CN116180768B - 一种建筑工程抗浮锚杆施工装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工技术的领域，具体为一种建筑工程抗浮锚杆施工装置及施工方法。包括护筒，护筒内固定连接有支撑件，护筒内设置有杆体，杆体的上端可拆卸连接有抗浮组件，杆体内设置有灌注孔；支撑件的下方设置有浮动体，浮动体套设于杆体上，浮动体上设置有竖向的限位杆，限位杆与支撑件滑动连接，限位杆上设置有第一限位块和第二限位块。本发明，通过在限位杆上设置有第一限位块和第二限位块，随着不断的向桩孔内注入混凝土，浮动体向上移动，直到第二限位块和支撑件接触；在第二限位块和支撑件接触后，将护筒向上拉拔，待第一限位块与支撑件抵接时停止拉拔，不断重复注浆和护筒拉拔操作，在桩孔内注满混凝土时，护筒也被拉拔出桩孔。

Description

一种建筑工程抗浮锚杆施工装置及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术的领域，具体为一种建筑工程抗浮锚杆施工装置及施工方法。

背景技术

抗浮锚杆，是建筑工程地下结构抗浮措施的一种抵抗其上建筑物向上移位而设置的结构构件，与地下水位高低及变化情况有关，与抗压桩受力方向相反，通常与地面的筏板基础连接。抗浮锚杆不同于一般的基础桩，有其自身的独特性能，与一般基础桩的最大区别在于：抗浮桩为抗拔桩体承受拉力，普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着地下水位的变化而变化。

中国发明专利CN113944161B公开了一种软土地层抗浮锚杆施工方法，包括用于插入锚孔中的护筒，所述护筒供锚杆插入，所述护筒内滑动连接有用于伸出所述护筒的支撑件，所述支撑件用于伸出护筒以抵接所述锚孔扩张段顶壁，锚杆插入所述护筒的过程中驱动所述支撑件伸出所述护筒。

上述发明专利能够实现软土地层抗浮锚杆施工，但还是存在一些问题：

为了能够得到足够的抗浮性能，需要在一处施工地段布置众多的抗浮锚杆，如果每根抗浮锚杆处均需要安装一个护筒，这无疑会增加施工成本，因此在施工过程中需要将护筒拔出，重复使用；但如果桩孔的深度深，在桩孔注浆以后，混凝土浆对护筒的压力会很大，拔出护筒会非常困难；如果采用大型拉拔机械将护筒暴力拔出，由于桩孔内壁与护筒之间的摩擦力，可能会在护筒拔出的过程中将桩孔内壁的泥土带出，进而对桩孔产生损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方便在施工过程中将护筒拔出的建筑工程抗浮锚杆施工装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种建筑工程抗浮锚杆施工装置，包括护筒，所述护筒内固定连接有支撑件，所述护筒内设置有杆体，所述杆体与支撑件滑动连接，所述杆体的上端可拆卸连接有抗浮组件，所述杆体的上表面设置有灌注孔，所述灌注孔沿杆体的轴线向下延伸至杆体的下表面；所述支撑件的下方设置有浮动体，所述浮动体套设于杆体上，所述浮动体上设置有竖向的限位杆，所述限位杆与支撑件滑动连接，所述限位杆上设置有第一限位块和第二限位块，所述第一限位块设置在支撑件的上方，所述第二限位块设置在支撑件的下方。

进一步，所述浮动体的下方设置有限位爪，所述限位爪与杆体固定连接。

进一步，所述支撑件包括交错设置的第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆上设置有供限位杆穿过的第一通孔，所述第一固定杆和第二固定杆上均设置有供杆体穿过的第二通孔，所述第一限位块和第二限位块分别设置在第一固定杆的上下侧。

进一步，所述杆体与护筒同轴设置。

进一步，所述抗浮组件包括转换头和多根连接杆，所述多根连接杆沿着转换头的周向布置，所述转换头与杆体螺纹连接，所述连接杆的外表面设置有安装槽，所述安装槽沿连接杆轴线方向延伸，所述安装槽内设置有卡块，所述卡块的下表面和安装槽的底面之间通过弹簧连接，所述转换头的周向设置有与连接杆相适配的安装孔，所述安装孔的侧壁上设置有与卡块相适配的卡槽。

一种建筑工程抗浮锚杆施工方法，包括如下步骤：

S1、施工桩孔；将抗浮锚杆施工装置安装到桩孔之中；

S2、将泵送混凝土管与杆体上的灌注孔连接，使第一限位块和支撑件抵接，然后开始泵送混凝土，随着桩孔内的混凝土层高度变高，浮动体向上移动，进而带动限位杆上的第二限位块向上移动，直到第二限位块与支撑件接触，停止泵送混凝土；随后将护筒向上抬升，直到第一限位块与支撑件抵接；

S3、重复步骤S2，直到混凝土灌满桩孔，将泵送混凝土管与杆体上的灌注孔分离，取出护筒；

S4、在桩孔上方施工混凝土垫层及防水层，然后绑扎筏板基础底部钢筋，安装抗浮组件，然后绑扎筏板基础顶部钢筋，在筏板基础相应位置架设支撑模板，支撑模板验收后浇筑筏板混凝土。

进一步，在步骤S2中，在进行泵送混凝土之前，需要将杆体和护筒向上抬升30-50cm。

进一步，在步骤S2中，第一限位块与支撑件接触时会发出提醒信号，第二限位块与支撑件接触时会发出提醒信号。

进一步，所述混凝土为细石混凝土，细石混凝土中的颗粒直径小于灌注孔直径的1/5。

进一步，在步骤S2中，所述泵送混凝土管为高压软管。

本发明的有益效果是：通过在限位杆上设置有第一限位块和第二限位块，第一限位块与支撑件抵接，随着不断的向桩孔内注入混凝土，浮动体向上移动，进而带动第一限位块和第二限位块向上移动，直到第二限位块和支撑件接触；在第二限位块和支撑件接触后，将护筒向上拉拔，待第一限位块与支撑件抵接时停止拉拔，不断重复注浆和护筒拉拔操作，在桩孔内注满混凝土时，护筒也被拉拔出桩孔，操作更加方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1去除护筒的结构示意图；

图3是杆体与抗浮组件安装后的示意图；

图4是转换头的剖视图；

图5是连接杆的示意图；

图6是图5的剖视图。

图7是本发明安装在桩孔内的示意图；

图8是注浆过后的示意图；

图9是图8中的护筒拉拔后的示意图。

附图标记：1-杆体；101-灌注孔；2-护筒；3-浮动体；301-限位杆；302-第一限位块；303-第二限位块；4-支撑件；401-第一固定杆；402-第二固定杆；5-限位爪；6-转换头；601-安装孔；602-卡槽；7-连接杆；701-安装槽；702-卡块；703-弹簧；9-桩孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本发明一种建筑工程抗浮锚杆施工装置，包括护筒2，所述护筒2内固定连接有支撑件4，所述护筒2内设置有杆体1，所述杆体1与支撑件4滑动连接，所述杆体1的上端可拆卸连接有抗浮组件，所述杆体1的上表面设置有灌注孔101，所述灌注孔101沿杆体1的轴线向下延伸至杆体1的下表面；所述支撑件4的下方设置有浮动体3，所述浮动体3套设于杆体1上，所述浮动体3上设置有竖向的限位杆301，所述限位杆301与支撑件4滑动连接，所述限位杆301上设置有第一限位块302和第二限位块303，所述第一限位块302设置在支撑件4的上方，所述第二限位块303设置在支撑件4的下方。

其中，护筒2为圆筒状，需根据桩孔9的形状来进行合理设置，护筒2的外廓尺寸小于桩孔9的内廓尺寸，这样方便将护筒2安装在桩孔9之中，支撑件4用于支撑护筒2，避免护筒2发生变形，支撑件4可以采用套环加连接筋的方式制造，连接筋沿着套环的周向布置，连接筋的端部与套筒的内壁固定连接；支撑件4和护筒2的连接方式可以采用一体成型，若护筒2和支撑件4为钢制件时还可以采用焊接的方式进行连接；杆体1为圆杆或者方杆，由于圆杆更好加工，这里杆体1优选采用圆杆，在套环上制造通孔，使杆体1插入通孔中就实现了杆体1与支撑件4的滑动连接；抗浮组件用于在建筑施工完成以后提供抗浮力，避免建筑物向上浮动，抗浮组件可以采用底座加钢筋的方式制造，在底座的周向焊接钢筋，在底座的下方制造螺纹孔，在杆体1上制造外螺纹；灌注孔101用于连接泵送混凝土管，供混凝土浆通过杆体1，灌注孔101和杆体1同轴，灌注孔101沿杆体1的轴线向下延伸至杆体1的下表面，这样设置使杆体1的下端作为出浆孔，这样设置，将杆体1作为注浆工具，能够将混凝土直接通到桩孔9的底部，然后随着混凝土浆的注入，使桩孔9内的混凝土浆液位慢慢上升，能够将桩孔9布满，避免出现空洞的情况。浮动体3为轻质塑料类材料，里面是中空的，里面充满氢气等低密度空气，目的是能够很轻易在混凝土中悬浮起来。在浮动体3上制造竖向的通孔，通孔的直径大于杆体1的直径，这样就可以将浮动体3套接在杆体1上；限位杆301为圆杆，限位杆301与浮动体3可以采用粘接或者螺栓连接的方式进行连接，限位杆301的轴线与护筒2的轴线平行；限位杆301与支撑件4滑动连接，在支撑件4上制造通孔或者在支撑件4上安装卡环，将限位杆301穿过通孔或者卡环实现限位杆301与支撑件4的滑动连接；第一限位块302和第二限位块303与限位杆301固定连接，第一限位块302和第二限位块303限定了护筒2向上拉拔的距离，同时第一限位块302和第二限位块303能够确定桩孔9内混凝土层上升的高度，在初始状态下，第一限位块302与支撑件4抵接，随着不断的向桩孔9内注入混凝土，浮动体3向上移动，进而带动第一限位块302和第二限位块303向上移动，直到第二限位块303和支撑件4接触；在第二限位块303和支撑件4接触后，将护筒2向上拉拔，拉拔设备可以采用卷扬机，待第一限位块302与支撑件4抵接时停止拉拔，不断重复注浆和护筒2拉拔操作，在桩孔9内注满混凝土时，护筒2也被拉拔出桩孔9，操作更加简单。

为了增加杆体1的抗拔力，增加与混凝土的接触面积，进一步，参见图2和图3，所述浮动体3的下方设置有限位爪5，所述限位爪5与杆体1固定连接。限位爪5为多根钢筋，沿着杆体1的周向布置，限位爪5与杆体1之间可以采用一体成型或者焊接的方式连接，限位爪5设置在浮动体3的下方还能够限制浮动体3向下移动，对浮动体3进行限位。

进一步，参见图2，作为一种优选的实施方式，所述支撑件4包括交错设置的第一固定杆401和第二固定杆402，所述第一固定杆401上设置有供限位杆301穿过的第一通孔，所述第一固定杆401和第二固定杆402上均设置有供杆体1穿过的第二通孔，所述第一限位块302和第二限位块303分别设置在第一固定杆401的上下侧。其中第一固定杆401和第二固定杆402之间交错的角度为90°，第一固定杆401和第二固定杆402可以焊接为一体或者上下布置，第一通孔的直径大于限位杆301的直径，第二通孔的直径大于杆体1的直径；这样设置使得限位杆301可相对于第一固定杆401上下移动，杆体1可相对于第一固定杆401和第二固定杆402上下移动。

为了使杆体1处于桩孔9的中间位置，提升杆体1的抗拔性能，进一步，所述杆体1与护筒2同轴设置。

进一步，参见图3、图4、图5和图6，所述抗浮组件包括转换头6和多根连接杆7，所述多根连接杆7沿着转换头6的周向布置，所述转换头6与杆体1螺纹连接，所述连接杆7的外表面设置有安装槽701，所述安装槽701沿连接杆7轴线方向延伸，所述安装槽701内设置有卡块702，所述卡块702的下表面和安装槽701的底面之间通过弹簧703连接，所述转换头6的周向设置有与连接杆7相适配的安装孔601，所述安装孔601的侧壁上设置有与卡块702相适配的卡槽602。

其中，转换头6为圆柱形或者方柱形，转换头6的下表面安装外螺纹，在杆体1的灌注孔101内制造螺纹，这样实现转换头6与杆体1的螺纹连接，安装槽701为长条形，沿着连接杆7的轴线延伸，卡块702与安装槽701相适配，卡块702可以为条状、三角体状或者梯形体状，卡块702的长度和宽度均小于安装槽701的长度，方便将卡块702放入安装槽701之中，在安装槽701和卡块702之间通过弹簧703连接，这样设置使得卡块702能够在卡槽602中沿着卡槽602的侧壁滑动；安装孔601的外廓尺寸大于连接杆7的外廓尺寸，方便将连接杆7插入安装孔601中；卡槽602与卡块702相适配指的是，卡槽602和卡块702的形状大小均相同，使得在连接时卡块702能够放置在卡槽602中。

参见图7-图9，一种抗浮锚杆施工方法，包括如下步骤：

S1、施工桩孔9；将抗浮锚杆施工装置安装到桩孔9之中；

S2、将泵送混凝土管与杆体1上的灌注孔101连接，使第一限位块302和支撑件4抵接，然后开始泵送混凝土，随着桩孔9内的混凝土层高度变高，浮动体3会向上移动，进而带动限位杆301上的第二限位块303向上移动，直到第二限位块303与支撑件4接触，停止泵送混凝土；随后将护筒2向上抬升，直到第一限位块302与支撑件4抵接；

S3、重复步骤S2，直到混凝土灌满桩孔9，将泵送混凝土管与杆体1上的灌注孔101分离，取出护筒2；

S4、在桩孔上方施工混凝土垫层及防水层，然后绑扎筏板基础底部钢筋，安装抗浮组件，然后绑扎筏板基础顶部钢筋，在筏板基础相应位置架设支撑模板，支撑模板验收后浇筑筏板混凝土。

其中，泵送混凝土管和灌注孔可以采用螺纹连接，在泵送混凝土管上安装外螺纹，在灌注孔内制造内螺纹；在桩孔上施工混凝土垫层机防水层并完成筏板基础施工属于现有技术，在此不再赘述。本方法将注浆后对护筒2的一次性拉拔，改为在注浆过程中的分段拉拔，并且单次拉拔的高度为第一限位块302和第二限位块303之间的距离，使次拉拔力更加均匀，更加方便进行拉拔设备的调试。由于桩孔9打在地下，桩孔9的侧壁上可能会有岩石裂缝，在注浆过程中，混凝土浆还可能进入到裂缝中，导致注浆过后桩孔9内的混凝土高度未随着注浆量的增加而增加，本方法能够实时监控桩孔9内混凝土浆的高度，避免盲目拉拔护筒2的现象发生。

为了防止桩孔9底部渗出地下水，进而防止杆体1被地下水腐蚀，进一步，参见图7-图9在步骤S2中，在进行泵送混凝土之前，需要将杆体1和护筒2向上抬升30-50cm。将杆体1提升30-50cm以后，杆体1和桩孔9底部之间形成混凝土的缓冲层，避免杆体1直接与地下水接触。

为了能够清楚的知道第一限位块302与支撑件4之间的位置关系，第一限位块302与支撑件4之间的位置关系。进一步，在步骤S2中，第一限位块302与支撑件4接触时会发出提醒信号，第二限位块303与支撑件4接触时会发出提醒信号。支撑件4的上下两端设置有接触报警器，当第一限位块302与支撑件4上方的接触报警器接触时会发出提醒信号，提醒施工人员停止注浆，第二限位块303与支撑件4下方的接触报警器时接触时会发出提醒信号，提醒施工人员停止拉拔护筒2。

为了防止在注浆过程中混凝土颗粒堵塞灌注孔101，进一步，所述混凝土为细石混凝土，细石混凝土中的颗粒直径小于灌注孔101直径的1/5。

由于混凝土浆是从杆体1底部灌注，当桩孔9内的混凝土浆过多时，需要加压才能将混凝土浆注入桩孔9，进一步，所述泵送混凝土管为高压软管。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑工程抗浮锚杆施工装置，包括护筒（2），所述护筒（2）内固定连接有支撑件（4），所述护筒（2）内设置有杆体（1），所述杆体（1）与支撑件（4）滑动连接，所述杆体（1）的上端可拆卸连接有抗浮组件，其特征在于，所述杆体（1）的上表面设置有灌注孔（101），所述灌注孔（101）沿杆体（1）的轴线向下延伸至杆体（1）的下表面；所述支撑件（4）的下方设置有浮动体（3），所述浮动体（3）套设于杆体（1）上，所述浮动体（3）上设置有竖向的限位杆（301），所述限位杆（301）与支撑件（4）滑动连接，所述限位杆（301）上设置有第一限位块（302）和第二限位块（303），所述第一限位块（302）设置在支撑件（4）的上方，所述第二限位块（303）设置在支撑件（4）的下方。

2.如权利要求1所述的一种建筑工程抗浮锚杆施工装置，其特征在于，所述浮动体（3）的下方设置有限位爪（5），所述限位爪（5）与杆体（1）固定连接。

3.如权利要求1所述的一种建筑工程抗浮锚杆施工装置，其特征在于，所述支撑件（4）包括交错设置的第一固定杆（401）和第二固定杆（402），所述第一固定杆（401）上设置有供限位杆（301）穿过的第一通孔，所述第一固定杆（401）和第二固定杆（402）上均设置有供杆体（1）穿过的第二通孔，所述第一限位块（302）和第二限位块（303）分别设置在第一固定杆（401）的上下侧。

4.如权利要求1所述的一种建筑工程抗浮锚杆施工装置，其特征在于，所述杆体（1）与护筒（2）同轴设置。

5.如权利要求1所述的一种建筑工程抗浮锚杆施工装置，其特征在于，所述抗浮组件包括转换头（6）和多根连接杆（7），所述多根连接杆（7）沿着转换头（6）的周向布置，所述转换头（6）与杆体（1）螺纹连接，所述连接杆（7）的外表面设置有安装槽（701），所述安装槽（701）沿连接杆（7）轴线方向延伸，所述安装槽（701）内设置有卡块（702），所述卡块（702）的下表面和安装槽（701）的底面之间通过弹簧（703）连接，所述转换头（6）的周向设置有与连接杆（7）相适配的安装孔（601），所述安装孔（601）的侧壁上设置有与卡块（702）相适配的卡槽（602）。

6.一种建筑工程抗浮锚杆施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、施工桩孔（9）；将权利要求1-5中任一项所述的建筑工程抗浮锚杆施工装置安装到桩孔（9）之中；

S2、将泵送混凝土管与杆体（1）上的灌注孔（101）连接，使第一限位块（302）和支撑件（4）抵接，然后开始泵送混凝土，随着桩孔（9）内的混凝土层高度变高，浮动体（3）向上移动，进而带动限位杆（301）上的第二限位块（303）向上移动，直到第二限位块（303）与支撑件（4）接触，停止泵送混凝土；随后将护筒（2）向上抬升，直到第一限位块（302）与支撑件（4）抵接；

S3、重复步骤S2，直到混凝土灌满桩孔（9），将泵送混凝土管与杆体（1）上的灌注孔（101）分离，取出护筒（2）；

S4、在桩孔（9）上方施工混凝土垫层及防水层，然后绑扎筏板基础底部钢筋，安装抗浮组件，然后绑扎筏板基础顶部钢筋，在筏板基础相应位置架设支撑模板，支撑模板验收后浇筑筏板混凝土。

7.如权利要求6所述的一种建筑工程抗浮锚杆施工方法，其特征在于，在步骤S2中，在进行泵送混凝土之前，需要将杆体（1）和护筒（2）向上抬升30-50cm。

8.如权利要求6所述的一种建筑工程抗浮锚杆施工方法，其特征在于，在步骤S2中，第一限位块（302）与支撑件（4）接触时会发出提醒信号，第二限位块（303）与支撑件（4）接触时会发出提醒信号。

9.如权利要求6所述的一种建筑工程抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述混凝土为细石混凝土，细石混凝土中的颗粒直径小于灌注孔（101）直径的1/5。

10.如权利要求6所述的一种建筑工程抗浮锚杆施工方法，其特征在于，在步骤S2中，所述泵送混凝土管为高压软管。