CN111576396B - 一种锚杆式人工挖孔桩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锚杆式人工挖孔桩及其施工方法，包括放置在桩孔内的钢筋笼，钢筋笼外侧设有锚杆或钢绞线，桩孔内设有与锚杆配合的锚洞。该施工方法，包括如下步骤：步骤1：先向下挖掘a米；步骤2：借助工作面，挖掘1~3对锚洞；步骤3：由锚洞所在水平面再向下挖掘a米，然后重复步骤1、2；步骤4：在每相邻两组锚洞之间，挖掘凹形环槽；步骤5：组装好钢筋笼之后，测出并标记凹形环槽在钢筋笼中对应位置，在这些位置架设内插筋；步骤6：将锚杆按锚洞深度选择节数进行连接，然后将其打入锚洞；步骤7：放入钢筋笼，将钢筋笼与锚杆连接；步骤8：灌入砂浆。该人工挖孔桩和施工方法可以增加桩承载力。

Description

一种锚杆式人工挖孔桩及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种基础工程的桩基础，具体涉及一种锚杆式人工挖孔桩及其施工方法。

背景技术

人工挖孔桩是用人力挖土、现场浇筑的内插筋混凝土桩，因其具有施工机具简单、占用施工场地小、对周围建筑物无影响、桩身质量可靠、造价较低等优点，在国内外得到较广泛的应用。常见的施工方法就是由人工向下挖掘土(岩)成桩孔,且每挖a米支设模板并浇筑一圈混凝土护壁,如此不断下挖,一直到设计要求的深度。

但是，目前在挖孔过程当中，有可能会使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，混凝土护壁难于施工成型，甚至会被水压冲垮，发生桩身质量问题以及施工安全问题。挖得越深，作业环境便越恶劣，对作业人员的安全威胁就越大，如果遇见有特殊基础设施的施工场地，那人工挖孔桩会有限制，不允许深挖。但是挖得浅，桩侧摩擦力变小，无法满足承载力。所以如何作出一个可以浅挖，但是又可以满足承载力的要求的人工挖孔桩，是一个非常重要的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锚杆式人工挖孔桩及其施工方法，增加桩承载力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种锚杆式人工挖孔桩，其特征在于，包括放置在桩孔内的钢筋笼，钢筋笼外侧设有锚杆或钢绞线，桩孔内设有与锚杆配合的锚洞。

优选的方案中，所述锚杆的端部设有螺纹，锚杆通过连接筒与其他锚杆连接。

优选的方案中，所述钢筋笼内部焊接有内插筋滑槽，所述内插筋滑槽成对焊接在钢筋笼内部，内插筋设置在内插筋滑槽中，内插筋端部设有连接线。

进一步的方案中，钢筋笼内壁设有螺旋肋箍，连接线的自由端穿过螺旋肋箍伸出钢筋笼顶部。

进一步的方案中，所述内插筋滑槽为“L”型结构，内插筋滑槽的竖直端设有换向肋箍，螺旋肋箍的数量为两个，连接线依次穿过下方的螺旋肋箍、换向肋箍以及方的螺旋肋箍后伸出钢筋笼顶部。

进一步的方案中，所述内插筋的一端设有限位部，限位部的尺寸大于钢筋笼的孔隙尺寸，内插筋的另一端的尺寸小于钢筋笼的孔隙尺寸。

进一步的方案中，所述钢筋笼侧壁设有塑料膜，塑料膜设置在内插筋的端部。

优选的方案中，所述锚杆倾斜设置，锚杆与地面的倾斜角度为20°~60°。

进一步的方案中，所述桩孔内设有与内插筋对应的凹形环槽，凹形环槽设置在两层锚洞之间。

本发明还提供一种锚杆式人工挖孔桩的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：先向下挖掘a米，再挖掘0.5米~1米作为工作面；

步骤2：借助工作面，在距离地面a米位置挖掘1~3对锚洞；

步骤3：由锚洞所在水平面再向下挖掘a米，然后重复步骤1、2，直到桩孔深度达到所需深度；

步骤4：在每相邻两组锚洞之间，挖掘凹形环槽；

步骤5：组装好钢筋笼之后，测出并标记凹形环槽在钢筋笼中对应位置，在这些位置焊接内插筋滑槽，在内插筋滑槽内架设内插筋，每一根内插筋端部通过连接线连接，连接线穿过螺旋肋箍后竖直向上伸出钢筋笼顶部；

步骤6：放入钢筋笼，在地面上对连接线伸出钢筋笼的一端施加向上的拉力，使内插筋滑出内插筋滑槽；

步骤7：通过施工人员进行地下操作，将锚杆打入锚洞，并焊接钢筋笼与锚杆；

步骤8：灌入砂浆。

本发明提供的一种锚杆式人工挖孔桩及施工方法具有以下有益效果：

1、本方法与设备施工操作简单，不需要花费较多时间就可以架设完成，且材料成本低；

2、本方法与设备提出了两种增加桩承载力的方法，一种是通过内插筋构建异形桩，另一种是将锚杆插入锚洞后与钢筋笼焊接以增加承载力。这两种方法可以互不干扰一起实施，有效减少了所需开挖的桩孔深度；

3、将内插筋设计为可伸出的结构，可以使钢筋笼在放入桩孔时没有阻碍；

4、异形桩的搭建方法简单，并且加入了可伸出的内插筋，其弹出到内插筋和内后，可以有效防止内插筋和处灌入的砂浆混凝土开裂。

5、通过设置内插筋滑槽，使内插筋可以架设在钢筋笼内部不会滑落。

6、若干个螺旋肋箍可以起到滑轮的作用，使竖直向上的拉力可以转化为拉动内插筋向侧面滑动的力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为钢筋笼的机构示意图；

图2为锚杆的结构示意图；

图3为内插筋的布置示意图；

图4为内插筋和锚杆的分布示意图；

图5为内插筋在内插筋滑槽中的布置示意图；

图6为内插筋滑槽与螺旋肋箍的布置示意图；

图中：桩孔1，钢筋笼2，锚杆3，连接筒4，内插筋5，连接线6，限位部7，塑料膜8，凹形环槽9，内插筋滑槽10，螺旋肋箍11，换向肋箍12。

具体实施方式

如图1和图4所示，一种锚杆式人工挖孔桩，包括放置在桩孔1内的钢筋笼2，钢筋笼2外侧设有锚杆3，钢筋笼2内侧焊接有内插筋滑槽10，内插筋滑槽向桩孔1孔壁呈10~30度的倾角，桩孔1内设有与锚杆3配合的锚洞，内插筋滑槽10上焊接有若干个螺旋肋箍11。

当桩孔1直径较小，不便于锚杆3操作时，可使用粗钢绞线代替锚杆3。粗钢绞线因为有韧度并且可以折叠，可以应对桩孔1直径小、锚杆3在桩孔1内不便安装的情况。

通过将锚杆3或钢绞线插入锚洞后与钢筋笼2连接，增加承载力，可以有效减少所需开挖的桩孔深度。

优选的，如图2所示，所述锚杆3的端部设有螺纹，锚杆3通过连接筒4与其他锚杆3连接，连接筒4与锚杆3通过螺纹副连接。锚杆3可以多根连接在一起，使得在一定限度内，可以通过增加锚杆3节数来增大锚杆3的承载能力。

具体使用时，锚洞沿桩孔1轴心对称，锚洞的直径略大于锚杆3的直径，锚洞的深度大于锚杆3的长度，锚洞的深度不大于锚杆3长度的3倍。

锚杆3与地面的倾斜角度为20°~60°。通过将锚杆3倾斜设置，能够防止锚杆3脱离锚洞，进一步提高承载能力。

优选的，如图3和6所示，还包括内插筋5，所述内插筋5设置在内插筋滑槽10内部，使其可以架起在钢筋笼2内部。每一根内插筋5的端部通过连接线6连接。连接线6可以选择细绞钢线，连接线6依次通过螺旋肋箍11后竖直向上伸出钢筋笼2顶部。

在本实施例中，所述内插筋滑槽10为“L”型结构，内插筋滑槽10的竖直端设有换向肋箍12，螺旋肋箍11的数量为两个，连接线6依次穿过下方的螺旋肋箍11、换向肋箍12以及方的螺旋肋箍11后伸出钢筋笼2顶部。

在灌浆之前，对伸出钢筋笼2的连接线6施加向上的拉力，经过螺旋肋箍11转化成向将内插筋5拉出钢筋笼2的拉力，使内插筋5伸出钢筋笼2，形成异形桩。由于内插筋5在下放钢筋笼2时，位于钢筋笼2内，可以使钢筋笼2在放入桩孔1时没有阻碍。

优选的，所述内插筋5的一端设有限位部7，限位部7的尺寸大于钢筋笼2的孔隙尺寸，内插筋5的另一端的尺寸小于钢筋笼2的孔隙尺寸，每一根内插筋5的远离限位部7的一端通过连接线6连接。通过设置限位部7，可以防止内插筋5脱离钢筋笼2。

通过螺旋肋箍11对连接线6的限位，可以使螺旋肋箍11，方便灌入发挥定滑轮的作用，改变对内插筋5的拉力的方向。

进一步的，所述钢筋笼2侧壁设有塑料膜8，塑料膜8设置在内插筋5的端部。通过设置塑料膜8对内插筋5进行限位，防止在未灌入砂浆时，内插筋5伸出钢筋笼2而影响钢筋笼5的下放。在进行灌浆前，对连接线6施加拉力，使内插筋5穿破塑料膜8伸出钢筋笼2外侧，形成异形桩。

所述桩孔1内设有与内插筋5对应的凹形环槽9，凹形环槽9设置在两层锚洞之间。通过设置凹形环槽9可以对内插筋5进行上下限位，而且可以防止凹形环槽9灌入的砂浆混凝土开裂。

一种锚杆式人工挖孔桩的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：结合实际状况，计算所需开挖的桩孔的直径与深度，先向下挖掘a米（a为实际施工时每次浇注混凝土护壁的单位高度），再挖掘0.5米~1米作为工作面；

步骤2：借助工作面，在距离地面a米位置挖掘1~3对锚洞，锚洞数量视土（岩）质而定，每对锚洞关于桩孔1轴心对称，直径略大于锚杆3，锚洞的深度大于锚杆3的长度，锚洞的深度不大于锚杆3长度的3倍，锚洞与水平面成20°~60°。

步骤3：由锚洞所在水平面再向下挖掘a米，然后重复步骤1、2，直到桩孔1深度达到所需深度；

步骤4：在每相邻两组锚洞之间，挖掘凹形环槽9凹形环槽9宽度约为1/2a米，深度约为20~30厘米；

步骤5：组装好钢筋笼2之后，测出并标记凹形环槽9在钢筋笼2中对应位置，在这些位置焊接内插筋滑槽10，将内插筋5架设在内插筋滑槽10内部，每个位置焊接2~8个内插筋滑槽10，内插筋滑槽10内设置内插筋5，每一根内插筋5通过连接线6连接，连接线6依次穿过螺旋肋箍11，另一端竖直向上伸出钢筋笼2顶端；

步骤6：放入钢筋笼2，对伸出地面的连接线6施加向上的拉力，通过螺旋肋箍11作用改变力的方向，使内插筋5摊入到凹形环槽9内；

步骤7：施工人员进行地下施工，将锚杆3打入锚洞，并焊接钢筋笼2与锚杆3；

步骤8：灌入砂浆。

Claims (7)

1.一种锚杆式人工挖孔桩，其特征在于，包括放置在桩孔（1）内的钢筋笼（2），钢筋笼（2）外侧设有锚杆（3）或钢绞线，桩孔（1）内设有与锚杆（3）配合的锚洞，所述钢筋笼（2）内部焊接有内插筋滑槽（10），所述内插筋滑槽（10）成对焊接在钢筋笼（2）内部，内插筋（5）设置在内插筋滑槽（10）中，内插筋（5）端部设有连接线（6），钢筋笼（2）内壁设有螺旋肋箍（11），连接线（6）的自由端穿过螺旋肋箍（11）伸出钢筋笼（2）顶部，所述内插筋滑槽（10）为“L”型结构，内插筋滑槽（10）的竖直端设有换向肋箍（12），螺旋肋箍（11）的数量为两个，连接线（6）依次穿过下方的螺旋肋箍（11）、换向肋箍（12）以及方的螺旋肋箍（11）后伸出钢筋笼（2）顶部。

2.根据权利要求1所述的一种锚杆式人工挖孔桩，其特征在于，所述锚杆（3）的端部设有螺纹，锚杆（3）通过连接筒（4）与其他锚杆连接。

3.根据权利要求1所述的一种锚杆式人工挖孔桩，其特征在于，所述内插筋（5）的一端设有限位部（7），限位部（7）的尺寸大于钢筋笼（2）的孔隙尺寸，内插筋（5）的另一端的尺寸小于钢筋笼（2）的孔隙尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种锚杆式人工挖孔桩，其特征在于，所述钢筋笼（2）侧壁设有塑料膜（8），塑料膜（8）设置在内插筋（5）的端部。

5.根据权利要求1所述的一种锚杆式人工挖孔桩，其特征在于，所述锚杆（3）倾斜设置，锚杆（3）与地面的倾斜角度为20°~60°。

6.根据权利要求1所述的一种锚杆式人工挖孔桩，其特征在于，所述桩孔（1）内设有与内插筋（5）对应的凹形环槽（9），凹形环槽（9）设置在两层锚洞之间。

7.根据权利要求1~6任一项所述的一种锚杆式人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：先向下挖掘a米，再挖掘0.5米~1米作为工作面；

步骤2：借助工作面，在距离地面a米位置挖掘1~3对锚洞；

步骤3：由锚洞所在水平面再向下挖掘a米，然后重复步骤1、2，直到桩孔（1）深度达到所需深度；

步骤4：在每相邻两组锚洞之间，挖掘凹形环槽（9）；

步骤5：组装好钢筋笼（2）之后，测出并标记凹形环槽（9）在钢筋笼（2）中对应位置，在这些位置焊接内插筋滑槽（10），在内插筋滑槽（10）内架设内插筋（5），每一根内插筋（5）端部通过连接线（6）连接，连接线（6）穿过螺旋肋箍（11）后竖直向上伸出钢筋笼（2）顶部；

步骤6：放入钢筋笼（2），在地面上对连接线（6）伸出钢筋笼（2）的一端施加向上的拉力，使内插筋（5）滑出内插筋滑槽（10）；

步骤7：通过施工人员进行地下操作，将锚杆（3）打入锚洞，并焊接钢筋笼（2）与锚杆（3）；

步骤8：灌入砂浆。

Images