CN110847157B - 一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，包括安置在预制钢筋笼的桩头隔断处竖列环布钢筋上的气囊和向气囊内部充气的充气装置；其特征在于气囊包括间隙布置的外层和内层气囊；充气装置包括同时与内、外层气囊作用的多个自触发充气装置，该装置均包括气体发生器及其触发装置，气体发生器包括高压气囊和三通球阀，三通球阀的三个阀口与高压气囊的出气口以及内、外层气囊均连通，触发装置为一受超灌混凝土的浮力驱动而带动三通球阀的阀芯开关转动的浮动式拉杆机构；还包括将内外层气囊中的至少一个固定至环布钢筋上的卡固机构。本发明能在混凝土超灌时自动触发气囊充气对桩头隔断，执行迅速，作业效率高，并且结构简单，制作容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种桩头隔断装置，更具体的说，是一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置。
背景技术
在目前,国内混凝土灌注桩桩头破除施工普遍采用人工使用风镐破除或是人工用风镐剥离桩头钢筋后,再将剩余部分桩头进行吊装，这两种方法既费时费力，对钢筋笼的主筋和桩基都会有一定的损伤。虽然也有不少破除桩头的发明专利，但在实际效果中并不理想，并且存在着作业强度大、消耗时间长，还必须用专业人工施工等缺点。
现国家在大规模的基础设施建设，混凝土灌注桩作为围护支撑是其中不可缺少的分项工程，而桩头破除是灌注桩施工的重要工序之一,桩头破除质量的好坏直接关系到基桩和群桩的承载力发挥以及后续钢筋安设的难易程度。随着施工技术及理念的不断提高,行业内对桩头破除工作提出了更高要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，而提供一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，该装置能够在混凝土超灌时自动触发实现气囊充气对桩头隔断，执行迅速，作业效率高，并且结构简单，制作容易，对桩头钢筋笼的主筋和桩基损伤小，能够保证施工质量，降低作业成本的。
本发明所采用的技术方案是：一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，包括安置在预制钢筋笼的桩头隔断处竖列环布钢筋上的气囊和向气囊内部充气的充气装置；其特征在于气囊包括间隙布置的外层气囊和内层气囊，隔断装置通过外层气囊和内层气囊的间隙套置于环布钢筋上；充气装置包括同时与外层气囊和内层气囊作用的多个自触发充气装置，每个自触发充气装置均包括气体发生器和设于气体发生器上的触发装置，气体发生器包括内充压缩空气的高压气囊和三通球阀，三通球阀的一个阀口与高压气囊的出气口相连，而另两个阀口分别与外层气囊和内层气囊连通，触发装置为一受超灌混凝土的浮力驱动而带动三通球阀的阀芯开关转动的浮动式拉杆机构；还包括将外层气囊和内层气囊中的至少一个固定至环布钢筋上以限制隔断装置滑移的卡固机构。
进一步的，所述浮动式拉杆机构包括顶部高度按桩头超灌长度纵向布设的拉杆，该拉杆顶部设有浮体，而拉杆下部枢转一转动臂，该转动臂另一端与三通球阀的阀芯开关相连。
进一步的，所述气体发生器还包括容纳盒，所述高压气囊和三通球阀均置于该容纳盒中，三通球阀的两个阀口分别经伸出容纳盒的连接管与所述外层气囊和内层气囊连通；同时三通球阀的阀芯开关伸出容纳盒而与所述转动臂相连。
进一步的，所述外层气囊和内层气囊均是环形气囊或者是由单元气囊呈环形间隔排布构成的气囊组系。
进一步的，所述内层气囊和外层气囊均为橡胶气囊，并且它们表面均包覆有高强度纤维布。
进一步的，所述卡固机构为尼龙绑扎绳，或者尼龙绑条，或者尼龙卡套。
或者，所述卡固机构为钢丝绑扎绳，或者钢丝绑条，或者为皮筋。
进一步的，本发明中所述浮体为一固定在拉杆顶部的塑料球。
本发明的有益效果是，
（1）本发明装置能够在混凝土超灌时自动触发实现气囊充气对桩头进行隔断，整个过程无需人工参与，执行迅速，免除常规技术中对于桩头钢筋的破拆作业，节省了凿除桩头混凝土的大量时间，作业效率高，且节约人力成本。
（2）本发明装置结构简单，制作容易，可根据桩基钢筋笼的大小进行拼装，组装、拆除都极其方便，相比常规的桩头破除装置和方法，采用本发明装置对桩头钢筋笼的主筋和桩基无任何损伤，能够保证施工质量，进一步确保基桩和群桩的承载力发挥。
（3）本发明采用内、外层气囊进行隔断，双层气囊围绕环布钢筋，充气后对从钢筋两侧膨胀，对桩头内部实现更密集的填充隔断，形成空腔，有效提高了桩头隔断效果和质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明在桩头隔断处竖列环布钢筋上的安装状态示意图。
图3为图2的隔断装置在触发状态的剖视图。
图4为单个自触发充气装置的具体结构示意图。
图5为气体发生器位于容纳盒内部的结构示意图。
其中：
1、竖列环布钢筋、2、外层气囊、3、内层气囊、4、气体发生器、5、高压气囊、6、三通球阀、6a、阀芯开关、7、拉杆、8、浮体、9、转动臂、10、容纳盒、11、卡固机构、12、连接管。
具体实施方式
实施例：
下面结合附图1-5所示对本发明提供的这种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置的具体实施方式进行说明如下：
首先如图1~3所示，这种装置，其由用于安置在预制钢筋笼的桩头隔断处竖列环布钢筋1上的气囊和向气囊内部充气的充气装置共同组成。本发明的改进之处在于：气囊采用间隙布置的外层气囊2和内层气囊3构成双气囊。并且外层气囊2和内层气囊3均为环形气囊，材质为橡胶，表面均包覆有高强度纤维布，不易破损。整个自触发隔断装置通过外层气囊2和内层气囊3的间隙套置于环布钢筋1上，然后再采用卡固机构11将外层气囊2和内层气囊3均固定至环布钢筋1上以限制隔断装置滑移。本实施例中的卡固机构11为尼龙绑扎绳，图1~图3中只是示意，未完全画出其绑扎状态。
再结合图4和图5所示，本发明中的充气装置为同时与外层气囊2和内层气囊3作用的多个自触发充气装置，本实施例中自触发充气装置的数量为4个。每个自触发充气装置均由气体发生器4和设于气体发生器4上的触发装置共同构成。
如图4和图5所示，本实施例中每个气体发生器4由容纳盒10和置于其中的内充压缩空气的高压气囊5和三通球阀6共同构成。三通球阀6为现有技术，其一个阀口与高压气囊5的出气口相连，而另两个阀口分别经伸出容纳盒10的连接管12与外层气囊2和内层气囊3连通。触发装置为一受超灌混凝土的浮力驱动而带动三通球阀6的阀芯开关6a转动的浮动式拉杆机构。具体如图5所示，浮动式拉杆机构设计采用顶部高度按桩头超灌长度纵向布设的拉杆7，该拉杆7顶部设有浮体8，而拉杆7下部枢转一转动臂9，该转动臂9另一端与三通球阀6的阀芯开关6a相连，如图5所示，该阀芯开关6a伸出容纳盒10而与转动臂9相连。浮体8为一个塑料球，拉杆7与转动臂9的枢转部位具有一定紧度，能够使拉杆7保持直立。
具体结合图3所示，本发明的工作原理为：
当混凝土灌桩达到桩头超灌高度时，混凝土使浮体8浮起，经拉杆7和转动臂9带动三通球阀6的阀芯开关6a转动，开关打开，三个阀道均通，高压气囊5开始快速释放气体，迅速将外层气囊2和内层气囊3充满，对隔断处混凝土形成挤压，形成空腔，达到除桩头中心灌桩的导管处外完全隔断混凝土的作用；内外双层气囊的形式，迫使钢筋笼内外混凝土均能快速精准的隔断，且对桩头钢筋笼的主筋和桩基无任何损伤。整个过程无需人工参与，执行迅速，免除常规技术中对于桩头钢筋的破拆作业，节省了凿除桩头混凝土的大量时间，作业效率高，且节约人力成本。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，包括安置在预制钢筋笼的桩头隔断处竖列环布钢筋（1）上的气囊和向气囊内部充气的充气装置；其特征在于:气囊包括间隙布置的外层气囊（2）和内层气囊（3），隔断装置通过外层气囊（2）和内层气囊（3）的间隙套置于环布钢筋（1）上；
充气装置包括同时与外层气囊（2）和内层气囊（3）作用的4个自触发充气装置，
每个自触发充气装置均包括气体发生器（4）和设于气体发生器（4）上的触发装置，
每个气体发生器（4）包括容纳盒（10）、均置于该容纳盒（10）中内充压缩空气的高压气囊（5）和三通球阀（6），三通球阀（6）的一个阀口与高压气囊（5）的出气口相连，而另两个阀口分别经伸出容纳盒（10）的连接管（12）与外层气囊（2）和内层气囊（3）连通，
每个触发装置为一受超灌混凝土的浮力驱动而带动三通球阀（6）的阀芯开关（6a）转动的浮动式拉杆机构, 所述浮动式拉杆机构包括顶部高度按桩头超灌长度纵向布设的拉杆（7），该拉杆（7）顶部设有浮体（8），而拉杆（7）下部枢转一转动臂（9），三通球阀（6）的阀芯开关（6a）伸出容纳盒（10）与该转动臂（9）另一端相连；
还包括将外层气囊（2）和内层气囊（3）中的至少一个固定至环布钢筋（1）上以限制隔断装置滑移的卡固机构（11）。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，其特征在于所述外层气囊（2）和内层气囊（3）均是环形气囊或者是由单元气囊呈环形间隔排布构成的气囊组系。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，其特征在于所述内层气囊（3）和外层气囊（2）均为橡胶气囊，并且它们表面均包覆有高强度纤维布。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，其特征在于所述卡固机构（11）为尼龙绑扎绳，或者尼龙绑条，或者尼龙卡套。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，其特征在于所述卡固机构（11）为钢丝绑扎绳，或者钢丝绑条，或者为皮筋。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土灌桩桩头的自触发隔断装置，其特征在于所述浮体（8）为一固定在拉杆（7）顶部的塑料球。
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