CN111139857A - 一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置及其锚固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，包括管桩，固定安装于管桩的下部且沿轴向方法均匀设置的桩环，沿着管桩下部的轴向和径向均匀设置的L臂构件，以及设于管桩下部的加强板；所述管桩、桩环、L臂构件和加强板浇筑于承台上而与承台锚固在一起。本发明无需通过大面积支顶住其他基础梁柱，并且不需要层层设置支顶将上部的荷载分担至其他基础。因此，本发明无需使用大量的支顶钢管及支撑装置，且能使钢管桩和混凝土结构达到可靠锚固，具有结构简单、施工周期短和方便快捷的有益效果。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，尤其是指一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置及其锚固方法。
背景技术
新增钢管桩是基础改造加固中一种常用的加固方法。通过在已有地质勘察的情况下，通过新增钢管桩以补充原基础承载力不足的部分。新增钢管桩与新增承载或原承台锚固。
钢管桩的施工步骤为：1、设计桩径钻孔成孔，桩径比钢管管径大；2、垂直安装并放置钢管桩于桩孔中心；3、对钢管桩灌注细石混凝土，使钢管内外均充满混凝土；4、进行桩承台施工。
在其中一类基础改造工程中，钢管桩的锚固比较特殊。例如，新增地下室结构。如图1所示，在增设钢管柱1及转换承台2后，开挖新地下室3，接续上层柱及墙，再新增承台4后，凿除新增承台之上多余的承台和旧钢管柱6。
图1中的钢管桩1与新增承台4的锚固无法采用普通桩基的锚固方式。如要采用普通桩基的锚固方式，就需要采用二次斜向支撑，将上层结构荷载通过斜向支撑传递到相邻基础，再进行凿除等工序并将桩头制作成普通桩头方式，最后浇注承台。
上述的结构和方法将上部荷载平均到邻近基础，导致整体基础加固设计时桩的承载力为柱传递的竖向荷载加邻近基础改造时承担的分担荷载，桩径及承载力要求更高更大，造成材料浪费，并且需要一个一个基础来施工，耗费大量时间，施工周期非常长。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单、施工周期短和方便快捷的基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置及其锚固方法。
本发明的目的可采用以下技术方案来达到：
一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，包括管桩，固定安装于管桩的下部且沿轴向方法均匀设置的桩环，沿着管桩下部的轴向和径向均匀设置的L臂构件，以及设于管桩下部的加强板；所述管桩、桩环、L臂构件和加强板浇筑于承台上而与承台锚固在一起。
作为一种优选的方案，所述L臂构件的短边固定连接于管桩下部的外壁上。
作为一种优选的方案，所述桩环和加强板套设且固定于管桩的外壁上。
作为一种优选的方案，所述桩环为螺旋结构，桩环沿着管桩下部的外壁螺旋设置；或桩环设为多个，且均匀间隔固定安装于管桩下部的外壁上。
作为一种优选的方案，所述管桩为钢铁材料。
作为一种优选的方案，所述管桩为圆形或方形。
作为一种优选的方案，所述桩环的横截面为圆形或方形。
进一步地，所述加强板上开有通孔，加强板通过通孔套设于管桩的外壁上。
作为一种优选的方案，所述加强板为圆形或方形。
一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置的锚固方法，包括以下步骤：
S1、根据工程所需管桩的直径、规格及受力要求，配置所需桩环、L臂构件和加强板；
S2、安装桩环、L臂构件和加强板于钢管上，并满足锚固要求；
S3、在工程桩的高度、新增承台的位置范围内安装该结构管桩的管身；
S4、完成上部、地下工程后，进行新增承台的施工，将管桩、桩环、L臂构件和加强板与承台浇筑而与承台锚固在一起，进行承台养护；
S5、采用切割方式快速拆除上部多余钢管桩及结构，完成基础转换改造。
实施本发明，具有如下有益效果：
1、本发明通过桩环和L臂构件可以提高管桩与承台的结合作用，增加两者漂亮普及的连接界面的结合，并且通过加强板可以增加管桩与承台的有效接触面，以提高承台的抗冲切效果，结构简单、施工周期短和方便快捷，解决了现有将上部荷载平均到邻近基础，导致整体基础加固设计时桩的承载力为柱传递的竖向荷载加邻近基础改造时承担的分担荷载，桩径及承载力要求更高更大，造成材料浪费，并且需要一个一个基础来施工，耗费大量时间，施工周期非常长的问题。
2、本方法具有以下优点：1、施工便捷、灵活，工期短。桩环、L臂构件和加强板可在厂家定制并加工，也可在现场后加工，安装、加工制作简单，施工快捷方便。2、施工绿色环保。相比传统方法，所需材料少，不需要用到大功率机械，不会产生大量噪音，减少产生工程废料；采用材料均为高强度、高性能材料；多余锚固材料啊可回收利用。3、结构简单。所需钢材少，比传统方法节省材料和人工。4、受力性能好，受力方式简单。通过垫片、短筒柱、楔形板组成的支撑结构，能够很好的传递竖向承载力，为下步工序提供较好的施工空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本发明基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置的结构示意图。
图3是图2的俯视图。
图4是本发明基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置的管桩与加强板的连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图2至图4，本实施例涉及基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，包括管桩1，固定安装于管桩1的下部且沿轴向方法均匀设置的桩环2，沿着管桩1下部的轴向和径向均匀设置的L臂构件3，以及设于管桩1下部的加强板4；所述管桩1、桩环2、L臂构件3和加强板4浇筑于承台上而与承台锚固在一起。
在本结构中，桩环2和L臂构件3主要起增加结合作用，增强管桩1与承台的连接界面的结合；而加强板4主要起到增加管桩1与承台的有效接触面，提高承台的抗冲切效果。完成承台浇筑后，多余的上段管桩1即可采用切割方式快速割除，完成桩的改造工程。可见，本结构通过桩环2和L臂构件3可以提高管桩1与承台的结合作用，增加两者漂亮普及的连接界面的结合，并且通过加强板4可以增加管桩1与承台的有效接触面，以提高承台的抗冲切效果，结构简单、施工周期短和方便快捷，解决了现有将上部荷载平均到邻近基础，导致整体基础加固设计时桩的承载力为柱传递的竖向荷载加邻近基础改造时承担的分担荷载，桩径及承载力要求更高更大，造成材料浪费，并且需要一个一个基础来施工，耗费大量时间，施工周期非常长的问题。
从上述所述可见，本装置无需通过大面积支顶住其他基础梁柱，并且不需要层层设置支顶将上部的荷载分担至其他基础。因此，本装置无需使用大量的支顶钢管及支撑装置，且能使钢管桩和混凝土结构达到可靠锚固，具有结构简单、施工周期短和方便快捷的优点。
所述L臂构件3的短边固定连接于管桩1下部的外壁上，使得L臂构件3 的长边与承台锚固在一起，提高了L臂构件3与承台的结合作用。
所述桩环2和加强板4套设且固定于管桩1的外壁上。在将桩环2和加强板4与承台浇筑在一起后，提高了结合的紧固性和承台的抗冲切效果。
所述桩环2为螺旋结构，桩环2沿着管桩1下部的外壁螺旋设置；或桩环2 设为多个，且均匀间隔固定安装于管桩1下部的外壁上。
所述管桩1为钢铁材料。所述管桩1为圆形或方形，也可以是其它形状，例如椭圆形。
所述桩环2的横截面为圆形或方形。当然，还可以是其它形状，例如椭圆形。
所述加强板4上开有通孔，加强板4通过通孔套设于管桩1的外壁上。加强板4采用钢铁材料，所述加强板4为圆形或方形，也可以是其他高强度材料和形状。在安装时，将加强板4的通孔对准管桩1，再套设到管桩1的外壁上。当加强板4滑动到所需位置时，通过焊接的方式将加强板4固定到管桩1上。
本实施例还提供了一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固方法，该方法可采用预加工与现场加工两种方式，以预加工方式为例，施工步骤如下：
S1、根据工程所需管桩的直径、规格及受力要求，配置所需桩环、L臂构件和加强板；
S2、安装桩环、L臂构件和加强板于钢管上，并满足锚固要求；
S3、在工程桩的高度、新增承台的位置范围内安装该结构管桩的管身；
S4、完成上部、地下工程后，进行新增承台的施工，将管桩、桩环、L臂构件和加强板与承台浇筑而与承台锚固在一起，进行承台养护；
S5、采用切割方式快速拆除上部多余钢管桩及结构，完成基础转换改造。
本方法具有以下优点：1、施工便捷、灵活，工期短。桩环2、L臂构件3 和加强板4可在厂家定制并加工，也可在现场后加工，安装、加工制作简单，施工快捷方便。
2、施工绿色环保。相比传统方法，所需材料少，不需要用到大功率机械，不会产生大量噪音，减少产生工程废料；采用材料均为高强度、高性能材料；多余锚固材料啊可回收利用。
3、经济节约。整个装置均采用高强度钢材时，单个装置的所需钢材少，比传统方法节省材料和人工。
4、受力性能好，受力方式简单。通过垫片、短筒柱、楔形板组成的临时支撑结构，能够很好的传递竖向承载力，为下步工序提供较好的施工空间。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，包括管桩，固定安装于管桩的下部且沿轴向方法均匀设置的桩环，沿着管桩下部的轴向和径向均匀设置的L臂构件，以及设于管桩下部的加强板；所述管桩、桩环、L臂构件和加强板浇筑于承台上而与承台锚固在一起。
2.根据权利要求1所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，所述L臂构件的短边固定连接于管桩下部的外壁上。
3.根据权利要求1所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，所述桩环和加强板套设且固定于管桩的外壁上。
4.根据权利要求1或3所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，所述桩环为螺旋结构，桩环沿着管桩下部的外壁螺旋设置；或桩环设为多个，且均匀间隔固定安装于管桩下部的外壁上。
5.根据权利要求1所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，所述管桩为钢铁材料。
6.根据权利要求1或5所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，所述管桩为圆形或方形。
7.根据权利要求1所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，所述桩环的横截面为圆形或方形。
8.根据权利要求1所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，所述加强板上开有通孔，加强板通过通孔套设于管桩的外壁上。
9.根据权利要求1或8所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置，其特征在于，所述加强板为圆形或方形。
10.基于权利要求1至9任一项所述的一种基础改造中新增钢管桩与后加承台的锚固装置的锚固方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据工程所需管桩的直径、规格及受力要求，配置所需桩环、L臂构件和加强板；
S2、安装桩环、L臂构件和加强板于钢管上，并满足锚固要求；
S3、在工程桩的高度、新增承台的位置范围内安装该结构管桩的管身；
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