CN114232615A - 一种灌注桩钢护筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灌注桩钢护筒，包括两个及以上的圆筒状的钢筒，两个及以上的所述钢筒上下间隔设置，任意相邻的两个钢筒之间可拆卸地连接有伸缩网，所述伸缩网围成与所述钢筒相匹配的圆筒状结构，位于最上方的钢筒上连接有多根吊装绳；其中，所述伸缩网用于封堵溶洞。本发明提供的灌注桩钢护筒，采用钢筒和伸缩网连接形成，伸缩网用于对灌注桩中的溶洞进行封堵，伸缩网在受到混凝土向外的挤压力时会向溶洞内变形凸出，有助于加强桩身与周边土体的结合，提升桩体的承载力和稳固性；与传统钢护筒相比，该灌注桩钢护筒缩短了筒身长度，减少了材料使用，方便制作、运输和安装，能够降低施工成本、提高施工效率。

Description

一种灌注桩钢护筒

技术领域

本发明涉及土建工程施工技术领域，更具体地，涉及一种灌注桩钢护筒。

背景技术

在房建及市政施工领域，灌注桩的施工范围越来越广，而对于岩溶地区的灌注桩施工时，经常遇到溶洞。由于地下环境复杂，不易探明溶洞位置、大小及走向，存在塌孔的风险，往往会对施工造成极大的难度，增加了施工危险性和成本损耗。

为了解决地下溶洞对灌注桩施工的影响，目前对灌注桩成孔施工遇到溶洞的处理方法主要分为将溶洞填充和封堵两种：溶洞填充一般是在地面进行钻进溶洞之后，向溶洞内灌注填充介质，待填充介质凝结稳固之后再进行桩身成孔灌注施工，该方法会增加人工、机械、材料等额外投入，且由于地下溶洞分布的不确定性，对施工成本不能可靠的预估，施工工期不能得到有效的保证；溶洞封堵常用于桩身周边存在不良土质、地下水或是较大溶洞的情况，钻进桩孔前采用普通通长钢护筒打入包含桩身的外围土体，将周边土体与桩孔部位隔绝形成保护后再进行桩身成孔灌注施工，然而此方法所需钢材量较大，且钢护筒基本无法回收，制作安装耗时耗力，造成成本增加的同时也极易造成工期延误。因此，如何能够在保证桩基强度的前提下，快速且能够有效控制施工成本的情况下完成桩基施工是目前需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种灌注桩钢护筒，旨在解决现有技术中存在的问题。

根据本发明，提供一种灌注桩钢护筒，包括两个及以上的圆筒状的钢筒，两个及以上的所述钢筒上下间隔设置，任意相邻的两个钢筒之间可拆卸地连接有伸缩网，所述伸缩网围成与所述钢筒相匹配的圆筒状结构，位于最上方的钢筒上连接有多根吊装绳；其中，所述伸缩网用于封堵溶洞。

优选地，所述钢筒的上下两端分别开设有多个吊装孔，多个所述吊装孔沿所述钢筒的周向均匀分布，所述伸缩网的上下两端分别设有多个挂钩，所述伸缩网两端的挂钩分别挂接在两个钢筒端部的吊装孔上。

优选地，所述吊装绳为钢丝绳。

优选地，位于最上方的钢筒的上端设有多个第一保险扣，多根所述吊装绳的下端分别对应连接在多个所述第一保险扣上。

优选地，所述伸缩网为矩形片状结构，所述伸缩网水平方向的两端分别对应设置有多个吊环和多个第二保险扣，所述第二保险扣用于与所述吊环相连接。

优选地，所述伸缩网包括多个承重环，多个所述承重环呈矩形阵列分布，各个所述承重环上分别连接有四个伸缩杆，所述承重环与相邻的四个承重环之间通过四个所述伸缩杆相连接。

优选地，呈四边形排列的四个邻近的所述承重环以及依次连接该四个承重环的所述伸缩杆之间形成网孔，所述网孔的尺寸小于混凝土中骨料的尺寸。

优选地，所述承重环为圆环状结构，所述伸缩杆的两端分别设有一转向环，所述伸缩杆通过所述转向环连接在所述承重环上，所述转向环可沿所述承重环的周向滑动。

优选地，所述伸缩杆为圆柱螺旋拉伸弹簧。

优选地，所述圆柱螺旋拉伸弹簧的外部套设有保护套管。

本发明提供的灌注桩钢护筒，采用钢筒和伸缩网连接形成，伸缩网用于对灌注桩中的溶洞进行封堵，伸缩网在受到混凝土向外的挤压力时会向溶洞内变形凸出，有助于加强桩身与周边土体的结合，提升桩体的承载力和稳固性；与传统钢护筒相比，该灌注桩钢护筒缩短了筒身长度，减少了材料使用，方便制作、运输和安装，能够降低施工成本、提高施工效率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出了根据本发明实施例的灌注桩钢护筒的结构示意图。

图2示出了根据本发明实施例的灌注桩钢护筒中伸缩网的结构示意图。

图3示出了根据本发明实施例的灌注桩钢护筒中伸缩网的局部结构示意图。

图4示出了本发明实施例中的伸缩网拉伸后的局部结构示意图。

图5示出了本发明实施例中的伸缩网拉伸后转向环在承重环上滑移位置后的局部结构示意图。

图6示出了根据本发明实施例的灌注桩钢护筒的另一结构示意图。

图7示出了根据本发明实施例的灌注桩钢护筒放入桩孔中溶洞位置的示意图。

图8示出了根据本发明实施例的灌注桩钢护筒放入桩孔中灌注混凝土后伸缩网拉伸变形后的示意图。

图中：钢筒1、吊装孔11、伸缩网2、承重环21、转向环22、伸缩杆23、保护套管24、挂钩25、吊环26、第二保险扣27、吊装绳3、第一保险扣4、桩孔5、溶洞6。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

本发明提供一种灌注桩钢护筒，包括两个及以上的圆筒状的钢筒1，两个及以上的所述钢筒1上下间隔设置，任意相邻的两个钢筒1之间可拆卸地连接有伸缩网2，所述伸缩网2围成与所述钢筒1相匹配的圆筒状结构，位于最上方的钢筒1上连接有多根吊装绳3；其中，所述伸缩网2用于封堵溶洞。

如图1所示，图1为包括两个钢筒1和一个伸缩网2的灌注桩钢护筒结构，上方的钢筒1连接有吊装绳3，吊装绳3用于将该灌注桩钢护筒送入桩孔中溶洞所在位置，使伸缩网2处于溶洞位置并且覆盖溶洞的上下沿口，下方的钢筒1可以依靠自身重力起到对伸缩网2拉伸的作用。参见图6，图6为包括三个钢筒1和两个伸缩网2的灌注桩钢护筒结构，这种形式的灌注桩钢护筒可以适用于桩孔中同时存在两个上下分布的溶洞的情况。

该灌注桩钢护筒中，所述钢筒1的上下两端分别开设有多个吊装孔11，多个吊装孔11沿钢筒1的周向均匀分布，伸缩网2的上下两端分别设有多个挂钩25，伸缩网2两端的挂钩25分别挂接在两个钢筒1端部的吊装孔11上。位于最上方的钢筒1上端的吊装孔11可以用于吊装绳3的连接。可以理解的是，在实际应用时，位于最下方的钢筒1的下端可以不用开设吊装孔11，位于最上方的钢筒1的上端可以加工与吊装绳3数量相同的吊装孔11，以降低钢筒1的加工制作成本。如图1所示，本实施例中，位于最上方的钢筒1的上端加工有三个吊装孔11，三个吊装孔11沿钢筒1的周向均匀分布，三个吊装孔11上分别连接一个吊装绳3。

所述吊装绳3用于下放钢筒1和伸缩网2的组合体结构至桩孔中溶洞位置，吊装绳3的上端用于在灌注桩的钢筋笼下放前连接在地面固定装置上，待钢筋笼下放之后，吊装绳3的上端可系挂在钢筋笼的主筋上，一同浇筑至灌注桩的桩身内。本实施例中，所述吊装绳3为钢丝绳；位于最上方的钢筒1的上端设有多个第一保险扣4，所述保险扣连接在钢筒1上端的吊装孔11上，多根吊装绳3的下端分别对应连接在多个第一保险扣4上，为了方便钢丝绳与第一保险扣4之间的连接，钢丝绳下端可以编制出绳环结构，第一保险扣4分别连接在钢丝绳的绳环结构和钢筒1的吊装孔11上，从而将钢丝绳与钢筒1相连接，连接快捷方便，省时省力。

所述伸缩网2为矩形片状结构，伸缩网2水平方向的两端分别对应设置有多个吊环26和多个第二保险扣27，第二保险扣27用于与吊环26相连接。第二保险扣27与吊环26连接后，矩形片状结构的伸缩网2围成圆筒状结构，从而可以通过上下两端设置的挂钩25与两个钢筒1相连接。伸缩网2的这种结构，另一个优点是，在桩孔直径较大时，可以将两个及两个以上的伸缩网2相连接，从而围成与桩孔直径相匹配的筒状结构。

参见图2和图3，所述伸缩网2包括多个承重环21，多个承重环21呈矩形阵列分布，各个承重环21上分别连接有四个伸缩杆23，承重环21与相邻的四个承重环21之间通过四个所述伸缩杆23相连接。承重环21具有一定的刚度和强度，能够承受混凝土浇筑后的挤压力，伸缩件应具有一定的弹性，能够在桩孔中浇筑混凝土后，收到混凝土的挤压力的作用产生一定的变形，使伸缩网2产生朝向溶洞的凸起，从而起到封堵溶洞的作用。本实施例中，承重环21为钢质环状结构圆环。

在所述伸缩网2中，呈四边形排列的四个邻近的承重环21以及依次连接该四个承重环21的伸缩杆23之间形成网孔，所述网孔的尺寸小于混凝土中骨料的尺寸，从而保证在桩孔中浇筑混凝土后，混凝土骨料不会从伸缩网2的网孔中外溢到溶洞中。

进一步地，所述承重环21为圆环状结构，伸缩杆23的两端分别设有一转向环22，转向换也为圆环状结构，伸缩杆23通过转向环22连接在承重环21上，转向环22可沿承重环21的周向滑动。转向环22具有一定的刚度和韧性，保证了当伸缩网2受到张力时能够向任意方向扩张。

本实施例中，所述伸缩杆23为圆柱螺旋拉伸弹簧，圆柱螺旋拉伸弹簧的两端分别连接一个转向环22，圆柱螺旋拉伸弹簧的两端分别通过转向环22连接在相邻的两个承重环21上。当伸缩网2受到张力时，圆柱螺旋拉伸弹簧将被拉长，使伸缩网2向外扩张，形成凸起结构，进而能够对溶洞进行有效封堵，同时有助于加强桩身与周边土体的结合，提升桩体的承载力和稳固性。

进一步地，本实施例中，所述圆柱螺旋拉伸弹簧的外部套设有保护套管24。所述保护套管24为一内部中空的细小管状结构，保护套管24的内径与圆柱螺旋拉伸弹簧的外径相匹配，保护套管24的长度与圆柱螺旋拉伸弹簧相匹配，弹簧被拉伸前，保护套管24的两端抵接在两个转向环22上。保护套管24能够保护圆柱螺旋拉伸弹簧在施工过程中不被损坏导致形变失去弹性，也能保证圆柱螺旋拉伸弹簧不会被无限制拉长失去弹性。

参见图4，为本实施例的伸缩网拉伸后的局部结构示意图，图中可以看出，伸缩网2受到张力后，圆柱螺旋拉伸弹簧被拉伸变长，从而伸缩网2能够形成朝向一侧的凸起形变，可以对桩孔中的溶洞进行有效封堵。参见图5，为本实施例的伸缩网拉伸后转向环在承重环上滑移位置后的局部结构示意图，伸缩网2在一个方向的变形大于另一个方向的变形时，即两个相垂直的方向的变形不一致时，转向环22可以在承重环21上滑移，以适应其形状变化，使圆柱螺旋拉伸弹簧受到的拉力始终沿其轴线方向，从而使弹簧自身保持为直线状态，不受破坏。

下面结合图7和图8，对本发明的灌注桩钢护筒的使用过程进行说明：

在岩溶地区进行灌注桩作业时，先进行地勘详勘，通过一桩一勘得知桩位下地质信息，本实施例中，桩身穿越上下两个溶洞。

首先进行场地平整、放线定位，将桩位信息标记出，桩机进场后将钻头中心与桩位中心对正，桩机成孔直径可比设计桩径偏大，开始钻进至溶洞6上壁，判断是否存在塌孔风险，若存在塌孔风险则拔出桩机钻头，在桩孔中下放灌注桩钢护筒后再继续钻进，若不存在塌孔风险则继续钻进至桩底端设计标高后拔出钻头，再在成型后的桩孔5中下放灌注桩钢护筒。

桩孔5成型后，探明溶洞6的标高信息，由溶洞6上端标高减去溶洞6下端标高得出溶洞6的发展高度，随即采用高度大于溶洞6发展高度的伸缩网2制作灌注桩钢护筒(即伸缩网2的上端高于溶洞的上端，伸缩网2的下端低于溶洞的下端，伸缩网2的纵向尺寸要大于溶洞的发展高度)，根据桩径大小，通过调整伸缩网2上的保险扣和吊环的位置和绑扣方式来使得伸缩网2围绕成一个直径大于桩径的筒体结构，再将围绕成筒体结构的伸缩网2上端的挂钩穿过位于最上方的第一个钢筒下端的吊装孔，将围绕成筒体结构的伸缩网2下端的挂钩穿过第二个钢筒上端的吊装孔。本实施例中有上下两个溶洞6，第二个钢筒的高度小于上方溶洞的下沿与下方溶洞上沿之间的距离，采用同样地方式连接用于封堵下方溶洞的伸缩网2，以及最下方的第三个钢筒，使之形成由上至下为钢筒-伸缩网-钢筒-伸缩网-钢筒的新型灌注桩钢护筒。位于最上端的第一个钢筒的上端的吊装孔中穿挂有第一保险扣，第一保险扣连接钢丝绳的下端，本实施例中位于最上方的第一个钢筒的上端连接有三根钢丝绳。下放该灌注桩钢护筒时，由施工人员手握钢丝绳或者通过辅助机械系紧钢丝绳，将该灌注桩钢护筒提升到桩孔中心正上方，对准后将该灌注桩钢护筒缓慢下放，直至该灌注桩钢护筒的两个伸缩网2分别达到桩孔中的两个溶洞6位置，确保该灌注桩钢护筒的上下两个伸缩网2的纵向方向能够完全覆盖住溶洞6的纵向走向，同时将钢丝绳的上端连接在地面上，使该灌注桩钢护筒在桩孔中的位置保持稳定。

该灌注桩钢护筒下放完成后，可用吊车等机械下放灌注桩的钢筋笼，待钢筋笼下放之后，钢丝绳的上端即可套设在钢筋笼最上端的主筋之上，随后浇筑混凝土成桩。在进行浇筑时，由于受到混凝土在灌注桩钢护筒内产生向外扩张的力，伸缩网2上的伸缩杆开始发生形变(具体表现为圆柱螺旋拉伸弹簧拉长，连接圆柱螺旋拉伸弹簧的转向环受到弹力在承重环上发生位移，改变原有伸缩网2的结构)，伸缩网2会产生凸向溶洞内的形变约束，将混凝土约束成局部环状结构，等混凝土凝固之后，该部分可以加强桩身与周边土体的结合，提升桩体的承载力和稳固性。

综上所述，本发明提供的灌注桩钢护筒具有如下优点：

1、该灌注桩钢护筒采用钢筒和伸缩网连接形成，与传统的钢护筒相比，该灌注桩钢护筒缩短了筒身长度，减少了材料使用，方便制作、运输、安装；

2、该灌注桩钢护筒通过使用伸缩网，重量较轻，安装时无需机械吊装，可仅靠人工即可下放至桩孔内，能够降低施工成本，提高施工效率；

3、该灌注桩钢护筒组装方便，钢筒与吊装绳可通过第一保险扣实现快速连接，伸缩网与钢筒之间可通过挂钩快速连接，伸缩网可通过第二保险扣和吊环随意调节围绕成筒形结构的直径的大小，适用于各种桩径的灌注桩的施工，同时能够设置多个伸缩网对桩孔中的多个溶洞进行封堵施工，适用于桩身穿越多个溶洞的复杂施工环境；

4、、该灌注桩钢护筒使用时，当进行混凝土浇筑的时候，伸缩网围绕形成的筒形结构由于受到内部混凝土向外的挤压力将会向溶洞内凸出，形成环状结构，有助于加强桩身与周边土体的结合，提升桩体的承载力和稳固性。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种灌注桩钢护筒，其特征在于，包括两个及以上的圆筒状的钢筒，两个及以上的所述钢筒上下间隔设置，任意相邻的两个钢筒之间可拆卸地连接有伸缩网，所述伸缩网围成与所述钢筒相匹配的圆筒状结构，位于最上方的钢筒上连接有多根吊装绳；其中，所述伸缩网用于封堵溶洞。

2.根据权利要求1所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，所述钢筒的上下两端分别开设有多个吊装孔，多个所述吊装孔沿所述钢筒的周向均匀分布，所述伸缩网的上下两端分别设有多个挂钩，所述伸缩网两端的挂钩分别挂接在两个钢筒端部的吊装孔上。

3.根据权利要求2所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，所述吊装绳为钢丝绳。

4.根据权利要求3所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，位于最上方的钢筒的上端设有多个第一保险扣，多根所述吊装绳的下端分别对应连接在多个所述第一保险扣上。

5.根据权利要求2所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，所述伸缩网为矩形片状结构，所述伸缩网水平方向的两端分别对应设置有多个吊环和多个第二保险扣，所述第二保险扣用于与所述吊环相连接。

6.根据权利要求5所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，所述伸缩网包括多个承重环，多个所述承重环呈矩形阵列分布，各个所述承重环上分别连接有四个伸缩杆，所述承重环与相邻的四个承重环之间通过四个所述伸缩杆相连接。

7.根据权利要求6所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，呈四边形排列的四个邻近的所述承重环以及依次连接该四个承重环的所述伸缩杆之间形成网孔，所述网孔的尺寸小于混凝土中骨料的尺寸。

8.根据权利要求6所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，所述承重环为圆环状结构，所述伸缩杆的两端分别设有一转向环，所述伸缩杆通过所述转向环连接在所述承重环上，所述转向环可沿所述承重环的周向滑动。

9.根据权利要求6所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，所述伸缩杆为圆柱螺旋拉伸弹簧。

10.根据权利要求9所述的灌注桩钢护筒，其特征在于，所述圆柱螺旋拉伸弹簧的外部套设有保护套管。

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