CN116988455A - 一种预制钢筋混凝土方桩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种预制钢筋混凝土方桩及其施工方法，包括预制桩体，所述预制桩体两端固定安装有桩头部和连接部，所述桩头部远离预制桩体一端设置有半径逐渐减小的冲击连接头，所述连接部内开设有供冲击连接头嵌入的接桩空间；所述冲击连接头上对应开设有数量与插接柱一致且一一对应的接桩口，在冲击连接头嵌入接桩空间过程中，所述冲击连接头推动焊接胶泵注机构工作促使焊接胶涂覆于桩头部与连接部连接的缝隙处，本发明的预制混凝土方桩既可作为方锥桩使用，也可作为连接桩使用，因此在预制过程中无需使用不同的成型模具，且通过桩头部和连接部的配合，能够实现两段预制桩体的快速接桩操作，简化了施工工序以及装配流程，适合广泛使用。
Description
技术领域
本发明涉及预制混凝土桩体技术领域，具体为一种预制钢筋混凝土方桩及其施工方法。
背景技术
现有技术中公开号为“CN111636413A”的一种预制混凝土方桩的接桩方法，包括以下步骤：a、预制方桩桩体的桩帽，b、预制方桩角钢框架，c、将下节桩压入地面，d、在已压入地面的桩体的顶部桩帽上套入已预制的角钢框架，e、在下节桩帽上角钢框架定位完成后，吊起上节桩与下节桩待连接，使上节桩帽对准下一节桩帽并且慢慢往下插入角钢框架内，直至上、下节二个桩帽顶面完全结合，而后调整上、下二节桩体中心垂直度，且处于同一垂直线上后进行上节桩帽与角钢框架焊接定位，而后方可进入下一步整体焊接工作，完成预制混凝土方桩的接桩步骤，该方法具有角钢框架结构简单、制作方便，相比传统角钢单根逐一焊接方法使桩端快速、准确定位，提高焊接质量和缩短施工工期的优点。
但是上述该预制混凝土方桩的接桩方法在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：上述预制混凝土方桩在连接过程中仍然采用传统的焊接式接桩方式，且在接桩过程中需要使用接桩框架，接桩过程较为繁琐，同时，现有技术中的方桩通常包括方锥桩和连接桩，其二者需要分别进行制作，且在施工过程中需要区分下桩顺序。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制钢筋混凝土方桩及其施工方法，以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：
一种预制钢筋混凝土方桩，包括预制桩体，所述预制桩体两端固定安装有桩头部和连接部，所述桩头部远离预制桩体一端设置有半径逐渐减小的冲击连接头，所述连接部内开设有供冲击连接头嵌入的接桩空间；
所述接桩空间内环形阵列式安装有若干插接柱，所述冲击连接头上对应开设有数量与插接柱一致且一一对应的接桩口，在冲击连接头嵌入接桩空间过程中，所述插接柱进入接桩口内，所述接桩口内设置有防止插接柱从其内脱离的锁止限位机构；
所述接桩空间内还设置有焊接胶泵注机构，在冲击连接头嵌入接桩空间过程中，所述冲击连接头推动焊接胶泵注机构工作促使焊接胶涂覆于桩头部与连接部连接的缝隙处。
优选的，若干所述插接柱的数量M≥6个，所述插接柱固定安装在环形设置的连接座上，所述连接座嵌入连接部的混凝土基体内。
优选的，若干所述插接柱靠近连接座轴心一侧均开设有齿槽，所述接桩口内活动设置有限位齿条，当插接柱进入接桩口时，所述限位齿条在限位齿条的作用下与插接柱一侧开设的齿槽抵靠配合，所述插接柱在限位弹簧的抵靠作用下仅能进行靠近桩头部的接桩运动。
优选的，若干所述限位弹簧远离限位齿条一端均固定连接在弹簧座上，所述弹簧座固定设置于冲击连接头的轴心处。
优选的，所述焊接胶泵注机构包括推动块和泵注活塞，所述推动块和泵注活塞之间通过泵注连杆连接，所述泵注活塞伸缩式设置于储胶舱内，所述储胶舱通过泵注通道与若干涂覆口连通。
优选的，若干所述插接柱侧边均开设有涂覆口，所述插接柱与连接座内均开设有与涂覆口连通的泵注道，所述泵注道与泵注通道连通。
优选的，所述涂覆口还开设于接桩空间与冲击连接头配合的内壁处。
优选的，所述桩头部、连接部上还可拆卸式设置有对应的连接框和冲击套。
一种施工方法，采用上述的预制钢筋混凝土方桩，包括以下步骤：
步骤一：将该预制钢筋混凝土方桩的桩头部朝下，通过打桩机将其打入地下；
步骤二：当第一根方桩打入地下后仍然需要继续下桩时，将第二根预制钢筋混凝土方桩的桩头部朝下吊装，使得第二根预制钢筋混凝土方桩的桩头部与第一根的连接部配合，并通过吊装机的缓慢下降致使冲击连接头缓慢进入接桩空间内；
步骤三：在接桩过程中，若干插接柱插入接桩口内并在锁止限位机构的作用下保持插入状态，同时随着冲击连接头的继续下降，冲击连接头推动焊接胶泵注机构工作从而将连接部内存储的焊接胶涂抹字桩头部与连接部连接的缝隙处，从而完成接桩；
步骤四：接桩完成后再次通过打桩机下桩，直至打桩完毕。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的预制混凝土方桩既可作为方锥桩使用，也可作为连接桩使用，因此在预制过程中无需使用不同的成型模具，且通过桩头部和连接部的配合，能够实现两段预制桩体的快速接桩操作，简化了施工工序以及装配流程，适合广泛使用。
附图说明
图1为本发明的桩头部与连接部拆卸结构示意图；
图2为本发明的桩头部与连接部剖视结构示意图；
图3为本发明的插接柱立体结构示意图；
图4为本发明的连接框拆卸结构示意图；
图5为本发明的冲击套拆卸结构示意图；
图6为本发明的插接柱与限位齿条配合结构示意图；
图7为本发明的插接柱安装结构示意图；
图8为本发明的冲击连接头正视图。
图中：1预制桩体、2桩头部、3连接部、4冲击连接头、5接桩空间、6插接柱、7接桩口、8连接座、9混凝土基体、10齿槽、11限位齿条、12冲击套、13弹簧座、14推动块、15泵注活塞、16泵注连杆、17储胶舱、18泵注通道、19涂覆口、20连接框、21限位弹簧。
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1-8，本发明提供一种技术方案：
实施例一
一种预制钢筋混凝土方桩，包括预制桩体1，预制桩体1两端固定安装有桩头部2和连接部3，桩头部2远离预制桩体1一端设置有半径逐渐减小的冲击连接头4，连接部3内开设有供冲击连接头4嵌入的接桩空间5；
接桩空间5内环形阵列式安装有若干插接柱6，冲击连接头4上对应开设有数量与插接柱6一致且一一对应的接桩口7，在冲击连接头4嵌入接桩空间5过程中，插接柱6进入接桩口7内，接桩口7内设置有防止插接柱6从其内脱离的锁止限位机构；
接桩空间5内还设置有焊接胶泵注机构，在冲击连接头4嵌入接桩空间5过程中，冲击连接头4推动焊接胶泵注机构工作促使焊接胶涂覆于桩头部2与连接部3连接的缝隙处。
在该实施例中，桩头部2和连接部3采用焊接方式与预制桩体1进行连接，桩头部2和连接部3以及预制桩体1均采用预埋钢筋骨架浇筑混凝土方式成型，桩头部2一端采用半径逐渐减小的冲击连接头4结构，在第一级预制混凝土方桩的下桩过程中，需要下桩方桩的桩头采用锥形结构，从而降低冲击前端的下桩阻力，本实施例中由于桩头部2为方桩主体，前端连接有圆台型冲击连接头4结构，因此为了进一步降低方桩与圆台型冲击连接头4过渡区域的下桩阻力，在下桩前将连接框20套设在冲击连接头4上，参照说明书附图4，同时在下桩过程中，为了降低连接部3边缘的冲击，连接部3一端还安装有冲击套12，当下桩完毕后，再将冲击套12取下，若一根预制钢筋混凝土方桩已经满足深度时，即可停止下桩，由于连接部3的接桩空间5内设置有环形阵列式排布的插接柱6，若干插接柱6的数量M≥6个，连接座8嵌入连接部3的混凝土基体9内，通过在该插接柱6上捆扎钢筋即可进行混凝土浇筑，进而进行地基的浇筑操作，若第一根预制混凝土方桩在下桩后仍然需要继续下桩，此时将另一根预制钢筋混凝土方桩的冲击连接头4插入接桩空间5内，通过插接柱6与接桩口7的配合从而完成方桩的接桩操作，其中为了进一步保证接桩的稳定性，插接柱6进入接桩口7后只能进行相近运动而无法脱离，因此咋接桩口7内设置有锁止限位机构，该锁止限位机构可包括棘轮限位或齿条插接限位方式，从而限制该插接柱6的回退操作，同时，冲击连接头4在接桩空间5内逐渐靠近的过程中挤压焊接胶泵注机构，并促使其向桩头部2与连接部3连接的缝隙涂覆焊接胶，通过焊接胶进一步提高二者连接的稳定性，利用冲击连接头4的挤压进行胶体的泵注操作在现有技术中较为常见，综上所述，本申请的桩头部2和连接部3固定连接在预制桩体1的两端，桩头部2一端设置有冲击连接头4，该冲击连接头4一方面作为下桩降低阻力的冲击机构，另一方面还作为接桩的连接机构，同理，连接部3中的插接柱6不仅作为接桩的连接机构，还能作为捆扎钢筋的连接机构，因此该预制钢筋混凝土方桩面对接桩或下桩时各个部件均能够有效进行利用。
实施例二
若干插接柱6靠近连接座8轴心一侧均开设有齿槽10，接桩口7内活动设置有限位齿条11，当插接柱6进入接桩口7时，限位齿条11在限位弹簧21的作用下与插接柱6一侧开设的齿槽10抵靠配合，插接柱6在限位弹簧21的抵靠作用下仅能进行靠近桩头部2的接桩运动。
若干限位弹簧21远离限位齿条11一端均固定连接在弹簧座13上，弹簧座13固定设置于冲击连接头4的轴心处。
在该实施例中，锁止限位机构为齿条插接限位方式，具体的，插接柱6上开设有齿槽10，在插接柱6插入接桩口7的过程中，插接柱6的齿槽10与限位齿条11密切配合，参照说明书附图6，此时插接柱6只能向内插入而无法向外拔出，限位齿条11通过限位弹簧21密切抵靠在插接柱6的齿槽10上，同时若干限位弹簧21均固定连接在弹簧座13上。
实施例三
焊接胶泵注机构包括推动块14和泵注活塞15，推动块14和泵注活塞15之间通过泵注连杆16连接，泵注活塞15伸缩式设置于储胶舱17内，储胶舱17通过泵注通道18与若干涂覆口19连通。
若干插接柱6侧边均开设有涂覆口19，插接柱6与连接座8内均开设有与涂覆口19连通的泵注道，泵注道与泵注通道18连通。
涂覆口19还开设于接桩空间5与冲击连接头4配合的内壁处。
在该实施例中，当冲击连接头4在接桩空间5内逐渐靠近时，随着冲击连接头4的继续移动，冲击连接头4推动推动块14进而推动泵注活塞15运动，泵注活塞15运动从而将储胶舱17内的焊接胶通过泵注通道18经涂覆口19挤出，挤出的焊接胶涂抹在桩头部2和连接部3配合的缝隙处，待固化后进一步提高二者连接的紧密性。
一种施工方法，采用上述的预制钢筋混凝土方桩，包括以下步骤：
步骤一：将该预制钢筋混凝土方桩的桩头部2朝下，通过打桩机将其打入地下；
步骤二：当第一根方桩打入地下后仍然需要继续下桩时，将第二根预制钢筋混凝土方桩的桩头部2朝下吊装，使得第二根预制钢筋混凝土方桩的桩头部2与第一根的连接部3配合，并通过吊装机的缓慢下降致使冲击连接头4缓慢进入接桩空间5内；
步骤三：在接桩过程中，若干插接柱6插入接桩口7内并在锁止限位机构的作用下保持插入状态，同时随着冲击连接头4的继续下降，冲击连接头4推动焊接胶泵注机构工作从而将连接部内存储的焊接胶涂抹字桩头部2与连接部3连接的缝隙处，从而完成接桩；
步骤四：接桩完成后再次通过打桩机下桩，直至打桩完毕。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种预制钢筋混凝土方桩，包括预制桩体，其特征在于：所述预制桩体两端固定安装有桩头部和连接部，所述桩头部远离预制桩体一端设置有半径逐渐减小的冲击连接头，所述连接部内开设有供冲击连接头嵌入的接桩空间；
所述接桩空间内环形阵列式安装有若干插接柱，所述冲击连接头上对应开设有数量与插接柱一致且一一对应的接桩口，在冲击连接头嵌入接桩空间过程中，所述插接柱进入接桩口内，所述接桩口内设置有防止插接柱从其内脱离的锁止限位机构；
所述接桩空间内还设置有焊接胶泵注机构，在冲击连接头嵌入接桩空间过程中，所述冲击连接头推动焊接胶泵注机构工作促使焊接胶涂覆于桩头部与连接部连接的缝隙处。
2.根据权利要求1所述的一种预制钢筋混凝土方桩，其特征在于：若干所述插接柱的数量M≥6个，所述插接柱固定安装在环形设置的连接座上，所述连接座嵌入连接部的混凝土基体内。
3.根据权利要求2所述的一种预制钢筋混凝土方桩，其特征在于：若干所述插接柱靠近连接座轴心一侧均开设有齿槽，所述接桩口内活动设置有限位齿条，当插接柱进入接桩口时，所述限位齿条在限位弹簧的作用下与插接柱一侧开设的齿槽抵靠配合，所述插接柱在限位齿条的抵靠作用下仅能进行靠近桩头部的接桩运动。
4.根据权利要求3所述的一种预制钢筋混凝土方桩，其特征在于：若干所述限位弹簧远离限位齿条一端均固定连接在弹簧座上，所述弹簧座固定设置于冲击连接头的轴心处。
5.根据权利要求1或4所述的一种预制钢筋混凝土方桩，其特征在于：所述焊接胶泵注机构包括推动块和泵注活塞，所述推动块和泵注活塞之间通过泵注连杆连接，所述泵注活塞伸缩式设置于储胶舱内，所述储胶舱通过泵注通道与若干涂覆口连通。
6.根据权利要求5所述的一种预制钢筋混凝土方桩，其特征在于：若干所述插接柱侧边均开设有涂覆口，所述插接柱与连接座内均开设有与涂覆口连通的泵注道，所述泵注道与泵注通道连通。
7.根据权利要求6所述的一种预制钢筋混凝土方桩，其特征在于：所述涂覆口还开设于接桩空间与冲击连接头配合的内壁处。
8.根据权利要求1所述的一种预制钢筋混凝土方桩，其特征在于：所述桩头部、连接部上还可拆卸式设置有对应的连接框和冲击套。
9.一种施工方法，采用权利要求1-8任意一项所述的预制钢筋混凝土方桩，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将该预制钢筋混凝土方桩的桩头部朝下，通过打桩机将其打入地下；
步骤二：当第一根方桩打入地下后仍然需要继续下桩时，将第二根预制钢筋混凝土方桩的桩头部朝下吊装，使得第二根预制钢筋混凝土方桩的桩头部与第一根的连接部配合，并通过吊装机的缓慢下降致使冲击连接头缓慢进入接桩空间内；
步骤三：在接桩过程中，若干插接柱插入接桩口内并在锁止限位机构的作用下保持插入状态，同时随着冲击连接头的继续下降，冲击连接头推动焊接胶泵注机构工作从而将连接部内存储的焊接胶涂抹字桩头部与连接部连接的缝隙处，从而完成接桩；
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