影响坑基内的施工作业，超深坑基打围密封止水难题一直没有得到有效解决。

如中国专利公开号：CN104196042A，公开日：2014年12月10日的发明专利公开了一种钢板桩围堰结构施工方法，它包括以下步骤：在钢板桩围堰内、外侧打设内侧定位钢管桩和外侧定位钢管桩，在外侧定位钢管桩上部内壁安装固定上层平面定位结构；将通过吊杆连接有下层预制混凝土支撑整体体系的挑梁安装至钢护筒顶部；在内侧定位钢管桩上安装上层围檩，在上层围檩和上层平面定位结构之间插打钢板桩，钢板桩插与上层围檩焊接，然后在上层围檩内固定安装上层钢内撑；将钢板桩围堰内水抽出，焊接牛腿使之支撑住下层预制混凝土内撑，然后焊接钢板桩与下层围檩，最后解除吊杆，拆除挑梁；进行承台混凝土施工。但是该钢板桩结构简单，相邻的围板之间缺乏有效的连接和扣合，整体稳定性较差，而且相邻钢板桩之间连接缝的密封止水效果不佳，对钢板桩***地下水的密封止水能力较弱，很容易出现渗水的情况，会对坑基内的施工作业造成不利影响。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有的坑基打围桩结构简单，相邻打围桩之间连接的紧密性不佳，打围后稳固性较差，不利于超深坑基打围施工，而且相邻打围桩之间的密封止水效果不佳，超深坑基丰富的地下水会给施工带来严重困扰的缺陷和不足，现提供一种结构合理，相邻打围桩之间连接的紧密性得到了提高，打围后整体性稳固性好，并且相邻打围桩之间的密封止水效果得到了极大的改善，不会出现渗水漏水情况的一种超深坑基打围止水钢板桩。

本发明的第二个目的是针对现有打围施工方法不适合于地下水丰富的超深坑基打围施工，相邻打围桩之间连接的紧密性不佳，松软土层崩塌和地下水不断渗入对施工造成了困恼，施工危险性高的缺陷和不足，现提供一种适合于地下水丰富的超深坑基打围施工，相邻打围桩之间连接的紧密性好，松软土层不会向内崩塌，并且有效解决了相邻打围桩之间密封止水的技术难题，施工安全性好的一种超深坑基打围止水钢板桩施工方法。

为实现上述第一个目的，本发明的技术解决方案是：一种超深坑基打围止水钢板桩，包括钢板桩本体，钢板桩本体的下端为钻地端，钢板桩本体的上端为压桩端，其特征在于：所述钢板桩本体的一侧固定设置有第一扣合连接板，钢板桩本体的另一侧固定设置有第二扣合连接板，第一扣合连接板和第二扣合连接板的内侧设置为弧形面，弧形面为半圆形、钩形或U形结构，第一扣合连接板与相邻钢板桩本体上的第二扣合连接板相扣接配合，扣接配合后的两个弧形面共同构成了柱形密封腔，柱形密封腔内挤压填充有封堵防漏泥或者灌注有易于胶结的封堵防漏泥浆。

进一步地，所述钢板桩本体与第一扣合连接板以及第二扣合连接板之间的结合部位设置有错层台，错层台的高度为第一扣合连接板或第二扣合连接板的厚度，构成柱形密封腔的第一扣合连接板和第二扣合连接板之间的腔内结合面平滑，弧形面的内表面光滑，并且弧形面的外圆弧半径小于钢板桩本体横向宽度的1/4。

进一步地，所述钢板桩本***于上端的腹板上开设有辅助固定孔，相邻的两个钢板桩本体之间设置有固定件，固定件通过固定螺栓固定在辅助固定孔上。

进一步地，所述第一扣合连接板和第二扣合连接板与钢板桩本体一体化制造或焊接固定，第一扣合连接板与第二扣合连接板为中心呈轴对称或中心对称设置，对称中心为钢板桩本体垂直方向的中心轴线。

进一步地，所述压桩端的上端面设置为T型面，压桩端上的T型面上活动安装有螺旋密封装置，螺旋密封装置上垂直安装有密封螺旋杆，密封螺旋杆的长度大于柱形密封腔的纵向深度，并且密封螺旋杆的最大直径小于柱形密封腔的最小内径。

进一步地，所述密封螺旋杆的外圆周上设置有螺旋曲面，密封螺旋杆的轴心上开设有贯穿设置的中心轴孔，密封螺旋杆的底端以及密封螺旋杆下端的外壁上均匀开设有喷浆孔，密封螺旋杆的上端安装有旋转管接头。

进一步地，所述螺旋密封装置包括安装座、微型电机、内螺旋转动件以及齿轮箱，安装座卡紧固定在压桩端上的T型面上，安装座中部的通孔内通过轴承安装有内螺旋转动件，内螺旋转动件同轴固定有齿圈，齿圈与齿轮箱相连接，齿轮箱的输入轴与微型电机的输出轴连接固定。

进一步地，所述封堵防漏泥采用高岭土、黏土以及石灰分别粉碎后混合加水制成。

为实现上述第二个目的，本发明的技术解决方案是：一种超深坑基打围止水钢板桩施工方法，其特征在于包括以下步骤：

a、根据施工深度和止水深度选择合适长度的的钢板桩，并根据打围形状和面积计算出钢板桩的数量；

b、将第一块钢板桩的钻地端垂直***地表土层中，并采用压桩设备对钢板桩的压桩端进行击打或施压，使得钢板桩匀速垂直***到需要打围的土层中，并达到预定深度；

c、将第二块钢板桩垂直放置在第一块钢板桩的旁边，并使得第二块钢板桩的第一扣合连接板与第一块钢板桩的第二扣合连接板相扣接，第二块钢板桩的第一扣合连接板与第一块钢板桩的第二扣合连接板共同构成了柱形密封腔，接着用同样的方法采用压桩设备对第二块钢板桩的压桩端进行击打或施压，并达到预定深度，第一块钢板桩和第二块钢板桩完成扣接和植桩；

d、再将第三块钢板桩以同样的方式***到水底土层中或地下水丰富的地表土层中，并达到预定深度，并且第三块钢板桩的第一扣合连接板与第二块钢板桩的第二扣合连接板相扣接，形成另外一个柱形密封腔，以同样的方式实现第四块钢板桩、第五块钢板桩......以及最后一块钢板桩的压桩到位，相邻两块钢板桩之间都形成柱形密封腔，打围植桩完成；

e、安装螺旋密封装置，将螺旋密封装置的固定在压桩端上，将密封螺旋杆安装在螺旋密封装置内，并使得密封螺旋杆的底端位于柱形密封腔内，将输送封堵防漏泥浆的管道通过旋转管接头与密封螺旋杆上端的中心轴孔相连通；

f、将封堵防漏泥制成的浆泥通过密封螺旋杆上的喷浆孔灌注到柱形密封腔内，同时启动螺旋密封装置，带动密封螺旋杆在柱形密封腔内转动，借助于螺旋曲面不断的将封堵防漏泥浆向下以及四周挤压，外界的封堵防漏泥浆通过密封螺旋杆不断向柱形密封腔内泵送，直到柱形密封腔内的封堵防漏泥浆完全灌注满并压实；

g、一个柱形密封腔完成灌注压实后，将螺旋密封装置和螺旋杆移至下一个柱形密封腔的上方，以同样的方法完成灌注满压实，封堵防漏泥浆会将柱形密封腔上的结合缝隙充分封堵，封堵防漏泥浆很快会凝固胶结，实现了密封止水；

h、工程完成后需要拆除钢板桩时，通过缆绳穿过钢板桩上的辅助固定孔并在起重设备的作用下将钢板桩从土层中逐一拔出，然后再次采用螺旋密封装置带动密封螺旋杆反向转动，逐步将封堵防漏泥螺旋推出，将钢板桩冲洗干净后以备下次重复使用。

进一步地，所述c、d步骤中，相邻的两个钢板桩本体之间的外侧表面上设置有固定件，固定件通过固定螺栓固定在辅助固定孔上。

本发明的有益效果是：

1．本发明在钢板桩本体的两侧分别固定第一扣合连接板和第二扣合连接板，相邻的两块钢板桩通过扣合连接板扣合连接，相邻打围桩之间连接的紧密性得到了提高，扣接配合后的两个弧形面共同构成了柱形密封腔，而且还能适应不同形状的打围施工。

2．本发明采用了柱形密封腔作为密封主体结构，两道纵向连接缝之间隔着柱形密封腔体，延长了渗水路径，并在柱形密封腔内挤压填充有封堵防漏泥，通过对两道纵向连接缝以及柱形密封腔体的封堵止水，有效阻断了渗水路径，实现了严密可靠的密封止水。

3．本发明的施工方法适合于地下水丰富的超深坑基打围施工，相邻打围桩之间连接的紧密性好，整体稳固性得到了提高，松软土层不会向内崩塌，并且有效解决了相邻打围桩之间难以实现密封止水的技术难题，渗水问题就能够得到完美解决，施工安全性得到了提高。

附图说明

图1是本发明的第一种结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明的第二种结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是本发明相邻两个钢板桩连接后的正面示意图。

图6是本发明相邻两个钢板桩连接后的结构示意图。

图7是本发明柱形密封腔内挤压填充封堵防漏泥后的示意图。。

图8是本发明密封螺旋杆的结构示意图。

图9是本发明螺旋密封装置的结构示意图。

图中：钢板桩本体1，第一扣合连接板2，第二扣合连接板3，钻地端4，T型压桩端5，柱形密封腔6，弧形面7，错层台8，辅助固定孔9，固定螺栓10，固定件11，密封螺旋杆12，中心轴孔13，螺旋曲面14，喷浆孔15，旋转管接头16，安装座17，微型电机18，内螺旋转动件19，齿轮箱20。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图9，本发明的一种超深坑基打围止水钢板桩，包括钢板桩本体1，钢板桩本体1的下端为钻地端3，钢板桩本体1的上端为压桩端4，其特征在于：所述钢板桩本体1的一侧固定设置有第一扣合连接板2，钢板桩本体1的另一侧固定设置有第二扣合连接板3，第一扣合连接板2和第二扣合连接板3的内侧设置为弧形面7，弧形面7为半圆形、钩形或U形结构，第一扣合连接板2与相邻钢板桩本体1上的第二扣合连接板3相扣接配合，扣接配合后的两个弧形面7共同构成了柱形密封腔6，柱形密封腔6内挤压填充有封堵防漏泥或者灌注有易于胶结的封堵防漏泥浆。

所述钢板桩本体1与第一扣合连接板2以及第二扣合连接板3之间的结合部位设置有错层台8，错层台8的高度为第一扣合连接板2或第二扣合连接板3的厚度，构成柱形密封腔6的第一扣合连接板2和第二扣合连接板3之间的腔内结合面平滑，弧形面7的内表面光滑，并且弧形面7的外圆弧半径小于钢板桩本体1横向宽度的1/4。

所述钢板桩本体1位于上端的腹板上开设有辅助固定孔9，相邻的两个钢板桩本体1之间设置有固定件11，固定件11通过固定螺栓10固定在辅助固定孔9上。

所述第一扣合连接板2和第二扣合连接板3与钢板桩本体1一体化制造或焊接固定，第一扣合连接板2与第二扣合连接板3为中心呈轴对称或中心对称设置，对称中心为钢板桩本体1垂直方向的中心轴线。

所述压桩端5的上端面设置为T型面，压桩端5上的T型面上活动安装有螺旋密封装置，螺旋密封装置上垂直安装有密封螺旋杆12，密封螺旋杆12的长度大于柱形密封腔6的纵向深度，并且密封螺旋杆12的最大直径小于柱形密封腔6的最小内径。

所述密封螺旋杆12的外圆周上设置有螺旋曲面14，密封螺旋杆12的轴心上开设有贯穿设置的中心轴孔13，密封螺旋杆12的底端以及密封螺旋杆12下端的外壁上均匀开设有喷浆孔15，密封螺旋杆12的上端安装有旋转管接头16。

所述螺旋密封装置包括安装座17、微型电机18、内螺旋转动件19以及齿轮箱20，安装座17卡紧固定在压桩端5上的T型面上，安装座17中部的通孔内通过轴承安装有内螺旋转动件19，内螺旋转动件19同轴固定有齿圈，齿圈与齿轮箱20相连接，齿轮箱20的输入轴与微型电机18的输出轴连接固定。

所述封堵防漏泥采用高岭土、黏土以及石灰分别粉碎后混合加水制成。

一种超深坑基打围止水钢板桩施工方法，包括以下步骤：

a、根据施工深度和止水深度选择合适长度的的钢板桩，并根据打围形状和面积计算出钢板桩的数量；

b、将第一块钢板桩的钻地端4垂直***地表土层中，并采用压桩设备对钢板桩的压桩端5进行击打或施压，使得钢板桩匀速垂直***到需要打围的土层中，并达到预定深度；

c、将第二块钢板桩垂直放置在第一块钢板桩的旁边，并使得第二块钢板桩的第一扣合连接板2与第一块钢板桩的第二扣合连接板3相扣接，第二块钢板桩的第一扣合连接板2与第一块钢板桩的第二扣合连接板3共同构成了柱形密封腔6，接着用同样的方法采用压桩设备对第二块钢板桩的压桩端5进行击打或施压，并达到预定深度，第一块钢板桩和第二块钢板桩完成扣接和植桩；

d、再将第三块钢板桩以同样的方式***到水底土层中或地下水丰富的地表土层中，并达到预定深度，并且第三块钢板桩的第一扣合连接板2与第二块钢板桩的第二扣合连接板3相扣接，形成另外一个柱形密封腔6，以同样的方式实现第四块钢板桩、第五块钢板桩......以及最后一块钢板桩的压桩到位，相邻两块钢板桩之间都形成柱形密封腔6，打围植桩完成；

e、安装螺旋密封装置，将螺旋密封装置的固定在压桩端5上，将密封螺旋杆12安装在螺旋密封装置内，并使得密封螺旋杆12的底端位于柱形密封腔6内，将输送封堵防漏泥浆的管道通过旋转管接头16与密封螺旋杆12上端的中心轴孔13相连通；

f、将封堵防漏泥制成的浆泥通过密封螺旋杆12上的喷浆孔15灌注到柱形密封腔6内，同时启动螺旋密封装置，带动密封螺旋杆12在柱形密封腔6内转动，借助于螺旋曲面14不断的将封堵防漏泥浆向下以及四周挤压，外界的封堵防漏泥浆通过密封螺旋杆12不断向柱形密封腔6内泵送，直到柱形密封腔6内的封堵防漏泥浆完全灌注满并压实；

g、一个柱形密封腔6完成灌注压实后，将螺旋密封装置和螺旋杆12移至下一个柱形密封腔6的上方，以同样的方法完成灌注满压实，封堵防漏泥浆会将柱形密封腔6上的结合缝隙充分封堵，封堵防漏泥浆很快会凝固胶结，实现了密封止水；

h、工程完成后需要拆除钢板桩时，通过缆绳穿过钢板桩上的辅助固定孔9并在起重设备的作用下将钢板桩从土层中逐一拔出，然后再次采用螺旋密封装置带动密封螺旋杆12反向转动，逐步将封堵防漏泥螺旋推出，将钢板桩冲洗干净后以备下次重复使用。

所述c、d步骤中，相邻的两个钢板桩本体1之间的外侧表面上设置有固定件11，固定件11通过固定螺栓10固定在辅助固定孔9上。

参见图1至图5，钢板桩本体1采用优质钢板制成，厚度一般为3厘米-5厘米，能够作为打围桩使用。钢板桩本体1的下端为钻地端3，钻地端3的底端可以设置为斜面会锥面，钻地端3用于垂直***水底土层中或地下水丰富的地表土层，钢板桩本体1的上端为压桩端4，压桩端4可以适当增大上端水平面的承压面积，压桩端4用于承受压桩设备的击打或施压。与传统打围桩或钢板桩不同的是，本发明在钢板桩本体1的一侧固定设置有第一扣合连接板2，钢板桩本体1的另一侧固定设置有第二扣合连接板3，第一扣合连接板2和第二扣合连接板3与钢板桩本体1一体化制造或焊接固定。第一扣合连接板2和第二扣合连接板3的内侧设置为弧形面7，弧形面7为半圆形、钩形或U形结构。第一扣合连接板2与第二扣合连接板3呈轴对称或中心对称设置，对称中心为钢板桩本体1竖立时的纵向中心。采用轴对称设置时，参见附图1和附图2。第一扣合连接板2和第二扣合连接板3分别位于钢板桩本体1的同一侧。采用中心对称设置时，参见附图3和附图4，第一扣合连接板2和第二扣合连接板3分别位于钢板桩本体1的两侧，也就是处于对角线上。

第一扣合连接板2与相邻钢板桩本体1上的第二扣合连接板3相扣接配合，扣接配合后的两个弧形面7共同构成了柱形密封腔6，相邻的两块钢板桩通过扣合连接板扣合连接后，相邻的两块钢板桩本之间的密封止水问题就是柱形密封腔6内的密封止水问题，也就是只要实现了柱形密封腔6内的密封止水，就能够实现相邻的两块钢板桩本之间的密封止水。另外，传统打围桩或钢板桩所采用的并排直接相贴靠接的方式，相邻打围桩或钢板桩之间只有一道纵向分布的连接缝，渗水路径很短，即使采用密封橡胶条、充气袋密封等非常规方式都无法有效解决渗水问题，渗水问题很难以解决。本发明所采用的柱形密封腔6结构其内部的纵向连接缝为的两道，且相对分布，两道纵向连接缝之间隔着柱形密封腔体，延长了渗水路径，通过对两道纵向连接缝以及柱形密封腔体的封堵止水，就能有效阻断渗水路径，密封止水可靠性高，渗水问题就能够得到完美解决，可以解决一直以来超深坑基打围施工所存在的技术难题。

为了提高相邻钢板桩连接的可靠性，避免连接后出现松动，提高柱形密封腔6的成型紧密度，本发明还在钢板桩本体1与第一扣合连接板2以及第二扣合连接板3之间的结合部位设置有错层台8，错层台8的高度为第一扣合连接板2或第二扣合连接板3的厚度，相邻钢板桩在打入土层后，对应的钩型连接板就能够顶在错层台8上，也起到了一定的限位作用。另外，还在钢板桩本体1位于上端的腹板上开设有辅助固定孔9，相邻的两个钢板桩本体1之间设置有固定件11，固定件11通过固定螺栓10固定在辅助固定孔9上，相邻的两块钢板桩采用固定件11连接后更加稳固。辅助固定孔9在拆除固定螺栓10和固定件11后，还可以作为吊装时的穿缆固定孔。构成柱形密封腔6的第一扣合连接板2和第二扣合连接板3之间的腔内结合面平滑，便于后续进行灌注密封止水操作。

柱形密封腔6的一种密封止水方式如下：向柱形密封腔6内挤压填充封堵防漏泥，封堵防漏泥含水，柔软细腻，可塑性好，但是不能流动，在柱形密封腔6内填充后需要充分捣实压紧。在操作时需要借助于密封螺旋杆12或长形带有喷射口的空心杆，先深入到柱形密封腔6的内部，在不同深度喷射由封堵防漏泥制成的含水量较大的泥浆，封堵防漏泥浆会渗入到柱形密封腔6内的两道纵向连接缝中，然后再向柱形密封腔6内逐步填充封堵防漏泥，并充分捣实压紧，实现密封止水。柱形密封腔6的另一种密封止水方式如下：向柱形密封腔6内灌注易于胶结的封堵防漏泥浆，外界的封堵防漏泥浆通过密封螺旋杆12不断向柱形密封腔6内泵送，直到柱形密封腔6内的封堵防漏泥浆完全灌注满并压实，封堵防漏泥浆会将柱形密封腔6上的结合缝隙充分封堵，封堵防漏泥浆很快会凝固胶结，实现密封止水。

为了提高封堵防漏泥浆的灌注和封堵效果，本发明采用了螺旋密封装置和密封螺旋杆12，由螺旋密封装置带动密封螺旋杆12在密封螺旋杆12内旋转，一边喷射封堵防漏泥浆一边挤压，以达到最佳封堵效果。压桩端5的上端面设置为T型面，压桩端5上的T型面上活动安装有螺旋密封装置，螺旋密封装置上垂直安装有密封螺旋杆12，密封螺旋杆12的长度大于柱形密封腔6的纵向深度，并且密封螺旋杆12的最大直径小于柱形密封腔6的最小内径，便于密封螺旋杆12伸入到柱形密封腔6内进行旋转操作。密封螺旋杆12的外圆周上设置有螺旋曲面14，密封螺旋杆12的轴心上开设有贯穿设置的中心轴孔13，密封螺旋杆12的底端以及密封螺旋杆12下端的外壁上均匀开设有喷浆孔15，密封螺旋杆12的上端安装有旋转管接头16。

螺旋密封装置包括安装座17、微型电机18、内螺旋转动件19以及齿轮箱20，安装座17卡紧固定在压桩端5上的T型面上，安装座17中部的通孔内通过轴承安装有内螺旋转动件19，内螺旋转动件19同轴固定有齿圈，齿圈与齿轮箱20相连接，齿轮箱20的输入轴与微型电机18的输出轴连接固定，微型电机18经齿轮箱20和齿圈带动内螺旋转动件19转动，进而带动内螺旋转动件19内安装的密封螺旋杆12转动，灌注封堵完成后，控制密封螺旋杆12反向转动，即可将密封螺旋杆12自动退出柱形密封腔6。螺旋曲面14不断的将封堵防漏泥浆向下以及四周挤压，外界的封堵防漏泥浆通过密封螺旋杆12不断向柱形密封腔6内泵送，这样就能够将柱形密封腔6上的结合缝隙充分封堵，并且柱形密封腔6内也会灌注满封堵防漏泥浆，不会出现空泡和死角，到了最佳密封止水效果。

封堵防漏泥采用高岭土、黏土以及石灰分别粉碎后混合加水制成，按质量份数计，由10～15份高岭土，30～45份黏土，5～16份石灰以及15～24份水混合搅拌后制得。高岭土细腻松软，具有很好的可塑性，流动性也很好；黏土粘连性好，处于泥浆状态时流动性好，半干后不易流动，压紧后容易板结；石灰加入后能够产生胶结，提高整体强度，还能提高粘性，耐水冲击。采用高岭土、黏土、石灰和水混合搅拌后形成封堵防漏泥，取材广泛，成本低廉，封堵防漏泥综合了高岭土、黏土以及石灰的有利特性，达到了很好的可塑性、粘性以及胶结后的整体强度，灌注到柱形密封腔6内后，依靠初期的流动性和粘性，能够很快进入到纵向连接缝中以及土层与钢板桩的结合部位缝隙内，然后柱形密封腔6内在灌注捣实封堵防漏泥后，封堵防漏泥会进一步将纵向连接缝的空隙以及土层与钢板桩之间的缝隙压实，封堵防漏泥胶结后粘度较大，整体强度高，耐水浸泡和冲击，达到了很好的密封止水效果，可以实现无渗漏，巧妙的解决了长期以来的技术难题。

采用本发明的水下施工打围密封止水结构的施工方法具体如下：首先根据施工深度和止水深度选择合适长度的的钢板桩，并根据打围形状和面积计算出钢板桩的数量。将第一块钢板桩的钻地端4垂直***地表土层中，并采用压桩设备对钢板桩的压桩端5进行击打或施压，使得钢板桩匀速垂直***到需要打围的土层中，并达到预定深度。将第二块钢板桩垂直放置在第一块钢板桩的旁边，并使得第二块钢板桩的第一扣合连接板2与第一块钢板桩的第二扣合连接板3相扣接，第二块钢板桩的第一扣合连接板2与第一块钢板桩的第二扣合连接板3共同构成了柱形密封腔6，接着用同样的方法采用压桩设备对第二块钢板桩的压桩端5进行击打或施压，并达到预定深度，第一块钢板桩和第二块钢板桩完成扣接和植桩。再将第三块钢板桩以同样的方式***到水底土层中或地下水丰富的地表土层中，并达到预定深度，并且第三块钢板桩的第一扣合连接板2与第二块钢板桩的第二扣合连接板3相扣接，形成另外一个柱形密封腔6，以同样的方式实现第四块钢板桩、第五块钢板桩......以及最后一块钢板桩的压桩到位，相邻两块钢板桩之间都形成柱形密封腔6，打围植桩完成。还可以在相邻的两个钢板桩本体1之间的外侧表面上设置有固定件11，固定件11通过固定螺栓10固定在辅助固定孔9上，以提高相邻钢板桩连接的可靠性。

然后安装螺旋密封装置，将螺旋密封装置的固定在压桩端5上，将密封螺旋杆12安装在螺旋密封装置内，并使得密封螺旋杆12的底端位于柱形密封腔6内，将输送封堵防漏泥浆的管道通过旋转管接头16与密封螺旋杆12上端的中心轴孔13相连通。随后将封堵防漏泥制成的浆泥通过密封螺旋杆12上的喷浆孔15灌注到柱形密封腔6内，同时启动螺旋密封装置，带动密封螺旋杆12在柱形密封腔6内转动，借助于螺旋曲面14不断的将封堵防漏泥浆向下以及四周挤压，外界的封堵防漏泥浆通过密封螺旋杆12不断向柱形密封腔6内泵送，直到柱形密封腔6内的封堵防漏泥浆完全灌注满并压实。一个柱形密封腔6完成灌注压实后，将螺旋密封装置和螺旋杆12移至下一个柱形密封腔6的上方，以同样的方法完成灌注满压实，封堵防漏泥浆会将柱形密封腔6上的结合缝隙充分封堵，封堵防漏泥浆很快会凝固胶结，实现了严密可靠的密封止水，这样就完成了超深坑基打围和密封止水操作。

工程完成后需要拆除钢板桩时，通过缆绳穿过钢板桩上的辅助固定孔9并在起重设备的作用下将钢板桩从土层中逐一拔出，可以再次安装好螺旋密封装置，利用螺旋密封装置带动密封螺旋杆12反向转动，借助于螺旋曲面14逐步从柱形密封腔6的上端进入到下端，逐步将封堵防漏泥螺旋推出，最后将钢板桩冲洗干净后以备下次重复使用。本发明结构新颖，使用成本低廉，施工很方便，相邻钢板桩之间能够进行紧密的扣合连接，整体稳定好，更主要的是解决了长期以来超深坑基打围密封止水的技术难题，避免了超深坑基丰富的地下水带来的施工困扰。采用本发明的施工方法能够实现各种土质的超深基坑打围施工，不需要分层打围开挖，能够达到了现有普通打围桩所不能达到的打围深度，并且具有比较理想的防止松软土层崩塌和地下水涌入的技术效果，可以广泛运用于江河湖泊周边以及其它地下水丰富地域的超深坑基打围施工，也可以运用于普通深度坑基的打围施工。

以上内容是结合具体实施方式对本发明所作出的进一步详细说明，不能认为本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，本发明还会有各种简单替换、改进和变化，所做出的各种简单替换、改进和变化，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超深坑基打围止水钢板桩，包括钢板桩本体（1），钢板桩本体（1）的下端为钻地端（3），钢板桩本体（1）的上端为压桩端（4），其特征在于：所述钢板桩本体（1）的一侧固定设置有第一扣合连接板（2），钢板桩本体（1）的另一侧固定设置有第二扣合连接板（3），第一扣合连接板（2）和第二扣合连接板（3）的内侧设置为圆弧形面（7），弧形面（7）为半圆形、钩形或U形结构，第一扣合连接板（2）与相邻钢板桩本体（1）上的第二扣合连接板（3）相扣接配合，扣接配合后的两个弧形面（7）共同构成了柱形密封腔（6），柱形密封腔（6）内挤压填充有封堵防漏泥或者灌注有易于胶结的封堵防漏泥浆。

2.根据权利要求1所述的一种超深坑基打围止水钢板桩，其特征在于：所述钢板桩本体（1）与第一扣合连接板（2）以及第二扣合连接板（3）之间的结合部位设置有错层台（8），错层台（8）的高度为第一扣合连接板（2）或第二扣合连接板（3）的厚度，构成柱形密封腔（6）的第一扣合连接板（2）和第二扣合连接板（3）之间的腔内结合面平滑，弧形面（7）的内表面光滑，并且弧形面（7）的外圆弧半径小于钢板桩本体（1）横向宽度的1/4。

3.根据权利要求1所述的一种超深坑基打围止水钢板桩，其特征在于：所述钢板桩本体（1）位于上端的腹板上开设有辅助固定孔（9），相邻的两个钢板桩本体（1）之间设置有固定件（11），固定件（11）通过固定螺栓（10）固定在辅助固定孔（9）上。

4.根据权利要求1所述的一种超深坑基打围止水钢板桩，其特征在于：所述第一扣合连接板（2）和第二扣合连接板（3）与钢板桩本体（1）一体化制造或焊接固定，第一扣合连接板（2）与第二扣合连接板（3）为中心呈轴对称或中心对称设置，对称中心为钢板桩本体（1）垂直方向的中心轴线。

5.根据权利要求1所述的一种超深坑基打围止水钢板桩，其特征在于：所述压桩端（5）的上端面设置为T型面，压桩端（5）上的T型面上活动安装有螺旋密封装置，螺旋密封装置上垂直安装有密封螺旋杆（12），密封螺旋杆（12）的长度大于柱形密封腔（6）的纵向深度，并且密封螺旋杆（12）的最大直径小于柱形密封腔（6）的最小内径。

6.根据权利要求1所述的一种超深坑基打围止水钢板桩，其特征在于：所述密封螺旋杆（12）的外圆周上设置有螺旋曲面（14），密封螺旋杆（12）的轴心上开设有贯穿设置的中心轴孔（13），密封螺旋杆（12）的底端以及密封螺旋杆（12）下端的外壁上均匀开设有喷浆孔（15），密封螺旋杆（12）的上端安装有旋转管接头（16）。

7.根据权利要求1所述的一种超深坑基打围止水钢板桩，其特征在于：所述螺旋密封装置包括安装座（17）、微型电机（18）、内螺旋转动件（19）以及齿轮箱（20），安装座（17）卡紧固定在压桩端（5）上的T型面上，安装座（17）中部的通孔内通过轴承安装有内螺旋转动件（19），内螺旋转动件（19）同轴固定有齿圈，齿圈与齿轮箱（20）相连接，齿轮箱（20）的输入轴与微型电机（18）的输出轴连接固定。

8.根据权利要求1所述的一种超深坑基打围止水钢板桩，其特征在于：所述封堵防漏泥采用高岭土、黏土以及石灰分别粉碎后混合加水制成。

9.一种超深坑基打围止水钢板桩施工方法，其特征在于包括以下步骤：

a、根据施工深度和止水深度选择合适长度的的钢板桩，并根据打围形状和面积计算出钢板桩的数量；

b、将第一块钢板桩的钻地端（4）垂直***地表土层中，并采用压桩设备对钢板桩的压桩端（5）进行击打或施压，使得钢板桩匀速垂直***到需要打围的土层中，并达到预定深度；

c、将第二块钢板桩垂直放置在第一块钢板桩的旁边，并使得第二块钢板桩的第一扣合连接板（2）与第一块钢板桩的第二扣合连接板（3）相扣接，第二块钢板桩的第一扣合连接板（2）与第一块钢板桩的第二扣合连接板（3）共同构成了柱形密封腔（6），接着用同样的方法采用压桩设备对第二块钢板桩的压桩端（5）进行击打或施压，并达到预定深度，第一块钢板桩和第二块钢板桩完成扣接和植桩；

d、再将第三块钢板桩以同样的方式***到水底土层中或地下水丰富的地表土层中，并达到预定深度，并且第三块钢板桩的第一扣合连接板（2）与第二块钢板桩的第二扣合连接板（3）相扣接，形成另外一个柱形密封腔（6），以同样的方式实现第四块钢板桩、第五块钢板桩......以及最后一块钢板桩的压桩到位，相邻两块钢板桩之间都形成柱形密封腔（6），打围植桩完成；

e、安装螺旋密封装置，将螺旋密封装置的固定在压桩端（5）上，将密封螺旋杆（12）安装在螺旋密封装置内，并使得密封螺旋杆（12）的底端位于柱形密封腔（6）内，将输送封堵防漏泥浆的管道通过旋转管接头（16）与密封螺旋杆（12）上端的中心轴孔（13）相连通；

f、将封堵防漏泥制成的浆泥通过密封螺旋杆（12）上的喷浆孔（15）灌注到柱形密封腔（6）内，同时启动螺旋密封装置，带动密封螺旋杆（12）在柱形密封腔（6）内转动，借助于螺旋曲面（14）不断的将封堵防漏泥浆向下以及四周挤压，外界的封堵防漏泥浆通过密封螺旋杆（12）不断向柱形密封腔（6）内泵送，直到柱形密封腔（6）内的封堵防漏泥浆完全灌注满并压实；

g、一个柱形密封腔（6）完成灌注压实后，将螺旋密封装置和螺旋杆（12）移至下一个柱形密封腔（6）的上方，以同样的方法完成灌注满压实，封堵防漏泥浆会将柱形密封腔（6）上的结合缝隙充分封堵，封堵防漏泥浆很快会凝固胶结，实现了密封止水；

h、工程完成后需要拆除钢板桩时，通过缆绳穿过钢板桩上的辅助固定孔（9）并在起重设备的作用下将钢板桩从土层中逐一拔出，然后再次采用螺旋密封装置带动密封螺旋杆（12）反向转动，逐步将封堵防漏泥螺旋推出，将钢板桩冲洗干净后以备下次重复使用。

10.根据权利要求9所述的一种超深坑基打围止水钢板桩施工方法，其特征在于：所述c、d步骤中，相邻的两个钢板桩本体（1）之间的外侧表面上设置有固定件（11），固定件（11）通过固定螺栓（10）固定在辅助固定孔（9）上。