H型预应力混凝土桩及采用该桩的拼接墙的制作方法与工艺

本实用新型属于各类建筑结构体系的桩基基础工程的技术领域，尤其涉及一种H型预应力混凝土桩，本实用新型还涉及一种采用该桩的拼接墙，该拼接墙可作为岸堤防护墙、基坑围护及管廊使用。

背景技术：
大型的地下建筑、港口码头岸墙、河道护岸的整治、管廊的施工等，这些建筑物在施工时，需对自身或四周建筑物的基础实施围护。目前常采用的作为维护的防护墙有三种形式，第一种是采用多个钢筋混凝土圆形桩结合水泥搅拌桩之后插入土壤形成围护墙，也有采用多个T形桩或采用SMW工法制成的水泥搅拌桩插入土壤形成围护墙。SMW工法和钻孔灌注桩制造围护墙时需围堰填土，造价惊人，而T型桩等受其形状所限，在做围护时稳定性并不理想。第二种是采用钢板桩及其结合墙的方式，其结构如一申请号为CN200680009749.6(公告号为CN101146960A)的中国发明专利《组合板桩墙》及申请号为CN200480018307.9(公告号为CN1813108A)的中国发明专利《钢制的工字形板桩墙型材》披露了类似防护墙结构。这两份公开的专利申请所采用的承载元件均为热轨制造，为制成这种杵头形的连接尾段，需经粗轧、精轧等工序，昂贵的轧辊组花费是惊人的。第三种是采用彼此通过筋槽插配结构依次相连的H型支护桩构成的岸堤防护墙，如一专利号为ZL201320461012.5(公告号为CN203559411U)的中国实用新型专利《H型支护桩连接结构》就披露了这样一种岸堤防护墙形式，该防护墙形式采用多根H型支护桩通过拼接结构依次无间隙的拼接在一起。故其成本相较于前面两种，其成本较低，且施工方便，这种H型预应力混凝土桩，包括两个翼缘及连接两个翼缘的腹板，所述H型预应力混凝土桩的横截面为由两个翼缘及连接两个翼缘的腹板构成的H形，两个翼缘和腹板在H型预应力混凝土桩的两侧形成沿桩体长度方向延伸的凹槽部；但桩与桩之间的结合通过筋槽配合结构构成，首先筋槽配合结构中的凸筋和插槽结构特点，导致成型该桩的模具结构复杂，而且在施工时，必须保证凸筋向下插入面积较小的插槽内，施工不方便，对施工精度要求较高。再者，现有H型桩打入地基后，相邻两根H型预应力混凝土桩中相对的两个凹槽部所共同围成的空间内依旧为土壤结构，根据拼接墙的不同用途，有的需要密不透水，故现有采用H型桩做成的拼接墙，其还要采用这样一道工序，就是利用高压水枪，将两个凹槽部所共同围成的空间内的土壤冲散，然后用泵将泥浆抽出，以在两个凹槽部所共同围成的空间形成中空，然后再于这个空间内灌注混凝土，其不仅能强化拼接墙结构，还能有效防止漏水，但其利用高压水枪和水泵共同作用，才能形成中空的空间，施工不方便，且会延长施工工期。前述这种密不透水的拼接墙适合作为基坑围护使用，但并不适合作为岸堤防护墙使用，这种防护墙水不能完全渗透过，将岸堤与河流完全阻断，破坏了河堤的生态平衡。

技术实现要素：
本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种适合作为拼接墙使用的H型预应力混凝土桩，该H型预应力混凝土桩打入地基后，可直接将凹槽部内的土壤挤出，便于在相邻两根H型预应力混凝土桩的两个凹槽部所共同围成的空间内形成直接形成中空而不需要额外清理空间内的土壤，方便进行后续工序。本实用新型解决上述第一个技术问题采用的技术方案为：一种H型预应力混凝土桩，包括两个翼缘及连接两个翼缘的腹板，所述H型预应力混凝土桩的横截面为由两个翼缘及连接两个翼缘的腹板构成的H形，两个翼缘和腹板在H型预应力混凝土桩的两侧形成沿桩体长度方向延伸的凹槽部；其特征在于：至少一个所述凹槽部内具有挡块，所述H型预应力混凝土桩的顶部与所述挡块的顶部之间预设有一个距离。作为优选，上述挡块的宽度大于凹槽部的深度。这样凸起翼缘侧面的挡块部分可与相邻另一H型预应力混凝土桩上的凹槽部配合，具有导向作用，同时在横截面积方向上将凹槽部封闭，更好将凹槽部中的泥土挤出，挤出效果更佳。当然挡块也可以与凹槽部的横截面外形相配，其只挤出本H型预应力混凝土桩的凹槽部内的土壤。进一步优选，上述挡块侧凸出翼缘侧面的部分横截面外形与凹槽部的横截面外形匹配。这样同一挡块可同时将相邻的另一根H型预应力混凝土桩的凹槽部内的土壤挤出，该相邻的另一根H型预应力混凝土桩的凹槽部内无需再设置挡块。更进一步优选，上述挡块位于所述凹槽部的中部，挡块将凹槽部分隔成上、下两部分，所述位于凹槽部的中部，是指位于凹槽部两端之间的某一位置，并非是指正中心位置，根据工程设计需要，挡块的位置可以位于凹槽部的上半部某一位置，也可以位于凹槽部的下半部某一位置。这样可使得挡块上方的凹槽部的长度小于整个桩身的长度，减少泥土的挤出量，利于桩身打入土壤中，并可使位于挡块上方的由相邻两根H型预应力混凝土桩的两个凹槽部所共同围成的空间内灌注的混凝土更少，降低成本，而且可在挡块下方的凹槽部两侧的翼缘上设置透水结构，以利于生态环保，设计更为合理。进一步改进，上述翼缘的侧面沿其长度方向设有侧向凸起的用以将相邻的两根所述H型预应力混凝土桩搭接在一起的台阶部，在相邻的两根H型预应力混凝土桩通过位于各自翼缘侧面的台阶部搭接在一起的状态下，搭接在一起的台阶部的搭接侧面相互对设。相邻的两根H型预应力混凝土桩通过台阶部搭接在一起，便于搭建，也利于打桩时的导向，使得施工更精确，相邻两H型预应力混凝土桩通过台阶部限位结合牢靠；同时，台阶部的结构特点，使得具有台阶部的H型预应力混凝土桩与现有设有插槽的H型预应力混凝土桩相比，更易成型，其模具结构简单，降低桩的制造成本及难度。作为优选，上述搭接侧面为斜面。台阶部的搭接侧面设为斜面其一是方便制造时模具的脱模，另外在台阶部相互搭接过程中，其端面为斜面配合，对台阶部的搭接有导向作用。作为一种选择，上述H型预应力混凝土桩的四个翼缘侧面均设有所述台阶部，所述H型预应力混凝土桩的二个凹槽部中只有一个凹槽部中设有所述挡块，位于挡块上方的前后两侧台阶部为连续的长筋条状，另一个凹槽部的前后两侧的台阶部也为连续的长筋条状。该H型预应力混凝土桩结构可用以搭建不透水的拼接墙，这种拼接墙适合作为基坑围护及城市管廊使用。作为另一种选择，上述H型预应力混凝土桩的四个翼缘侧面均设有台阶部，所述H型预应力混凝土桩的二个凹槽部内只有一个凹槽部中设有所述挡块，位于挡块上方的前后两侧台阶部为多根并沿翼缘的长度方向上下间隔设置的台阶部，上下相邻两台阶部之间形成第一间距，另一个凹槽部的前后两侧的台阶部为连续的长筋条状，且上下间隔设置的台阶部的第一宽度大于长筋条状的台阶部的第二宽度。该H型预应力混凝土桩相互搭接后，可形成渗水通道，适合作为江河湖海的岸堤防护墙使用，这样河水就可以通过渗水通道渗透到岸堤泥土中，使岸堤附近的土壤保持足够的水分，另外，如岸堤附近的土壤水分过量，也可透过渗水通道渗透到河水中，实现河流与岸堤土壤中的水分交换，再者防护墙上的渗水通道能为鱼虾贝等生物提供寄宿和繁殖场所，最终使本岸堤防护墙更利于生态平衡，同时可避免岸堤土壤因河水冲刷造成流失。作为选择，位于H型预应力混凝土桩一侧凹槽部的前后两个翼缘的侧面上设有凸筋，位于H型预应力混凝土桩另一侧凹槽部的前后两个翼缘的侧面设有供所述凸筋插配的插槽。这种H型预应力混凝土桩通过筋槽插配结构拼接。作为选择，上述凸筋为连续的长筋条状。该H型预应力混凝土桩结构可用以搭建不透水的拼接墙，这种拼接墙适合作为基坑围护及城市管廊使用。作为另一种选择，上述凸筋有多根并沿翼缘的长度方向上下间隔设置，上下相邻两凸筋之间形成第二间距，所述凸筋的第三宽度大于插槽的深度。该H型预应力混凝土桩相互搭接后，可形成渗水通道，适合作为江河湖海的岸堤防护墙使用。本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种采用前述H型预应力混凝土桩的拼接墙，该H型预应力混凝土桩插入土壤后，两根H型预应力混凝土桩中相对的两个凹槽部可直接形成中空的空间，无需额外工序清理空间内的土壤，便于在空间内灌注水泥、填充碎石或颗粒物，可适应不同的工程需要，也可缩短拼接墙的施工工期。一种采用H型预应力混凝土桩的拼接墙，其特征在于：包括多根插入土壤中的所述H型预应力混凝土桩，相邻两根H型预应力混凝土桩通过位于各自翼缘侧面的台阶部搭接在一起，搭接在一起的两翼缘的台阶部的搭接侧面相互对设，位于挡块上方的相邻的两根所述H型预应力混凝土桩中相对的两个凹槽部所共同围成的空间内灌注有混凝土。其为不透水的拼接墙，这种拼接墙适合作为基坑围护及城市管廊使用。一种采用H型预应力混凝土桩的拼接墙，其特征在于：包括多根插入土壤中的所述H型预应力混凝土桩，相邻两根H型预应力混凝土桩通过位于各自翼缘侧面的台阶部搭接在一起，搭接在一起的两翼缘的台阶部的搭接侧面相互对设，位于挡块上方的相邻的两根所述H型预应力混凝土桩中相对的两个凹槽部所共同围成的空间内填充有碎石或颗粒物。其为可透水的拼接墙，适合作为江河湖海岸堤防护墙使用。一种采用H型预应力混凝土桩的拼接墙，其特征在于：包括多根插入土壤中的所述H型预应力混凝土桩，相邻的两根H型预应力混凝土桩通过位于翼缘侧面的凸筋和插槽插配拼接在一起，位于挡块上方的相邻的两根所述H型预应力混凝土桩中相对的两个凹槽部所共同围成的空间内灌注有混凝土。其为不透水的拼接墙，这种拼接墙适合作为基坑围护及管廊使用。一种采用H型预应力混凝土桩的拼接墙，其特征在于：包括多根插入土壤中的所述H型预应力混凝土桩，相邻的两根H型预应力混凝土桩通过位于翼缘侧面的凸筋和插槽插配拼接在一起，位于挡块上方的相邻的两根所述H型预应力混凝土桩中相对的两个凹槽部所共同围成的空间内填充有碎石或颗粒物。其为可透水的拼接墙，适合作为江河湖海岸堤防护墙使用。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：凹槽部内固定有挡块，，H型预应力混凝土桩的顶部与挡块的顶部之间具有一定间距，使得挡块上方可以存在由所述凹槽部围成的空间，这样将桩打入土壤中，挡块能将原本应该位于凹槽部内泥土向下排挤出去，打桩完成后，挡块上方的凹槽部围成的空间内基本没有泥土，便可直接在凹槽部构成的空间内灌注水泥或填充碎石，无需额外的高压水枪及水泵的清理泥土工序，简化施工工序，缩短工期。附图说明图1为本实用新型H型预应力混凝土桩第一个实施例的结构示意图一；图2为本实用新型H型预应力混凝土桩第一个实施例的结构示意图二；图3为本实用新型H型预应力混凝土桩第一个实施例的俯视图；图4为本实用新型H型预应力混凝土桩第二个实施例的结构示意图一；图5为本实用新型H型预应力混凝土桩第二个实施例的结构示意图二；图6为本实用新型H型预应力混凝土桩第二个实施例的俯视图；图7为本实用新型H型预应力混凝土桩第三个实施例的结构示意图一；图8为本实用新型H型预应力混凝土桩第三个实施例的结构示意图二；图9为本实用新型H型预应力混凝土桩第三个实施例的俯视图；图10为本实用新型H型预应力混凝土桩第四个实施例的结构示意图一；图11为本实用新型H型预应力混凝土桩第四个实施例的结构示意图二；图12为本实用新型H型预应力混凝土桩第四个实施例的俯视图；图13为本实用新型拼接墙第一个实施例的立体结构示意图；图14为本实用新型拼接墙第一个实施例的俯视图；图15为本实用新型拼接墙第二个实施例的立体结构示意图；图16为本实用新型拼接墙第三个实施例的立体结构示意图；图17为本实用新型拼接墙第四个实施例的立体结构示意图；具体实施方式以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。如图1～3所示，为本实用新型H型预应力混凝土桩的第一个实施例。一种H型预应力混凝土桩1，系工厂预制生产，长度12米，其包括两个翼缘11及连接两个翼缘11的腹板12，H型预应力混凝土桩1的横截面为由两个翼缘11及连接两个翼缘11的腹板12构成的H形，两个翼缘11和腹板12在H型预应力混凝土桩1的左右两侧形成沿桩体长度方向延伸的凹槽部13；在至少一个凹槽部13内固定有在横截面方向上能够将凹槽部13封闭的挡块2，H型预应力混凝土桩1的顶部与挡块的顶部之间具有一个距离L，使得挡块2上方可以存在由所述凹槽部13围成的空间。本实施例中，挡块2的宽度s大于凹槽部13的深度h1。挡块2侧凸出翼缘侧面的部分横截面外形与凹槽部13的横截面外形匹配。挡块2位于凹槽部13的中部，该挡块2将凹槽部13分隔成上、下两部分，位于挡块2上方的凹槽部13长度大于位于挡块2下方的凹槽部13长度。翼缘11的侧面沿其长度方向设有侧向凸起的用以将相邻的两根H型预应力混凝土桩1搭接在一起的台阶部3，在相邻的两根H型预应力混凝土桩1通过位于各自翼缘11侧面的台阶部3搭接在一起的状态下，搭接在一起的台阶部3的搭接侧面31相互对设。搭接侧面31为斜面，台阶部3的侧面31设为斜面其一是方便制造时模具的脱模，另外在台阶部3相互搭接过程中，其端面为斜面配合，对台阶部3的搭接有导向作用。H型预应力混凝土桩1的四个翼缘11侧面均设有台阶部3，H型预应力混凝土桩1的二个凹槽部13中只有一个凹槽部13内设有挡块2，位于挡块2上方的凹槽部13的前后两翼缘侧面的台阶部3为连续的长筋条状，另一个凹槽部13的前后两翼缘侧面的台阶部3也为连续的长筋条状。采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2上方H型预应力混凝土桩1的拼接处不透水，适合作为基坑围护或城市管廊使用。当然，挡块2下方的前后两翼缘侧面也可以设置台阶部，台阶部3适合采用上下间隔设置的台阶部3形式，使得采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2下方H型预应力混凝土桩1的拼接处可以透水。这种设计更环保和人性化。作为管廊使用时，土壤中的水可在挡块2下方相互渗透。凹槽部13内固定有在横截面方向上将凹槽部封闭的挡块2，挡块2上方保留有凹槽部13，这样将桩打入土壤中，挡块2能将原本应该位于凹槽部13内泥土向下排挤出去使得凹槽部围成的空间直接形成中空，打桩完成后，挡块2上方的凹槽部13内基本没有泥土，便可直接在凹槽部12构成的中空的空间6内灌注水泥或填充碎石，无需额外的高压水枪及水泵的清理泥土工序，简化施工工序，缩短工期。如图4～6所示，为本实用新型H型预应力混凝土桩的第二个实施例。本实施例和第一个实施例的不同点在于：H型预应力混凝土桩1的四个翼缘11侧面均设有台阶部3，所述H型预应力混凝土桩1的二个凹槽部13中只有一个凹槽部13内设有所述挡块2，位于挡块2上方的凹槽部的前后两翼缘侧面的台阶部3为多根并沿翼缘11的长度方向上下间隔设置的台阶部3，上下相邻两台阶部2之间形成第一间距d1，另一个凹槽部13的前后两侧的台阶部3为连续的长筋条状，且上下间隔设置的台阶部3的第一宽度m1大于长筋条状的台阶部3的第二宽度m2。采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2上方H型预应力混凝土桩1的拼接处通过第一间距d1可以透水，适合作为江河湖海的岸堤防护墙使用。如图7～9所示，为本实用新型H型预应力混凝土桩的第三个实施例。本实施例和第一个实施例的不同点在于：位于H型预应力混凝土桩1一侧凹槽部的前后两个翼缘11的侧面上设有凸筋4，位于H型预应力混凝土桩1另一侧凹槽部的前后两个翼缘11的侧面设有供所述凸筋4插配的插槽5。凸筋4为连续的长筋条状。采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2上方H型预应力混凝土桩1的拼接处不透水，适合作为基坑围护或城市管廊使用。如图10～12所示，为本实用新型H型预应力混凝土桩的第四个实施例。本实施例和第三个实施例的不同点在于：凸筋4有多根并沿翼缘11的长度方向上下间隔设置，上下相邻两凸筋4之间形成第二间距d2，所述凸筋4的第三宽度m3大于插槽5的深度x。采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2上方H型预应力混凝土桩1的拼接处通过第二间距d2可以透水，适合作为江河湖海的岸堤防护墙使用。如图13、14所示，为本实用新型拼接墙的第一个实施例。一种采用实施例1的H型预应力混凝土桩1的拼接墙，包括多根插入土壤中的H型预应力混凝土桩1，相邻两根H型预应力混凝土桩1通过位于各自翼缘11侧面的台阶部3搭接在一起，搭接在一起的两翼缘11的台阶部3的搭接侧面31相互对设，位于挡块2上方的相邻的两根所述H型预应力混凝土桩1中相对的两个凹槽部13所共同围成的空间6内灌注有混凝土。采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2上方H型预应力混凝土桩1的拼接处不透水，适合作为基坑围护或城市管廊使用。如图15所示，为本实用新型拼接墙的第二个实施例。一种采用实施例2的H型预应力混凝土桩1的拼接墙，包括多根插入土壤中的H型预应力混凝土桩1，相邻两根H型预应力混凝土桩1通过位于各自翼缘11侧面的台阶部3搭接在一起，搭接在一起的两翼缘11的台阶部3的搭接侧面31相互对设，位于挡块2上方的相邻的两根所述H型预应力混凝土桩1中相对的两个凹槽部13所共同围成的空间6内填充有碎石或颗粒物，譬如，可以在土工布内装满沙子，然后将装满沙子的土工布放入在空间6内，这种结构能满足水分在拼接墙两侧的充分渗透。采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2上方H型预应力混凝土桩1的拼接处通过第一间距d1可以透水，适合作为江河湖海的岸堤防护墙使用。如图16所示，为本实用新型拼接墙的第三个实施例。一种采用实施例3的H型预应力混凝土桩1的拼接墙，包括多根插入土壤中的H型预应力混凝土桩1，相邻的两根H型预应力混凝土桩1通过位于翼缘11侧面的凸筋4和插槽5插配拼接在一起，位于挡块2上方的相邻的两根所述H型预应力混凝土桩1中相对的两个凹槽部13所共同围成的空间6内灌注有混凝土。采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2上方H型预应力混凝土桩1的拼接处不透水，适合作为基坑围护或城市管廊使用。如图17所示，为本实用新型拼接墙的第四个实施例。一种采用实施例4的H型预应力混凝土桩1的拼接墙，包括多根插入土壤中的H型预应力混凝土桩1，相邻的两根H型预应力混凝土桩1通过位于翼缘11侧面的凸筋2和插槽3插配拼接在一起，位于挡块2上方的相邻的两根所述H型预应力混凝土桩1中相对的两个凹槽部13所共同围成的空间6内填充有碎石或颗粒物，譬如，可以在土工布内装满沙子，然后将装满沙子的土工布放入在空间6内，这种结构能满足水分在拼接墙两侧的充分渗透。采用本实施例制成的拼接墙，其在挡块2上方H型预应力混凝土桩1的拼接处通过第二间距d2可以透水，适合作为江河湖海的岸堤防护墙使用。尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。