CN111456123A - 一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置及方法，该流沙卸载迫降装置包括用于围挡在桩体截断处的围挡组件和用于将流沙灌入桩体截断处的输沙组件；所述围挡组件可拆卸的安装在截断处的下部桩体上，且其高度大于桩体截处的高度，且所述围挡组件上设有漏沙孔。通过围挡组件围挡在桩体截断处，输沙组件将干沙灌装在截断处用以支撑上部的桩体，同时沙子在上部桩体荷载的作用下漏沙孔流出卸载，使上部桩体缓慢下沉迫降，达到纠偏的目的。该装置结构简单，可控性强，精度高，充分保证建筑物的结构安全，大大节省了建筑物截桩纠偏的成本，且适用于各种桩基工程，具有良好的应用价值。

Description

一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置及 方法

技术领域

本发明涉及一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置及方法。

背景技术

截桩是既有建筑桩基工程纠偏常用的方法，其原理在保证建筑整体安全的情况下，对称分批次对房屋高度较高一侧的桩进行截桩，以增大该侧房屋未截断桩的竖向荷载，迫使其加速沉降，从而使房屋向较高一侧整体回倾。为了保证建筑整体安全，现有的截桩纠偏方法是在需要截断的桩体位置首先做一个反力承台，再在承台上安装千斤顶，用千斤顶将该桩需截断部位的荷载卸除，然后将桩截断，此时该桩的荷载由千斤顶承受，纠偏时需将千斤顶逐次放松使建筑下沉而达到纠偏的目的。由于桩顶的荷载由千斤顶间接的传递给原有桩，结构安全风险大，每次千斤顶放松的高度很难控制，这种方法不仅费时较长效率低，而且可控性很差，精度低，特别是每根桩截除的施工耗费巨大，大大增加了截桩纠偏的成本。另外，由于现有截桩纠偏方法必需要先做承台，再将上部荷载通过千斤顶间接的传递到原有桩上，而实际工程中建筑工程桩大量采用的是预应力管桩，而在预应力管桩的侧面做承台的难度大，费用更高，并存在一定的结构安全风险。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置及方法，对现有的截桩纠偏方法加以改进，将需要迫降的桩体高度直接一次性截除，并在截除处灌装流沙，将上部荷载通过沙层直接的传递到原有桩上，通过沙子的流逝来控制迫降的速度、精度及竖向位移高度，当达到纠偏设计要求时将原有桩在截断处采用加大截面接桩结构将其连接恢复。本方法无需做承台直接进行截桩，适用于各种桩基工程，特别是对预应力管桩工程尤其方便，大大节省了截桩纠偏的成本，也进一步保证了建筑物的结构安全。具体技术方案如下：

一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，包括用于围挡在桩体截断处的围挡组件和用于将流沙灌入桩体截断处的输沙组件；所述围挡组件可拆卸的安装在截断处的下部桩体上，且其高度大于桩体截除的高度，且所述围挡组件上设有漏沙孔。

前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，所述围挡组件为金属或非金属材料制成的倒置的台型筒体；所述漏沙孔为多个，其均分布在围挡组件下部的同一水平面内。

前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，所述输沙组件包括输沙管和装沙漏斗，所述输沙管的一端通入围挡组件内的桩体截断处，另一端与装沙漏斗的底部相连，以便将沙子灌装在桩体截断处。

前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，所述漏沙孔上设有控制阀门，用于控制沙子流出的速度。

优选的，前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，所述漏沙孔为四个，其为圆形孔或方形孔；所述控制阀门为围轴旋转或推拉的挡板。

进一步优选的，前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，所述控制阀门包括固定在漏沙孔边上的阀门座和安装在阀门座上用于挡住漏沙孔并可控制漏沙速度的阀门板。

更进一步优选的，前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，所述阀门板上设有拉手。

前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，所述围挡组件为铁皮或软质塑料制成，其设有可打开的围挡开口。

优选的，前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，所述输沙管为软质的塑料管，其设有便于加长的接头。

前述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，用于截桩纠偏迫降的方法包括步骤如下：

1）截桩：根据实际纠偏需要确定截桩长度，通过截桩机器将需要截除的桩体长度一次性截断；

2）灌沙：将围挡组件安装在截断的下部桩体上，从围挡开口处将截除的桩体缓慢抽出，同时通过输沙组件将流沙从另一侧装入桩体截断处；

3）迫降：待截除的桩体完全抽出，流沙装满桩体截断处时，打开围挡组件漏沙孔上的控制阀门，控制沙子流出的速度，控制截桩沉降速度；

4）恢复桩体：待截断桩体迫降高度达到要求时，通过向桩体截断处注入高强度加固材料，将上桩体和下桩体连接在一起，并将原有桩在截断处采用加大截面接桩结构将其连接恢复，从而完成整个截桩纠偏过程。

本发明具备的有益效果如下：

本发明通过在截除处灌装流沙，实现将需要迫降的桩体高度一次性截除；再用过控制流沙的流逝速度控制迫降的速度、精度及高度。本发明方法大大节省了截桩纠偏的成本，同时大幅提高截桩施工效率，在提高截桩纠偏精度的同时也进一步保证了建筑物的安全。另外，本发明装置简单，却合理易行，所达到的应用效果也非常的显著，具有非常好的应用前景及推广价值。此外，利用流沙卸载，砂砾可找平截桩时截断面上产生的锯痕，截断处的上下桩体可直接通过沙层连接，将上部荷载转递给下部桩体，保持下部桩体能够直接承受上部荷载，省去传统截桩必需要先做承台，再将上部荷载通过千斤顶间接的传递到原有桩上的步骤，进一步简化工序和节省截桩纠偏成本；而且，本发明装置可重复利用，进一步提高截桩纠偏的经济性。因此，本发明具有非常好的实用价值及应用前景。

附图说明

图1为本发明用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置的结构示意图；

图2为本发明的围挡组件结构示意图；

图3为本发明的控制阀门的一种结构示意图；

图4为本发明的控制阀门的另一种结构示意图。

图中：1、桩体截断处；101、下部桩体；102、上桩体；103、截除的桩体；2、围挡组件；201、围挡开口；3、输沙组件；301、输沙管；302、装沙漏斗；303、接头；4、漏沙孔；5、控制阀门；501、阀门座；502、阀门板；503、拉手。

具体实施方式

下面将结合实施例及附图，对本发明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较佳实施例，而不是全部的实施例，亦并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用所揭示的技术内容加以变更或改型等同变化。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

本实施例是一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置其用于截桩迫降的方法，所述流沙卸载迫降装置，如图1至图4所示，包括用于围挡在桩体截断处1的围挡组件2和用于将流沙灌入桩体截断处1的输沙组件3；所述围挡组件2可拆卸的安装在截断处的下部桩体101上，且其高度大于桩体截除的高度，且所述围挡组件2上设有漏沙孔4。围挡组件2围挡在桩体截断处1，输沙组件3将干沙灌装在截断处用以支撑上部的桩体102，同时对下部桩体101施加竖向荷载，沙子在上部桩体荷载的作用下通过围挡组件2上的漏沙孔4流出卸载，使上部桩体102缓慢下沉迫降，达到纠偏的设计值。该装置，结构非常简单，取得效果却非常突出，不仅能控制截桩迫降的速度、精度及高度，还能省去传统截桩通过外加装置恢复下部桩体荷载及弹性模量的步骤，大大简化了工序和节省了截桩纠偏的成本。

本实施例中，所述围挡组件2为金属或非金属材料制成的倒置的台型筒体；所述漏沙孔4为多个，其均分布在围挡组件2下部的同一水平面内。漏沙孔4优选为四个，其形状为圆形、方形或其他形状均可。为了方便控制沙子流出的速度，漏沙孔4上设有控制阀门5来控制沙子流出的速度。该控制阀门5为围轴旋转或推拉的挡板，其结构包括固定在漏沙孔4边上的阀门座501和安装在阀门座501上用于挡住漏沙孔4并可控制漏沙速度的阀门板502，如图3和图4所示，通过旋转或抽拉阀门板502控制流沙速度，达到控制沙体流出的速度，为了方便操作，所述阀门板502上还设有拉手503。。除了本实施例提出的两种形态，该漏沙孔4和控制阀门5还可以为其他等同效果的形式设置。另外，控制阀门5是用来控制流沙速度达到精准控制截桩迫降的速度与高度，因此可以用更加先进的技术手段加以改进，例如增加流量阀的设计等。

本实施例中，所述输沙组件3包括输沙管301和装沙漏斗302，所述输沙管301的一端通入围挡组件2内的桩体截断处1，另一端与装沙漏斗302的底部相连，以便将沙子灌装在桩体截断处1。为了适应不同的施工距离，所述输沙管301为设有便于加长的接头303，同时为了便于施工、收纳盒搬运，所述输沙管301优选使用软质的塑料管。

此外，为了方便施工及便于拆装，本实施例所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其挡组件2优选为铁皮或软质塑料制成，其设有可打开的围挡开口201，通过该围挡开口201可方便地将围挡组件拆下，同时能将截除的桩体部分从该开口取出，同时从另一侧灌装沙子，充分保证建筑物的安全性。

上述的既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，用于截桩迫降的具体方法包括步骤如下：

1）截桩：根据实际纠偏需要确定截桩长度，通过截桩机器将需要截除的桩体103长度一次性截断。而不像传统的截桩方式，必需要先做承台，再将上部荷载通过千斤顶间接的传递到原有桩上。不仅大大提高了施工效率，而且大大的降低了截桩纠偏的成本。

2）灌沙：将围挡组件2安装在截断的下部桩体101上，从围挡开口201处将截除的桩体103缓慢抽出，同时通过输沙组件3将流沙从另一侧装入桩体截断处1。这一步骤进一步保证纠偏建筑的安全性，也为流沙截桩纠偏的应用提供更有效的支撑。

3）迫降：待截除的桩体103完全抽出，流沙装满桩体截断处1时，打开围挡组件2漏沙孔4上的控制阀门5，控制沙子流出的速度，控制截桩沉降速度。相对于传统的截桩纠偏这一方式，更好的控制了纠偏的精度，效果非常突出。

4）恢复桩体：待截断桩体迫降高度达到要求时，通过向桩体截断处1注入高强度加固材料，例如：高流动性的高强微膨胀细石混凝土或砂浆，将上桩体102和下桩体101连接在一起，并将原有桩在截断处采用加大截面接桩结构将其恢复连接，即在原有桩截断处，绑扎加固钢筋，并浇筑混凝土，使其连接处进一步加固，从而完成整个截桩纠偏过程。本发明方法利用流沙卸载，砂砾不仅可找平截桩时截断面上产生的锯痕，提高桩体连接的平稳性，而且可以省去传统截桩必需要先做承台，再将上部荷载通过千斤顶间接的传递到原有桩上，进一步简化了截桩纠偏的工序和节省了成本。

总体而言，本发明装置简单，却合理易行，本发明方法大幅提高截桩施工效率同时大幅降低成本，提高截桩精确性同时保证纠偏建筑物的安全，具有非常好的应用前景及推广价值。

Claims (10)

1.一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：包括用于围挡在桩体截断处（1）的围挡组件（2）和用于将流沙灌入桩体截断处（1）的输沙组件（3）；所述围挡组件（2）可拆卸的安装在截断处的下部桩体（101）上，且其高度大于桩体截除的高度，且所述围挡组件（2）上设有漏沙孔（4）。

2.根据权利要求1所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：所述围挡组件（2）为金属或非金属材料制成的倒置的台型筒体；所述漏沙孔（4）为多个，其均分布在围挡组件（2）下部的同一水平面内。

3.根据权利要求1所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：所述输沙组件（3）包括输沙管（301）和装沙漏斗（302），所述输沙管（301）的一端通入围挡组件（2）内的桩体截断处（1），另一端与装沙漏斗（302）的底部相连，以便将沙子灌装在桩体截断处（1）。

4.根据权利要求1或2所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：所述漏沙孔（4）上设有控制阀门（5），用于控制沙子流出的速度。

5.根据权利要求4所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：所述漏沙孔（4）为四个，其为圆形孔或方形孔；所述控制阀门（5）为围轴旋转或推拉的挡板。

6.根据权利要求5所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：所述控制阀门（5）包括固定在漏沙孔（4）边上的阀门座（501）和安装在阀门座（501）上用于挡住漏沙孔（4）并可控制漏沙速度的阀门板（502）。

7.根据权利要求6所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：所述阀门板（502）上设有拉手（503）。

8.根据权利要求2所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：所述围挡组件（2）为铁皮或软质塑料制成，其设有可打开的围挡开口（201）。

9.根据权利要求3所述的用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降装置，其特征在于：所述输沙管（301）为软质的塑料管，其设有便于加长的接头（303）。

10.一种用于既有建筑桩基工程截桩纠偏的流沙卸载迫降方法，其特征在于：包括步骤如下：

1）截桩：根据实际纠偏需要确定截桩长度，通过截桩机器将需要截除的桩体（103）长度一次性截断；

2）灌沙：将围挡组件（2）安装在截断的下部桩体（101）上，从围挡开口（201）处将截除的桩体（103）缓慢抽出，同时通过输沙组件（3）将流沙从另一侧装入桩体截断处（1）；

3）迫降：待截除的桩体（103）完全抽出，流沙装满桩体截断处（1）时，打开围挡组件（2）漏沙孔（4）上的控制阀门（5），控制沙子流出的速度，控制截桩沉降速度；

4）恢复桩体：待截断桩体迫降高度达到要求时，通过向桩体截断处（1）注入高强度加固材料将上桩体（102）和下桩体（101）连接在一起，并将原有桩在截断处采用加大截面接桩结构将其连接恢复，从而完成整个截桩纠偏过程。

Images