CN110468830A - 一种快速锚锭桩及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了岩土工程技术领域的一种快速锚锭桩及施工方法，旨在解决现有锚固技术中施工、养护周期长的技术问题。所述快速锚锭桩包括锚锭桩本体和设于其外壁的倒爪，所述锚锭桩本体包括桩身和设于其底端的桩靴，所述倒爪下端通过紧固件与桩身连接。所述快速锚锭施工方法包括如下步骤：沉桩开始前，将倒爪紧固于桩身外壁以紧贴锚锭桩本体；沉桩至倒爪贴近地面时，松开用于紧固倒爪的螺帽；沉桩完成后，通过桩帽向锚锭桩本体施加预拉力和振动力，使倒爪打开嵌入桩周土。

Description

一种快速锚锭桩及施工方法

技术领域

本发明涉及一种快速锚锭桩及施工方法，属于岩土工程技术领域。

背景技术

桥梁架设对时效性要求比较高，尤其在架设应急救援桥等救护保障设施时，时间即是生命。在救援桥架设过程中，需通过锚锭结构对悬索进行锚固，以实现平衡架设，如果是架设斜拉桥或悬索桥，还需要锚锭结构对拉索进行锚固。传统的锚杆、混凝土抗拔桩等锚锭技术，需要混凝土固化，施工养护周期长。采用钢管桩作为锚固桩时，其抗拔承载力受施工工艺影响，当钢管桩打入岩石地层时，极易造成桩周岩石地层破坏，势必影响桩基抗拔承载力的发挥。为满足承载力需求，往往需要打入群桩作为锚固桩，但同时也增加了工程量，延缓了施工进度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种快速锚锭桩及施工方法，以解决解决现有锚固技术中施工、养护周期长的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种快速锚锭桩，包括锚锭桩本体和设于其外壁的倒爪，所述锚锭桩本体包括桩身和设于其底端的桩靴，所述倒爪下端通过紧固件与桩身连接。

优选地，所述桩身为管桩，所述管桩由钢管、铝合金管、复合材料管中的至少任一项装配而成。

优选地，所述紧固件包括螺栓和与其适配的螺帽，所述螺栓沿桩身径向由内向外贯穿管壁和倒爪后，与螺帽螺纹连接。

优选地，所述紧固件还包括与螺栓固定连接的固定堵头，所述螺帽位于桩身与固定堵头之间，固定堵头与螺栓的连接方式包括焊接。

优选地，所述倒爪不少于两个，各倒爪沿桩身轴向呈螺旋形布设。

优选地，所述倒爪为与桩身外壁曲率相吻合的弧形板，所述弧形板包括钢板、铝合金板。

优选地，所述桩身由不少于两个桩节沿桩身轴向连接而成，相邻桩节端部相连，桩节间连接方式包括焊接、螺纹连接、法兰连接中的至少任一项。

优选地，还包括设于锚锭桩本体顶端的桩帽，所述桩帽与桩身过盈配合。

优选地，所述桩帽上设有拉索固定件，所述拉索固定件包括钢环。

一种快速锚锭施工方法，包括如下步骤：

沉桩开始前，将倒爪紧固于桩身外壁以紧贴锚锭桩本体；

沉桩至倒爪贴近地面时，松开用于紧固倒爪的螺帽；

沉桩完成后，通过桩帽向锚锭桩本体施加预拉力和振动力，使倒爪打开嵌入桩周土。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：桩身底端设有桩靴，能够避免锚锭桩打入岩石地层时对桩周岩石地层造成破坏；锚锭桩本体外壁设有开口向上的倒爪，当沉桩施工结束后，通过对锚锭桩本体施加预拉力和振动力，使倒爪打开并嵌入桩周土，由倒爪提供抗拔力，同时由起限位作用的螺帽和固定堵头对倒爪提供抗倾覆力。本发明提供的快速锚锭桩及施工方法，无需等待混凝土固化，无需打入群桩作为锚固桩，有利于加快施工进度和缩减施工时间，同时具有结构简单、施工便捷、成本低廉的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种快速锚锭桩在锚锭施工前的纵向和横向剖面图；

图2是本发明实施例中所述倒爪的轴向和环向剖面图；

图3是本发明实施例中所述桩节间连接方式示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的一种快速锚锭施工方法施工步骤示意图。

图中：1、桩身；2、桩靴；3、倒爪；4、紧固件；41、螺栓；42、螺帽；43、固定堵头；5、法兰；51、焊接面；52、外螺纹面；6、桩帽；61、拉索固定件；7、拉索。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，是本发明具体实施方式提供的一种快速锚锭桩在锚锭施工前的纵向和横向剖面图，所述快速锚锭桩包括锚锭桩本体、设于锚锭桩本体外壁的倒爪3和设于锚锭桩本体顶端的桩帽6，所述锚锭桩本体包括桩身1和设于桩身1底端的桩靴2。桩靴2能够避免锚锭桩打入岩石地层时对桩周岩石地层造成破坏；桩帽6与锚锭桩本体之间为过盈配合，以确保稳固连接，桩帽6上设有拉索固定件61，所述拉索固定件61为钢环，该钢环与桩帽6一体成型，用于架设斜拉桥或悬索桥时固定拉索7；桩身1为管桩，用于跟随桩靴2抵达预设的沉桩深度，通常由钢管、铝合金管、复合材料管装配而成，本实施例中，所述桩身1为钢管，具有良好韧性，在沉桩和锚锭过程中不易断裂；桩身1由单个或多个桩节沿桩身1轴向连接而成，一个桩节即一根钢管，每根钢管长度大约三米左右。如果由单个桩节构成的桩身1无法满足沉桩深度需求，可沿桩身1轴向增设桩节，以延长沉桩深度；当桩身1由两个或两个以上桩节连接而成时，相邻桩节端部相连，相邻桩节间的连接方式包括焊接、螺纹连接或法兰连接。桩身1外壁连接有若干开口向上的倒爪3，所述倒爪3沿桩身1轴向自下而上螺旋布置，以利于不影响桩身1外壁承载力发挥，倒爪3规格可根据钢管尺寸自行选择；倒爪3通过紧固件4固定于桩身1外壁，倒爪3下端被紧固件4固定，所述倒爪3为曲率与桩身1外壁完全吻合的弧形板，为确保结构强度，倒爪3通常选用钢板或铝合金板。

更具体地，如图2所示，是本发明实施例中所述倒爪的轴向和环向剖面图，用于固定倒爪3的紧固件4包括螺栓41、螺帽42和固定堵头43，所述螺栓41沿桩身1径向由内向外贯穿管壁和倒爪3后，与螺帽42螺纹连接，从而起到固定倒爪3以及对其限位的作用；所述固定堵头43与螺栓41焊接固定，螺帽42位于桩身1与固定堵头43之间，当螺帽42拧紧时，螺帽42与固定堵头43之间尚存一定间隙，当螺帽42松开时，位于螺帽42外端的固定堵头43对螺帽42起到限位作用，既能避免螺帽42发生意外脱落，同时辅助螺帽42提高对倒爪3的抗倾覆力。当锚锭施工前，螺帽42处于向内拧紧状态，紧固件4将倒爪3牢牢紧固于桩身1外壁，倒爪3与桩身1紧密贴合；沉桩至倒爪3即将贴近地面时，将螺帽42向外拧松直至其被固定堵头43限位；沉桩结束后，通过桩帽6向锚锭桩本体施加预拉力和振动力，使倒爪3上端沿桩身1径向向外偏移，倒爪3向外倾斜，由于螺帽42及其外端的固定堵头43对倒爪3的限位作用，因而倒爪3相对于桩身1轴向倾斜的角度一般不超过90度，此时，倒爪3打开并嵌入桩周土，由倒爪3提供抗拔力，同时依靠螺帽42和固定堵头43对倒爪3提供抗倾覆力。

更具体地，如图3所示，是本发明实施例中所述桩节间连接方式示意图，当相邻两桩节之间采用焊接连接方式时，焊接面51即为上方桩节与下方桩节的对向端面；当相邻两桩节之间采用螺纹连接方式时，上方桩节近下端处外壁加工为外螺纹面52，下方桩节近上端处内壁加工为与外螺纹面52相适配的内螺纹面，外螺纹面52与内螺纹面构成螺纹副，使得上方桩节与下方桩节之间稳固连接；当相邻两桩节之间采用法兰连接方式时，先将上方桩节与下方桩节的对向端面相互抵紧，再利用法兰5对其进行连接加固。本实施例中，相邻桩节之间采用法兰连接方式。

本发明具体实施方式还提供了一种快速锚锭施工方法，其施工步骤如图4所示，所述方法采用本发明具体实施方式提供的一种快速锚锭桩进行锚锭施工，所述方法包括如下步骤：

步骤一，施工准备。首先，在桩身1管壁上预先开设螺孔，利用紧固件4将倒爪3紧固于桩身1外壁预开设的螺孔处，在螺帽42外端的螺栓41上焊接固定堵头43；接着，根据地质情况选择打桩方式，在桩身1底端安装桩靴2，固定桩位，施工准备结束。

步骤二，沉桩施工。沉桩至倒爪3即将贴近地面时，拧松用于固定倒爪3的紧固件4上的螺帽42直至其被固定堵头43限位。

步骤三，当由单个桩节构成的桩身1无法满足沉桩深度需求时，沿桩身1轴向向上增设一个或多个桩节，同时利用法兰5对相邻桩节进行连接固定。

步骤四，沉桩完成后，首先，在桩身1顶端安装与其过盈配合的桩帽6；然后，利用与桩帽6一体成型的拉索固定件61固定拉索7，牵引并震动拉索7，使倒爪3打开，嵌入桩周土，由倒爪3提供抗拔力。

桩身底端设有桩靴，能够避免锚锭桩打入岩石地层时对桩周岩石地层造成破坏；锚锭桩本体外壁设有开口向上的倒爪，当沉桩施工结束后，通过对锚锭桩本体施加预拉力和振动力，使倒爪打开并嵌入桩周土，由倒爪提供抗拔力，同时由起限位作用的螺帽和固定堵头对倒爪提供抗倾覆力。本发明提供的快速锚锭桩及施工方法，无需等待混凝土固化，无需打入群桩作为锚固桩，有利于加快施工进度和缩减施工时间，同时具有结构简单、施工便捷、成本低廉的优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种快速锚锭桩，其特征是，包括锚锭桩本体和设于其外壁的倒爪（3），所述锚锭桩本体包括桩身（1）和设于其底端的桩靴（2），所述倒爪（3）下端通过紧固件（4）与桩身（1）连接。

2.根据权利要求1所述的快速锚锭桩，其特征是，所述桩身（1）为管桩，所述管桩由钢管、铝合金管、复合材料管中的至少任一项装配而成。

3.根据权利要求2所述的快速锚锭桩，其特征是，所述紧固件（4）包括螺栓（41）和与其适配的螺帽（42），所述螺栓（41）沿桩身（1）径向由内向外贯穿管壁和倒爪（3）后，与螺帽（42）螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的快速锚锭桩，其特征是，所述紧固件（4）还包括与螺栓（41）固定连接的固定堵头（43），所述螺帽（42）位于桩身（1）与固定堵头（43）之间，固定堵头（43）与螺栓（41）的连接方式包括焊接。

5.根据权利要求1所述的快速锚锭桩，其特征是，所述倒爪（3）不少于两个，各倒爪（3）沿桩身（1）轴向呈螺旋形布设。

6.根据权利要求1所述的快速锚锭桩，其特征是，所述倒爪（3）为与桩身（1）外壁曲率相吻合的弧形板，所述弧形板包括钢板、铝合金板。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的快速锚锭桩，其特征是，所述桩身（1）由不少于两个桩节沿桩身（1）轴向连接而成，相邻桩节端部相连，桩节间连接方式包括焊接、螺纹连接、法兰连接中的至少任一项。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的快速锚锭桩，其特征是，还包括设于锚锭桩本体顶端的桩帽（6），所述桩帽（6）与桩身（1）过盈配合。

9.根据权利要求8所述的快速锚锭桩，其特征是，所述桩帽（6）上设有拉索固定件（61），所述拉索固定件（61）包括钢环。

10.一种快速锚锭施工方法，其特征是，采用权利要求1至9中任一项所述的快速锚锭桩进行锚锭施工，所述方法包括如下步骤：

沉桩开始前，将倒爪（3）紧固于桩身（1）外壁以紧贴锚锭桩本体；

沉桩至倒爪（3）贴近地面时，松开用于紧固倒爪（3）的螺帽（42）；

沉桩完成后，通过桩帽（6）向锚锭桩本体施加预拉力和振动力，使倒爪（3）打开嵌入桩周土。