CN111455986B - 一种旋挖桩结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋挖桩结构及其施工方法，涉及旋挖桩技术领域，其包括钢筋笼、由钢筋砼制成的直管段以及由混凝土浇筑形成的砼体，直管段上套设有用于防止松土直接下落的积土止落装置，直管段的外壁上设置有若干道环直管的轴线周向排布的外支撑筋，积土止落装置搭在各件外支撑筋的上端面且与直管段的外壁抵触连接，积土止落装置上设置有拉绳；本发明具有降低积土止落装置使用影响的效果。

Description

一种旋挖桩结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及旋挖桩技术领域，尤其是涉及一种旋挖桩结构及其施工方法。

背景技术

旋挖钻机成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁；但是，现有旋挖桩技术存在如下弊端（尤其是旋挖桩孔上部为松土层（回填土层），下部为岩石层）：其一，当桩孔上层具有回填土等松土层时，在旋挖桩孔中进行混凝土浇筑过程中，随着浇筑过程中的震动，松土层中的部分会掉入混凝土桩体中，给桩的质量带来隐患；其二，无法清除旋挖桩底部的软层，使之达到工程标准（桩孔底部软层厚度小于5cm）。

现有的技术如授权公告号为CN103114584B的中国专利提供了一种旋挖桩桩壳结构，包括钢筋笼和由钢筋砼制成的直管段，所述直管段一端与钢筋笼一端配合连接；所述直管段由1～30节钢筋砼管拼接而成。所述钢筋砼管包括管体，所述管体内含有若干纵筋及若干箍筋，所述管体两端或一端连接部位设置有用于将两相邻管体定位并连接成一体式结构的钢筋连接结构。该旋挖桩桩壳结构中的直管段通过各钢筋砼管拼接而成，不仅运输、安装方便，在旋挖桩孔出现偏差时，还可以在安装钢筋砼管的过程中进行纠正。旋挖桩桩壳结构中的直管段与积土止落装置能够有效防止松土层落土掉入桩孔底部以及成型桩中，提高了成桩质量，同时积土止落装置还具有支撑直管段的作用。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在旋挖桩施工的最后步骤时，需要回填桩孔，具体的，桩孔混凝土浇筑完成后，应将上部未灌混凝土部分利用场地内护筒、沟、池、槽开挖出来的泥土、矿渣等进行回填，回填满后，用混凝土重新将孔口封住，变成整块硬地坪场；因此，在旋挖桩的外壁上设置积土止落装置后虽然能够避免浇筑过程中给混凝土桩体带来的影响，但在回填桩孔时，积土止落装置则会对回填土造成阻碍，导致桩孔位于积土止落装置以下的位置没有回填土填充，从而导致旋挖桩位于积土止落装置以下的部位稳定性较差，因此需要改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种降低积土止落装置使用影响的旋挖桩结构，本实施例的目的之二是提供一种用于目的一旋挖桩结构的施工方法。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种旋挖桩结构，包括钢筋笼、由钢筋砼制成的直管段以及由混凝土浇筑形成的砼体，所述直管段上套设有用于防止松土直接下落的积土止落装置，所述直管段的外壁上设置有若干道环直管的轴线周向排布的外支撑筋，所述积土止落装置搭在各件外支撑筋的上端面且与直管段的外壁抵触连接，所述积土止落装置上设置有拉绳。

通过采用上述技术方案，利用钢筋笼、直管段和砼体能够形成旋挖桩桩体，通过在直管段的外壁上设置有外支撑筋能够对积土止落装置进行支撑，使得积土止落装置无需与直管段固定在一起即可安装在直管段上，当砼体浇筑完成后，工作人员可以利用拉绳将积土止落装置拉出即可，从而使得回填土可以直接填充旋挖桩与桩孔之间的全部间隙；并且，取出的积土止落装置可以重复多次使用，能够减少成本，当积土止落装置取出后，继续保留的外支撑筋能够作为加强件使用，增加旋挖桩桩体与回填土之间的接触面积，从而达到提高旋挖桩整体稳定性的额外效果，并且结构简单，便于实施。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述积土止落装置涂覆有反光材料层或荧光材料层。

通过采用上述技术方案，利用反光材料层或荧光材料层便于工作人员观察积土止落装置在安装时的状态，便于工作人员确认积土止落装置是否与旋挖桩外壁和桩孔内壁紧密配合。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述积土止落装置包括环状密封充气袋以及与环状密封充气袋连接的充气管，所述充气管上设置有用于控制充气管导通的阀门。

通过采用上述技术方案，利用充气管外接气泵，利用阀门控制充气管导通，从而使得工作人员可以在桩孔外利用气泵对环状密封充气袋进行充气，使得环状密封充气袋能够鼓起并与旋挖桩本体的外壁和桩孔的内壁紧密配合，从而达到密封钢筋笼一下部位的效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述环状密封充气袋的下侧设置有橡胶垫圈。

通过采用上述技术方案，环状密封充气袋未充气前处于扁平状态，重量较轻，稳定性方式差，放置进桩孔内时，容易因为气流或抖动等原因意味，导致后期密封效果变差，利用橡胶垫圈能够起到增加环状密封充气袋的效果，使得环着密封充气袋不易发生位移。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述积土止落装置包括安装环，所述安装环的上侧设置有环状海绵块。

通过采用上述技术方案，利用安装环作为主要承重件，使得积土止落装置能够稳定搭接在外支撑筋上，利用各根环状海绵块能够直接填充旋挖桩桩体外壁和桩孔内壁之间的间隙。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：各所述外支撑筋均由弹性金属材料制成，各所述外支撑筋一端与直管段固定且另外一端弯曲向上设置。

通过采用上述技术方案，由弹性金属材料制成的外支撑筋具有弹性变形能力，使得外支撑筋能够根据桩孔的内径做收拢工作，从而使得各件外支撑筋能够适用于不同内径桩孔使用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外支撑筋包括采用浇筑的方式与直管段一体成型且远离直管段的一圈向上翘曲设置的牛角筋段以及设置于牛角筋段向上翘曲的一端上的扁薄弹性段。

通过采用上述技术方案，当外支撑筋远离直管段的一端与桩孔内壁发生接触时，扁薄弹性段能够朝向靠近直管段轴线的方向收拢，牛角筋强度大，不易变形，能够确保扁薄弹性段与直管段之间的稳定连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：各所述扁薄弹性段的上端均设置有分叉板，各所述分叉板下端与外支撑筋连接且上端朝向靠近直管段的轴线倾斜设置。

通过采用上述技术方案，利用粉尘板与扁薄弹性段配合能够卡住积土止落装置，使得积土止落装置与各件外支撑筋稳定连接。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于如上所述旋挖桩结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：利用若干纵筋和箍筋配合扎制钢筋架，并在其中一钢筋架上周向焊接多件外支撑筋，并在各件钢筋架上浇筑混凝土以形成钢筋砼；

步骤二：在桩孔内安装钢筋笼，然后依次安装进各根钢筋砼以组合形成完整的直管段，并将积土止落装置随钢筋砼一起安装进行桩孔内；

步骤三：浇筑混凝土以形成砼体，然后清除落在积土止落装置上的积土，最后取出积土止落装置即可。

通过采用上述技术方案，通过步骤一能够完成钢筋砼的生产，且使得其中一件钢筋筒上一体连接有多件外支撑筋，利用步骤二能够完成直管段和积土止落装置的安装，利用步骤三能够完成旋挖桩砼体的浇筑成型和积土止落装置的取出，从而便于后续回填土填充。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤二完成后，利用长杆对积土止落装置倾斜的部位采用捅、挑的方式使积土止落装置保持平稳。

通过采用上述技术方案，将积土止落装置连通钢筋砼一起掉落至栓孔内时，积土止落装置容易因为抖动而发生偏移，工作人员利用长杆能够对积土止落装置的位置进行微调，确保积土止落装置能够与直管段的外壁和栓孔的内壁紧密配合。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

积土止落装置在使用后可以取出，使得回填土能够完全填充桩孔，且积土止落装置可以重复多次使用；

各根外支撑筋可以与钢筋架一体焊接成型，使得混凝土浇筑时，外支撑筋能够与钢筋砼固定，结构简单，施工便捷；

保留的各根外支撑筋能够增加直管段与回填土之间的接触面积，使得旋挖桩的安装更加稳定，提高外支撑筋的利用效果。

附图说明

图1是本实施例一的结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图；

图3是本实施例一积土止落装置的结构示意图；

图4是本实施例二积土止落装置的结构示意图。

附图标记：1、钢筋笼；2、直管段；3、砼体；4、外支撑筋；41、牛角筋段；42、扁薄弹性段；43、分叉板；5、积土止落装置；51、橡胶垫圈；52、环状密封充气袋；53、充气管；55、安装环；56、环状海绵块；54、阀门；6、拉绳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，为本发明公开的一种旋挖桩结构，包括下沉于桩孔最底部的钢筋笼1、设置于钢筋笼1上端且有若干件钢筋砼拼接形成的直管段2、浇筑于直管段2内以用于提高旋转桩整体稳定性和强度的砼体3以及套设于直管段2外壁上且与桩孔的内壁紧密配合的积土止落装置5，在积土止落装置5上设置有若干根伸出桩孔外以用于供工作人员取出积土止落装置5的拉绳6；其中，在直管段2的外壁上设置有若干件换直管段2的轴线周向等距排布且由弹性金属材料制成的外支撑筋4，积土止落装置5安装于各件外支撑筋4上。

结合图1和图2所示，各件外支撑筋4均包括正视呈牛角状设置且远离直管段2的一端向上翘曲设置的牛角筋段41、设置于牛角筋段41向上翘曲设置的一端上的扁薄弹性段42以及设置于扁薄弹性段42上端上的分叉板43；其中，扁薄弹性段42的下端与牛角筋段41向上翘曲的一端连接且上端朝向远离直管段2轴线的方向倾斜设置，分叉板43的下端与扁薄弹性段42连接且上端朝向靠近直管段2轴线的方向倾斜设置；当成环状设置的积土止落装置5放置在各件外支撑筋4上时，积土止落装置5位于扁薄弹性段42与分叉板43的夹角范围内。

结合图1和图3所示，积土止落装置5包括呈环状设置以用于确保积土止落装置5整体稳定性的橡胶垫圈51、设置于橡胶垫圈51上侧以用于密封桩孔和直管段2外壁的环状密封充气袋52、与环状密封充气袋52连接且上端可伸出桩孔外以用于输送压缩空气的充气管53以及设置于充气管53伸出桩孔外的一端上以用于控制充气管53导通的阀门54，环状密封充气袋52的横截面呈弧形状设置且凹面朝上设置，当环状密封充气袋52的内凹部位内因为积土而受力时，环状密封充气袋52的外侧和内侧会发生扩张，从而使得环状密封充气袋52与桩孔和直管段2之间的配合更加稳定、紧密；其中，在环状密封充气袋52的上侧面上涂覆有用于供工作人员判断积土止落装置5安装情况的反光材料层或荧光材料层（图中未标识），当积土止落装置5安装于桩孔内时，橡胶垫圈51卡设于扁薄弹性段42与分叉板43的夹角之间，环状密封充气袋52位于各件外支撑件的上方且与外支撑筋4不接触。

其中，拉绳6至少设置有两根，且两根拉伸均与环状密封充气袋52的上侧连接。

实施例二：

如图4所示，与实施例一的区别在于，积土止落装置5包括由硬质材料制成的安装环55以及设置于安装环55上侧的环状海绵块56，环状海绵块56利用强力胶粘贴的方式固定于安装环55上，环状海绵块56的横截面呈弧形状设置且凹面朝上设置，当环状海绵块56的内凹部位内因为积土而受力时，环状海绵块56的外侧和内侧会发生扩张，从而使得环状海绵块56与桩孔和直管段2之间的配合更加稳定、紧密；其中，在环状海绵块56的上侧涂覆有用于供工作人员判断积土止落装置5安装情况的反光材料层或荧光材料层（图中未标识），当积土止落装置5安装于桩孔内时，安装环55卡设于扁薄弹性段42与分叉板43的夹角之间。

其中，拉绳6至少设置有两根，且两根拉绳6的下端均穿设过环状海绵块56并捆绑固定在安装环55上。

本发明还提供一种如上所述旋挖桩结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：利用若干纵筋和箍筋配合扎制钢筋架，并在其中一钢筋架上周向焊接多件外支撑筋4，并在各件钢筋架上浇筑混凝土以形成钢筋砼；

步骤二：在桩孔内安装钢筋笼1，然后依次安装进各根钢筋砼以组合形成完整的直管段2，并将积土止落装置5随钢筋砼一起安装进行桩孔内；

步骤三：浇筑混凝土以形成砼体3，然后清除落在积土止落装置5上的积土，最后取出积土止落装置5即可。

其中，在步骤二完成后，利用长杆对积土止落装置5倾斜的部位采用捅、挑的方式使积土止落装置5保持平稳。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种旋挖桩结构，包括钢筋笼（1）、由钢筋砼制成的直管段（2）以及由混凝土浇筑形成的砼体（3），所述直管段（2）上套设有用于防止松土直接下落的积土止落装置（5），其特征在于：所述直管段（2）的外壁上设置有若干道环直管的轴线周向排布的外支撑筋（4），所述积土止落装置（5）搭在各件外支撑筋（4）的上端面且与直管段（2）的外壁抵触连接，所述积土止落装置（5）上设置有拉绳（6），所述积土止落装置（5）包括环状密封充气袋（52）以及与环状密封充气袋（52）连接的充气管（53），所述充气管（53）上设置有用于控制充气管（53）导通的阀门（54），所述环状密封充气袋（52）的下侧设置有橡胶垫圈（51），所述外支撑筋（4）包括采用浇筑的方式与直管段（2）一体成型且远离直管段（2）的一端 向上翘曲设置的牛角筋段（41）以及设置于牛角筋段（41）向上翘曲的一端上的扁薄弹性段（42），各所述扁薄弹性段（42）的上端均设置有分叉板（43），各所述分叉板（43）下端与外支撑筋（4）连接且上端朝向靠近直管段（2）的轴线倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的一种旋挖桩结构，其特征在于：所述积土止落装置（5）涂覆有反光材料层或荧光材料层。

3.根据权利要求1所述的一种旋挖桩结构，其特征在于：所述积土止落装置（5）包括安装环（55），所述安装环（55）的上侧设置有环状海绵块（56）。

4.根据权利要求1所述的一种旋挖桩结构，其特征在于：各所述外支撑筋（4）均由弹性金属材料制成，各所述外支撑筋（4）一端与直管段（2）固定且另外一端弯曲向上设置。

5.一种用于如权利要求1-4任一所述旋挖桩结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：利用若干纵筋和箍筋配合扎制钢筋架，并在其中一钢筋架上周向焊接多件外支撑筋（4），并在各件钢筋架上浇筑混凝土以形成钢筋砼；

步骤二：在桩孔内安装钢筋笼（1），然后依次安装进各根钢筋砼以组合形成完整的直管段（2），并将积土止落装置（5）随钢筋砼一起安装进行桩孔内；

步骤三：浇筑混凝土以形成砼体（3），然后清除落在积土止落装置（5）上的积土，最后取出积土止落装置（5）即可。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于：所述步骤二完成后，利用长杆对积土止落装置（5）倾斜的部位采用捅、挑的方式使积土止落装置（5）保持平稳。

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