專(zhuān)利名稱：一種鋼筋砼咬合筒形灌注樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及土木建筑在地下工程施工中進(jìn)行深基坑圍護(hù)的筒形灌注支護(hù)技術(shù) 領(lǐng)域；尤其是涉及一種鋼筋砼咬合筒形灌注樁。
背景技術(shù)：
目前，鋼筋砼筒形灌注樁是由二個(gè)內(nèi)外不同直徑的、同心的內(nèi)、外鋼模管組合施工； 所述內(nèi)、外鋼模管直徑差的一半即為所述筒形灌注樁的壁厚；采用圓環(huán)形鋼筋砼樁靴封 口沉管擠土施工，因高頻振動(dòng)沉管過(guò)程淤質(zhì)軟土液化順利進(jìn)入所述內(nèi)鋼模管內(nèi)，以圓環(huán) 中心計(jì)算，筒形灌注樁砼體積的55%土體向樁周擠土、 45%土體進(jìn)入所述內(nèi)鋼模管，該內(nèi) 鋼模管的排土管道穿越筒樁的壁厚及所述外模管排土至地面；由于所述排土管連接所述 內(nèi)、外鋼模管，阻礙了圓形鋼筋骨架從內(nèi)、外鋼模管直徑差的一半的間隙置入，成為無(wú) 筋砼的筒形灌注樁；如拆卸排土管置入圓形鋼筋骨架灌入砼，成為鋼筋砼筒形灌注樁。
上述灌注樁成樁方法的不足之處是拆卸所述排土管不僅困難而且所述內(nèi)模管滿管 流動(dòng)軟土為流入筒樁砼內(nèi)而影響質(zhì)量；其二是又須重新安裝內(nèi)、外鋼模管與環(huán)形鋼筋砼 樁靴封口才能施工下一根樁；由于所述內(nèi)模管滿管流動(dòng)軟土不僅難以安裝還存在密封的 問(wèn)題，從而影響施工質(zhì)量與工效，又需消耗較多的鋼筋與砼原材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的狀況，提供一種可節(jié)省原材料又施工 質(zhì)量可靠的鋼筋砼咬合筒形灌注樁。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為 一種鋼筋砼咬合筒形灌注樁，包 括外鋼模管與內(nèi)鋼模管及其鋼筋砼封口樁靴，其特征在于
a.所述外鋼模管外壁與內(nèi)鋼模管內(nèi)壁的頂端各焊接一塊帶固定銷(xiāo)軸的鋼板，該銷(xiāo) 軸上分別活動(dòng)銷(xiāo)接一帶鎖緊螺帽的外管螺桿與內(nèi)管螺桿，它們各自可以繞所述銷(xiāo)軸轉(zhuǎn) 動(dòng)；
b.所述內(nèi)鋼模管上口設(shè)置有帶出土導(dǎo)向斜面的封口板并焊接封口，該封口板的上
平面設(shè)置有帶出土管頭的出土孔；c. 所述外鋼模管頂部設(shè)置一頂板，該頂板上部設(shè)置有振動(dòng)錘；該頂板的外周設(shè)置 有與所述外管螺桿相對(duì)應(yīng)配置的外槽口 ，該頂板的內(nèi)周設(shè)置有與所述內(nèi)管螺桿相對(duì)應(yīng)配 置的帶安裝孔的內(nèi)槽口；
d. 所述外鋼模管、所述內(nèi)鋼模管的上口各設(shè)置有用于穿越排土管的管壁槽，該排 土管從該管壁槽伸出；
e.所述外鋼模管的底部連接有與所述封口板相對(duì)應(yīng)的封閉凸邊；該凸邊底部與所 述外鋼模管、所述內(nèi)鋼模管的底部均由一帶圓環(huán)形導(dǎo)入坡的預(yù)制鋼筋砼樁靴封口。 所述筒形灌注樁的成樁工序是
第一歩，所述樁靴按設(shè)計(jì)樁位預(yù)埋在地面，所述外鋼模管與所述內(nèi)鋼模管套入該樁 靴上，并校正兩者之間的垂直位置；
第二步，開(kāi)動(dòng)所述振動(dòng)錘，將所述外鋼模管與所述內(nèi)鋼模管同步地徐徐沉入該設(shè)計(jì)樁 位的軟土層沉入一定深度后該內(nèi)模鋼管中的空間被軟土填滿；繼續(xù)沉入外鋼模管與內(nèi)鋼 模管且軟土通過(guò)所述封口板出土孔從所述排土管向外排出，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高程終止；
第三步，旋松所述鎖緊螺帽，將固定于所述頂板上的外管螺桿與所述內(nèi)管螺桿與所 述外鋼模管、所述內(nèi)鋼模管脫離；因排土管焊連在頂板上，移除頂板及相連的振動(dòng)錘和 排土管；將鋼筋籠按受力方向布設(shè)主鋼筋及滾動(dòng)保護(hù)層圓輪置入所述外鋼模管與內(nèi)鋼模 管之間的空間，灌入砼；
第四步，吊入頂板99及相連的振動(dòng)錘6和排土管3，將所述外鋼模管1的管壁槽對(duì) 準(zhǔn)插入外管螺桿51的外槽口 7、將所述內(nèi)鋼模管2對(duì)準(zhǔn)插入內(nèi)管螺桿52的內(nèi)槽口 8并 就位安裝；同時(shí)檢查所述排土管3正確套入內(nèi)鋼模管所述封口板出土孔21;內(nèi)管螺桿 52與內(nèi)槽口 8對(duì)準(zhǔn)，外管螺桿51與外槽口 7對(duì)準(zhǔn)，該內(nèi)管螺桿52與外管螺桿51均上 翻180度，再分別旋緊所述鎖緊螺帽19后，振動(dòng)拔出外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2，即完成 所述鋼筋砼筒形灌注樁；
第五步，在相鄰所述樁靴10壓所述凸邊4砼的二分之一預(yù)埋沉管施工，與前樁砼 咬合，并在所述砼初凝前完成；所述凸邊4方向與出土方向呈反向，外鋼模管l與內(nèi)鋼 模管2套入所述樁靴10，重復(fù)所述第二歩、第三步與第四步過(guò)程成樁。因前樁凸邊砼在 初凝固前與后樁砼自下向上在振動(dòng)作用下砼為整體，無(wú)施工縫，如樁的垂直度為0.5%， 30米深度范圍內(nèi)鋼筋砼筒形灌注樁均咬合為整體鋼筋砼，為防滲、支護(hù)合一的變厚度墻 的地下連續(xù)墻。
所述鎖緊螺帽的鎖緊端面上可以設(shè)置有帶墊片的彈簧。其作用是使外管螺桿與內(nèi)管 螺桿處于鎖緊狀態(tài)時(shí)不易松動(dòng)。
本發(fā)明采用鋼模管與內(nèi)、外管螺桿連接裝置以及頂板帶導(dǎo)入坡的圓環(huán)形軟土樁靴， 內(nèi)管進(jìn)土量可大幅提高，擠土量可大幅度減小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)省砼、 鋼筋等原材料，咬合處無(wú)施工縫，施工質(zhì)量可靠，又排除樁間土的滲水和漏土問(wèn)題，不必化大量資金防滲水與防漏土的措施，因而具有節(jié)能與環(huán)保功能，施工的工效高、工期短。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明頂板的俯視圖3為本發(fā)明外鋼模管、內(nèi)鋼模管與頂板上的外管螺桿、內(nèi)管螺桿連接示意圖； 圖4為本發(fā)明外鋼模管、內(nèi)鋼模管與樁靴的連接示意圖； 圖5為本發(fā)明鋼筋砼筒形灌注樁示意具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩詳細(xì)描述。
圖1至圖5示出本發(fā)明鋼筋砼咬合筒形灌注樁的成樁方法的一個(gè)實(shí)施方式；首先根 據(jù)所述筒形灌注樁的直徑與筒壁厚度選擇外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2的直徑。
外鋼模管1外壁與內(nèi)鋼模管2內(nèi)壁的頂端各焊接一塊帶固定銷(xiāo)軸20的鋼板17。該 銷(xiāo)軸20上分別銷(xiāo)接一外管螺桿51與內(nèi)管螺桿52，外管螺桿51與內(nèi)管螺桿52的另一端 配套設(shè)置有帶墊片15與彈簧16的螺帽19;外管螺桿51與內(nèi)管螺桿52可以繞銷(xiāo)軸20 的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示。
內(nèi)鋼模管2的上口設(shè)置有帶出土導(dǎo)向斜面131的封口板13并焊接封口。該封口板 13的上平面設(shè)置有圓形出土孔21，該出土孔21頂部焊接有200mm高的出土管頭，如圖 1、 2、 3所示。
在外鋼模管1頂部設(shè)置一頂板9，該頂板9的外周設(shè)置有與外管螺桿51相對(duì)應(yīng)的外 槽口 7，如圖2所示。頂板9的內(nèi)周設(shè)置有與內(nèi)管螺桿52相對(duì)應(yīng)的帶安裝孔的內(nèi)槽口 8， 以方便安裝與脫卸。
外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2的上口設(shè)置有用于穿越排土管3的管壁槽，排土管3從該 管壁槽伸出。
外鋼模管1的底部焊接有200mm寬、300mm高、1000mm長(zhǎng)的與封口板13相對(duì)應(yīng)的 用于封閉的凸邊4，外鋼模管l的底部設(shè)置有500mm高160腿寬的底槽；此外，外鋼模 管1與內(nèi)鋼模管2及凸邊4的底部均由一帶圓環(huán)導(dǎo)入坡42的預(yù)制鋼筋砼樁靴10封口， 在該樁靴10底部?jī)蓚?cè)設(shè)置導(dǎo)入坡42是為了增大進(jìn)土量，以便于將軟土導(dǎo)入內(nèi)鋼模管2 內(nèi)。如圖4所示。
本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程是這樣的
首先，將預(yù)制鋼筋砼樁靴IO按設(shè)計(jì)樁位預(yù)埋在地面，外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2套 入預(yù)制鋼筋砼樁靴10上，并校正兩者之間的垂直位置；如圖4所示。
6然后，開(kāi)動(dòng)高頻振動(dòng)錘6，將外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2同步地徐徐沉入軟土層14， 被振動(dòng)液化的軟土層14中軟土進(jìn)入內(nèi)鋼模管2中的空間，沉入一定深度后，內(nèi)鋼模管 中的空間被軟土填滿；繼續(xù)沉入外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2，此時(shí)，軟土通過(guò)封口頂板的 出土孔21從排土管3向外排出，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高程終止；如圖1所示。
第三步；如圖l、 2所示，旋松螺帽19，將固定于頂板9上的內(nèi)管螺桿52與外管螺 桿51放松，將內(nèi)管螺桿52與外管螺桿51向下旋轉(zhuǎn)180度，此時(shí)，頂板9與外鋼模管1、 內(nèi)鋼模管2脫離。因排土管3焊連在頂板9上，移位頂板9及相連的振動(dòng)錘6和排土管 3;將鋼筋籠18按受力方向布設(shè)主鋼筋及滾動(dòng)保護(hù)層圓輪置入外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2 之間的間隙，灌入砼23，如圖5所示。
第四步，吊入頂板99及相連的振動(dòng)錘6和排土管3，將所述外鋼模管1的管壁槽對(duì) 準(zhǔn)插入外管螺桿51的外槽口 7、將所述內(nèi)鋼模管2對(duì)準(zhǔn)插入內(nèi)管螺桿52的內(nèi)槽口 8并 就位安裝；同時(shí)檢查所述排土管3正確套入內(nèi)鋼模管所述封口板出土孔21;內(nèi)管螺桿 52與內(nèi)槽口 8對(duì)準(zhǔn)，外管螺桿51與外槽口 7對(duì)準(zhǔn)，該內(nèi)管螺桿52與外管螺桿51均上 翻180度，再分別旋緊所述鎖緊螺帽19后，振動(dòng)拔出外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2，即完成 所述鋼筋砼筒形灌注樁；如圖5所示。
第五歩；在相鄰所述樁靴10壓所述凸邊4砼的二分之一預(yù)埋沉管施工，與前樁砼 咬合，并在所述砼初凝前完成；所述凸邊4方向與出土方向呈反向，外鋼模管l與內(nèi)鋼 模管2套入所述樁靴10，重復(fù)所述第二步、第三步與第四步過(guò)程成樁。。因前樁凸邊砼 在初凝固前與后樁砼自下向上在振動(dòng)作用下砼為整體，無(wú)施工縫，如樁的垂直度為0. 5%， 30米深度范圍內(nèi)鋼筋砼筒形灌注樁均咬合為整體鋼筋砼，為防滲、支護(hù)合一的變厚度墻 的地下連續(xù)墻。
本發(fā)明鋼外鋼模管1與內(nèi)鋼模管2的底部設(shè)置其底部?jī)蓚?cè)帶導(dǎo)入坡42的喇叭形導(dǎo) 入軟土樁靴10封口 ，使得內(nèi)鋼模管2的進(jìn)土量由現(xiàn)有技術(shù)筒形灌注樁砼體積的45%提高 到65% 70%,又?jǐn)D土量可大幅度減小。
本發(fā)明的排土管焊連在連接振動(dòng)錘的頂板上。頂板的內(nèi)、外槽口與內(nèi)、外鋼模管通 過(guò)內(nèi)、外螺桿吊卦連接，內(nèi)鋼模管上口封閉留出土口，排土管扣接在該出土口；這樣， 可以將內(nèi)模管的45%土體排至地面。
本發(fā)明鋼筋砼咬合筒形灌注樁切鋼筋砼筒形灌注樁凸邊的一半沉管施工，初凝前的 前樁凸邊砼與后樁砼振動(dòng)為整體砼，且無(wú)施工縫，成為變墻體厚度的地下連續(xù)墻，如直 徑為1. 5米、壁厚為0. 2米筒形咬合灌注樁與現(xiàn)有技術(shù)的1米厚地下連續(xù)墻相比，抗彎 剛度提高171%左右、鋼筋可節(jié)省35%左右、砼可節(jié)省47%左右；而且施工質(zhì)量可控、可 靠，又具有節(jié)能與環(huán)保功能；施工的工效高、工期短。
本發(fā)明圓環(huán)形帶凸邊的喇叭形導(dǎo)入軟土樁靴，可從現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)管進(jìn)土量為筒形灌 注樁砼體積的45%提高到65% 70%，擠土量可大幅度減?。蛔鳛榈叵鹿こ淌┕ぶ羞M(jìn)行深
7基坑圍護(hù)的筒形灌注支護(hù)樁，涉及樁間土的滲水和漏土問(wèn)題，須另化大量資金防滲水與防漏土的措施進(jìn)行施工。
本發(fā)明帶凸邊鋼筋砼筒形灌注樁咬合，均可在二樁砼初凝前完成，咬合處無(wú)施工縫，1. 5米直徑鋼筋砼咬合筒形灌注樁與傳統(tǒng)施工的1米墻厚鋼筋砼地下連續(xù)墻對(duì)比防滲性能優(yōu)于地下連續(xù)墻，抗彎剛度大大于傳統(tǒng)地下連續(xù)墻，鋼筋砼咬合筒形灌注樁又可稱為變墻厚地下連續(xù)墻與傳統(tǒng)地下連續(xù)墻相比可節(jié)省鋼筋40% 45%，砼可節(jié)省46%，施
工質(zhì)量可靠可控，具有環(huán)保與節(jié)能，施工的工效高、工期短。
權(quán)利要求
1. 一種鋼筋砼咬合筒形灌注樁，包括外鋼模管(1)與內(nèi)鋼模管(2)及其鋼筋砼封口樁靴，其特征在于a. 所述外鋼模管(1)外壁與內(nèi)鋼模管(2)內(nèi)壁的頂端各焊接一塊帶固定銷(xiāo)軸(20)的鋼板(17)，該銷(xiāo)軸(20)上分別活動(dòng)銷(xiāo)接一帶鎖緊螺帽(19)的外管螺桿(51)與內(nèi)管螺桿(52)，它們各自可以繞所述銷(xiāo)軸(20)轉(zhuǎn)動(dòng)；b. 所述內(nèi)鋼模管(2)上口設(shè)置有帶出土導(dǎo)向斜面(131)的封口板(13)并焊接封口，該封口板(13)的上平面設(shè)置有帶出土管頭的出土孔(21)；c. 所述外鋼模管(1)頂部設(shè)置一頂板(9)，該頂板(9)上部設(shè)置有振動(dòng)錘(6)；該頂板(9)的外周設(shè)置有與所述外管螺桿(51)相對(duì)應(yīng)配置的外槽口(7)，該頂板(9)的內(nèi)周設(shè)置有與所述內(nèi)管螺桿(52)相對(duì)應(yīng)配置的帶安裝孔的內(nèi)槽口(8)；d. 所述外鋼模管(1)、所述內(nèi)鋼模管(2)的上口各設(shè)置有用于穿越排土管(3)的管壁槽，該排土管(3)從該管壁槽伸出；e. 所述內(nèi)鋼模管(2)的底部連接有與所述封口板(13)相對(duì)應(yīng)的封閉凸邊(4)；該凸邊(4)底部與所述外鋼模管(1)、所述內(nèi)鋼模管(2)的底部均由一帶圓環(huán)形導(dǎo)入坡(42)的預(yù)制鋼筋砼樁靴(10)封口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋砼咬合筒形灌注樁，其特征在于所述筒形灌注樁 的成樁工序是第一步，所述樁靴(10)按設(shè)計(jì)樁位預(yù)埋在地面，所述外鋼模管(1)與所述內(nèi)鋼模管(2)套入該樁靴(10)上，并校正兩者之間的垂直位置；第二步，開(kāi)動(dòng)所述振動(dòng)錘(6)，將所述外鋼模管(1)與所述內(nèi)鋼模管(2)同步地 徐徐沉入該設(shè)計(jì)樁位的軟土層(14)，沉入一定深度后該內(nèi)鋼模管(2)中的空間被軟土 填滿；繼續(xù)沉入外鋼模管(1)與內(nèi)鋼模管(2)且軟土通過(guò)所述封口板出土孔(21)從 所述排土管(3)向外排出，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高程終止；第三步，旋松所述鎖緊螺帽(19)，將固定于所述頂板(9)上的外管螺桿(51)與 所述內(nèi)管螺桿(52)放松，并將該外管螺桿(51)與內(nèi)管螺桿(52)向下旋轉(zhuǎn)180度， 此時(shí)，所述頂板(9)與所述外鋼模管(1)、所述內(nèi)鋼模管(2)脫離；移除頂板(9) 及相連的振動(dòng)錘(6)和排土管(3);將鋼筋籠(18)按受力方向布設(shè)主鋼筋及滾動(dòng)保 護(hù)層圓輪置入所述外鋼模管(1)與內(nèi)鋼模管(2)之間的空間，灌入砼(23);第四歩，吊入頂板(9)及相連的振動(dòng)錘(6)和排土管(3)，將所述外鋼模管(1) 的管壁槽對(duì)準(zhǔn)插入外管螺桿(51)的外槽口 (7)、將所述內(nèi)鋼模管(2)對(duì)準(zhǔn)插入內(nèi)管 螺桿(52)的內(nèi)槽口 (8)并就位安裝；同時(shí)檢查所述排土管(3)正確套入內(nèi)鋼模管所述封口板出土孔(21);內(nèi)管螺桿(52)與內(nèi)槽口 (8)對(duì)準(zhǔn)，外管螺桿(51)與外槽口 (7)對(duì)準(zhǔn)，該內(nèi)管螺桿(52)與外管螺桿(51)均上翻180度，再分別旋緊所述鎖緊 螺帽(19)后，振動(dòng)拔出外鋼模管(1)與內(nèi)鋼模管(2)，即完成所述鋼筋砼筒形灌注 樁；第五步，在相鄰所述樁靴(10)壓所述凸邊(4)砼的二分之一預(yù)埋沉管施工，與 前樁砼咬合，并在所述砼初凝前完成；所述凸邊(4)方向與出土方向呈反向，外鋼模 管(1)與內(nèi)鋼模管(2)套入所述樁靴(10)，重復(fù)所述第二歩、第三步與第四歩過(guò)程 成樁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋砼咬合筒形灌注樁，其特征在于:所述鎖緊螺帽(19) 的鎖緊端面上設(shè)置有帶墊片(15)的彈簧(16)。
全文摘要
一種鋼筋砼咬合筒形灌注樁，包括內(nèi)、外鋼模管及其封口樁靴，它們的頂端各焊接一塊分別銷(xiāo)接內(nèi)、外管螺桿的鋼板，內(nèi)鋼模管上口有帶出土孔的斜面封口板，外鋼模管頂部設(shè)置一上部帶振動(dòng)錘的頂板，該頂板的外周設(shè)置有與內(nèi)、外螺桿相對(duì)應(yīng)的內(nèi)、外槽口，外鋼模管、所述內(nèi)、外鋼模管的上口各設(shè)置有用于穿越排土管的管壁槽，外鋼模管的底部有封閉凸邊并與內(nèi)、外鋼模管底部均由一帶圓環(huán)形導(dǎo)入坡的預(yù)制鋼筋砼樁靴封口；其成樁工序首先將內(nèi)、外鋼模管沉入樁位并排出軟土，然后旋松鎖緊螺帽使內(nèi)、外管螺桿與內(nèi)、外鋼模管脫離，將鋼筋籠置入內(nèi)、外鋼模管之間并灌入砼，再振動(dòng)拔出內(nèi)、外鋼模管即鋼筋砼筒形灌注樁；本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省砼、鋼筋等原材料、咬合處無(wú)施工縫質(zhì)量可靠且施工的工效高、工期短。
文檔編號(hào)E02D5/38GK101503877SQ20091009582
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者孔清華, 孔紅斌 申請(qǐng)人:孔清華