CN108708377B - 一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，包括破剪器本体，破剪器本体包括呈圆盘状设置的盖板，盖板底端绕盖板轴线间隔设有多个竖直设置的破碎筋，破碎筋呈框体结构设置；本发明还提供了一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置使用方法，包括以下步骤：S1：将破剪器本体同轴放置于钢筋笼顶端；S2：采用导管法浇筑灌注桩；S3：待混凝土初凝，取离护罩，利用起吊设备拉住吊筋，将破剪器本体整体拉离灌注桩；S4：待混凝土终凝，从破剪器本体初始所在位置破除桩头。本发明涉及灌注桩领域，旨在解决现有技术中灌注桩桩头破除困难，成本较高的问题；本发明通过在混凝土初凝时取出钢筋笼顶部设置的破剪器本体，降低桩头强度，方便施工人员破除桩头，降低成本。

Description

一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置及使用方法

技术领域

本发明涉及灌注桩领域，特别涉及一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置及使用方法。

背景技术

在桩基施工中，为了保证桩头质量，一般桩长都要高于桩顶标高设置；在浇筑灌注桩时，桩底的沉渣和灌注过程中泥浆中沉淀的杂质会在混凝土表面形成一定厚度的浮浆，因此，在混凝土凝固后将超灌部分凿除，将桩顶标高以上的主筋露出，进行桩基检测合格后，进行承台的施工。

而为了凿除超灌部分，目前，公告号为CN203514317U的中国实用新型专利公开了一种液压破桩机，包括高压油缸、连接器、钢钎、高压油管、导向法兰、活塞杆，高压油缸和钢钎通过连接器组成一个连接单元，由若干个连接单元连成圆形结构，导向法兰起导向作用，高压油管串联每个连接单元并连接到液压系统，高压油缸通过活塞杆推动钢钎冲击桩头，达到爆破桩头的目的。该实用新型与传统的破桩设备相比具有工效高、震动低、经久耐用、安全可靠的优点。

但是，采用这种液压破桩机逐一切除桩头时，由于灌注桩已经完全凝固，结构强度较高，破除困难，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，其具有能够降低桩头混凝土强度，方便施工人员破除桩头，成本低廉的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，包括破剪器本体，所述破剪器本体包括呈圆盘状设置的盖板，所述盖板中心开有让位孔，所述盖板底端绕盖板轴线间隔设有多个竖直设置的破碎筋，所述破碎筋呈框体结构设置。

通过采用上述技术方案，破剪器本体包括盖板，通过盖板作为基础部分，并在盖板底端竖直设置上多个破碎筋，在将破剪器本体放置于灌注桩的钢筋笼顶部后，盖板顶端开设的让位孔能够方便工作人员向钢筋笼处浇设混凝土形成桩体结构，而在浇筑时混凝土填充至盖板底面，使钢筋笼与破剪器本体处的混凝土一体成型，而在混凝土未终凝时取离破剪器本体，通过破剪器本体底端设置的破碎筋扰动桩头混凝土中水泥浆的流动性和可塑性，破坏桩头终凝后的结构强度，方便施工人员进行桩头破除工作，节约时间、降低成本。

进一步的，所述盖板下方绕盖板轴线间隔设有多个高强U型螺栓，每个所述高强U型螺栓顺延于盖板径向设置，且所述高强U型螺栓的U形宽度小于让位孔周缘到盖板周缘的径向宽度设置；每个所述破碎筋分别连接于一高强U型螺栓底端设置。

通过采用上述技术方案，由于一般会在桩头预留一定长度，方便施工人员破除桩头，而设置在盖板周缘的高强U型螺栓不仅能够根据桩长的变化调整高强U型螺栓长度，从而无需调整破碎筋大小，还能作为连接结构，将破碎筋部分稳固的连接在盖板处。

进一步的，多个所述高强U型螺栓的U形结构形成的环形空腔中沿竖直方向间隔设有多个加强箍组，所述加强箍组包括同心设置的第一加强箍和第二加强箍，所述第一加强箍连接于多个所述高强U型螺栓靠近让位孔的一侧设置，所述第二加强箍连接于多个所述高强U型螺栓远离让位孔的一侧设置。

通过采用上述技术方案，通过多个高强U型螺栓之间设置的多组加强箍组，联结各个独立设置的高强U型螺栓，从而避免各个高强U型螺栓在混凝土的膨胀作用下出现形变，而影响到破碎筋的搅动作用；另外，将第一加强箍和第二加强箍设置与多个高强U型螺栓的U形结构围成的环形空腔中，并分别连接于高强U型螺栓的内侧与外侧，从而加固高强U型螺栓的结构强度，提高破剪器本体的结构强度，保证其破剪效果。

进一步的，所述破碎筋焊接于高强U型螺栓设置，所述加强箍组焊接于高强U型螺栓设置。

通过采用上述技术方案，通过焊接的方式将加强箍组焊接在高强U型螺栓上，保证加强箍组和高强U型螺栓的连接强度，避免在拉动破剪器本体脱离桩头时加强箍组被混凝土挤压向下集中于高强U型螺栓底部，失去加强作用。

进一步的，所述破碎筋套接于高强U型螺栓底端的两组加强箍组设置，所述第一加强箍半径等于多个所述高强U型螺栓内侧所围圆柱体半径设置，所述第二加强箍半径等于多个所述高强U型螺栓外侧所围圆柱体半径设置。

通过采用上述技术方案，由于破碎筋呈框体结构设置，将破碎筋套接装在底端的两组加强箍组上后，一方面，能够利用底端的上下设置稳定两组加强箍组抵接在破碎筋内的顶端和底端，配合加强箍组的第一加强箍和第二加强箍抵接住破碎筋靠近盖板轴线的一侧与其远离盖板轴线的一侧，从而稳固破碎筋位置，提高破剪器本体整体结构强度。

进一步的，所述破剪器本体底端对应让位孔设有漏斗，多个所述破碎筋抵接于漏斗外周壁设置。

通过采用上述技术方案，通过破剪器本体底端对应让位孔设置的漏斗，进一步导向混凝土的浇筑，避免伸入钢筋笼中的浇筑部件出现偏移。

进一步的，所述盖板顶面绕盖板轴线间隔设有多个吊筋。

通过采用上述技术方案，在需要取离破剪器本体时，将起吊设备连接在盖板上的吊筋处，从而方便施工人员使用起吊设备拉动破剪器本体脱离桩头。

进一步的，所述盖板上盖设有罩板，所述罩板底部对应盖板开有环形凹槽，所述罩板中心对应让位孔开有通孔。

通过采用上述技术方案，通过罩板的设置，盖设住盖板顶面，挡住溅射向吊筋位置的混凝土，避免施工人员在吊离破剪器本体前，还需要对盖板进行清理。

本发明的另一个目的是提供一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置使用方法，在灌注桩的混凝土初凝时取离破剪器本体，使终凝后的桩头混凝土将结构松散，易于破除，从而降低桩头破除成本。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置使用方法，包括以下步骤：

S1：在放置好灌注桩的钢筋笼后，将破剪器本体同轴放置于钢筋笼顶端；

S2：采用导管法浇筑灌注桩，其中，在浇筑时，使导管穿过通孔、让位孔和漏斗插设入钢筋笼中；

S3：浇筑完毕后，在混凝土初凝时，取离护罩，利用起吊设备拉住吊筋，将破剪器本体整体拉离灌注桩；

S4：待混凝土终凝后，从破剪器本体初始所在位置破除桩头。

通过采用上述技术方案，在现有技术中，一般是在灌注桩的混凝土终凝后，待其结构强度稳定后，利用各种桩头破除方式去除桩头，从而避免在强制破除桩头时，对灌注桩的结构强度产生破坏；由于混凝土终凝后桩头结构强度较高，无论是采用何种桩头破除方式，破除长度大、破除难度高，而使施工周期延长、施工成本变高。

因此，在浇筑灌注桩时即将破剪器本体放置于钢筋笼顶部，待混凝土灌注完毕后，混凝土中的杂质集中到破剪器本体部分的混凝土中，待混凝土初凝时，利用起吊设备将破剪器本体拉离桩头，此时，破剪器本体在上升过程中，破剪器本体中以破碎筋为主体扰动桩头混凝土中水泥浆的流动性和可塑性，使桩头混凝土在终凝前仍是松散网状结构，从而降低桩头结构强度，方便施工人员破除桩头，减短工期、降低成本。

进一步的，所述桩头的破除方法选用人力凿除、液压装置环切或挖机镐头破除。

通过采用上述技术方案，由于桩头结构强度较低，在去除桩头的主体部分后，即能方便施工人员根据工况选择不同的破除方式，露出钢筋笼顶端的钢筋，进而方便施工人员检测灌注桩。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在混凝土初凝时取出钢筋笼顶部设置的破剪器本体，降低桩头结构强度，方便施工人员破除桩头，降低成本；

2.通过破剪器本体的设置，减小施工人员所需破除的带钢筋部分的混凝土厚度，提高施工效率；

3.通过漏斗的设置，导向导管的插接，避免导管卡在破剪器本体中；

4.通过盖设于盖板顶部的罩板，避免混凝土溅射在吊筋处，影响到吊筋的使用。

附图说明

图1是本发明的一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置的整体结构示意图；

图2是本发明的一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置的局部爆炸图；

图3是盖板和罩板部分的局部爆炸图。

图中，1、破剪器本体；11、盖板；111、让位孔；12、破碎筋；13、高强U型螺栓；131、环形翻边；132、螺母；14、加强箍组；141、第一加强箍；142、第二加强箍；15、漏斗；16、吊筋；17、罩板；171、环形凹槽；172、通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，如图1所示，包括破剪器本体1，这里，破剪器本体1大小根据灌注桩直径和设计的桩头长度决定，而破剪器本体1包括呈圆盘状设置的盖板11，在盖板11中心开有让位孔111，并在盖板11底端绕盖板11轴线间隔设置有多个竖直设置的破碎筋12，这里，破碎筋12呈框体结构设置。

一般灌注桩实际浇筑长度大于计算长度设置，从而使桩底的沉渣和灌注过程中泥浆中沉淀的杂质逐渐聚集到灌注桩顶部形成一定厚度的浮浆，从而在破除桩头部分后，提高灌注桩的整体结构强度，因此，这种灌注桩的钢筋笼长度等于灌注桩预浇长度设置，而在破除桩头时，由于桩头终凝后，其结构强度较高，破除麻烦，施工工期长，施工成本高。

而在现有技术中，桩头的破除包含两个目的，一方面即上文所述，利用桩头部分聚集杂质，提高灌注桩整体结构强度，而桩头作为长于预设长度的部分被破除，另一方面，需要破除桩头部分，露出主筋，方便施工人员检查桩基强度，方便后续施工。因此，在钢筋笼顶部放置上破剪器本体1，破剪器本体1作为骨架浇筑形成桩头，而在取离破剪器本体1后，桩头部分不仅结构强度低，且未设有加强结构用骨架，破除方便；同时，在去除桩头主体后，只需清理很少的以钢筋笼作为浇筑骨架的桩体部分，即能露出主筋，方便施工人员进行检测。这样，通过破剪器本体1的设置，方便施工人员破除桩头，减短施工工期，降低施工成本。

由于预设的、需要破除的桩头长度较长，且其会根据实际施工状况进行合理调整，为了适应桩头长度的变化，如图2所示，在盖板11下方绕盖板11轴线间隔设置有多个竖直状态的高强U型螺栓13，且每个高强U形螺栓顺延于盖板11径向设置，同时，高强U型螺栓13的U形宽度小于让位孔111周缘到盖板11周缘的径向宽度设置，这里，每个破碎筋12分别连接于一高强U型螺栓13底端；另外，高强U型螺栓13顶端伸出盖板11顶面设置，在高强U型螺栓13顶部间隔设置有环形翻边131和螺纹连接于高强U型螺栓13顶部的螺母132，且盖板11卡设于环形翻边131与螺母132之间。

这样，通过调节竖直设置高强U型螺栓13的长度适应桩头长度的变更，而框体结构设置的破碎筋12始终设置于高强U型螺栓13底端，在将破剪器本体1拉离桩头混凝土时，破碎筋12能够从桩头底部拉出，最大化破碎筋12对混凝土结构的破坏效果；而通过环形翻边131和螺母132的配合固定住高强U型螺栓13，方便工作人员拆装破剪器本体1，以根据实际需求调节高强U型螺栓13；另外，小于让位孔111周缘到盖板11周缘的径向宽度设置的高强U型螺栓13能够避免高强U型螺栓13伸至破剪器本体1中部而影响到混凝土的灌注。

为了避免在取离破剪器本体1时，破剪器本体1出现形变而影响其作用，如图2所示，多个高强U型螺栓13的U形结构形成的环形空腔中沿竖直方向间隔设有多个加强箍组14，加强箍组14包括同心设置的第一加强箍141和第二加强箍142，这里，第一加强箍141连接于多个高强U型螺栓13靠近让位孔111的一侧设置，第二加强箍142连接于多个高强U型螺栓13远离让位孔111的一侧设置。这样，通过沿竖直方向设置的加强箍组14，配合分别抵设于高强U型螺栓13两侧的第一加强箍141与第二加强箍142实现对高强U型螺栓13结构的加固，保证高强U型螺栓13的强度，从而提高破剪器本体1强度，保证破剪效果。

为了进一步稳固破剪器本体1结构，破碎筋12逐一焊接于高强U型螺栓13底端、加强箍组14焊接于高强U型螺栓13设置。这样，通过焊接方式，实现破碎筋12、加强箍组14和高强U型螺栓13的稳固连接。

在将拼接成型的破剪器本体1放置于钢筋笼顶部后，为了方便施工人员进行浇筑，如图2所示，在破剪器本体1底端对应让位孔111设置有漏斗15，这里，多个破碎筋12抵接于漏斗15外周壁设置。这样，通过漏斗15和让位孔111的设置，导向浇筑部件的伸入，避免其出现偏移。

在浇筑完毕后，为了将破剪器本体1拉离桩头混凝土，如图3所示，在盖板11顶面绕让位孔111外周固接于多个吊筋16，这里吊筋16设置为四个。这样，通过吊筋16的设置为起吊设备提供起吊点，从而将破剪器本体1拉离桩头。

另外，为了避免在施工过程中，混凝土溅射至吊筋16处而影响到吊筋16的后续使用，因此，如图2所示，在盖板11上同轴盖有罩板17，罩板17底部对应盖板11开有环形凹槽171，且在罩板17中心对应让位孔111开有通孔172。这样，利用罩板17挡住吊筋16，隔离混凝土。

本发明还披露了一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置使用方法，具体包括以下步骤：

S1：在放置好灌注桩的钢筋笼后，将破剪器本体1同轴放置于钢筋笼顶端；

S2：采用导管法浇筑灌注桩，其中，在浇筑时，使导管穿过通孔172、让位孔111和漏斗15插设入钢筋笼中；

S3：浇筑完毕后，在混凝土初凝时，取离罩板17，利用起吊设备拉住吊筋16，将破剪器本体1整体拉离灌注桩；

S4：待混凝土终凝后，从破剪器本体1初始所在位置破除桩头。

这样，选择混凝土的初凝阶段将破剪器本体1拉离桩头混凝土，一方面，不仅能够方便施工人员拉出破剪器本体1，还能利用破剪器本体1扰动桩头混凝土中水泥浆的流动性和可塑性，使桩头混凝土在终凝前仍是松散网状结构，从而降低桩头结构强度，方便施工人员破除桩头，减短工期、降低成本。

另外，桩头的破除方式选用人力凿除、液压装置环切或挖机镐头破除。这样，根据实际工作灵活选用破除方式，配合破剪器本体1，提高施工效率，降低施工成本。

实施例2：

本实施例与实施例1大体相同，其不同之处在于，为了进一步稳固破剪器本体1结构，如图2所示，破碎筋12套接于高强U型螺栓13底端的两组加强箍组14设置，而第一加强箍141半径等于多个高强U型螺栓13内侧所围圆柱体半径设置，第二加强箍142半径等于多个高强U型螺栓13外侧所围圆柱体半径设置。这样，一方面，利用第一加强箍141和第二加强箍142与高强U型螺栓13的强制形变实现加强箍组14的套接连接，另一方面，将破碎筋12套接在破剪器本体1底端的两组加强箍组14外，利用加强箍组14定位破碎筋12位置，实现破剪器本体1的装接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，其特征在于，包括破剪器本体（1），所述破剪器本体（1）包括呈圆盘状设置的盖板（11），所述盖板（11）中心开有让位孔（111），所述盖板（11）底端绕盖板（11）轴线间隔设有多个竖直设置的破碎筋（12），所述破碎筋（12）呈框体结构设置；所述盖板（11）下方绕盖板（11）轴线间隔设有多个高强U型螺栓（13），每个所述高强U型螺栓（13）顺延于盖板（11）径向设置，且所述高强U型螺栓（13）的U形宽度小于让位孔（111）周缘到盖板（11）周缘的径向宽度设置；每个所述破碎筋（12）分别连接于一高强U型螺栓（13）底端设置；

多个所述高强U型螺栓（13）的U形结构形成的环形空腔中沿竖直方向间隔设有多个加强箍组（14），所述加强箍组（14）包括同心设置的第一加强箍（141）和第二加强箍（142），所述第一加强箍（141）连接于多个所述高强U型螺栓（13）靠近让位孔（111）的一侧设置，所述第二加强箍（142）连接于多个所述高强U型螺栓（13）远离让位孔（111）的一侧设置；

所述破剪器本体（1）底端对应让位孔（111）设有漏斗（15），多个所述破碎筋（12）抵接于漏斗（15）外周壁设置。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，其特征在于，所述破碎筋（12）焊接于高强U型螺栓（13）设置，所述加强箍组（14）焊接于高强U型螺栓（13）设置。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，其特征在于，所述破碎筋（12）套接于高强U型螺栓（13）底端的两组加强箍组（14）设置，所述第一加强箍（141）半径等于多个所述高强U型螺栓（13）内侧所围圆柱体半径设置，所述第二加强箍（142）半径等于多个所述高强U型螺栓（13）外侧所围圆柱体半径设置。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，其特征在于，所述盖板（11）顶面绕盖板（11）轴线间隔设有多个吊筋（16）。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置，其特征在于，所述盖板（11）上盖设有罩板（17），所述罩板（17）底部对应盖板（11）开有环形凹槽（171），所述罩板（17）中心对应让位孔（111）开有通孔（172）。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的桥梁灌注桩用桩头破剪装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在放置好灌注桩的钢筋笼后，将破剪器本体（1）同轴放置于钢筋笼顶端；

S2：采用导管法浇筑灌注桩，其中，在浇筑时，使导管穿过通孔（172）、让位孔（111）和漏斗（15）插设入钢筋笼中；

S3：浇筑完毕后，在混凝土初凝时，取离罩板（17），利用起吊设备拉住吊筋（16），将破剪器本体（1）整体拉离灌注桩；

S4：待混凝土终凝后，从破剪器本体（1）初始所在位置破除桩头。

7.根据权利要求6所述的一种桥梁灌注桩用桩头破剪装置使用方法，其特征在于，所述桩头的破除方法选用人力凿除、液压装置环切或挖机镐头破除。

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