CN102787603B - 桩基水下灌注导管重新插入防护器 - Google Patents
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Abstract
本发明具体为一种桩基水下灌注导管重新插入防护器，解决了桩基水下灌注失败后重新插入导管污染灌料降低混凝土品质的问题。包括固定在导管底端的矩形框架、开在导管侧壁上的若干排气孔和固定在导管侧壁上的离心式震动器，矩形框架前后侧壁之间穿有左右分布的两根出料螺杆，且矩形框架外侧的出料螺杆上拧有夹紧螺母，两根出料螺杆上均穿有交叉设置的出料门板，且相邻出料门板之间、出料门板与矩形框架上壁内侧之间、矩形框架前后侧壁内侧与相邻出料门板之间均密封设置；排气孔外侧覆盖有套在导管上的橡胶套。本发明使得堵管后重新插管变为可能，从根本上解决了灌注桩施工的后顾之忧，插管过程中，避免了经济损失的同时保证了工期。
Description
技术领域
本发明涉及桩基水下灌注导管的防护装置，具体为一种桩基水下灌注导管重新插入防护器。
背景技术
钻孔灌注桩是传统的桩基施工工艺，工艺步骤如下：采用冲击钻机或旋转钻钻孔；利用大比重泥浆增加孔内压力平衡地下水的向内压力，维持孔壁的稳定，同时靠泥浆循环将钻碴携带到地面，经沉淀或过滤后返回孔内；当钻进深度达到设计深度时，反复循环泥浆进行清孔；安装钢筋笼、混凝土灌注导管后，进行水下混凝土灌注。
水下混凝土灌注前，导管上部安放一个具有浮力的隔离塞，防止混凝土灌注导管内壁被泥浆污染，当积蓄一定数量的混凝土后，一次性将大量混凝土送至孔底，利用首批混凝土下落的冲击作用，将孔底的遗留沉碴泛起；利用混凝土比重大于泥浆比重挤排作用，将泥浆排开并将导管底部埋置一定深度；随后逐步灌入混凝土，使混凝土面不断上升，直至将与泥浆接触的首批混凝土推送至地面。
当导管底口埋置过深影响混凝土灌注速度时，可将导管向上拔起一定高度减小灌入阻力，但导管底部埋入混凝土内的深度不得小于2m，防止与泥浆混合的混凝土滞留在桩体内，降低灌注桩的质量，待混凝土达到一定强度后，截去桩顶部被泥浆污染的混凝土桩头。灌桩施工的关键在于保证桩体混凝土的连续性，混凝土不得被泥浆污染，或因灌注中断造成断桩。
清孔阶段仍有部分沉碴悬浮在泥浆中，灌注混凝土阶段停止了泥浆的循环，沉碴逐渐向孔底沉落，聚集在灌入的混凝土表面，加大了灌注阻力；导管上、下口高度差逐渐减小，灌注压力差减小，加之首批混凝土逐步硬化，造成越接近地面灌注越困难的被动局面，常发生混凝土无法灌入的情况，如采取摇动导管和拔高导管等措施仍无法继续灌注时即为堵管。
一般堵管后，设法疏通，当疏通无效时，不得不将导管拔出，宣布灌注失败。当桩顶距地面较近时，可待混凝土具有一定强度后，开挖接桩；当桩顶距离地面较深时，只能将桩报废，原位重新钻孔、灌注。若重新插入导管，因泥浆极易从导管底部进入导管，污染导管内腔，对灌注料造成污染，降低混凝土的品质。
发明内容
本发明为了解决桩基水下灌注失败后重新插入导管污染灌料降低混凝土品质的问题，提供了一种桩基水下灌注导管重新插入防护器。
本发明是采用如下技术方案实现的：桩基水下灌注导管重新插入防护器，包括固定在导管底端的矩形框架、开在导管侧壁上的若干排气孔和固定在导管侧壁上的离心式震动器，矩形框架前后侧壁之间穿有左右分布的两根出料螺杆，且矩形框架外侧的出料螺杆上拧有夹紧螺母，两根出料螺杆上均穿有交叉设置的出料门板，且相邻出料门板之间、出料门板与矩形框架上壁内侧之间、矩形框架前后侧壁内侧与相邻出料门板之间均密封设置；排气孔外侧覆盖有套在导管上的橡胶套。
矩形框架为出料门板提供关闭平台，依靠矩形框架提供的支撑力和出料门板的强度，抵抗导管下潜时承受的外部压力；通过夹紧螺母调整出料门板的松紧度，防止出料门板在自重作用下自动打开，但又利于在混凝土冲击作用下打开；利用离心式震动器辅助新导管插入既有混凝土内。
施工时，将防护器与标准导管用法兰连接牢固，下潜并插入桩孔内混凝土表面4m以下，此时导管内充满空气；导管上部接带控制闸门的灌注料斗，料斗内储备一定数量的混凝土后，突然打开闸门，让足够数量的混凝土一次充满导管并冲入桩孔内的原混凝土中；由于大量混凝土的突然冲击，导管内的空气来不及从导管上口排出，在大量混凝土下落的过程中被压缩，产生一定的压力，大部分压缩空气经排气孔及橡胶套的缝隙排出导管，防止大量压缩空气进入混凝土，降低混凝土的密度；同时在橡胶套的保护下，压缩空气被单向排放，泥浆不会进入导管造成混凝土造成污染；在下落混凝土的冲击作用下，出料门板自动打开，实现混凝土的继续灌注，克服了桩基水下灌注失败后重新插入导管污染灌料降低混凝土品质或造成工程废弃的问题。
出料门板是由塑料制成的，出料门板前后两侧的出料螺杆处设置有弹性垫圈，且出料门板的出料螺杆处为直径大于矩形框架高度的柱状结构，用工程塑料制作出料门板，依靠出料门板的弹性和弹性垫圈的弹性将出料门板挤紧，进一步提高密封效果，同时出料门板的柱状结构保证其实现180°旋转，进一步提高了混凝土灌注的质量。
本发明结构设计合理可靠，使得堵管后重新插管变为可能，从根本上解决了灌注桩施工的后顾之忧，插管过程中，防止大量压缩气体混入混凝土内部，保证了混凝土的品质，避免了经济损失的同时保证了工期，具有结构简单、操作方便且成本低的优点，可在土木工程领域的所有水下混凝土灌注施工中应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的仰视示意图。
图中：1-导管，2-矩形框架，3-排气孔，4-离心式震动器，5-出料螺杆，6-夹紧螺母，7-出料门板，8-橡胶套，9-弹性垫圈。
具体实施方式
桩基水下灌注导管重新插入防护器，包括固定在导管1底端的矩形框架2、开在导管1侧壁上的若干排气孔3和固定在导管1侧壁上的离心式震动器4，矩形框架2前后侧壁之间穿有左右分布的两根出料螺杆5，且矩形框架2外侧的出料螺杆5上拧有夹紧螺母6，两根出料螺杆5上均穿有交叉设置的出料门板7，且相邻出料门板7之间、出料门板7与矩形框架2上壁内侧之间、矩形框架2前后侧壁内侧与相邻出料门板7之间均密封设置；排气孔3外侧覆盖有套在导管1上的橡胶套8。
出料门板7是由塑料制成的，出料门板7前后两侧的出料螺杆5处设置有弹性垫圈9，且出料门板7的出料螺杆5处为直径大于矩形框架2高度的柱状结构。
具体实施过程中，当灌桩中断需重新插管恢复灌注前，用高压水冲击孔内混凝土表面，让沉积在混凝土表面的沉碴泛起，并随泥浆的外溢被带出桩孔，减轻孔内混凝土表面的沉碴重量，探测孔内混凝土高程，重新插管的底部必须插入混凝土深度不小于4m，为保证顺利排出导管的压缩空气，排气孔3的位置应距导管底3m以上；在导管1底端侧壁捆绑2只离心式震动器4，利于导管1插入混凝土内，同时利于导管内压缩空气的排出。
Claims (2)
1.一种桩基水下灌注导管重新插入防护器，其特征在于：包括固定在导管（1）底端的矩形框架（2）、开在导管（1）侧壁上的若干排气孔（3）和固定在导管（1）侧壁上的离心式震动器（4），矩形框架（2）前后侧壁之间穿有左右分布的两根出料螺杆（5），且矩形框架（2）外侧的出料螺杆（5）上拧有夹紧螺母（6），两根出料螺杆（5）上均穿有交叉设置的出料门板（7），且相邻出料门板（7）之间、出料门板（7）与矩形框架（2）上壁内侧之间、矩形框架（2）前后侧壁内侧与相邻出料门板（7）之间均密封设置；排气孔（3）外侧覆盖有套在导管（1）上的橡胶套（8）。
2.根据权利要求1所述的桩基水下灌注导管重新插入防护器，其特征在于：出料门板（7）是由塑料制成的，出料门板（7）前后两侧的出料螺杆（5）处设置有弹性垫圈（9），且出料门板（7）的出料螺杆（5）处为直径大于矩形框架（2）高度的柱状结构。
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