CN113323011B - 既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法，涉及地基施工的领域，其包括如下步骤，S1、准备工作；S2、打桩；S3、钻孔；S4、安装钢管；S5、加固钢管；S6、重复S3‑S5操作；S7、加固支撑；S8、完工。本申请具有提升对钢管的支撑强度，进而实现钢管的荷载强度，确保托换钢柱高效进行的同时，操作结构简单，材料环保，具有降低施工成本的效果。

Description

既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法

技术领域

本申请涉及地基施工的领域，尤其是涉及一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法。

背景技术

目前在现在的社会生活中，需要对既有建筑进行安全保护，尤其是地基部分，选择埋入钢管托的施工方式进行加固，但是现有的施工方式多是直接在建筑主体底部进行开挖，然后进行施工，这样会直接对建筑地基造成损坏，并也不利于机械设备进行操作，同时现有的施工方式不能够保证钢管和地基结合的紧密性，加固稳定性不足，因此有待提出一种新的施工方法。

现有的专利申请号为CN201810137988.4的中国专利，提出了一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法，钻机在拟托换建筑物一侧工作面，将双壁钻机外壁管打穿地基土至建筑物另一侧，拆除内钻机外壁管；取下外壁管钻头，把欲托换至土体中的与外壁管等直径钢管采用连接器与钻机外壁管锁紧；钻机回拉外壁管，带动托换钢管一同拖动，同时在钻机工作侧逐节卸除外壁管，直到把托换钢管完全拖入预定地基土内；依次逐根完成托换钢管施工；可向托换钢管内置入钢筋笼、灌注水泥浆或水泥砂浆，增加托换钢管的刚度。

针对上述中的相关技术，发明人认为通过托换桩对托换钢管进行支撑，托换钢管仅仅放置于托换桩上，存在有托换桩与托换钢管容易发生错位的缺陷。

发明内容

为了改善托换桩与钢管连接不稳固的问题，本申请提供一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法。

本申请提供的一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法采用如下的技术方案：

一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法，包括如下步骤，

S1、准备工作，在建筑物四侧均开挖且平整场地，保证钻机正常工作；

S2、打桩，在建筑物的两侧均打入多个托换桩，保证托换桩顶端高度低于待钻孔位置，托换桩位置靠近于地基位置；

S3、钻孔，钻机在建筑物的另一侧进行钻孔，并打穿至地基的另一侧，拆除钻机的内钻杆；

S4、安装钢管，将钢管利用连接装置与钻机外壁固定连接，回拉钻机外壁管，钻机带动钢管回拉至地基内的钻孔内；

S5、加固钢管，在钢管内放入钢筋笼后灌注水泥砂浆；

S6、重复S3-S5操作；

S7、加固支撑，利用加固装置加固钢管与托换桩的连接位置；

S8、完工，托换完工后，可在地基的地下空间进行地下结构施工。

通过采用上述技术方案，对地基两侧地面进行开挖整平，在两侧打入托换桩，托换桩靠近于地基的位置，钻机进入到地基的一侧地面，对地基进行水平钻孔，将钻机外壁管与钢管进行连接，钻机回拉后将钢管拉入至钻孔内，通过对钢管进行加固，保证钢管的荷载强度，多次钻孔以及回拉钢管操作后，完成对钢管安装工作，通过加固装置对钢管以及托换桩进行加固，保证托换桩与钢管之间的固定效果。

可选的，钢管靠近于钻机施工的一侧穿出地基的长度尺寸大于另一端穿出地基的长度尺寸。

通过采用上述技术方案，保证位于钻机这一侧的钢管位于托换桩上方，便于连接托换桩与钢管。

可选的，钢管端部沿着竖直方向的两侧均连接有钢板，对钢板进行配筋支护后浇注混凝土，养护后拆除围护形成托换梁。

通过采用上述技术方案，托换梁用于增大多个钢管连接强度，且便于对钢管进行支撑。

可选的，所述钢管沿竖直方向的两侧外壁均固定连接有固定杆，所述固定杆顶端转动连接有卡接块，所述钢板设置有固定槽，所述固定杆穿出所述固定槽后转动至与所述固定槽长度方向垂直的位置。

通过采用上述技术方案，通过卡接块穿出固定槽后转动至与固定槽长度方向垂直的位置，卡接块对钢板竖直方向运动进行限制。

可选的，所述固定槽于所述固定杆的两侧均放置有支撑杆，所述钢板沿其长度方向开设有卡接槽，所述支撑杆的一端固定连接有卡块，所述卡块放置于所述卡接槽内，所述支撑杆另一端固定连接有弧片，所述弧片与所述支撑杆外壁贴合。

通过采用上述技术方案，支撑杆的一端分别与钢板卡接，另一端通过弧片与固定杆贴合，实现钢板与钢管固定牢固的效果。

可选的，所述加固装置包括底座、螺杆以及顶座，所述底座设置有用于螺杆滑动的滑孔，所述顶座与所述螺杆的顶端固定连接，所述底座设置有驱动所述螺杆运动的驱动件。

通过采用上述技术方案，将底座放置于托换桩上，通过驱动件对螺栓杆进行驱动，顶座运动至与钢管抵接的位置，实现钢管与托换桩之间的连接效果。

可选的，所述驱动件设置为螺母，所述螺母与所述底座转动连接，所述螺母与所述螺杆螺旋配合，所述螺杆与所述底座之间设置有限位件。

通过采用上述技术方案，螺母驱动螺杆运动，在限位件的作用下，螺杆的转动被限制，螺杆沿着滑孔的长度方向运动，实现对螺杆驱动的效果。

可选的，所述限位件设置为限位块，所述限位块与所述滑孔内壁固定连接，所述螺杆周向外壁设置有限位槽，所述限位块滑动连接于所述限位槽内，所述限位槽两端为闭合设置。

通过采用上述技术方案，限位块在限位槽内运动，实现对螺杆转动的限制效果，实现螺杆沿着滑孔运动的效果。

可选的，钻机施工地面放置有钢柱，所述钢柱顶端放置有千斤顶，千斤顶输出端与钢管抵接，所述千斤顶与钢管抵接的位置靠近于钢管端部。

通过采用上述技术方案，通过千斤顶与钢柱的支撑作用，实现对钢管端部的支撑效果。

可选的，对托换桩与托换梁之间的加固装置配筋后围护起来，围护过程中将靠近于顶座位置的侧面留设注浆孔，从注浆孔内注入商砼，养护后拆除围护。

通过采用上述技术方案，通过围护以及灌浆，将托换梁与托换桩连接起来，保证托换桩对托换梁的支撑稳固效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.对地基两侧地面进行开挖整平，在两侧打入托换桩，托换桩靠近于地基的位置，钻机进入到地基的一侧地面，对地基进行水平钻孔，将钻机外壁管与钢管进行连接，钻机回拉后将钢管拉入至钻孔内，通过对钢管进行加固，保证钢管的荷载强度，多次钻孔以及回拉钢管操作后，完成对钢管安装工作，通过加固装置对钢管以及托换桩进行加固，保证托换桩与钢管之间的固定效果；

2.驱动固定杆穿过钢板，驱动卡接块转动至与固定槽垂直的位置，将支撑杆放置固定槽内，卡块放入卡接槽内，弧片与固定杆外壁贴合，完成钢板固定稳固效果；对钢板与钢管端部进行围护，通过注入混凝土形成托换梁；

3.将底座放置在托换桩上，驱动螺母转动，在限位块与限位槽的限位作用下，实现对螺杆的驱动效果，顶座运动至与钢管抵接的位置，将钢管与托换桩配筋后围护，朝向围护内浇注商砼，养护后拆除围护，提升钢管荷载强度。

附图说明

图1是本申请实施例的工艺流程示意图；

图2是本申请实施例的整体结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本申请实施例托换桩、钢管、钢柱、千斤顶以及加固装置示意图；

图5是本申请实施例中钢管、钢板、固定杆以及卡接块的示意图；

图6是本申请实施例中钢管、钢板、固定杆以及卡块俯视结构示意图；

图7是图4中B处的放大图。

附图标记：1、地基；2、钢管；3、托换桩；4、钢板；5、托换梁；6、螺纹管；7、固定管；8、螺纹套；9、卡接环；10、抵接环；11、固定杆；12、卡接块；13、固定槽；14、支撑杆；15、卡接槽；16、螺母；17、环片；18、底座；19、螺杆；20、顶座；21、限位块；22、滑孔；23、限位槽；24、钢柱；25、千斤顶；26、卡块。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法。参照图1和图2，既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法包括如下步骤，

S1、准备工作，在建筑物四侧均开挖且平整场地，使得建筑物的地基1漏出，保证钻机正常工作；

S2、打桩，在建筑物的两侧均打入多个托换桩3，保证托换桩3顶端高度低于待钻孔位置，托换桩3位置靠近于地基1位置；托换桩3利用锤击的方法被敲击至土内，托换桩3的处于同一直线上，在打桩之前，可在地面利用白粉划线，保证托换桩3的位置，同时利用激光水平仪控制托换桩3顶端的高度位置，托换桩3高度低于待钻孔位置，保证钻孔工作正常进行。

参照图2和图3，S3、钻孔，钻机在建筑物的另一侧进行钻孔，钻机外壁管保持水平，并打穿至地基1的另一侧，钻机外壁管此时位于托换桩3上方，拆除钻机的内钻机外壁管，此时便于将钻机外壁管与钢管2连接；

S4、安装钢管2，将钢管2利用连接装置与钻机外壁固定连接，回拉钻机外壁管，钻机带动钢管2回拉至地基1内的钻孔内；连接装置包括螺纹管6、固定管7、抵接环10、卡接环9以及螺纹套8，螺纹管6与钻机外壁管固定连接，钻机外壁管设置有与螺纹管6螺纹连接的螺纹槽，固定管7与钢管2的端部固定连接，固定管7与螺纹管6抵接，螺纹套8套设滑移于固定管7外，抵接环10与固定管7靠近于螺纹管6端部的外壁固定连接，卡接环9与螺纹套8远离于螺纹管6的一端固定连接，卡接环9滑移于固定管7外，螺纹套8穿过抵接环10后与螺纹管6螺纹连接，当抵接环10与卡接环9抵接时，实现螺纹管6与固定管7之间的固定效果，且便于实现钢管2与钻机外壁管之间的可拆效果。

参照图4，当钢管2与钻机外壁管完成安装后，钻机外壁管带动钢管2进入到钻孔内，由于托换桩3的存在，保证钻机这一侧的钢管2端部超出托换桩3，地基1另一侧的钢管2位于托换桩3上方，位于钻机这一侧钢管2超出地基1的尺寸大于另一侧钢管2穿出地基1的尺寸；钻机这一侧施工地面放置有钢柱24，钢柱24顶端放置有千斤顶25，千斤顶25输出端与钢管2抵接，千斤顶25与抵钢管2抵接的位置靠近于钢管2端部，在千斤顶25与钢管2的相互配合作用下，实现对钢管2的支撑效果。

S5、加固钢管2，在钢管2内放入钢筋笼后灌注水泥砂浆；朝向钢管2内放置多段钢筋笼后，朝钢管2内灌注水泥砂浆，待水泥固化后，增强钢管2的荷载强度以及支撑强度；

参照图5和图6，S6、重复S3-S5操作；对另一个待钻孔位置进行钻孔后，将钻机外壁管与钢管2连接后，回拉钻机外壁管，钻机外壁管将钢管2带入至钻孔内，朝向钢管2内放置多段钢筋笼且灌注水泥砂浆，完成多个钢管2的安装工作，保证钢管2端部均位于同一竖直平面上；

参照图5和图6，为了实现连接加固钢管2端部，钢管2端部沿竖直方向的两侧外壁均固定连接有钢板4，钢管2沿竖直方向的两侧外壁均固定连接有固定杆11，固定杆11长度方向沿着钢管2截面圆的径向设置，固定杆11顶端转动有卡接块12，卡接块12与固定杆11之间通过转轴转动连接，钢板4设置有固定槽13，固定槽13开口处长度尺寸大于卡接块12长度尺寸，固定槽13开口处宽度尺寸小于卡接块12长度尺寸，当卡接块12穿过固定槽13后，驱动卡接块12绕着固定杆11转动，卡接块12转动至与固定槽13垂直的位置，固定杆11长度尺寸等于固定槽13深度尺寸，实现对钢板4竖直方向运动的限制效果。

固定槽13于固定杆11的两侧均放置支撑杆14，钢板4沿其长度方向开设有卡接槽15，卡接槽15水平截面设置有T字型，支撑杆14的一端固定连接有卡块26，卡块26水平截面也设置为T字型，卡块26沿竖直方向放入至卡接槽15内，实现对支撑杆14水平方向的卡接效果，支撑杆14的另一端固定连接有弧片，弧片截面设置为圆弧状，弧片截面圆弧的半径等于固定杆11截面圆半径，弧片与固定杆11贴合，实现钢板4与钢管2之间固定稳固的效果。

参照图4和图5，对钢板4进行配筋后进行支护，支护后浇注混凝土，养护后钢板4与多个钢管2端部形成托换梁5，托换梁5用于增大多个钢管2连接强度，且便于对钢管2进行支撑。

参照图4和图7，S7、加固支撑，利用加固装置加固钢管2与托换桩3的连接位置；加固装置包括底座18、螺杆19以及顶座20，底座18放置与托换柱上表面，底座18设置有用于螺杆19滑动的滑孔22，顶座20与螺杆19顶端固定连接，底座18设置有驱动螺杆19运动的驱动件，驱动件设置为螺母16，螺母16与底座18转动连接，螺母16与底座18通过轴套实现转动效果，螺母16与滑孔22为共轴线设置，螺母16与螺杆19螺旋配合，螺杆19与底座18之间设置有限位件，限位件用于限制螺杆19转动，限位件设置为限位块21，限位块21与滑孔22内壁固定连接，螺杆19周向外壁设置有限位槽23，限位槽23长度方向沿着滑孔22的轴向设置，限位块21滑动连接于限位槽23内，限位槽23的两端为闭合设置；

驱动螺母16转动，螺母16带动螺杆19运动，在限位块21与限位槽23相对运动的作用下，实现对螺杆19转动的限制效果，螺杆19沿着滑孔22的轴向运动，螺杆19带动顶座20运动至与钢管2的底壁抵接，实现对钢管2的支撑效果。

将托换桩3与托换梁5配筋后围护起来，围护过程中将靠近于顶座20位置的侧面留设注浆孔，通过注浆孔朝向围护内注入商砼，养护后拆卸围护，完成托换桩3与钢管2之间固定稳固的效果，提升对钢管2的荷载能力；

S8、完工，托换完工后，可在地基1的地下空间进行地下结构施工。

本申请实施例一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法的实施原理为：对地面整平后，打入托换桩3，钻机带动钻机外壁管进行钻孔，将螺纹管6与固定管7抵接后，驱动螺纹套8与螺纹管6螺纹连接，抵接环10与卡接环9抵接，完成钢管2与钻机外壁管的固定连接，钻机外壁管回转，将钢管2带入至钻孔内，朝向钢管2内加入多段钢筋笼后注入水泥砂浆，提升钢管2强度；

同时将钢柱24放置在地面上，千斤顶25对钢管2端部进行支撑，驱动固定杆11穿过钢板4，驱动卡接块12转动至与固定槽13垂直的位置，将支撑杆14放置固定槽13内，卡块26放入卡接槽15内，弧片与固定杆11外壁贴合，完成钢板4固定稳固效果；对钢板4与钢管2端部进行围护，通过注入混凝土形成托换梁5；将底座18放置在托换桩3上，驱动螺母16转动，在限位块21与限位槽23的限位作用下，实现对螺杆19的驱动效果，顶座20运动至与钢管2抵接的位置，将钢管2与托换桩3配筋后围护，朝向围护内浇注商砼，养护后拆除围护，提升钢管2荷载强度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1、准备工作，在建筑物四侧均开挖且平整场地，保证钻机正常工作；

S2、打桩，在建筑物的两侧均打入多个托换桩（3），保证托换桩（3）顶端高度低于待钻孔位置，托换桩（3）位置靠近于地基（1）位置；

S3、钻孔，钻机在建筑物的另一侧进行钻孔，并打穿至地基（1）的另一侧，拆除钻机的内钻杆；

S4、安装钢管（2），将钢管（2）利用连接装置与钻机外壁管固定连接，回拉钻机，钻机带动钢管（2）回拉至地基（1）内的钻孔内；钢管（2）靠近于钻机施工的一侧穿出地基（1）的长度尺寸大于另一端穿出地基（1）的长度尺寸；

S5、加固钢管（2），在钢管（2）内放入钢筋笼后灌注水泥砂浆；钢管（2）端部沿着竖直方向的两侧均连接有钢板（4），对钢板（4）进行配筋支护后浇注混凝土，养护后拆除围护形成托换梁（5）；所述钢管（2）沿竖直方向的两侧外壁均固定连接有固定杆（11），所述固定杆（11）顶端转动连接有卡接块（12），所述钢板（4）设置有固定槽（13），所述固定杆（11）穿出所述固定槽（13）后将卡接块（12）转动至与所述固定槽（13）长度方向垂直的位置；所述固定槽（13）于所述固定杆（11）的两侧均放置有支撑杆（14），所述钢板（4）沿其长度方向开设有卡接槽（15），所述支撑杆（14）的一端固定连接有卡块，所述卡块放置于所述卡接槽（15）内，所述支撑杆（14）另一端固定连接有弧片，所述弧片与所述支撑杆（14）外壁贴合；

S6、重复S3-S5操作；

S7、加固支撑，利用加固装置加固钢管（2）与托换桩（3）的连接位置；所述加固装置包括底座（18）、螺杆（19）以及顶座（20），所述底座（18）设置有用于螺杆（19）滑动的滑孔（22），所述顶座（20）与所述螺杆（19）的顶端固定连接，所述底座（18）设置有驱动所述螺杆（19）运动的驱动件；对托换桩（3）与托换梁（5）之间的加固装置配筋后围护起来，围护过程中将靠近于顶座（20）位置的侧面留设注浆孔，从注浆孔内注入商砼，养护后拆除围护；

S8、完工，托换完工后，可在地基（1）的地下空间进行地下结构施工。

2.根据权利要求1所述的既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法，其特征在于：所述驱动件设置为螺母（16），所述螺母（16）与所述底座（18）转动连接，所述螺母（16）与所述螺杆（19）螺旋配合，所述螺杆（19）与所述底座（18）之间设置有限位件。

3.根据权利要求2所述的既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法，其特征在于：所述限位件设置为限位块（21），所述限位块（21）与所述滑孔（22）内壁固定连接，所述螺杆（19）周向外壁设置有限位槽（23），所述限位块（21）滑动连接于所述限位槽（23）内，所述限位槽（23）两端为闭合设置。

4.根据权利要求3所述的既有建筑地基基础下钢管新型托换施工方法，其特征在于：钻机施工地面放置有钢柱（24），所述钢柱（24）顶端放置有千斤顶（25），千斤顶（25）输出端与钢管（2）抵接，所述千斤顶（25）与钢管（2）抵接的位置靠近于钢管（2）端部。

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