CN103161161A - 沉管灌注桩组合进料斗桩模及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沉管灌注桩组合进料斗桩模及施工方法。本发明技术方案为在桩模侧面从上向下设置多个进料口，与盖板连接封闭。本发明解决了现有技术存在的必须将混凝土运送到20～30m的高度所导致运输混凝土的能量浪费，耗费的时间，混凝土从高外下落增加了离析，影响成桩质量，并会使下面的地基脱离桩模，以及不安全因素等缺陷。本发明由于进料口与地面接近，可通过直接在地面往进料斗中灌注混凝土，不需要将混凝土输送到离地面较高的高度，不需要卷扬机，节省能量，操作方便，与桩模同半径的圆弧形盖板，可保证桩模外壁形状为完整的圆形，减小了混凝土下落高度，减小了离析的可能性，保证成桩质量。

Description

沉管灌注桩组合进料斗桩模及施工方法

技术领域

本发明属于土木建筑工程技术领域，特别涉及沉管灌注桩组合进料斗桩模及施工方法。

背景技术

沉管灌注桩是土木建筑工程中常用的一种桩基技术，它利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有预制钢筋混凝土桩尖或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中，形成桩孔，然后放入钢筋骨架并通过设置在桩模上的固定进料斗浇筑混凝土，边振动边拔管边灌注混凝土，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。

在本发明之前，圆形沉管灌注桩、现浇混凝土大直径管桩(专利号ZL02112538.4)、现浇X形混凝土桩(专利号200710020306)、Y形桩(专利号ZL01221710.7)等沉管灌注桩都只采用单个进料斗(进料口)灌注混凝土，料斗一般固定在桩模顶部，随着施工过程中桩模拔出，进料斗的位置不断升高。目前这种传统的单一固定进料斗灌注混凝土的方法存在以下不足：

(1)进料斗与桩模固定，其位置随着桩模拔出逐渐升高，使得混凝土灌注时必须将混凝土运送到进料斗的高度，当桩模接近完全拔出时，进料斗距离地面的高度往往在20～30m，这时必须将混凝土运送到20～30m的高度，因此浪费了运输混凝土的能量，这一部分的费用占比相当大，对于工程施工来说是比较致命的，同时又耗费了时间、带来操作不便，且混凝土容易在运送过程中流失。

(2)混凝土从很高的位置下落，增加了离析的可能性，使混凝土质量降低，严重的可影响成桩质量。

(3)从高处下落的混凝土带有一定冲击的能量，使得已经灌入地基中的混凝土侧向挤压的力增大，因为此时下面的地基已经脱离了桩模，使混凝土向桩孔周围土体挤压变形，增加了充盈系数，影响了成桩质量，又浪费了材料。

(4)将混凝土吊到很高的高度，增加了施工的不安全因素，极易发生倒塌事故。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供沉管灌注桩组合进料斗桩模及施工方法。

本发明的技术方案是：

沉管灌注桩组合进料斗桩模，其主要技术特征在于在桩模侧面从上向下设置多个进料口，与盖板连接封闭。

所述进料口在桩模侧面交错排列。

所述进料口沿桩模轴向每2.5～3.5米设置一个。

所述盖板为圆弧形，圆弧形半径略大于桩模半径，闭合后正好贴合在桩模外壁。

所述盖板的宽度和高度大于进料口的宽度和高度，盖板盖上后能覆盖进料口。

本发明的另一技术方案是：

沉管灌注桩组合进料斗桩模的施工方法，包括以下技术步骤：

(1)将桩尖对准桩位，所有进料口均盖上盖板，用螺栓与桩模固定在一起；

(2)桩模在上部振动头或锤头的作用下逐渐下沉，到达设计标高停止；

(3)松开最靠近地面的一个进料口上的盖板上的螺母，移走盖板；

(4)将进料斗插入进料口，进料斗端部深入桩模内部，作为灌注混凝土的通道；

(5)向进料斗灌注混凝土进入到桩模空腔内；

(6)第一批混凝土灌注结束后，移走进料斗，盖上盖板；

(7)振动拔管，待上拔到下一个进料口时，停止振动拔管；

(8)重复步骤(3)～(7)，直到桩模完全拔出；

(9)在地基中形成沉管灌注桩。

本发明的优点和效果在于：

(1)在桩模上设置多个进料口，由于进料口与地面接近，可通过直接在地面往进料斗中灌注混凝土，不需要将混凝土输送到离地面较高的高度，因此不需要卷扬机，节省能量，操作方便。

(2)混凝土从接近地面的位置灌注到桩模，减小了混凝土下落高度，减小了离析的可能性。

(4)由于混凝土下落高度的减小，混凝土灌注时下落的能量减小，从而减小了混凝土向外侧的挤压，减小了充盈系数，因此节省了材料。

(5)盖板盖上后，紧贴桩模外壁，基本不增加桩模尺寸，也没有减小桩模内部空腔的体积，不影响钢筋笼的放置和混凝土的下落。

(6)盖板与桩模之间设置密封圈，密封性好，不漏水，保证了成桩质量。

(7)在侧面不同位置错位开口，避免了在一条线上开口数量多，防止了钢模某个位置强度因应力集中下降。

(8)与桩模同半径的圆弧形盖板，可保证桩模外壁形状为完整的圆形，保证成桩质量。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。

附图说明

图1——本发明结构原理示意图。

图2——图1中A位置局部放大图。

图3——图1中B-B位置剖面图。

图4——图1中C-C位置剖面图。

图5——图1中D-D位置剖面图。

图6图1中E-E位置剖面图。

图7——进料斗与进料口连接示意图。

图中各标号对应所表示的部件名称如下：

桩模1、进料口2、盖板3、密封条4、螺公5、螺母6、进料斗7、地面8。

具体实施方式

如图1～图7所示：

沉管灌注桩组合进料斗桩模，在桩模1侧面设置多个方形开口作为进料口2，在进料口2的上方和下方，或者左侧和右侧分别焊接2个以上螺丝作为螺公5，制备一个宽度和高度均大于进料口2的弧形板作为盖板1，弧形板的盖板1的半径与桩模1半径相等，以保证盖板1外侧的弧形与桩模2的外侧弧形相同，从而保证成桩的质量，并在盖板3上对应螺公5的位置预留孔；盖板3内部四周有密封条4，以便使之压密止水；将盖板3盖在进料口2上，螺公5从盖板3上预留孔位置穿出，用螺母6拧紧；制备一个独立的进料斗7，进料斗7端部宽度小于进料口2的宽度，使进料斗7端部可通过进料口2深入桩模1内部空腔；盖板3为圆弧形，圆弧半径略大于桩模1半径，闭合后正好贴合在桩模1外壁。多个进料口2在桩模1一侧上下错开设置是为了保证桩模1本身的强度，如果都设置在同一侧，会使该侧桩模1强度下降。由于振动打桩和拔桩过程中，桩模1须承受巨大的震动，其上的各个部件和设施也要承受这种震动和压力，因此才有上述看似简单的各部件必须达到严格的要求和严密的条件，否则一经振动或挤压，部件就会出现故障。本发明设施是在条件比较恶劣的野外进行工程施工，任何不稳定的结构都会出现放大的效应，所以马虎不得。

本发明沉管灌注桩组合进料斗桩模的施工方法采用以下技术步骤实现：

第一步，将活瓣或预制的桩尖对准桩位，所有进料口2位置上均盖上盖板3，并用螺栓与桩模1固定在一起；

第二步，开启桩机，使桩模1在机架自重静压作用下下沉，当下沉力不够时，可开启振动头，使桩模1在上部振动头或锤头的作用下逐渐下沉，到达设计标高停止；

第三步，松开最靠近地面8的一个进料口2位置上的盖板3上的螺母6，移走盖板3，这时进料口2完全打开；

第四步，将独立的进料斗7插入进料口2中，进料斗7端部深入桩模1内部，作为灌注混凝土的通道，这时进料斗贴近地面，可直接在地面附近灌注混凝土、方便快捷；

第五步，向进料斗7灌注一定量的混凝土，混凝土通过进料口2并进入到桩模1的空腔内；

第六步，第一批混凝土灌注结束后，移走进料斗7，将此进料口2盖上盖板3，拧紧螺母6；

第七步，振动拔管，待下一个进料口2拔出地面时停止上拔，并使该进料口2尽量接近地面。

第八步，重复上述步骤(3)～(7)，直到桩模1完全拔出，从而在地基中形成了沉管灌注桩。

本发明沉管灌注桩组合进料斗桩模及施工方法，不仅适应于桩模为圆形的沉管灌注桩(如实心桩、管桩)，也适应于异形截面的沉管灌注桩(如X形桩、Y形桩、十字形桩等)。

本实施实例以圆形沉管灌注桩为例，但保护范围不局限于本实施实例的描述。

Claims (9)

1.沉管灌注桩组合进料斗桩模，其特征在于在桩模侧面从上向下设置多个进料口，与盖板连接封闭。

2.根据权利要求1所述的沉管灌注桩组合进料斗桩模，其特征在于盖板为弧形板，弧形板面积大于进料口。

3.根据权利要求1所述的沉管灌注桩组合进料斗桩模，其特征在于进料口与盖板之间经螺公、螺母连接。

4.根据权利要求1所述的沉管灌注桩组合进料斗桩模，其特征在于进料口与盖板之间设置橡胶压条。

5.根据权利要求1所述的沉管灌注桩组合进料斗桩模，其特征在于多个进料口上下距离以2.5～3.5米为佳。

6.根据权利要求1所述的沉管灌注桩组合进料斗桩模，其特征在于打开盖板的进料口与进料斗连接。

7.根据权利要求6所述的沉管灌注桩组合进料斗桩模，其特征在于进料斗端部宽度小于进料口的宽度。

8.根据权利要求1所述的沉管灌注桩组合进料斗桩模，其特征在于多个进料口在桩模一侧上下错开设置。

9.一种如权利要求1所述的沉管灌注桩组合进料斗桩模的施工方法，包括以下技术步骤：

(1)将桩尖对准桩位，所有进料口均盖上盖板，用螺栓与桩模固定在一起；

(2)桩模在上部振动头或锤头的作用下逐渐下沉，到达设计标高停止；

(3)松开最靠近地面的一个进料口上的盖板上的螺母，移走盖板；

(4)将进料斗插入进料口，进料斗端部深入桩模内部，作为灌注混凝土的通道；

(5)向进料斗灌注混凝土进入到桩模空腔内；

(6)第一批混凝土灌注结束后，移走进料斗，盖上盖板；

(7)振动拔管，待上拔到下一个进料口时，停止振动拔管；

(8)重复步骤(3)～(7)，直到桩模完全拔出；

(9)在地基中形成沉管灌注桩。

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