CN105862864A - 预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法，涉及建筑施工技术领域。针对现有的人工清土方法，工作效率低，施工成本增加以及不适合远距离清土的问题。施工方法：一、将螺旋式掏土器的底部插入管桩桩顶土体中，单向向下旋转螺旋式掏土器的旋转手柄，使得螺旋式掏土器底端的挖掘叶片二切削的泥土向上旋转并挤压至挖掘叶片一；二、待挖掘叶片一和挖掘叶片二表面收集达到厚度为h的泥土后，从管桩内腔提出螺旋式掏土器，并将泥土转运至相应容器中；三、重复步骤一至二，直至将管桩桩顶的泥土清理完毕。

Description

预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别是一种用于预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法。

背景技术

根据施工规范的要求，预应力混凝土管桩(以下简称为管桩)需锚入主体结构的基础底板或承台，管桩顶部一定高度范围内灌注填芯混凝土，填芯混凝土内配置钢筋笼，钢筋笼底部设置钢板托板，管桩顶内的填芯混凝土高度主要有1.5m、3m、3.5m等。根据管桩施工工艺的特点，压桩至相应标高后，一般桩顶均位于土层中，随着时间的推移，泥土随地下水不断进入桩孔内。因此，当地下结构施工阶段土方开挖完毕后，必须将桩顶填芯高度范围内的杂土清除，以便施作填芯混凝土及后续地下结构工程。

清除管桩桩孔内泥土经常会使用半圆铲和洛阳铲，清理管桩内壁时，通常采用人工手持钢丝刷的方法进行清理。这些工具或方法劳动强度大，工作效率低，施工速度慢，土在狭小的管桩内运输的过程中容易掉落，桩孔内壁清理效果不理想，难以满足施工设计的要求。

发明内容

针对现有的人工清土方法，工作效率低，施工成本增加以及不适合远距离清土的问题。本发明的目的是提供一种预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法，既能充分发挥人工清土的功效，又避免了传统人工清土方法在将泥土往外运输的过程中所造成的土质残留的弊端。

本发明解决其技术问题所采用的预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法，步骤如下：一、将螺旋式掏土器的底部插入管桩桩顶土体中，单向向下旋转所述螺旋式掏土器的旋转手柄，使得所述螺旋式掏土器底端的挖掘叶片二切削的泥土向上旋转并挤压至挖掘叶片一；二、待所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二表面收集达到厚度为h的泥土后，从所述管桩内腔提出所述螺旋式掏土器，并将泥土转运至相应容器中；三、重复所述步骤一至二，直至将所述管桩桩顶的泥土清理完毕。

优选的，所述步骤一中，所述螺旋式掏土器包括一竖杆，固定于所述竖杆顶端的旋转手柄，以及径向间隔固定于所述竖杆底端的两个半圆形的挖掘叶片，分别为挖掘叶片一和挖掘叶片二，所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二相向设置，且所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二的外径与所述预应力混凝土管桩的内径相配合。

优选的，两个所述挖掘叶片下部分别设置“L”形加固件，所述“L”形加固件的一边与所述竖杆固接，其另一边与所述挖掘叶片的底面固接。

优选的，所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二的外侧边缘均向上拗弯，其中，所述挖掘叶片一水平设置，位于所述挖掘叶片一下方的所述挖掘叶片二与水平面具有一夹角α，且15°≤α≤30°。

优选的，所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二的竖向间距为80mm～100mm。

优选的，所述步骤二中，所述挖掘叶片表面收集的泥土厚度为h时提出所述螺旋式掏土器，其中，10cm<h<20cm。

优选的，所述步骤一之前还包括，用掏土铲将所述预应力混凝土管桩顶部易清除的杂土挖除，并湿润所述预应力混凝土管桩内的土体。

优选的，所述步骤三还包括，用所述掏土铲清理残留泥土，验收所述预应力混凝土管桩桩桩孔清理高度及桩内壁。

优选的，所述掏土铲由铲头及与铲头固接的T形铲柄组成，所述铲头包括底板，竖向固接于底板边缘并呈U形布置的三块侧板，以及若干加强筋，所述加强筋的一端固接在所述侧板上，其另一端固接在所述T形铲柄上。

优选的，所述T形铲柄的底端设有一延长部，所述延长部与所述T形铲柄的主体垂直，所述延长部与所述铲头的底板固接，所述T形铲柄的底端与所述铲头的侧板固接。

本发明的效果在于：本发明的预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法，首先，将螺旋式掏土器底部的挖掘叶片插入管桩桩顶土体中，当旋转手柄沿竖杆的轴线向下旋转时，位于底部的挖掘叶片能够不断切削管桩内的泥土，当挖掘叶片上积累一定量的泥土后，上提螺旋式掏土器以清除管桩内的泥土，该施工方法操作方便，使得螺旋式掏土器往上提土的过程更为顺畅，有效地防止了泥土的下漏，既能充分发挥人工清土的功效，又避免了传统人工清土方法在将泥土往外运输的过程中所造成的土质残留的弊端。

附图说明

图1为本发明一实施例的预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法的示意图；

图2为本发明一实施例的预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法的中应用掏土铲的示意图；

图3为本发明一实施例中螺旋式掏土器的结构示意图；

图4为本发明一实施例中掏土铲的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

结合图1至图4说明本发明的预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法，具体步骤如下：

一、如图1所示，将螺旋式掏土器10的底部插入管桩1桩顶土体2中，单向向下旋转螺旋式掏土器10的旋转手柄12，使得螺旋式掏土器10底端的挖掘叶片二15切削的泥土向上旋转并挤压至挖掘叶片一14；

二、待挖掘叶片一14和挖掘叶片二15表面收集达到厚度为h的泥土后，立即从管桩1内腔提出螺旋式掏土器10，并将泥土转运至相应容器中；

三、重复上述步骤一至二，直至将管桩1桩桩顶的泥土清理完毕。

本发明的预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法，首先，将螺旋式掏土器10底部的挖掘叶片14、15插入管桩1桩顶土体2中，当旋转手柄12沿竖杆11的轴线向下旋转时，位于底部的挖掘叶片14、15能够不断切削管桩1内的泥土，当挖掘叶片14、15上积累一定量的泥土后，上提螺旋式掏土器10以清除管桩1内的泥土，该施工方法操作方便，使得螺旋式掏土器10往上提土的过程更为顺畅，有效地防止了泥土的下漏，既能充分发挥人工清土的功效，又避免了传统人工清土方法在将泥土往外运输的过程中所造成的土质残留的弊端。

如图3所示，上述步骤一中，螺旋式掏土器10包括一竖杆11，竖杆11的顶端固接旋转手柄12，竖杆11的底端径向间隔固接两个半圆形的挖掘叶片14、15，两个挖掘叶片14、15相向设置，而且，挖掘叶片14、15的外径与管桩1的内径相配合。也就是说，挖掘叶片一14和挖掘叶片二15在水平面的投影为一近似圆形，挖掘叶片14、15的上述结构设置，能够避免挖掘叶片14、15上收集的泥土掉落；而且，上述结构的挖掘叶片14、15更易于加工，降低了制作成本。另外，挖掘叶片14、15的半径尺寸可以依据实际施工中管桩1桩径的大小而制作，竖杆11的长度可以依据管桩1的不同深度而制成不同的长度，既满足了桩顶清土的要求，又经济实用、方便灵活。

请继续参考图3，在两个挖掘叶片14、15的下部分别设置“L”形加固件16，“L”形加固件16的一边与竖杆11固接，其另一边与挖掘叶片14、15的底面固接。本实施例采用焊接的方式实现固接，与现有的掏土器不同的是，两个“L”形加固件16的设置，使得挖掘叶片14、15与竖杆11的连接更加稳固，可以有效地防止两者连接处断裂现象的发生。优选的，“L”形加固件16由直径为6mm～10mm的钢筋弯制而成，该钢筋不但取材方便，而且具有足够的刚度，能够避免挖掘叶片14、15在压力的作用下变形或断裂；两个挖掘叶片14、15均采用3mm～5mm厚薄钢板制作，该厚度的薄钢板更有利于快速切削泥土，而且，取材及加工均更加方便；旋转手柄12和竖杆11采用直径为14mm或16mm的钢筋制成，以保证螺旋式掏土器10整体的结构强度。

请继续参考图1，两个挖掘叶片14、15外侧边缘均向上拗弯，该结构的挖掘叶片14、15能够更有效地阻止挖掘叶片14、15上收集的泥土掉落，其中，挖掘叶片一14水平设置，用来承载挖掘叶片二15通过旋转所挤压出来的泥土；位于挖掘叶片一14下方的挖掘叶片二15与水平面具有一夹角α，且15°≤α≤30°，具有该夹角α的挖掘叶片二15在自身旋转运动及向下压力的双重作用下，能够在管桩1内沿着螺旋式的轨迹向下切削，使得管桩1内的清土工作更方便省力。优选的，上述夹角α＝20°，这个夹角既可以保证挖掘叶片二15有效地切削泥土，同时倾斜角度较小，泥土往上运输的过程中掉落得相对较少，清土效率得到了提高。

如图1所示，两个挖掘叶片14、15的竖向间距为80mm～100mm，既能够为切削下来的泥土提供向上传递的空间，又能够避免两个挖掘叶片14、15之间收集的泥土掉落。另外，上述旋转手柄12的长度略大于管桩1孔径，竖杆11的有效长度(即旋转手柄12至端部挖掘叶片二15的最小净距)略大于管桩1桩顶填芯混凝土高度，上述设置有效地防止了在施工过程中螺旋式掏土器10掉落至管桩1内。

所述步骤二中，两个挖掘叶片14、15表面收集的泥土厚度为h时提出螺旋式掏土器10，其中，10cm<h<20cm，即能够保证清土的工作效率，又有效地防止了在向上提土的过程中，堆积了过多的泥土所造成的泥土下漏。

如图2所示，所述步骤一之前还包括，在将螺旋式掏土器10插入管桩1桩顶土体2之前，用掏土铲20将管桩1顶部易清除的杂土挖除；也就是说，对于土层过厚的管桩1而言，用掏土铲20先挖除表面的泥土，使得螺旋式掏土器10清土的过程更为顺畅；湿润管桩1内的土体2，有效地解决了因土体2内水分较少所导致的螺旋式掏土器10难以深入的问题。

所述步骤三还包括，泥土被螺旋式掏土器10提出之后，用掏土铲20清理残留泥土，验收管桩1桩孔清理高度及桩内壁，该施工步骤既能清除管桩1内残余的泥土，又能检查管桩1内的泥土清除情况。

如图4所示，上述掏土铲20由铲头21及与铲头21固接的T形铲柄22组成，铲头21包括底板，竖向固接于底板边缘并呈U形布置的三块侧板，以及若干加强筋，加强筋的一端固接在侧板上，其另一端固接在T形铲柄22上；U形布置的三块侧板竖向固接于底板边缘，加强筋的两端分别与侧板和T形铲柄22固接，进而保证掏土铲20各部件之间连接牢固。而且，T形铲柄22的底端设有一延长部，延长部与T形铲柄22的主体垂直，延长部与铲头21的底板固接，T形铲柄22的底端与铲头21的侧板固接，延长部的设置更加有利于T形铲柄22与铲头21底板的牢固连接，有效地防止掏土铲20在长期的使用过程中所导致两者连接处断裂现象的发生。

现有的人工清土方法，通常只适合短距离运输泥土，难以满足大深度管桩1内的清土需要，而新型螺旋叶面钻头的清理工具，在施工过程中容易造成法兰盘处断裂，甚至会伤害到现场的施工人员，造成重大人身和财产损失；而采用本发明的施工方法，旋转手柄12、竖杆11、两个挖掘叶片14、15、两个“L”形加固件16均采取焊接的连接方式，更佳的是，“L”形加固件16与挖掘叶片一14、挖掘叶片二15以及竖杆11的接触部位均采用双面满焊，使得螺旋式掏土器10各部件之间连接牢固，避免了断裂现象而导致的意外事故；而且，通过旋转手柄12的旋转，挖掘叶片二15能够将切削下来的泥土向上旋转挤压至挖掘叶片一14，使得挖掘叶片一14与挖掘叶片二15形成一个底面为圆形的漏斗形结构，通过这个漏斗形结构使得泥土被提出管桩1内腔，因此可以经济高效地清除桩顶填芯高度范围内的杂土，既保证了有效清土的要求，又满足了经济实用、易操作的要求；该施工方法尤其适用于桩径小、填芯深、淤泥多的预应力混凝土管桩1桩顶清土。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (10)

1.预应力混凝土管桩桩顶清土的施工方法，步骤如下：

一、将螺旋式掏土器的底部插入管桩桩顶土体中，单向向下旋转所述螺旋式掏土器的旋转手柄，使得所述螺旋式掏土器底端的挖掘叶片二切削的泥土向上旋转并挤压至挖掘叶片一；

二、待所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二表面收集达到厚度为h的泥土后，从所述管桩内腔提出所述螺旋式掏土器，并将泥土转运至相应容器中；

三、重复所述步骤一至二，直至将所述管桩桩顶的泥土清理完毕。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述步骤一中，所述螺旋式掏土器包括一竖杆，固定于所述竖杆顶端的旋转手柄，以及径向间隔固定于所述竖杆底端的两个半圆形的挖掘叶片，分别为挖掘叶片一和挖掘叶片二，所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二相向设置，且所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二的外径与所述预应力混凝土管桩的内径相配合。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：两个所述挖掘叶片下部分别设置“L”形加固件，所述“L”形加固件的一边与所述竖杆固接，其另一边与所述挖掘叶片的底面固接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的施工方法，其特征在于：所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二的外侧边缘均向上拗弯，其中，所述挖掘叶片一水平设置，位于所述挖掘叶片一下方的所述挖掘叶片二与水平面具有一夹角α，且15°≤α≤30°。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二的竖向间距为80mm～100mm。

6.根据权利要求1至3任一项所述的施工方法，其特征在于：所述步骤二中，所述挖掘叶片表面收集的泥土厚度为h时提出所述螺旋式掏土器，其中，10cm<h<20cm。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述步骤一之前还包括，用掏土铲将所述预应力混凝土管桩顶部易清除的杂土挖除，并湿润所述预应力混凝土管桩内的土体。

8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述步骤三还包括，用所述掏土铲清理残留泥土，验收所述预应力混凝土管桩桩桩孔清理高度及桩内壁。

9.根据权利要求7或8所述的施工方法，其特征在于：所述掏土铲由铲头及与铲头固接的T形铲柄组成，所述铲头包括底板，竖向固接于底板边缘并呈U形布置的三块侧板，以及若干加强筋，所述加强筋的一端固接在所述侧板上，其另一端固接在所述T形铲柄上。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述T形铲柄的底端设有一延长部，所述延长部与所述T形铲柄的主体垂直，所述延长部与所述铲头的底板固接，所述T形铲柄的底端与所述铲头的侧板固接。