本發(fā)明屬于市政地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于構(gòu)建管廊側(cè)壁的矩形混凝土樁，矩形混凝土樁可以是實心樁，也可以是離心樁。

背景技術(shù)：

我國城市市政公用事業(yè)分屬不同的單位建設(shè)和管理，由于建設(shè)時間先后不同，并沒有對城市地下空間進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和綜合利用。地下管網(wǎng)建設(shè)多采用傳統(tǒng)直埋的市政管網(wǎng)工程建設(shè)方式，各種市政管線多是按各自的系統(tǒng)直接埋設(shè)在土層中，檢修不便，容易損壞，保障供應(yīng)能力經(jīng)常受到干擾。由于各種管線的埋設(shè)深度不一，容易造成沖突，城市道路經(jīng)常受到破壞。路面反復(fù)開挖造成道路阻斷、交通阻塞、路面補(bǔ)丁摞補(bǔ)丁。隨著城市發(fā)展，地下管線日趨繁復(fù)，甚至盤根錯節(jié)，形成“地下面條問題”。地鐵施工也因為管線搬遷或臨時移位而增加建設(shè)成本甚至引發(fā)居民不滿。管網(wǎng)設(shè)施增加或者維修，市政建設(shè)的工地也比比皆是，諸如煤氣改天然氣、鋪設(shè)通信光纜、埋設(shè)電纜送電、供水管網(wǎng)搶修、煤氣管道搶修等。很多城市路面也像拉鏈一樣不斷地挖開、填埋。據(jù)不完全統(tǒng)計全國每年因施工而引發(fā)的管網(wǎng)事故所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)50億元，間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)400億元之多。

地下綜合管廊亦稱“共同溝”，把電力、通訊、燃?xì)?、供水、排水、熱力等各種管線集于一體，在城市道路的地下空間建造一個集約化的隧道。地下綜合管廊，使空間利用更充分、緊湊、經(jīng)濟(jì)，也便于檢修，更不會因檢修舊管、敷排新管而不斷開挖路面。2014年國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2014〕27號)，明確提出穩(wěn)步推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)，在36個大中城市開展地下綜合管廊試點(diǎn)工程。不同形式的地下綜合管廊，其斷面形式、容納管線種類、造價、維修及管理均有所不同。目前北京、深圳、杭州、寧波等城市已經(jīng)建成或正建設(shè)部分地下綜合管廊。

現(xiàn)有地下綜合管廊主要采用兩種方式：第一種為現(xiàn)澆式管廊，先在待開挖基坑的兩側(cè)打設(shè)基坑圍護(hù)，再開挖基坑土方，最后在基坑內(nèi)的兩側(cè)進(jìn)行現(xiàn)場澆筑混凝土形成管廊，最后回填土壤將管廊覆蓋?；訃o(hù)一般采用剛板樁或鉆孔灌注樁連接形成，但因其強(qiáng)度及防水性能較差，且缺乏合適的用以與管廊底板、頂壁較好固定的連接點(diǎn)，不可能作為管廊側(cè)壁的一部分，整個管廊主體必須全部在圍護(hù)好的基坑內(nèi)另行現(xiàn)場澆筑(鋼筋扎制、模板支立、混凝土澆灌與保養(yǎng)等)，因此，這種現(xiàn)場澆筑式管廊存在施工周期長、工程造價費(fèi)用高、不便于先進(jìn)施工技術(shù)的應(yīng)用等缺點(diǎn)。第二種是整體預(yù)制式方涵地下管廊，其存在體積和重量大，帶來制造裝備要求高、起吊困難、運(yùn)輸量大，運(yùn)輸費(fèi)用高等缺點(diǎn)，且容易發(fā)生管廊局部沉降和漏水現(xiàn)象。還有一種是采用地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)，這種地下連續(xù)墻雖然理論上可以作為管廊的側(cè)壁，但實際施工過程中，缺乏合適的用以與管廊底板、頂壁較好固定的連接點(diǎn)和受力點(diǎn)，因此不方便在相鄰兩連續(xù)墻之間進(jìn)行澆注形成管廊的頂部和底部，另外還需要考慮連續(xù)墻與管廊頂部和底部之間的連接是否牢靠等技術(shù)問題，所以實踐中從沒有采用將作為基坑圍護(hù)的地下連續(xù)墻直接作為管廊側(cè)壁的工程先例。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種用于構(gòu)建管廊側(cè)壁的矩形樁，便于在矩形樁的前端面上設(shè)置連接構(gòu)件，以方便在左右相鄰兩采用該樁制成的連續(xù)墻之間搭建管廊的底板，同時保證連續(xù)墻與管廊底板之間的連接牢靠。

本發(fā)明解決上述第一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種用于構(gòu)建管廊側(cè)壁的矩形混凝土樁，包括橫截面呈矩形的樁身，其特征在于：所述樁身的前端面中部位置處設(shè)有一塊與樁身固定在一起的前部鋼板。

矩形混凝土樁包括板樁、長方形樁和方樁，樁身的前端面中部，是指樁身的前端面的位于樁身兩個端部之間的某一部分，并非是指樁身的二分之一處的正中心部分，當(dāng)然，從實際工程需要來看，前部鋼板通常是位于樁身長度的二分之一處至四分之一處之間的某一合適位置。在樁身的前端面中部設(shè)置所述前部鋼板，就可以在前部鋼板上焊接各種連接件，或事先對前部鋼板進(jìn)行符合工程需要的各種設(shè)計，預(yù)設(shè)各種用于連接的構(gòu)件，從而能在樁身上獲得便捷、牢靠的底板連接處，以牢靠、便捷的連接、搭建管廊的底板，不必為尋找與管廊底板連接的連接位而去破壞樁身及地下連續(xù)墻的自身結(jié)構(gòu)，有效解決了地下連續(xù)墻構(gòu)成的管廊其側(cè)壁與底板難以連接或連接不牢靠的問題，同時，管廊底板通過前部鋼板搭建在樁身上，相當(dāng)于給底板事先打入了一個樁基基礎(chǔ)，從而從根本上避免了管廊沉降而發(fā)生的管廊局部塌陷、變形、錯位、開裂、滲水等安全隱患，更為重要的是還可避免內(nèi)部為空腔的管廊及管廊底板因為地下水的浮力而上浮。采用該樁制成的連續(xù)墻不僅可作為管廊施工時的基坑圍護(hù)之用，同時兼做管廊的墻壁使用，無需額外建造管廊兩側(cè)的墻壁。因此，采用該樁可直接用于構(gòu)建管廊的側(cè)壁墻體，從而建造樁墻合一的管廊。為將前部鋼板與樁身結(jié)合牢靠，會在前部鋼板的背面預(yù)先焊接用以伸入樁身內(nèi)的錨固棒，因矩形樁的規(guī)則結(jié)構(gòu)，使得錨固棒能伸入樁身較深位置，基本可以伸至樁身的后端面，使得其前部鋼板很方便且牢靠的安裝在樁身上。如果混凝土樁為H型樁或其他異形樁，因為其樁身不規(guī)則，前部鋼板背面的錨固棒不能做的很長，如很長會穿透翼緣或樁身較薄位置，故前部鋼板不能方便且牢靠安裝在H型樁或其他異形樁的樁身上，不能滿足施工時的力學(xué)性能要求

進(jìn)一步改進(jìn)，位于所述前部鋼板處的樁身內(nèi)設(shè)有一根或多根第一預(yù)埋管，前部鋼板上設(shè)有供第一預(yù)埋管的開口顯露出來的第一孔洞。第一預(yù)埋管的設(shè)置便于在樁身處形成供鋼棒插設(shè)的孔道，作為連接件的鋼棒可方便的插設(shè)于預(yù)埋管內(nèi)，從而管廊的底板可通過插設(shè)固定在預(yù)埋管內(nèi)的鋼棒穩(wěn)定、牢靠的搭建在樁身上。因第一預(yù)埋管可以固定在前部鋼板上，前部鋼板作為嵌件預(yù)先置于模具內(nèi)，在澆筑樁身時，預(yù)埋管的存在使得樁身相應(yīng)位置形成貫穿樁身前端面的孔道，無需直接在樁身上額外鉆孔，利于批量化生產(chǎn)；另外，預(yù)埋管的孔道與鋼棒的接觸面積增加，也使得鋼棒能更牢靠與樁身固定在一起。如果前部鋼板上沒有設(shè)置第一預(yù)埋管，為了獲得樁身上的連接件，鋼棒等錨固筋須直接焊接在鋼制的前部鋼板，為保證連接強(qiáng)度，鋼制的前部鋼板必須很厚，這就耗材，增加成本。如果錨筋直接穿設(shè)在樁身側(cè)壁上，會破壞樁體自身的結(jié)構(gòu)，影響管廊質(zhì)量和安全；采用本結(jié)構(gòu)后，以上缺陷均可避免。前部鋼板上設(shè)有供第一預(yù)埋管的開口顯露出來的第一孔洞，使得預(yù)埋管的孔道可以與樁身外界導(dǎo)通而不至于被樁套箍包覆封閉，便于鋼棒等連接件方便的插設(shè)于預(yù)埋管內(nèi)。

進(jìn)一步改進(jìn)，上述樁身的后端面中部位置處設(shè)有一塊與樁身固定在一起的后部鋼板，后部鋼板上設(shè)有供第一預(yù)埋管的開口顯露出來的第一孔洞。這樣，作為連接件的鋼棒可以貫通樁身的前后端面，進(jìn)一步增強(qiáng)鋼棒與樁身結(jié)合的牢固性，從而使得管廊底板的搭建更加穩(wěn)定牢靠。同時，因樁身的前端面與后端面的結(jié)構(gòu)一致，故對矩形樁的安裝位置限制更少，利于打樁施工。

進(jìn)一步優(yōu)化，上述樁身的左右側(cè)面中部位置處各設(shè)有一塊與樁身固定在一起的側(cè)部鋼板，側(cè)部鋼板的前后邊沿分別與前部鋼板和后部鋼板連接形成中部樁套箍結(jié)構(gòu)。圍繞樁身周向布置的樁套箍結(jié)構(gòu)能與樁身結(jié)合更為牢靠，且至于模具中更為方便定位。

再進(jìn)一步改進(jìn)，上述前部鋼板上部的樁身的前端面的左右兩側(cè)邊角處固定有條形鋼板，條形鋼板沿樁身的長度方向設(shè)置。前部鋼板上部的樁身是指位于前部鋼板與樁身的頂部之間的一部分樁身。在采用混凝土樁建造連續(xù)墻和管廊時，相鄰的兩根樁之間會存在間隙，進(jìn)而水分會通過間隙滲入管廊內(nèi)，采用該樁制成的連續(xù)墻，可通過將相鄰的兩根樁身上的條形鋼板焊接在一起以密封間隙，達(dá)到充分防水、止水的效果，焊接在一起的條形鋼板，進(jìn)一步提高樁與樁之間結(jié)合的牢靠性，當(dāng)然，如果兩鋼板之間的間隙較大也可填設(shè)輔助焊接鋼板，分別與間隙左右兩塊鋼板焊接。

進(jìn)一步優(yōu)化，上述條形鋼板為橫截面呈L形的角鋼，角鋼的豎直壁固定在樁身的側(cè)面上，角鋼的水平壁固定在樁身的前端面上。角鋼的橫截面呈L形，故其與混凝土樁在側(cè)面和前端面兩個面接觸，與混凝土樁結(jié)合更為牢靠。

更進(jìn)一步改進(jìn)，上述樁身的頂部沿其周向包覆有鋼制的頂部樁套箍，位于所述頂部樁套箍處的樁身內(nèi)設(shè)有一根或多根第二預(yù)埋管，頂部樁套箍的前端面上設(shè)有供第二預(yù)埋管的開口顯露出來的第二孔洞。因頂部樁套箍處的樁身內(nèi)設(shè)有第二預(yù)埋管，可在頂部樁套箍的第二預(yù)埋管內(nèi)固定類似鋼棒一樣的部件，外露的鋼棒便于在混凝土樁頂部之間搭建管廊頂壁內(nèi)部的鋼筋骨架結(jié)構(gòu)，以構(gòu)建出管廊的頂壁；同時澆筑完成后，連續(xù)墻與頂壁之間還通過外露的鋼棒連接在一起，墻與管廊的頂壁之間連接性更牢靠。

同理，上述頂部樁套箍的后端面上也設(shè)有供第二預(yù)埋管的開口顯露出來的第二孔洞，這樣，作為連接件的鋼棒可以貫通樁身的前后端面，進(jìn)一步增強(qiáng)鋼棒與樁身結(jié)合的牢固性，從而使得管廊頂壁的搭建更加穩(wěn)定牢靠。同時，因樁身的前端面與后端面的結(jié)構(gòu)一致，故對矩形樁的安裝位置限制更少，利于打樁施工。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：樁身的前端面中部位置處設(shè)有一塊與樁身固定在一起的前部鋼板，因前部鋼板為鋼制，可在前部鋼板上固定類似鋼棒的部件，鋼棒可采用焊接或其它方式與前部鋼板固定，外露的鋼棒便于在混凝土樁中部之間搭建管廊底板內(nèi)部的鋼筋骨架結(jié)構(gòu)，以構(gòu)建出管廊的底板；同時澆筑完成后，連續(xù)墻與底板之間還通過外露的鋼棒連接在一起，墻與管廊的底板之間連接性更牢靠；采用該樁制成的連續(xù)墻不僅可作為管廊施工時的基坑圍護(hù)之用，同時兼做管廊的墻壁使用，無需額外建造管廊兩側(cè)的墻壁；采用該樁建造管廊，施工速度快、工期短；相比傳統(tǒng)工法造價極為低廉；開挖土方大大減少，并大大減少了對周圍環(huán)境和建筑物的不良影響；采用該樁建造的管廊還具有高抗拔、抗震、抗沉降、抗地下水浮力等有益效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的正面立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A處放大圖；

圖3為圖1的B處放大圖；

圖4為本發(fā)明實施例的后視圖；

圖5為本發(fā)明實施例的側(cè)視圖；

圖6為本發(fā)明實施例的立體分解圖；

圖7為本發(fā)明實施例的使用狀態(tài)圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1～6所示，為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。

一種用于構(gòu)建管廊側(cè)壁的矩形混凝土樁，包括橫截面呈矩形的樁身1，樁身1可以是實心樁或離心樁，樁身1的前端面中部位置處設(shè)有一塊與樁身1固定在一起的前部鋼板2。樁身1的后端面中部位置處設(shè)有一塊與樁身1固定在一起的后部鋼板3，樁身1的左右側(cè)面中部位置處各設(shè)有一塊與樁身1固定在一起的側(cè)部鋼板4，側(cè)部鋼板4的前后邊沿分別與前部鋼板2和后部鋼板3連接形成中部樁套箍結(jié)構(gòu)。

位于所述前部鋼板2處的樁身1內(nèi)設(shè)有一根或多根第一預(yù)埋管5，前部鋼板2上設(shè)有與供第一預(yù)埋管5的開口顯露出來的第一孔洞21。后部鋼板3上也設(shè)有供第一預(yù)埋管5的開口顯露出來的第二孔洞21。第一預(yù)埋管5的設(shè)置便于鋼棒9插接。第一預(yù)埋管5可以是一種帶螺紋孔的鋼制管件，鋼棒可以通過預(yù)埋管螺紋孔內(nèi)的內(nèi)螺紋固定在樁身上，或者第一預(yù)埋管5可以是光孔的鋼制管件，鋼棒插入預(yù)埋管后采用焊接固定。

前部鋼板2上部的樁身1的前端面的左右兩側(cè)邊角處固定有條形鋼板6，條形鋼板6沿樁身1的長度方向設(shè)置。條形鋼板6為橫截面呈L形的角鋼，角鋼的豎直壁61固定在樁身1的側(cè)面上，角鋼的水平壁62固定在樁身1的前端面上。

樁身1的頂部沿其周向包覆有鋼制的頂部樁套箍7，位于所述頂部樁套箍7處的樁身1內(nèi)設(shè)有一根或多根第二預(yù)埋管8，頂部樁套箍7的前端面上設(shè)有供第二預(yù)埋管8的開口顯露出來的第二孔洞71。頂部樁套箍7的后端面上也設(shè)有供第二預(yù)埋管8的開口顯露出來的第二孔洞71。第二預(yù)埋管8的設(shè)置便于鋼棒9插接。在樁身頂部設(shè)有頂部樁套箍7的狀態(tài)下，上述條形鋼板6設(shè)于前部鋼板2與頂部樁套箍7之間的前端面的左右兩側(cè)邊角處。

如圖7所示，樁身1的中部和頂部沿其周向分別對應(yīng)包覆有鋼制的中部樁套箍和頂部樁套箍，因樁套箍為鋼制，可在樁套箍上固定類似鋼棒9的部件，鋼棒9可采用焊接或插接方式與樁套箍固定，外露的鋼棒便于在混凝土樁之間搭建管廊底板和頂壁內(nèi)部的鋼筋骨架結(jié)構(gòu)，以構(gòu)建出管廊的底板和頂壁；同時澆筑完成后，連續(xù)墻與底板、頂壁之間還通過外露的鋼棒連接在一起，墻與管廊的底板、頂壁之間連接性更牢靠；采用該樁制成的連續(xù)墻不僅可作為管廊施工時的基坑圍護(hù)之用，同時兼做管廊的墻壁使用，無需額外建造管廊兩側(cè)的墻壁。

盡管以上詳細(xì)地描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)該清楚地理解，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。