CN114575336A - 上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法 - Google Patents
上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114575336A CN114575336A CN202210244701.4A CN202210244701A CN114575336A CN 114575336 A CN114575336 A CN 114575336A CN 202210244701 A CN202210244701 A CN 202210244701A CN 114575336 A CN114575336 A CN 114575336A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pile
- corrosion
- welding
- resistant
- solid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 122
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002103 nanocoating Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims abstract description 9
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 76
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 49
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 24
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 8
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 7
- 230000003487 anti-permeability effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 6
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 5
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- -1 pebbles Substances 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/24—Prefabricated piles
- E02D5/30—Prefabricated piles made of concrete or reinforced concrete or made of steel and concrete
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
- C04B41/5035—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5072—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with oxides or hydroxides not covered by C04B41/5025
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/06—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against corrosion by soil or water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/52—Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments
- E02D5/523—Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments composed of segments
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/58—Prestressed concrete piles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/24—Sea water resistance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Paleontology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明公开了上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法，涉及土木工程技术领域，解决了上部下部的预制桩均采用实心结构，则下部的预制桩接触的土层含腐蚀性介质很少，采取造价高的实心方桩造成浪费问题和在打桩时，预制桩因无法抗拒桩土之间的摩阻力而导致涂层脱落的问题。本发明提出的上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法，在上部防腐实心桩的表面设置Fe3O4@SiO2纳米涂层，避免像其他涂层材料在打桩时因无法抗拒桩土之间的摩阻力而导致涂层脱落的现象，下部节能管桩位于地下水位以下，处于无氧环境、不易腐蚀的环境，采用简易的预应力管桩或竹节桩，降低了整个桩的成本，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法。
背景技术
为推动绿色施工，实现节能环保的建造方式，国家大力推广装配式建筑，混凝土预制桩因其施工快捷、方便，质量可控、环保等特点，在交通建设、工民建等众多领域得到广泛应用。
中国专利CN213173702U公开一种两两预制桩之间的连接件，包括外筒、定位内筒、定位螺母以及由弹性材料制成的卡接件，所述外筒的顶面设置有用于定位待连接上预制桩的定位孔，所述定位内筒置于所述外筒内部，所述卡接件通过所述定位内筒和所述定位螺母定位固定在所述外筒内；所述定位孔的内径大于所述待连接上预制桩内加强钢筋的外径且小于所述加强钢筋底部的定位头的外径，所述卡接件的卡口的内径小于所述待连接下预制桩内加强钢筋顶部的连接头的外径且大于所述连接头的脖颈部的外径。与现有技术相比，该实用新型结构简单，施工便捷，同时能够抗横向载荷，有效提高两两预制桩之间接桩的稳定性。
该申请虽然在一定程度上解决了背景技术中的问题，但是该申请中存在以下问题：1、在沿海地区地表下存在深厚的海淤泥土层，其上部3-4m厚的土层含水量较大，临近海滨地区甚至浸没海水中，随着潮汐变化其地下水位也随其发生变化，位于潮汐区土层中的预制桩受盐渍土腐蚀特别严重，结构的耐久性也受到严重威胁，采用上下同类型的预制桩进行连接，上部下部的预制桩均采用实心结构，则下部的预制桩接触的土层含腐蚀性介质很少，采取造价高的实心方桩造成浪费；2、预制桩并没有经过防腐处理，或者在预制桩的表层涂抹一层防腐涂层，但是在打桩时，预制桩因无法抗拒桩土之间的摩阻力而导致涂层脱落防腐失效的后果。
发明内容
本发明的目的在于提供上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法，将预制桩分为上部防腐实心桩和下部节能管桩，上部防腐实心桩工作于土层含水量较大，受盐渍土腐蚀特别严重的海淤泥土层中，上部防腐实心桩采用改变混凝土成分的方法，提升了上部防腐实心桩的防腐蚀效果，同时在上部防腐实心桩的表面设置Fe3O4@SiO2纳米涂层，Fe3O4@SiO2纳米涂层与防腐桩本体构成一个整体，避免像其他涂层材料在打桩时因无法抗拒桩土之间的摩阻力而导致涂层脱落的现象，大大提升了上部防腐实心桩的抗腐蚀能力；下部节能管桩位于地下水位以下，处于无氧环境、不易腐蚀的环境，采用简易的预应力管桩或竹节桩，降低了整个桩的成本，节能环保；上部防腐实心桩和下部节能管桩通过钢制桩头和截面变换部件焊接，改变不同形状的截面变换部件就可以将不同类型桩连接起来，使用简单，能够适用于各种不同类型桩，进而减少制桩成本；采用视频采集单元和多种传感器采集数据，通过控制模块完成数据分析和决策，控制吊装组件、打桩机和焊接机械手工作，完成整个桩的起吊、沉桩、焊接，自动化程度高，最终解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 上下不同类型的防腐耐久预制桩采用多功能接头，包括上部防腐实心桩和下部节能管桩，所述上部防腐实心桩包括防腐桩本体，防腐桩本体的表面设置有Fe3O4@SiO2纳米涂层，防腐桩本体的下端施工现场与钢制桩头的一端焊接连接，防腐桩本体的表面设置有Fe3O4@SiO2纳米涂层，防腐桩本体的下端设置有固定连接头，固定连接头与钢制桩头焊接，所述下部节能管桩的上端施工现场焊接有截面变换部件，截面变换部件的上端施工现场与钢制桩头焊接。
优选的，所述防腐桩本体为耐腐蚀混凝土和预应力钢筋浇筑制成的实心方桩、切角实心方桩或者多边形实心方桩。
优选的，所述耐腐蚀混凝土由以下重量份原料组成：水30份、水泥63份、砂129份、石子251份、粉煤灰10份、矿渣微粉28份、减水剂4份、阻锈剂3份和抗渗剂6份。
优选的，所述钢制桩头包括多边形焊接块和圆柱形插柱，多边形焊接块一侧的圆心位置上焊接有圆柱形插柱，圆柱形插柱与截面变换部件插接，固定连接头的一端与多边形焊接块一侧的圆心位置焊接，。
优选的，所述固定连接头与防腐桩本体浇筑连接，固定连接头置于防腐桩本体内的一端设置有限位块，限位块的下表面设置有爪钉。
优选的，所述截面变换部件包括多边形承接板和底部焊接套圈，多边形承接板的另一侧焊接有底部焊接套圈，底部焊接套圈与下部节能管桩焊接。
优选的，所述多边形承接板上开设有圆柱插孔，圆柱插孔与圆柱形插柱插接。
优选的，所述下部节能管桩为圆形的管桩或者竹节桩，下部节能管桩的上端有钢质端头板，钢质端头板与底部焊接套圈焊接。
本发明要解决的另一技术问题是提供上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的成桩方法，还包括打桩系统，成桩方法包括以下步骤：
S1测绘与计算：根据地质勘察报告中地下水位标高及整根连接桩长计算变换节点位置，即计算上部防腐实心桩与下部节能管桩各自的长度，并确定上部防腐实心桩与下部节能管桩各自的形状；
S2制造上部防腐实心桩：
S21：将水、水泥、砂、石子、粉煤灰、矿渣微粉、减水剂、阻锈剂和抗渗剂称重后混合均匀，制成泥状耐腐蚀混凝土；
S22：将泥状耐腐蚀混凝土浇筑到已经布置好预应力钢筋和固定连接头的模具内，初步完成防腐桩本体；
S23：在防腐桩本体初凝阶段混凝土达到一定强度进行涂层，防腐桩本体直接进入涂层滚筒智能设备中，在防腐桩本体的表面均匀涂上Fe3O4@SiO2纳米涂层，涂抹时，要保证表面平整，但不必过于光滑；
S24：等待防腐桩本体和Fe3O4@SiO2纳米涂层凝固，Fe3O4@SiO2纳米涂层与防腐桩本体构成一个整体，制成上部防腐实心桩；
S3制造截面变换部件：
S31：制作钢制桩头根据钢制桩头的尺寸，确定多边形承接板的形状和大小；
S32：将多边形承接板和底部焊接套圈焊接；
S4连接上部防腐实心桩和下部节能管桩：
S41：打桩系统将下部节能管桩吊起，并施打下部节能管桩，下部节能管桩的下端扎入土层中；
S42：下部节能管桩长度等于整根连接桩长减去水位变动区深度再减去1米影响深度，下部节能管桩沉入到离地面1米时，把截面变换部件与下部节能管桩的上端套接，并将截面变换部件与下部节能管桩上端的钢质端头板进行焊接；
S43：将钢制桩头焊接到上部防腐实心桩的固定连接头上，然后再吊上部防腐实心桩下沉，钢制桩头上的圆柱形插柱坐进截面变换部件上的圆柱插孔内，多边形承接板与多边形焊接块相抵，将多边形承接板与多边形焊接块焊接，从而固定了截面变换部件与钢制桩头，将上部防腐实心桩和下部节能管桩焊接成整体。
优选的，所述打桩系统包括吊装组件、打桩机、焊接机械手、控制模块和采集模块，控制模块分别与吊装组件、打桩机、焊接机械手和采集模块电性连接，采集模块包括视频采集单元、深度传感器和位置传感器，吊装组件、打桩机和焊接机械手上均安装有视频采集单元和位置传感器，打桩机上安装有深度传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提出的上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法，将预制桩分为上部防腐实心桩和下部节能管桩，上部防腐实心桩工作于土层含水量较大，受盐渍土腐蚀特别严重的海淤泥土层中，上部防腐实心桩采用改变混凝土成分的方法，提升了上部防腐实心桩的防腐蚀效果，同时在上部防腐实心桩的表面设置Fe3O4@SiO2纳米涂层，防腐桩本体初凝阶段进行涂层，Fe3O4@SiO2纳米涂层与防腐桩本体构成一个整体，避免像其他涂层材料在打桩时因无法抗拒桩土之间的摩阻力而导致涂层脱落的现象，大大提升了上部防腐实心桩的抗腐蚀能力；
2、本发明提出的上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法，下部节能管桩位于地下水位以下，处于无氧环境、不易腐蚀的环境，采用简易的预应力管桩或竹节桩，降低了整个桩的成本，节能环保；
3、本发明提出的上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法，上部防腐实心桩和下部节能管桩通过钢制桩头和截面变换部件焊接，改变不同形状的截面变换部件就可以将不同类型桩连接起来，使用简单，能够适用于各种不同类型桩，进而减少制桩成本；
4、本发明提出的上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法，采用视频采集单元和多种传感器采集数据，通过控制模块完成数据分析和决策，控制吊装组件、打桩机和焊接机械手工作，完成整个桩的起吊、沉桩、焊接，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的爆炸图；
图3为本发明的防腐桩本体剖面图；
图4为本发明的钢制桩头结构图；
图5为本发明的钢制桩头与截面变换部件连接结构图；
图6为本发明的截面变换部件结构图；
图7为本发明的打桩系统模块图；
图8为本发明的工作流程图；
图9为本发明的制造上部防腐实心桩流程图；
图10为本发明的上部防腐实心桩和下部节能管桩连接流程图。
图中：1、上部防腐实心桩；11、防腐桩本体；111、Fe3O4@SiO2纳米涂层；112、固定连接头；1121、限位块；1122、爪钉；12、钢制桩头；121、圆柱形插柱；122、多边形焊接块；2、下部节能管桩；21、截面变换部件；211、多边形承接板；2111、圆柱插孔；212、底部焊接套圈；3、打桩系统；31、吊装组件；32、打桩机；33、焊接机械手；34、控制模块；35、采集模块；351、视频采集单元；352、深度传感器；353、位置传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4，上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，包括上部防腐实心桩1和下部节能管桩2，上部防腐实心桩1包括防腐桩本体11和钢制桩头12，防腐桩本体11的下端与钢制桩头12的一端焊接连接，防腐桩本体11的表面设置有Fe3O4@SiO2纳米涂层111，防腐桩本体11的下端设置有固定连接头112，固定连接头112与钢制桩头12焊接，防腐桩本体11为耐腐蚀混凝土和预应力钢筋浇筑制成的实心方桩、切角实心方桩或者多边形实心方桩，根据现实需要，选择表面棱角不同的方柱，棱角越多的方柱，且表面摩擦力相对较大，提高上部防腐实心桩1的整体牢固性，钢制桩头12包括多边形焊接块122和圆柱形插柱121，固定连接头112与防腐桩本体11浇筑连接，固定连接头112的另一端与多边形焊接块122一侧的圆心位置焊接，多边形焊接块122另一侧的圆心位置上焊接有圆柱形插柱121，圆柱形插柱121与截面变换部件21插接，圆柱形插柱121用于固定上部防腐实心桩1的位置，通过多边形焊接块122实现上部防腐实心桩1与下部节能管桩2的焊接，固定连接头112置于防腐桩本体11内的一端设置有限位块1121，限位块1121的下表面设置有爪钉1122，在浇筑防腐桩本体11时，将固定连接头112带有限位块1121的一端与浇筑防腐桩本体11浇筑成一体，爪钉1122能够增加限位块1121与耐腐蚀混凝土的连接牢固力，防止限位块1121脱离浇筑防腐桩本体11。
耐腐蚀混凝土由以下重量份原料组成：水30份、水泥63份、砂129份、石子251份、粉煤灰10份、矿渣微粉28份、减水剂4份、阻锈剂3份和抗渗剂6份，本耐腐蚀混凝土与普通混凝土的成分对比如下表：
相比于普通的混凝土成分，本耐腐蚀混凝土掺加减水剂减少混凝土内部微细孔隙，使混凝土密实，切断腐蚀介质扩散路径，掺加抗渗剂增强混凝土的抗渗透能力，同时，混凝土内掺加阻锈剂防止钢筋受到氯离子的腐蚀，腐蚀介质即使突破外防线也难以腐蚀钢筋。
请参阅图5-图6，下部节能管桩2的上端焊接有截面变换部件21，截面变换部件21的上端与钢制桩头12焊接，截面变换部件21包括多边形承接板211和底部焊接套圈212，多边形承接板211的另一侧焊接有底部焊接套圈212，底部焊接套圈212与下部节能管桩2焊接，底部焊接套圈212与下部节能管桩2上端的钢质端头板焊接，用于固定截面变换部件21，多边形承接板211上开设有圆柱插孔2111，圆柱插孔2111与圆柱形插柱121插接，安装时，将圆柱插孔2111与圆柱形插柱121插接，多边形承接板211与多边形焊接块122相抵，圆柱插孔2111与圆柱形插柱121起到连接的作用，将多边形承接板211与多边形焊接块122焊接，从而固定了截面变换部件21与钢制桩头12，下部节能管桩2为圆形的管桩或者竹节桩，下部节能管桩2的上端钢质端头板与底部焊接套圈212焊接，下部节能管桩2内部采用空心结构，下部节能管桩2接触的土层含腐蚀性介质很少，设定为简易的预应力管桩或竹节桩，预应力管桩或竹节桩造价低，降低了整个桩的成本，节能环保，截面变换部件21和钢制桩头12均采用延性好的抗疲劳优质钢。
请参阅图7-图10，为了更好的展现上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的使用流程，本实施例现提出上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的成桩方法，还包括打桩系统3，成桩方法包括以下步骤：
S1测绘与计算：根据地质勘察报告中地下水位标高及整根连接桩长计算变换节点位置，即计算上部防腐实心桩1与下部节能管桩2各自的长度，并确定上部防腐实心桩1与下部节能管桩2各自的形状；
S2制造上部防腐实心桩1：
S21：将水、水泥、砂、石子、粉煤灰、矿渣微粉、减水剂、阻锈剂和抗渗剂称重后混合均匀，制成泥状耐腐蚀混凝土；
S22：将泥状耐腐蚀混凝土浇筑到模具内与预埋的预应力钢筋和固定连接头112固结在一起，初步完成防腐桩本体11；
S23：在防腐桩本体11初凝阶段混凝土达到一定强度后进行涂层，防腐桩本体11连同固定连接头112直接进入涂层滚筒智能设备中，在防腐桩本体11的表面均匀涂上Fe3O4@SiO2纳米涂层111，涂抹时，要保证表面平整，但不必过于光滑，以免降低桩与土之间的摩阻力，进而降低桩基承载力；
S24：等待防腐桩本体11和Fe3O4@SiO2纳米涂层111凝固，Fe3O4@SiO2纳米涂层111与防腐桩本体11构成一个整体，避免像其他涂层材料在打桩时因无法抗拒桩土之间的摩阻力而导致涂层脱落的现象，制成上部防腐实心桩1；
S3制造截面变换部件21：
S31：根据固定连接头112的尺寸，确定钢制桩头12的尺寸，再根据钢制桩头12的尺寸，确定多边形承接板211的形状和大小；
S32：将多边形承接板211和底部焊接套圈212焊接；
S4连接上部防腐实心桩1和下部节能管桩2：
S41：打桩系统3将下部节能管桩2吊起，并施打下部节能管桩2，下部节能管桩2的下端扎入土层中；
S42：下部节能管桩长度等于整根连接桩长减去水位变动区深度再减去1米影响深度，下部节能管桩2沉入到离地面1米时，把截面变换部件21与下部节能管桩2的上端套接，并将截面变换部件212与下部节能管桩2上端的钢质端头板进行焊接；
S43：将钢制桩头12上的多边形焊接块122上表面与固定连接头112焊接，再吊上部防腐实心桩1下沉，钢制桩头12上的圆柱形插柱121坐进截面变换部件21上的圆柱插孔2111内，多边形承接板211与多边形焊接块122相抵并焊接，将多边形承接板211与多边形焊接块122焊接，从而固定了截面变换部件21与钢制桩头12，将上部防腐实心桩1和下部节能管桩2焊接成整体。
打桩系统3包括吊装组件31、打桩机32、焊接机械手33、控制模块34和采集模块35，控制模块34分别与吊装组件31、打桩机32、焊接机械手33和采集模块35电性连接，采集模块35包括视频采集单元351、深度传感器352和位置传感器353，吊装组件31、打桩机32和焊接机械手33上均安装有视频采集单元351和位置传感器353，打桩机32上安装有深度传感器352，吊装组件31、打桩机32和焊接机械手33通过视频采集单元351上传桩的起吊、沉桩和焊接的全过程，深度传感器352用于检测桩的下沉深度；通过吊装组件31实现上部防腐实心桩1和下部节能管桩2的吊起工作，通过打桩机32完成下部节能桩2和上部防腐实心桩1的打桩工作，再由位置传感器353感知节能桩底端和上部防腐实心桩1的顶端位置；通过焊接机械手33将截面变换部件21与钢制桩头12焊接，焊接完成后，再将下部节能管桩2吊起，然后施工节能桩2，将钢制桩头12与固定连接头112焊接，然后，施工上节实体方桩，整体采用视频采集单元351和多种传感器采集数据，通过控制模块34完成数据分析和决策，控制吊装组件31、打桩机32和焊接机械手33协同工作，完成整个桩的起吊、沉桩、焊接，自动化程度高。
综上所述：本上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头及其成桩方法，将预制桩分为上部防腐实心桩1和下部节能管桩2，上部防腐实心桩1工作于土层含水量较大，受盐渍土腐蚀特别严重的海淤泥土层中，上部防腐实心桩1采用改变混凝土成分的方法，提升了上部防腐实心桩1的防腐蚀效果，同时在上部防腐实心桩1的表面设置Fe3O4@SiO2纳米涂层111，Fe3O4@SiO2纳米涂层111与防腐桩本体11构成一个整体，避免像其他涂层材料在打桩时因无法抗拒桩土之间的摩阻力而导致涂层脱落的现象，大大提升了上部防腐实心桩1的抗腐蚀能力；下部节能管桩2位于地下水位以下，处于无氧环境、不易腐蚀的环境，采用简易的预应力管桩或竹节桩，降低了整个桩的成本，节能环保；上部防腐实心桩1和下部节能管桩2通过钢制桩头12和截面变换部件21焊接，改变不同形状的截面变换部件21就可以将不同类型桩连接起来，使用简单，能够适用于各种不同类型桩，进而减少制桩成本；采用视频采集单元351和多种传感器采集数据，通过控制模块34完成数据分析和决策，控制吊装组件31、打桩机32和焊接机械手33工作，完成整个桩的起吊、沉桩、焊接，自动化程度高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，包括上部防腐实心桩（1）和下部节能管桩（2），其特征在于：所述上部防腐实心桩（1）包括防腐桩本体（11）和钢制桩头（12），上部防腐实心桩（1）的下端施工现场与钢制桩头（12）的一端焊接连接，防腐桩本体（11）的表面设置有Fe3O4@SiO2纳米涂层（111），防腐桩本体（11）的下端设置有固定连接头（112），固定连接头（112）与钢制桩头（12）焊接，所述下部节能管桩（2）的上端施工现场焊接有截面变换部件（21），截面变换部件（21）的上端与钢制桩头（12）焊接。
2.如权利要求1所述的一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，其特征在于：所述防腐桩本体（11）为耐腐蚀混凝土和预应力钢筋浇筑制成的实心方桩、切角实心方桩或者多边形实心方桩。
3.如权利要求2所述的一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，其特征在于：所述耐腐蚀混凝土由以下重量份原料组成：水30份、水泥63份、砂129份、石子251份、粉煤灰10份、矿渣微粉28份、减水剂4份、阻锈剂3份和抗渗剂6份。
4.如权利要求3所述的一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，其特征在于：所述钢制桩头（12）包括多边形焊接块（122）和圆柱形插柱（121），多边形焊接块（122）一侧的圆心位置上焊接有圆柱形插柱（121），圆柱形插柱（121）与截面变换部件（21）插接，固定连接头（112）的一端与多边形焊接块（122）一侧的圆心位置焊接，。
5.如权利要求4所述的一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，其特征在于：所述固定连接头（112）与防腐桩本体（11）浇筑连接，固定连接头（112）置于防腐桩本体（11）内的一端设置有限位块（1121），限位块（1121）的下表面设置有爪钉（1122）。
6.如权利要求5所述的一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，其特征在于：所述截面变换部件（21）包括多边形承接板（211）和底部焊接套圈（212），多边形承接板（211）的另一侧焊接有底部焊接套圈（212），底部焊接套圈（212）与下部节能管桩（2）焊接。
7.如权利要求6所述的一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，其特征在于：所述多边形承接板（211）上开设有圆柱插孔（2111），圆柱插孔（2111）与圆柱形插柱（121）插接。
8.如权利要求7所述的一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头，其特征在于：所述下部节能管桩（2）为圆形的管桩或者竹节桩，下部节能管桩（2）的上端钢质端头板与底部焊接套圈（212）焊接。
9.一种如权利要求8所述的上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的成桩方法，还包括打桩系统（3），其特征在于，成桩方法包括以下步骤：
S1测绘与计算：根据地质勘察报告中地下水位标高及整根连接桩长计算变换节点位置，即计算上部防腐实心桩（1）与下部节能管桩（2）各自的长度，并确定上部防腐实心桩（1）与下部节能管桩（2）各自的形状；
S2制造上部防腐实心桩（1）：
S21：将水、水泥、砂、石子、粉煤灰、矿渣微粉、减水剂、阻锈剂和抗渗剂称重后混合均匀，制成泥状耐腐蚀混凝土；
S22：将泥状耐腐蚀混凝土浇筑到已经布置好预应力钢筋和固定连接头（112）的模具内，初步完成防腐桩本体（11）；
S23：在防腐桩本体（11）初凝阶段混凝土达到一定强度进行涂层，防腐桩本体（11）直接进入涂层滚筒智能设备中，在防腐桩本体（11）的表面均匀涂上Fe3O4@SiO2纳米涂层（111），涂抹时，要保证表面平整，但不必过于光滑；
S24：等待防腐桩本体（11）和Fe3O4@SiO2纳米涂层（111）凝固，Fe3O4@SiO2纳米涂层（111）与防腐桩本体（11）构成一个整体，制成上部防腐实心桩（1）；
S3制造截面变换部件（21）：
S31：制作钢制桩头（12）且根据钢制桩头（12）的尺寸，确定多边形承接板（211）的形状和大小；
S32：将多边形承接板（211）和底部焊接套圈（212）焊接；
S4连接上部防腐实心桩（1）和下部节能管桩（2）：
S41：打桩系统（3）将下部节能管桩（2）吊起，并施打下部节能管桩（2），下部节能管桩（2）的下端扎入土层中；
S42：下部节能管桩长度等于整根连接桩长减去水位变动区深度再减去1米影响深度，下部节能管桩（2）沉入到离地面1米时，把截面变换部件（21）与下部节能管桩（2）的上端套接，并将截面变换部件（21）与下部节能管桩（2）上端的钢质端头板进行焊接；
S43：将钢制桩头（12）焊接到上部防腐实心桩（1）的固定连接头（112）上，然后再吊上部防腐实心桩（1）下沉，钢制桩头（12）上的圆柱形插柱（121）坐进截面变换部件（21）上的圆柱插孔（2111）内，多边形承接板（211）与多边形焊接块（122）相抵并焊接，将多边形承接板（211）与多边形焊接块（122）焊接，从而固定了截面变换部件（21）与钢制桩头（12），将上部防腐实心桩（1）和下部节能管桩（2）焊接成整体。
10.如权利要求9所述的上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的成桩方法，其特征在于：所述打桩系统（3）包括吊装组件（31）、打桩机（32）、焊接机械手（33）、控制模块（34）和采集模块（35），控制模块（34）分别与吊装组件（31）、打桩机（32）、焊接机械手（33）和采集模块（35）电性连接，采集模块（35）包括视频采集单元（351）、深度传感器（352）和位置传感器（353），吊装组件（31）、打桩机（32）和焊接机械手（33）上均安装有视频采集单元（351）和位置传感器（353），打桩机（32）上安装有深度传感器（352）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210244701.4A CN114575336B (zh) | 2022-03-13 | 2022-03-13 | 一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的成桩方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210244701.4A CN114575336B (zh) | 2022-03-13 | 2022-03-13 | 一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的成桩方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114575336A true CN114575336A (zh) | 2022-06-03 |
| CN114575336B CN114575336B (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=81779893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210244701.4A Active CN114575336B (zh) | 2022-03-13 | 2022-03-13 | 一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的成桩方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114575336B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116163293A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-05-26 | 四川蜀道建筑科技有限公司 | 一种预制桩、预制桩连接装置及预制桩系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020089033A (ko) * | 2001-05-22 | 2002-11-29 | 이윤주 | 프리스트레스트 콘크리트 말뚝과 강관 말뚝을 조합한 말뚝시공방법 |
| CN202466569U (zh) * | 2012-02-28 | 2012-10-03 | 上海中技桩业股份有限公司 | 一种混凝土实心空心一体桩 |
| CN203569564U (zh) * | 2013-10-25 | 2014-04-30 | 天津建城基业集团有限公司 | 复合式组合桩 |
| CN109627906A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-04-16 | 中北大学 | 一种双层夹杂结构的超疏水石墨烯防腐涂层及其制备方法 |
| CN213086786U (zh) * | 2020-08-10 | 2021-04-30 | 建华建材(河南)有限公司 | 一种管桩变径接头及变径管桩连接结构 |
| CN214401745U (zh) * | 2021-02-07 | 2021-10-15 | 武汉市金港岩土工程有限公司 | 用于软基处理的环保预制桩 |
-
2022
- 2022-03-13 CN CN202210244701.4A patent/CN114575336B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020089033A (ko) * | 2001-05-22 | 2002-11-29 | 이윤주 | 프리스트레스트 콘크리트 말뚝과 강관 말뚝을 조합한 말뚝시공방법 |
| CN202466569U (zh) * | 2012-02-28 | 2012-10-03 | 上海中技桩业股份有限公司 | 一种混凝土实心空心一体桩 |
| CN203569564U (zh) * | 2013-10-25 | 2014-04-30 | 天津建城基业集团有限公司 | 复合式组合桩 |
| CN109627906A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-04-16 | 中北大学 | 一种双层夹杂结构的超疏水石墨烯防腐涂层及其制备方法 |
| CN213086786U (zh) * | 2020-08-10 | 2021-04-30 | 建华建材(河南)有限公司 | 一种管桩变径接头及变径管桩连接结构 |
| CN214401745U (zh) * | 2021-02-07 | 2021-10-15 | 武汉市金港岩土工程有限公司 | 用于软基处理的环保预制桩 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 舒阳等: "盐渍土中钢筋混凝土桩抗氯离子腐蚀试验研究", 《建筑技术开发》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116163293A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-05-26 | 四川蜀道建筑科技有限公司 | 一种预制桩、预制桩连接装置及预制桩系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114575336B (zh) | 2022-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101644053B (zh) | 一种增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法 | |
| CN110924424A (zh) | 一种盐碱地区输电塔uhpc-nc组合桩基础及施工方法 | |
| CN202509533U (zh) | 单筋拉力型抗浮锚杆 | |
| CN114575336B (zh) | 一种上下不同类型的防腐耐久预制桩用多功能接头的成桩方法 | |
| CN105200983A (zh) | Pvc管与厚壁钢管复合空心再生混凝土桩 | |
| CN109881665B (zh) | 高性能预制uhpc～phc组合桩柱一体结构及其制备方法 | |
| CN110847167A (zh) | 一种组合增强型抗拔锚杆装置及施工方法 | |
| CN214656943U (zh) | 一种芯桩和浆固刚柔组合桩 | |
| CN202187340U (zh) | 钢管混凝土芯柱嵌岩桩 | |
| CN114032943A (zh) | 一种寒区装配式混凝土承台与微型桩联合基础 | |
| CN211472481U (zh) | 一种组合增强型抗拔锚杆装置 | |
| US6382878B1 (en) | Multi-sectioned concrete support structure and method of manufacture | |
| CN112832281A (zh) | 一种深水大吨位临时墩基础及其施工方法 | |
| CN202787247U (zh) | 高桩码头phc桩与钢管桩的复合桩 | |
| CN108643215B (zh) | 一种旋喷压入变截面后锚墩式基础施工方法 | |
| CN201158821Y (zh) | 一种钢套箱围堰 | |
| CN204000856U (zh) | 内撑灌浆式水平抗侧变刚度桩基 | |
| CN102286971A (zh) | 钢管混凝土芯柱嵌岩桩 | |
| CN102605775B (zh) | 一种柔性桩与刚性桩上下同体组合桩及成桩方法 | |
| CN213952209U (zh) | 一种psb精轧螺纹钢管桩预应力抗浮桩结构 | |
| CN211171956U (zh) | 锚杆送桩器 | |
| CN207143937U (zh) | 一种预应力混凝土管桩桩尖 | |
| CN206956724U (zh) | 一种抗浮锚杆桩 | |
| CN202530450U (zh) | 一种柔性桩与刚性桩上下同体组合桩 | |
| CN217174750U (zh) | 一种预应力抗浮锚杆防水结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |