CN1083151A - 现场浇注空心混凝土桩的制作方法和制作装置 - Google Patents

Abstract

一种现场浇注空心混凝土桩的制作方法和制作 装置，在管状部件呈径向膨胀的状态下，在其外侧浇 注混凝土，利用保持装置保护该管状部件，在混凝土 硬化以后，将发生径向收缩部件拔出，因而可以简单 地保持形成空心部分用的管状部件，而且能够使该管 状部件从空心部分中容易地拔出。

Description

本发明涉及用于各种建筑结构物的基础的现场浇注空心混凝土桩的制作方法和装置。

关于混凝土桩，有预先在工厂等处用模板制作后，将其打入或埋设在地基内的预制混凝土桩;以及钻挖地基后将混凝土直接浇注在该孔内而制成的现场浇注空心混凝土桩。

在这些混凝土桩中，特别是桩的中心部分沿其轴向有空心部分的现场浇注空心混凝土桩，为了形成空心部分，长久以来，一般使用型芯来制作。

即，将由钢管或塑料管制成的型芯设置在钻孔的中心部分，在该型芯外侧浇注混凝土，从而制做出有空心部分的现场浇注混凝土桩。

另外，日本专利申请特开昭62-174109公开了这样一种现场浇注混凝土桩的制作方法，即在钻孔的中心部位设置合成树脂制的柔软的管状型芯，对该型芯的内部施以液压后，在该型芯的外侧浇注混凝土。待混凝土固化后，消除型芯的液体压力，使型芯萎缩并拔出，从而制成有空心部分的现场浇注混凝土桩。

但是，上述已有技术的现场浇注空心混凝土桩的制作方法存在下述问题：使型芯与钻孔保持同心状态是非常麻烦的;而且当混凝土凝固后将型芯从空心部分中拔出去，也是非常困难的。

例如，靠埋置在混凝土桩内的钢筋来保持型芯时，通过固定用的铁丝将型芯固定在上述的钢筋上。但是若按大约50厘米的间距大量施工固定位置时，就需要相当多的劳力和时间，从而大幅度地降低了制桩效率。

另外，如果不从空心部分拔出型芯，而是把型芯埋置在混凝土桩内的状态下埋桩时，那么一根桩就需要一根型芯，因此提高了生产成本，经济效益很差。

如上述公知的例子所示，使用管状型芯的方法虽然可以解决反复使用型芯的问题，但是，相对于钻孔将特别柔软的型芯保持成同心状，是非常麻烦的事情。

此外，现场浇注混凝土桩与预制混凝土桩相比，不需要工厂等的设备。但是，还存在有以下的问题：将型芯设置在挖掘成垂直状的钻孔中，并浇注混凝土后，由于型芯的上浮或下沉，极难将型芯同心状地保持在钻孔中;以及因空心部分的形成精度低，既使型芯萎缩也难以拔出。

因此，本发明是为了解决上述问题而提出的一种方案，其目的在于提供一种现场浇注空心混凝土桩的制作方法和制作装置，它能简单地将形成空心部分用的型芯相对于钻孔保持成同心状态，且能将型芯容易地从空心部分中拔出。

为了达到上述目的，本发明所采取的方案如下：使用具有弹性能够胀缩的管状部件作为型芯，将这管状部件插入被挖掘成垂直状的钻孔内，向管状部件中压入液体，使该管状部件呈径向膨胀状态，在钻孔与管状部件之间浇注混凝土，用保持装置使管状部件与钻孔保持同心状态，待混凝土固化后由管状部件形成空心部分，然后解除管状部件的内压，使管状部件径向收缩，从空心部分将管状部件拔出来。

按照上述方法构成的本发明，管状部件由于压入液体产生径向膨胀，而成为非常坚固的型芯，在已经膨胀的状态下与保持装置相接触，而受到保持。因此，既使在被挖掘成垂直状的钻孔内，不必进行麻烦的固定作用，就能使管状部件与垂直状的钻孔简单而确实地保持同心状态。

而且，在形成高精度同心状的空心部分中，管状部件由于解除内压产生径向收缩，使其直径比空心部分的内径小，因此就可将此管状部件从空心部分非常容易地拔出。

按照上述的本发明，与预制混凝土桩相比较，不需要工厂等设备，在挖掘成垂直状的钻孔内制作混凝土桩时，不必进行麻烦的固定作业，就能使管状部件简单而可靠地相对于垂直状的钻孔保持成同心状态，因此能大幅度地减少设置管状部件的劳动力和工时，并能显著地提高现场浇注空心混凝土桩的生产效率。

而且，由于可高精度地形成同心状的空心部分以及可收缩管状部件，能够非常容易地将管状部件拔出来，因而可以反复使用此管状部件，可以大幅度地降低现场浇注空心混凝土桩的生产成本，显著地提高经济效益。

第1图至第5图表示将本发明应用于现场浇注的空心混凝土桩的制作方法和制作装置的实施例。

第1图是浇注混凝土前装置的纵断面图;

第2图是浇注混凝土后装置的纵断面图;

第3图是管状部件的纵断面图;

第4图及第5图是管状部件制作方法的说明图。

136…混凝土桩;135…空心部分;

70…加压的水;71…混凝土;100…管状部件;101…软管;104…封闭部分;133…保持装置;131…钻孔;132…钢筋架;134…底部保持器。

以下参照附图说明本发明的实施例。

第1图-第5图所示为现场浇注空心混凝土桩的制作方法和制作装置。

首先，如第1图所示，用螺旋钻等将地基130垂直钻挖，形成钻孔131。在钻孔131中插入钢筋架132。在该钢筋架132的内侧，沿轴向等间距地固定着若干个保持装置133，以使管状部件100相对于钻孔131保持成同心状。此外，保持装置133在径向的三个方向设置较好。保持装置133具有与管状部件100的外周相应的圆弧状保持件，该保持件的位置被设置成：管状部件100相对于钻孔131形成同心状时，可接触到该管状部件100的外周。在钢筋架132的下部固定着底部保持件134。

其次，如第2图所示，形成混凝土桩136的空心部分135所用的管状部件100，系由具有弹性、能够胀缩而且强韧的合成树脂软管101构成，如图3所示。在本实施例中，将农业用圆筒状维尼纶平织帆布制软管（外径D为160毫米，布厚t为2毫米）切成所希望的长度（在本例中为10米），并在它表面和里面施以不透水的氯化乙烯涂层。又，维尼纶是商标。用绳将软管101的一端绑扎，并用铁件103加以紧固，因而软管101形成袋状，使其封闭部分104位于袋状部分的内部。又在软管101的另一端内部嵌装封口铁件105，用箍圈105紧固。在上述的封口铁件105上焊接管子107，通过止动阀108，与软管109连接。而且软管109与泵110的排水口连接，此泵110的进水口便与水箱111连通。此外，112是驱动泵用的电动机，113是压力计，114是减压阀。

如上所述，使软管101的封闭部分104位于袋状部分的内部，又如后面所述，向管状部件100内压入水时，水压P便起作用，使封闭部分104处的软管端部互相密接起来。因而可以确实地防止从封闭部分104漏水，确保完全的不透水性。此外，封闭部分104并不暴露在管状部件100的外侧，所以混凝土不致把封闭部分104包裹住。因此，不存在拔管状部件100的困难，也不需要用保护帽覆盖封闭部分104。

然而，在上述大长度的软管101上使封闭部分104位于袋状部分的内部是不容易的。因此，在制做它时，如第4图所示，将软管101的一部从外边封闭，将软管101的另一端朝外边翻折，再向箭头C的方向拉，从而使软管101的表里反转。另一种方法如第5图所示，是将软管101的一端从外侧封闭，将这封闭部分104在软管101的内部向箭头d的方向推入，从而使软管101的表里反转。这样进行以后，可使封闭部分104位于袋状部分内部的软管101非常容易迅速地制做出来。

下面，参照第1图和第2图，对用上述制作装置制作混凝土桩的方法进行说明。

首先，将管状部件100插入钢筋架132的保持装置133之间，使该管状部件100的端部与底部保持件134接触。

然后，将水箱111内的水用泵110加压至例如2kg/cm²，注入上述管状部件100内。如图2所示，将加压的水注入到管状部件100之内后，管状部件100便产生径向膨胀，在本实施例中，外径约为163毫米。管状部件100与保持装置133的保持件接触，从而可相对于钻孔131正确地保持成同心状。这样，以处于管径增大状态下的管状部件100为型芯，在钻孔131与管状部件100之间浇注混凝土71。

在这里，浇注上述的混凝土71时，用振捣器（未经图示）施加振动，在振实混凝土71后，管状部件100便要在混凝土71内浮起。这是由于混凝土71的比重（大约1.80-2.45）与管状部件100及加压水70的比重（因为大部分是水，所以可以认为大约是1）之间的差，使管状部件100因受混凝土71的浮力作用而被举起。

这样，虽然对于管状部件100有浮力作用，但由于与预先安装在钢筋架132上的保持装置133的保持件相接触，因而压住上浮的管状部件100，使其相对于钻孔131正确地保持同心状态。又因为保持件被形成一个与管状部件100的外圆相对应的圆弧状，所以管状部件100不致横向偏移。另外，由于上述的浮力作用于管状部件100的轴心方向，相应于管状部件100的端部设置底部保持件134及钢筋架132，从而可以有效地抑制浮力作用。在这种状态下继续浇注混凝土71。

下一步，待混凝土71固化，达到设定的强度（大约4小时以后）时，打开阀门108和114，使管状部件100内的压力回复到大气压，于是，管状部件100靠其本身的弹性产生径向收缩，外径缩小并恢复到160毫米。然后，混凝土71完全硬化（大约8小时以后）后，从空心部分135中朝上方提起拉出管状部件100。

按照上述现场浇注空心混凝土桩的制做方法，管状部件100由于注入加压水产生径向膨胀，而成为坚固的型芯，因而所形成的空心部分135的内表面是极光滑的，此空心部分135的尺寸是非常准确的。这样，管状部件100靠保持装置133就能相对于钻孔131正确地保持同心状态，所以空心部分135的同心度是极高的。因此，管状部件100依靠保持装置133的保持是，利用其膨胀的非固定式保持，管状部件100是靠去除内压而产生径向收缩的。因而，能从空心部分135非常容易地拔出管状部件100。

以上阐述了本发明的实施例，但是本发明不限于本实施例，按照本发明的技术思想，可能作出各种有效的变形。

例如，可以采用各种材料制造管状部件，只要是在内压的作用下能沿径向产生弹性胀缩的材料即可。

又，在本实施例中，使用水作为注入的流体，也可以使用水以外的适宜的流体（例如，空气、油等）。

Claims (3)

1、一种现场浇注空心混凝土桩的制作方法，包括：

将具有弹性能够胀缩的管状部件插入被钻挖成垂直状的钻孔中；

将流体压入上述管状部件中，在使该管状部件径向膨胀的状态下，将混凝土浇注在上述钻孔和管状部件之间；

用保持装置，将上述管状部件相对于上述钻孔保持成同心状态；

混凝土固化且由上述管状部件形成空心部分后，去除上述管状部件的内压，使该管状部件发生径向收缩后，将该管状部件从上述的空心部分拔出。

2、一种现场浇注空心混凝土桩的制作装置，具有：

管状部件，具有弹性能够胀缩，可插入被钻挖成垂直状的钻孔中，通过向其内部压入流体使其径向膨胀，去除内压则使其径向收缩;

保持装置，用于使上述管状部件相对于上述钻孔保持成同心状态。

3、根据权利要求2所述的现场浇注空心混凝土桩的制作装置，其特征在于：

上述保持装置具有与上述管状部件外圆相对应的圆弧状保持件;

上述保持装置被固定在插入钻孔内的钢筋架上。

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