一种圆筒状钢构地下连续墙.pdf

本发明公开了一种圆筒状钢构地下连续墙，由水泥混合物凝固形成地下连续墙墙体，在水泥混合物内配置一排圆筒状钢构，圆筒状钢构由水泥混合物充实并与之凝结成一个整体。

1、  一种圆筒状钢构地下连续墙，其特征在于由水泥混合物凝固形成地下连续墙墙体，在所述水泥混合物内配置一排圆筒状钢构，圆筒状钢构由所述水泥混合物充实并与之凝结成一个整体。

2、  依权利要求1所述的地下连续墙，其特征在于所述圆筒状钢构为圆形钢管。

3、  依权利要求1所述的地下连续墙，其特征在于所述圆筒状钢构为一组纵向主筋和一组环向箍筋组成的圆筒状钢筋笼，在纵向和环向至少一个方向上钢筋的净距小于60mm。

4、  依权利要求1所述的地下连续墙，其特征在于所述圆筒状钢构为一组纵向主筋和一组环向箍筋组成的圆筒状钢筋笼，贴附于钢筋笼笼壁还设置至少一层钢丝网。

5、  依权利要求1、2、3、4所述的地下连续墙，其特征在于，所述圆筒状钢构的直径不小于0.4米。

6、  依权利要求1、2、3、4所述的地下连续墙，其特征在于，所述圆筒状钢构的直径不小于0.6米。

7、  依权利要求1、2、3、4所述的地下连续墙，其特征在于，所述地下连续墙墙体为水泥土。

8、  依权利要求5、6所述的地下连续墙，其特征在于，所述地下连续墙墙体为水泥土。

一种圆筒状钢构地下连续墙
[技术领域]
本发明涉及一种地下连续墙，尤其是一种圆筒状钢构地下连续墙。
[背景技术]
在土木工程所涉及的各个领域，包括工业与民用建筑、水利、港口、交通、能源等，地下连续墙被广泛用于基坑，边坡和堤岸的支护，迄今为止，在地下连续墙墙体中配置的受力钢筋都是片状的钢筋笼。片状配筋不仅钢材用量大，吊装难度大，成本高，重要的是从力学原理方面钢筋笼与墙体材料的结合并不能取得最优的力学效果。
[发明内容]
本发明的目的是，在多年研究和工程经验的基础上，对现行地下连续墙的配筋进行改进，使其与墙体材料的结合取得最优的力学效果。
本发明是这样实现的：
一种圆筒状钢构地下连续墙，由水泥混合物凝固形成地下连续墙墙体，在所述水泥混合物内配置一排圆筒状钢构，圆筒状钢构由所述水泥混合物充实并与之凝结成一个整体。
较优方案是，上述圆筒状钢构为圆形钢管；
较优方案是，上述圆筒状钢构为一组纵向主筋和一组环向箍筋组成的圆筒状钢筋笼，且至少一个方向上钢筋净距小于60mm；
较优方案是，上述圆筒状钢构为一组纵向主筋和一组环向箍筋组成的圆筒状钢筋笼，贴附于钢筋笼笼壁还设置至少一层钢丝网；
较优方案是，上述圆筒状钢构的直径不小于0.4m；
较优方案是，上述圆筒状钢构的直径不小于0.6m；
较优方案是，上述各方案地下连续墙墙体为水泥土。
本发明的优点是，在地下连续墙墙体内配圆筒状钢构，位于圆筒状钢构内的墙体材料受圆筒状钢构的侧向约束产生较大的侧向围压，其强度可以得到较大的提高。现行的地下连续墙采用片状配筋就没有这种力学效果。力学原理告诉我们，一种材料在侧向围压作用的条件下，其力学强度会提高；围压越大，强度提高的幅度越大，并且随着围压的不断增大，其强度也将不断提高，这种力学效果是惊人的。例如，一个砼试块抗压强度单轴是有限的，但只要有足够大的合适围压，它是很难被压坏的。本发明将现行的片状钢筋笼改进为圆筒状钢构，正是利用这种力学原理达到了意想不到的力学效果。地下连续墙作为一种支护结构，在横向推力作用下它将发生横向弯曲变形。本发明采用圆筒状钢构正是巧妙利用了地下连续墙的这种变形特点，圆筒状钢构在弯曲变形时，其横截面将由圆形变为椭圆形，空腔容积变小，空腔内的墙体材料围压增大，墙体材料的力学强度将提高，在工作时，地下连续墙所受荷载越大，其弯曲变形越大，墙体材料的力学强度提高的幅度就越大，承受荷载的能力也就越大。因此，，本发明与现行地下连续墙的片状配筋在力学机理上有本质的不同。
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
[附图说明]
附图1是本发明实施例的示意图，其中(a)为圆筒状钢构地下连续墙立面图；(b)为圆筒状钢构地下连续墙俯视图；(c)为圆筒状钢筋笼立面图；(d)为圆筒状钢筋笼俯视图；
附图2是本发明另一个实施例的示意图，其中(e)为圆筒状钢构地下连续墙的立面图；(f)为其俯视图。
[具体实施方式]
实施例一、一种圆筒状钢构地下连续墙，结合图1，包括地下连续墙墙体11，圆筒状钢构12。地下连续墙墙体11由现场浇筑的水泥混凝土凝固而成，圆筒状钢构12由一组纵向钢筋13和一组环向箍筋14组成，环向箍筋14呈圆形，纵向钢筋13沿环向箍筋14的圆周排列且焊接或用铁丝绑扎固定于环向箍筋14上。纵向钢筋13之间的间距小于60mm，或者环向箍筋14之间的间距小于60mm。施工时，可以采用成槽机具按设计的地下连续墙厚度和深度成槽，必要时成槽可以采用泥浆护壁，成槽后放入一排圆筒状钢构12于槽内，然后向槽内浇筑流态的水泥混凝土，在水泥混凝土充满每个圆筒状钢构和整个槽腔空间，水泥混凝土凝固并与圆筒状钢构凝结成一个整体即成为圆筒状地下连续墙。在实施例一中，地下连续墙墙体材料还可以替换为水泥砂浆。在实施例一中，为了节省钢筋，当纵向钢筋13和环向钢筋14的间距较大时，为了保证钢筋笼对水泥混凝土的约束，可以在钢筋笼12的侧壁上设置至少一层钢丝网。
实施例二，一种圆筒状钢构地下连续墙，结合图2，包括地下连续墙墙体21和圆筒状钢构22，地下连续墙墙体21为水泥土，由深层搅拌机在现场将水泥浆或水泥粉喷入地层之中，并对水泥和地层土体进行搅拌，使之成为水泥与土的混合物，凝固后成为水泥土。圆筒状钢构22为两头开敞的圆形钢管。施工时采用深层搅拌机按照地下连续墙的设计深度的厚度在地层中逐块逐块并使相邻各块有搭接地喷入水泥浆或水泥粉并进行搅拌形成连续的墙状的水泥土混合物，在水泥土混合物凝固之前在设计位置逐根插入钢管，水泥土混合物凝固并与钢管凝结一体即成为圆筒状钢构地下连续墙。水泥土是一种强度较低的材料，一般用作防渗结构，但在本实施例中，由于本发明的力学效应，使钢管内水泥土的强度得到大幅度的提高，可以用作抗弯受力结构的地下连续墙。这是本发明的有益效果。
在上述各方案中，圆筒状钢构的直径应尽量大，否则，直径太小将达不到预期的力学效果。当地下连续墙设计厚度为0.6米时，圆筒状钢构的直径不小于0.4米。当地下连续墙设计厚度为0.8米时，圆筒状钢构的直径不小于0.6米。
在上述各方案中，为了增加地下连续墙的横向连接强度，必要时可以在地下连续墙顶部设置一道钢筋砼冠梁，圆筒状钢构应伸入冠梁内。必要时还可以在地下连续墙的腰部设置一道钢筋砼腰梁或型钢腰梁。