CN103290841B - 带抽拉式活动进料口的桩模及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带抽拉式活动进料口桩模及施工方法。本发明在沉管桩桩模侧面沿纵向设置多个抽拉式活动进料口，抽拉式活动进料口由轨道、开孔、弧形插板、活动连接头组成；开孔为在桩模侧面上所开的孔，轨道固定连接在开孔的桩模周边，轨道为U字形，其内侧设置或连接防水橡胶垫片，弧形插板上设置活动连接头，活动连接头为T字形，与弧形插板的一端通过铰接连接，U形轨道底部设置卡槽，卡槽与活动连接头匹配，活动连接头插入卡槽固定弧形插板。本发明解决了进料口随着高度提高所带来的动力需求大、易损坏已经形成的桩等缺陷。本发明抽拉式活动插板，操作方便快捷、容易，节省能量，密封性好，成桩质量高。

Description

带抽拉式活动进料口的桩模及施工方法

技术领域

本发明属于土木建筑工程技术领域，特别涉及带抽拉式活动进料口的桩模及施工方法。

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，软基处治大直径现浇管桩复合地基施工方法(CN1158434C)、现浇X形钢筋混凝土桩施工方法(CN101021070B)、Y形砼灌注桩(CN2510540)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)只有一个进料口，且进料斗与桩模固定，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，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)需要卷扬机将混凝土提升到一定高度，增加动力，从而增加了成本，并且存在钢丝绳断裂等安全风险；

(3)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。

(4)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。

(5)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，提供带抽拉式活动进料口桩模及施工方法。

本发明的技术方案是：

带抽拉式活动进料口桩模，其主要技术特征在于在沉管桩桩模侧面沿纵向设置多个抽拉式活动进料口，抽拉式活动进料口由轨道、开孔、弧形插板、活动连接头组成；开孔为在桩模侧面上所开的孔，轨道固定连接在开孔的桩模周边，轨道为U字形，其内侧设置或连接防水橡胶垫片；弧形插板上设置活动连接头，活动连接头为T字形，与弧形插板的一端通过铰接连接；U形轨道底部设置卡槽，卡槽与活动连接头匹配，活动连接头插入卡槽固定弧形插板。

所述抽拉式活动进料口沿桩模侧面纵向交错排列。

所述活动连接头与弧形插板的一端通过连接铰连接。

所述弧形插板的宽度等于轨道的宽度，长度大于开孔的长度，弧形插板的弧形与桩模的圆形匹配，即弧形插板为圆弧形，圆弧半径等于桩模外半径，插入后正好贴合在桩模外壁。

本发明的另一技术方案是：

带抽拉式活动进料口桩模施工方法，包括以下技术步骤：

(1)将桩尖对准桩位，所有抽拉式活动进料口均采用弧形插板封盖，并通过活动连接头与卡槽固定；

(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)转动最靠近地面的一个抽拉式活动进料口上的弧形插板上的活动连接头，脱离卡槽，拔出弧形插板，露出开孔；

(4)将活动进料斗一端插入开孔，活动进料斗底面保持一定的倾斜角度；

(5)向活动进料斗内灌注混凝土，混凝土沿进料斗滑落，通过开孔进入桩模内部；

(6)混凝土灌注结束后，将弧形插板沿着轨道插入，将开孔封盖；

(7)振动拔管，即上拔桩模至另一个抽拉式活动进料口出现；

(8)重复步骤(3)～(7)，直到桩模完全拔出；

(9)直至在地基中形成沉管灌注桩。

本发明的优点和效果在于：

(1)在桩模上设置多个抽拉式活动进料口，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)弧形插板盖上后，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)弧形插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)进料口采用抽拉式活动插板，操作方便快捷。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

本发明的其他具体优点和效果将在下面继续说明。

附图说明

图1——本发明结构原理示意图。

图2——本发明弧形插板和活动连接头示意图。

图3——本发明结构平面图。

图4——本发明活动进料斗灌注混凝土示意图。

图中各标号对应所表示的部件名称如下：

桩模1、弧形插板2、开孔3、(U形)轨道4、卡槽5、活动连接头6、连接铰7、活动进料斗8、地面9。

具体实施方式

如图1～图3所示：

带抽拉式活动进料口的桩模，在桩模1侧面设置多个抽拉式活动进料口，从上向下排列；抽拉式活动进料口由(U形)轨道4、开孔3、弧形插板2、活动连接头6等组成；开孔3为在桩模侧面上所开的孔，轨道4固定连接在开孔3的桩模周边；轨道4为U字形，内侧设置或连接防水橡胶垫片；弧形插板2上的活动连接头6为T字形，与弧形插板2上的一端通过连接铰7连接；轨道4底部中间设置卡槽5，活动连接头6与卡槽5匹配，可插入卡槽5以固定弧形插板2，弧形插板2的弧形与桩模圆形侧面匹配。

抽拉式活动进料口沿桩模纵向或轴向每2.5～3.5米设置一个。

轨道4的U形开口方向可以为水平方向，也可以为竖直方向。

开孔3的面积小于弧形插板2的面积，为保证密封性，可将开孔3的面积设置成弧形插板2面积的一半。 

多个抽拉式活动进料口不固定在桩模的一侧，而是分开在不同侧面，即沿桩模侧面纵向交错排列，抽拉式活动进料口沿桩模纵向或轴向每2.5～3.5米设置一个，以保持桩模的强度。

本发明带抽拉式活动进料口的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，所有活动带抽拉式活动进料口位置的开孔3均采用弧形插板2封盖，弧形插板2与桩模1通过活动连接头6固定；

第二步，开启桩机，使桩模1下沉，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9的一个进料口上的弧形插板2上的活动连接头6，使活动连接头6脱离轨道4底部上的卡槽5，拔出弧形插板2，这时开孔3露出；

第四步，安装活动进料斗8，并将活动进料斗8一端插入开孔3，活动进料斗8底面保持一定的倾斜角度；

第五步，向活动进料斗8内灌注混凝土，混凝土沿进料斗8滑落，第一批混凝土通过开孔3进入桩模1内部；

第六步，第一批混凝土灌注结束后，将弧形插板2沿着轨道4插入，从而将开孔3封盖；

第七步，转动T字形活动连接头6，将活动连接头6端部插入卡槽5以固定 弧形插板2；

第八步，振动拔管，待下一个带抽拉式活动进料口拔出地面时停止上拔，并使该进料口尽量接近地面9。

第九步，重复上述步骤第三步～第八步，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 (2)

1.带抽拉式活动进料口桩模，其特征在于在沉管桩桩模侧面沿纵向设置多个抽拉式活动进料口，抽拉式活动进料口由轨道、开孔、弧形插板、活动连接头组成；开孔为在桩模侧面上所开的孔，轨道固定连接在开孔的桩模周边，轨道为U字形，其内侧设置或连接防水橡胶垫片；弧形插板上设置活动连接头，活动连接头为T字形，与弧形插板的一端通过铰接连接；U形轨道底部设置卡槽，卡槽与活动连接头匹配，活动连接头插入卡槽固定弧形插板，抽拉式活动进料口沿桩模侧面纵向交错排列，弧形插板的宽度等于轨道的宽度，长度大于开孔的长度，弧形插板的弧形与桩模的圆形匹配。

2.带抽拉式活动进料口桩模施工方法，包括以下技术步骤：

(1)将桩尖对准桩位，所有抽拉式活动进料口均采用弧形插板封盖，并通过活动连接头与卡槽固定；

(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)转动最靠近地面的一个抽拉式活动进料口上的弧形插板上的活动连接头，脱离卡槽，拔出弧形插板，露出开孔；

(4)将活动进料斗一端插入开孔，活动进料斗底面保持一定的倾斜角度；

(5)向活动进料斗内灌注混凝土，混凝土沿进料斗滑落，通过开孔进入桩模内部；

(6)混凝土灌注结束后，将弧形插板沿着轨道插入，将开孔封盖；

(7)振动拔管，即上拔桩模至另一个抽拉式活动进料口出现；

(8)重复步骤(3)～(7)，直到桩模完全拔出；

(9)直至在地基中形成沉管灌注桩。