地连墙的连接结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤指一种地连墙的连接结构及其施工方法。

背景技术

随着地下空间开发的推进，超深基坑在工业与民用建筑基础、桥墩、主塔、锚定基础中越来越普遍。深基坑围护结构工作状况面临着挑战：超深基坑围护结构的深宽比较大，受力上处于或者接近于双向板受力的长宽比范围，水平方向因分担了一定的荷载而产生的弯矩、剪力不容忽视，而现有地连墙连接方式均未考虑承受弯剪的需求；同时水压力的线性增加，也使得超深基坑围护结构面临的水压力比浅基坑更为突出，这也对接缝处的防渗提出了更高的要求。地墙钢筋笼骨架吊装下沉过程中垂直度控制不好常造成接头部位出现剪刀缝，影响地连墙的隔水效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种地连墙的连接结构，解决现有技术中的地连墙的连接结构的防渗性能不佳和抗剪能力不足的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供一种地连墙的连接结构，用于连接相邻的第一幅墙和第二幅墙，所述连接结构包括：

设于第一坑槽内的第一钢筋笼，所述第一钢筋笼的一端设有内凹的卯眼槽，所述卯眼槽为上端开口的竖向通长凹槽，所述卯眼槽的横向形成有内宽外窄的开放缺口，所述开放缺口的外侧开口的宽度小于所述开放缺口内部的宽度；

灌注于所述第一坑槽内的第一混凝土，所述第一混凝土与所述第一钢筋笼形成第一幅墙；

于所述第一幅墙的设有卯眼槽的一端开挖形成的第二坑槽；

设于所述第二坑槽内的第二钢筋笼，所述第二钢筋笼的邻接所述第一钢筋笼的一端固设有凸伸的榫头架，所述榫头架和所述卯眼槽相适配，通过所述榫头架从所述卯眼槽的上端开口竖向插入所述卯眼槽内，从而实现所述第二钢筋笼和所述第一幅墙连接；

灌注于所述第二坑槽内的第二混凝土，所述第二混凝土与所述第二钢筋笼形成第二幅墙。

本发明地连墙的连接结构的进一步改进在于，所述卯眼槽包括：

设于所述第一钢筋笼一端内部的卯眼腔部，所述卯眼腔部内形成竖向通长且等截面的凹槽，供容纳所述榫头架；

一体连接于所述卯眼腔部的卯眼颈部，所述卯眼颈部的侧部形成开放缺口；所述卯眼颈部的顶部和所述卯眼腔部的顶部形成上端开口，供使所述榫头架插入所述卯眼槽内；

一体连接于所述卯眼颈部的对接端和垂直连接于所述对接端的固定端，所述对接端位于所述开放缺口的边沿，供和所述第二钢筋笼对接，所述固定端固定于所述第一钢筋笼；

固定于所述第一钢筋笼和所述卯眼腔部外壁之间的加劲板。

本发明地连墙的连接结构的进一步改进在于，所述榫头架包括：

凸伸出所述第二钢筋笼的一端的榫头头部，插设于所述凹槽内；

固定于所述第二钢筋笼和所述榫头头部之间的榫头颈部，插设于所述卯眼颈部；所述第二钢筋笼的位于所述榫头颈部周围的端部和所述卯眼槽的对接端对接设置。

本发明地连墙的连接结构的进一步改进在于，所述榫头头部包括：

头框，插设于所述卯眼槽的凹槽内，所述头框由竖向钢筋，横截面上的箍筋，斜向构造钢筋焊接而成；

固定于所述头框内部的加固筋。

本发明地连墙的连接结构的进一步改进在于，所述榫头颈部包括：

抗压钢筋，固定于所述榫头头部和所述第二钢筋笼之间，位于所述第二槽段的面向基坑外土体的一侧；

抗剪抗拉钢筋，固定于所述榫头头部和所述第二钢筋笼之间，位于所述第二槽段的面向基坑内部的一侧，所述抗剪抗拉钢筋的截面积不小于所述抗压钢筋的截面积。

本发明还提供一种地连墙的连接结构的施工方法，用于连接相邻的第一幅墙和第二幅墙，所述施工方法包括：

提供第一钢筋笼和卯眼槽，所述卯眼槽为上端开口的竖向通长凹槽，所述卯眼槽的横向形成有内宽外窄的开放缺口，所述开放缺口的外侧开口的宽度小于所述开放缺口内部的宽度；将所述卯眼槽固定于所述第一钢筋笼的一端内部，将固定有所述卯眼槽的第一钢筋笼下沉设于第一槽段内；

向所述第一坑槽内灌注第一混凝土，所述第一混凝土与所述第一钢筋笼形成第一幅墙；

于所述第一幅墙的设有卯眼槽的一端开挖形成第二坑槽；

提供第二钢筋笼和榫头架，所述榫头架和所述卯眼槽相适配，将所述榫头架凸伸固设于所述第二钢筋笼的邻接所述第一钢筋笼的一端，将固定有所述榫头架的第二钢筋笼设于所述第二坑槽内；

将第二钢筋笼通过所述榫头架从所述卯眼槽的上端开口竖向插入所述卯眼槽内，从而实现所述第二钢筋笼和所述第一幅墙连接；

向所述第二坑槽内灌注第二混凝土，所述第二混凝土与所述第二钢筋笼形成第二幅墙。

本发明地连墙的连接结构的施工方法的进一步改进在于，提供所述卯眼槽包括：

提供设于所述第一钢筋笼一端内部的卯眼腔部，所述卯眼腔部内形成竖向通长且等截面的凹槽；

提供一体连接于所述卯眼腔部的卯眼颈部，所述卯眼颈部的侧部形成开放缺口；所述卯眼颈部的顶部和所述卯眼腔部的顶部形成上端开口；

提供一体连接于所述卯眼颈部的对接端和垂直连接于所述对接端的固定端，所述固定端固定于所述第一钢筋笼，所述对接端位于所述开放缺口的边沿，所述对接端供和所述第二钢筋笼对接；

提供加劲板，固定于所述第一钢筋笼和所述卯眼腔部外壁之间。

本发明地连墙的连接结构的施工方法的进一步改进在于，提供所述榫头架包括：

提供榫头头部，将所述榫头头部凸伸出所述第二钢筋笼的一端；

提供榫头颈部，将所述榫头颈部固定于所述第二钢筋笼和所述榫头头部之间；

将所述榫头架从所述开口插设于所述凹槽内，包括：

将所述榫头头部插设于所述凹槽内；

将所述榫头颈部插设于所述卯眼颈部；

将所述第二钢筋笼的位于所述榫头颈部周围的端部和所述卯眼槽的对接端对接设置。

本发明地连墙的连接结构的施工方法的进一步改进在于，提供所述榫头头部包括：

采用竖向钢筋，横截面上的箍筋，斜向构造钢筋绑扎焊接成适配于所述凹槽的头框；

提供加固筋，将所述加固筋固定于所述头框内部。

本发明地连墙的连接结构的施工方法的进一步改进在于，提供所述榫头颈部包括：

提供抗压钢筋，固定于所述榫头头部和所述第二钢筋笼之间，位于所述第二槽段的面向基坑外土体的一侧；

提供抗剪抗拉钢筋，固定于所述榫头头部和所述第二钢筋笼之间，位于所述第二槽段的面向基坑内部的一侧，所述抗剪抗拉钢筋的截面积不小于所述抗压钢筋的截面积。

本发明地连墙的连接结构及其施工方法的有益效果：

本发明通过第一钢筋笼的一端内部固定有卯眼槽，第一钢筋笼下沉于第一槽段内，并浇筑混凝土形成第一幅墙。第二钢筋笼固定有凸伸的榫头架，通过榫头架竖向插设于凹槽内，从而连接固定第二钢筋笼和第一幅墙，通过浇筑混凝土形成第二幅墙。利用卯眼槽限位榫头架，避免水平方向分离，使得整体结构具有抗弯拉的能力。通过卯眼槽和榫头架插接的曲线增加接缝处的防渗路径，增强接缝的防渗性能，解决现有技术中的地连墙的连接结构的防渗性能不佳和抗剪能力不足的问题。

附图说明

图1为本发明地连墙的连接结构的第一种实施例的剖视图。

图2为图1在浇筑之前的分解示意图。

图3为图1的防渗路径示意图。

图4为本发明地连墙的连接结构的第二种实施例的剖视图。

图5为图4在浇筑之前的分解示意图。

图6为图4的防渗路径示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，显示了本发明地连墙的连接结构的第一种实施例的剖视图。图2为图1在浇筑之前的分解示意图。图3为图1的防渗路径示意图。结合图1至图3所示，本发明地连墙的连接结构，用于连接相邻的第一幅墙50和第二幅墙60，连接结构包括：

设于第一坑槽内的第一钢筋笼10，第一钢筋笼10的一端设有内凹的卯眼槽20，卯眼槽20为上端开口的竖向通长凹槽，卯眼槽20的横向形成有内宽外窄的开放缺口，开放缺口的外侧开口的宽度小于开放缺口内部的宽度；

灌注于第一坑槽内的第一混凝土，第一混凝土与第一钢筋笼10形成第一幅墙；

于第一幅墙的设有卯眼槽20的一端开挖形成的第二坑槽；

设于第二坑槽内的第二钢筋笼30，第二钢筋笼30的邻接第一钢筋笼10的一端固设有凸伸的榫头架40，榫头架40和卯眼槽20相适配，通过榫头架40从卯眼槽20的上端开口竖向插入卯眼槽20内，从而实现第二钢筋笼30和第一幅墙50连接；

灌注于第二坑槽内的第二混凝土，第二混凝土与第二钢筋笼30形成第二幅墙60。

具体地，设有卯眼槽的第一钢筋笼10完成布筋和焊接后，通过吊装沉入预挖的第一坑槽中，并水下浇筑第一混凝土形成第一幅墙。待第一幅墙具有初始强度后，在第一幅墙设有卯眼槽的一端开挖第二坑槽。

作为本发明地连墙的连接结构的一较佳实施方式，卯眼槽20包括：设于第一钢筋笼10一端内部的卯眼腔部21，卯眼腔部21内形成竖向通长且等截面的凹槽，供容纳榫头架40；一体连接于卯眼腔部21的卯眼颈部22，卯眼颈部22的侧部形成开放缺口；卯眼颈部22的顶部和卯眼腔部21的顶部形成上端开口，供使榫头架40插入卯眼槽20内；一体连接于卯眼颈部22的对接端和垂直连接于对接端的固定端，对接端位于开放缺口的边沿，供和第二钢筋笼30对接，固定端固定于第一钢筋笼10；固定于第一钢筋笼10和卯眼腔部21外壁之间的加劲板25。加劲板25沿竖向每隔一定间距设置一道。

具体地，卯眼腔竖向等截面或上端截面大于下端截面。卯眼颈横向开口尺寸小于卯眼腔的最大尺寸。

进一步地，卯眼槽20的横截面为圆弧形或矩形。卯眼槽20为密不透水的钢板围合而成。实际应用中不能用铜、铝等其他材质代替，因为需要与各种钢筋焊接固定。

进一步地，卯眼颈部22的开口的横向长度小于卯眼腔部21内凹槽的横向长度。

进一步地，卯眼槽20沿着第一钢筋笼10的长度方向的长度为t

卯眼槽20采用钢板焊接而成。在第一种实施例中，卯眼槽20采用7π/4弧度左右的钢管弧段和钢板拼接与焊接构成。

具体制作时，根据t

根据

进一步地，卯眼槽20的竖向最宽处与第一钢筋笼10的对应侧边钢筋的间距不得小于100mm。卯眼槽20边界与第一钢筋笼10之间最薄的区段采用钢板制成的加劲板增加强度。加劲肋沿竖向的分布间距为1m～2m。第一钢筋笼10和第二钢筋笼30采用钢筋绑扎而成的柱状框架结构。

作为本发明地连墙的连接结构的一较佳实施方式，榫头架40包括：凸伸出第二钢筋笼30的一端的榫头头部41，插设于凹槽内；固定于第二钢筋笼30和榫头头部41之间的榫头颈部42，插设于卯眼颈部22；第二钢筋笼30的位于榫头颈部42周围的端部和卯眼槽20的对接端23对接设置。

具体地，榫头头部41的最大横向尺寸大于榫头颈部42的横向尺寸。榫头头部41和榫头颈部42焊接连接形成外凸伸出的长条形榫头。

作为本发明地连墙的连接结构的一较佳实施方式，榫头头部41包括：头框410，插设于卯眼槽的凹槽内，头框410由竖向钢筋，横截面上的箍筋，斜向构造钢筋焊接而成；固定于头框410内部的加固筋411。结合图1和图2所示，加固筋411通过焊接固定于头框410内部，增加整体强度。

作为本发明地连墙的连接结构的一较佳实施方式，榫头颈部42包括：抗压钢筋421，固定于榫头头部41和第二钢筋笼30之间，位于第二槽段60的面向基坑外土体的一侧；抗剪抗拉钢筋422，固定于榫头头部41和第二钢筋笼30之间，位于第二槽段60的面向基坑内部的一侧；抗剪抗拉钢筋422的截面积不小于抗压钢筋421的截面积。

制作时根据头框410的圆半径R

根据榫头头部41圆半径，采用构造钢筋截面尺寸制作圆形钢筋笼，箍筋间距与墙幅水平钢筋间距相同；榫头颈部42靠近基坑外的一侧钢筋采用构造钢筋截面积，靠近基坑内的一侧钢筋截面积通过等强度换算确定钢筋截面积；榫头颈部42内外侧钢筋前端伸入榫头头部41的内部并与钢筋笼牢固焊接，内侧一端向墙幅内延伸并向墙幅两侧钢筋偏折，并留下平行于墙面钢筋的焊接段。

参阅图3为图1的防渗路径示意图。结合图1至图3所示，本发明通过采用榫头架40从开口插设于凹槽内，榫头架40和卯眼槽20的形状适配，通过曲线增加接缝处的防渗路径，增强接缝的防渗性能，连接固定第一钢筋笼10和第二钢筋笼30。

参阅图4为本发明地连墙的连接结构的第二种实施例的剖视图。图5为图4在浇筑之前的分解示意图。图6为图4的防渗路径示意图。结合图4至图6所示，榫头架40b和卯眼槽20b为适配的截面为矩形的结构。向第一槽段50b内和第二槽段60b内浇筑的混凝土结构。

矩形的卯眼槽20b：根据墙幅两侧钢筋之间的间距t

矩形的榫头架40b：根据矩形的卯眼槽20b的长度l

根据上述尺寸采用构造钢筋截面尺寸制作矩形钢筋笼，箍筋间距与墙幅水平钢筋间距相同；榫头颈部42b的靠近基坑外的一侧钢筋采用构造钢筋截面积，靠近基坑内的一侧钢筋截面积通过等强度换算确定钢筋截面积；榫头颈部42b内外侧钢筋前端伸入榫头架40b内部并与钢筋笼牢固焊接，内侧一端向墙幅内延伸并向墙幅两侧钢筋偏折，并留下平行于墙面钢筋的焊接段。

现有技术中，地连墙是一副一副的刨坑，钢筋笼是一副一副的下沉装入坑中，每下沉一副地连墙就要现浇，现浇完成三天基本凝固后，再开挖临近的下一幅墙的坑槽，再放入下一副钢筋笼，这样就造成了两幅墙之间没有钢筋链接。而本发明是用于解决现有技术中地连墙“逐幅挖坑、逐幅下沉钢筋笼、逐幅现浇”的施工方式的连接接头薄弱的问题，加强地连墙的连接结构的强度。

本发明还提供一种地连墙的连接结构的施工方法，用于连接相邻的第一幅墙50和第二幅墙60，施工方法包括：

提供第一钢筋笼10和卯眼槽20，卯眼槽20为上端开口的竖向通长凹槽，卯眼槽20的横向形成有内宽外窄的开放缺口，开放缺口的外侧开口的宽度小于开放缺口内部的宽度；将卯眼槽20固定于第一钢筋笼10的一端内部，将固定有卯眼槽20的第一钢筋笼10下沉设于第一槽段内；

向第一坑槽内灌注第一混凝土，第一混凝土与第一钢筋笼10形成第一幅墙50；

于第一幅墙50的设有卯眼槽20的一端开挖形成第二坑槽；

提供第二钢筋笼30和榫头架40，榫头架40和卯眼槽20相适配，将榫头架40凸伸固设于第二钢筋笼30的邻接第一钢筋笼10的一端，将固定有榫头架40的第二钢筋笼30设于第二坑槽内；

将第二钢筋笼30通过榫头架40从卯眼槽20的上端开口竖向插入卯眼槽20内，从而实现第二钢筋笼30和第一幅墙50连接；利用卯眼槽20的开放缺口的外侧开口的宽度小于开放缺口内部的宽度，来限位榫头架40，避免水平方向分离，使得整体结构具有抗弯拉的能力；

向第二坑槽内灌注第二混凝土，第二混凝土与第二钢筋笼30形成第二幅墙60。

具体地，卯眼槽20用作混凝土现浇时的模板。榫头架40是从第一槽段50的上方竖向插入卯眼槽20的凹槽内，具有卯眼尾端的钢筋笼先下吊进入第一槽段，并现浇混凝土；凝固后，再在卯眼一端开挖第二槽段，再下吊第二幅钢筋笼，这个时候榫头架对齐卯眼槽的凹槽，钢筋笼在重力作用下下沉。

作为本发明地连墙的连接结构的施工方法的一较佳实施方式，提供卯眼槽20包括：提供设于第一钢筋笼10一端内部的卯眼腔部21，卯眼腔部21内形成竖向通长且等截面的凹槽；提供一体连接于卯眼腔部的卯眼颈部22，卯眼颈部22的侧部形成开放缺口；卯眼颈部22的顶部和卯眼腔部21的顶部形成上端开口；提供一体连接于卯眼颈部22的对接端和垂直连接于对接端的固定端，固定端固定于第一钢筋笼10，对接端23位于开放缺口的边沿，对接端23供和第二钢筋笼30对接；提供加劲板25，固定于第一钢筋笼10和卯眼腔部21外壁之间。

作为本发明地连墙的连接结构的施工方法的一较佳实施方式，提供榫头架40包括：提供榫头头部41，将榫头头部41凸伸出第二钢筋笼30的一端；提供榫头颈部42，将榫头颈部42固定于第二钢筋笼30和榫头头部41之间；将榫头架40从开口插设于凹槽内，包括：将榫头头部41插设于凹槽内；将榫头颈部42插设于卯眼颈部22；将第二钢筋笼30的位于榫头颈部42周围的端部和卯眼槽20的对接端23对接设置。

作为本发明地连墙的连接结构的施工方法的一较佳实施方式，提供榫头头部41包括：采用竖向钢筋，横截面上的箍筋，斜向构造钢筋绑扎焊接成适配于凹槽的头框410；提供加固筋411，将加固筋固定于头框410内部。

作为本发明地连墙的连接结构的施工方法的一较佳实施方式，提供榫头颈部42包括：提供抗压钢筋421，固定于榫头头部和第二钢筋笼30之间，位于第二槽段的面向基坑外土体的一侧；提供抗剪抗拉钢筋422，固定于榫头头部和第二钢筋笼30之间，位于第二槽段60的面向基坑内部的一侧；抗剪抗拉钢筋422的截面积不小于抗压钢筋421的截面积。

具体地，带卯眼槽20的第一钢筋笼10和第一幅墙的施工步骤：

采用钢板或管钢加工制作出多段内腔宽开口窄的卯眼槽段，多个卯眼槽段焊接连成通长的卯眼槽；

将卯眼槽正立，水平分布钢筋布设并焊接在卯眼颈部的外侧翼缘板与骨架筋上，纵向受力钢筋布设并焊接在水平分布钢筋的外侧；

分别在卯眼腔的外壁与侧纵向受力钢筋之间布设多道加劲肋，便制作出了端头设置有卯眼槽的第一钢筋笼；

将制作好的第一钢筋笼吊装沉入已挖好的第一坑槽内，水下浇筑混凝土填满第一坑槽，第一幅墙便制作成型。

具体地，带榫头架40的第二钢筋笼30和第二幅墙60的施工步骤：

水平分布钢筋布设并焊接在卯眼颈部的外侧翼缘板与骨架筋上，纵向受力钢筋布设并焊接在水平分布钢筋的外侧；

在与第一幅墙对接的第二钢筋笼的端侧逐根插入抗压与抗拉剪钢筋，并将其尾端与第二钢筋笼的水平向分布钢筋焊接连接，并在逐对抗压与抗拉剪钢筋上设置多个拉筋，形成榫头颈部；

在抗压与抗拉剪钢筋的前端焊接矩形或圆形箍筋，并用斜向钢筋进一步稳固箍筋的形状，在箍筋外侧均匀布置，并焊接竖向钢筋，形成榫头头部；

将带有榫头头部与榫头颈部的第二钢筋笼吊装至第二坑槽上方，确保榫头头部与榫头颈部分别对准卯眼腔与卯眼颈的上端开口，缓缓下沉至坑第二坑槽底，水下浇筑混凝土填满第二坑槽，第二幅墙制作成型。

本发明第一钢筋笼，第二钢筋笼钢骨架，榫头架和卯眼槽的制作：

将榫头架吊装至钢骨架焊接台的指定位置，并将榫头架下侧的加劲肋板略微垫起；然后布置水平钢筋，水平分布钢筋一侧的端头均搁置在榫头架构造下翼缘板的上侧，再在水平钢筋上布置纵向钢筋，榫头架的水平宽度范围内纵向钢筋布置完成后，将加劲板下的垫块挪开，焊接骨架下侧的纵向钢筋与横向钢筋；

设置并焊接架立钢筋，再在架立钢筋上布置上侧的纵向钢筋，在纵向钢筋上布置横向钢筋，焊接骨架上侧的纵向钢筋与横向钢筋；

采用吊装机械将第二步制作的榫头架构造吊起，并将其弯折段和焊接段深入已焊接的钢骨架内，直至榫头架的水平钢筋的弯折点与端头基本齐平，将榫头架水平钢筋的焊接段与墙幅横向钢筋焊接固定；

在墙幅骨架焊接榫舌端头一端脖颈宽度范围以外，补充焊接纵向通常钢筋，使得地墙钢筋骨架端头完整。

钢骨架的下沉：

用钢丝刷洗刷现浇墙幅端部的卯眼构造内部与外端部，并吸清槽底积泥；注意下吊第二幅钢筋笼的时候，要用钢丝刷刷出卯眼槽里面堆积的泥沙；

吊机起吊钢骨架，移至待下沉的坑槽处，人工干预使骨架的榫头架对准先浇卯眼槽，缓缓下放吊机钢索，使榫头架插入卯眼槽内部、缓缓下沉，同时钢筋笼也进入坑槽、缓慢下沉；

待钢骨架前部沉入坑槽，卸下钢索，在坑槽开口处倒挂钢骨架；若遇钢骨架下沉困难，则需吊起钢骨架，重新挖掘卡住位置坑槽侧壁的土体，重复步骤直至墙幅完全沉至设计的深度位置。

用导管向坑槽内倾注混凝土，一边注入混凝土、一边上下左右抖动导管，尽可能浇筑均匀。

本发明地连墙的连接结构及其施工方法的有益效果为：

本发明通过第一钢筋笼的一端内部固定有卯眼槽，第一钢筋笼下沉于第一槽段内，并浇筑混凝土形成第一幅墙。第二钢筋笼固定有凸伸的榫头架，通过榫头架竖向插设于凹槽内，从而连接固定第二钢筋笼和第一幅墙，通过浇筑混凝土形成第二幅墙。利用卯眼槽限位榫头架，避免水平方向分离，使得整体结构具有抗弯拉的能力。通过卯眼槽和榫头架插接的曲线增加接缝处的防渗路径，增强接缝的防渗性能，解决现有技术中的地连墙的连接结构的防渗性能不佳和抗剪能力不足的问题。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。