CN1399038A - 具有放射形凸出部的混凝土桩的形成装置和其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有放射状地凸出的凸出部的现场打造钢筋混凝土桩的形成装置和其形成的工艺方法，是为改良软地基的诸工艺，即为了形成钢筋混凝土(或砂浆)桩构造体的，混凝土灌浆的方法和装置，此在地中灌浆，固结的钢筋混凝土预制桩形态不仅力学上坚固而且长期呈均质状态，对于桩构造体是能够信赖且有保障的灌浆功能的装置和工艺方法。

Description

具有放射形凸出部的混凝土桩的形成装置和其形成方法
技术领域
本发明涉及一种在构造建筑物和构件时，其地基为软地基时，为了改良该软地基，具有在其前端外周面凸出设置“+”字型凸出部的圆锥形的钻头，连接该钻头形成混凝土桩的工艺和装置。
另外，本发明涉及一种通过具有二重管的混凝土桩成形管，使该混凝土桩形成管垂直地下沉到地中，以一定的深度下沉完成后，把在比混凝土桩形成管的直径稍小的小径管上以所定的形态加钢筋的钢筋骨结构插入到小径管后，经另外备有的混凝土注入软管，边供给混凝土边使桩成形管渐渐地拔出，并通过具有放射状均匀凸出的凸出部的打造混凝土桩装置，形成具有十字型截面的混凝土桩的方法。
背景技术
以往，以改良软地基为目的，为了在地中形成钢筋混凝土桩，首先在地中以所定的直径和深度准备了混凝土打造孔后，在该混凝土打造孔插入钢筋，通过在该混凝土打造孔对混凝土打造充填和养护，形成在现场的钢筋混凝土桩，作为其中一例，使用大头桩和弗兰克桩，和本诺托桩，考尔威德桩，反循环桩等工艺方法。
但是，为了形成以往那样钢筋混凝土桩，在地中首先准备混凝土桩打造孔后，在其混凝土打造孔插入钢筋，但是，混凝土打造孔本身的内周面呈非常地不均匀，在该状态下插入钢筋后铁筋的位置变得不正确，混凝土打造时，钢筋和混凝土的打造厚度变得不均匀，在该状态下就发生打造的混凝土的强度的可靠度变得非常低的问题，因而，要求提供一种通过以正确且均匀状态形成打造的混凝土和钢筋的被覆厚度的桩，并能够对桩强度确实可靠度得到保障的钢筋混凝土桩形成工艺。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的混凝土桩形成装置，在地中为形成均质的混凝土桩而具有放射状地伸出的凸出部，其特征在于，在中空管的钻杆10的外周壁11的一侧向中空部内侧沿钻杆10的纵方向形成凹入部12，在该凹入部12插入混凝土c注入软管13，在该凹入部12于左右前端使一定长度的开闭板14自由旋转地在其一侧折页15结合，在另一侧具有闭锁装置16，使该开闭板14能够开闭地在凹入部12的全体多个地连附着，在所述钻杆10的内部，设有与钻杆10的长度相同的小径管17，使该小径管17由多个固定杆18在钻杆10的内周面焊接直立固定，在钻杆10的下部前端的外周壁11具有所定的宽和厚的法兰19，该法兰19的前端和钻杆10的外周壁11之间具有一定的倾斜角度并且焊接具有多个的切开槽20的上部铁板盖21，另外，在内部呈中空的钻头30的外周壁31的上部，使下部铁板盖21a与所述上部铁板盖21对称地焊接，在该钻头30的外周壁31凸出设有具备多个的菱形的倾斜面的凸出部32，在该凸出部32的内部分别装有振动器33，在该钻头30的下端部的周缘部31a分别折页35结合多个的三角板形扇形块34，该各扇形块34的下部角部能够插入的锁和槽36，在金属锤37的外周面可以锁合，该金属锤连设在悬垂索2a的下部前端，在其上侧连设圈弹簧23和挂环24，各扇形块34的前端，锁和固定在于所述金属锤37的外周面形成的锁合槽36，并能够开闭钻头30的下部前端。
另外，本发明的混凝土桩形成方法，是为了改良软地基，形成具有在地中放射状地凸出的凸出部的均质的钢筋混凝土桩的方法，其特征在于，使连设中空管状的钻杆10和在该钻杆10的下部的钻头30的混凝土注入管1在软地中通过振动器33的振动下沉，在下沉的混凝土注入管1内部的小径管17的内部插入钢筋骨架40后，通过混凝土注入软管13，在打造混凝土的同时，通过使混凝土注入管1边振动边拔出，在地中保留确保的空间的钢筋骨架40中，充填混凝土，而形成钢筋混凝土桩。
如上所述，本发明是关于在钢筋混凝土的强度方面能够得到确实保障的把钢筋混凝土桩在软地基形成的工艺和基于此工艺的装置的发明，作为完成本工艺的具体的装置，对使钢筋混凝土予制桩在地中形成的装置的构成，在下面通过附加的图进行说明。
附图说明
图1是作为本发明的混凝土注入管装置的一个实施例的一部分缩小的全体斜视图。
图2是使用本发明的混凝土注入管，作为形成、凝固地中混凝土桩时的一个实施例的桩横剖面图。
图3是本发明的所述混凝土注入管装置的最下端具有多个的三角翼形的扇形块，各扇形块开放的状态图。
图4是本发明的所述混凝土注入管装置的最下端部的各扇形块以圆锥形闭锁的状态图。
图5是通过本发明的所述各扇形块能够闭锁地锁合或者开放的开闭锤，各扇形块开放的同时，金属锤向悬垂插捕插管的下端移动，说明在桩内部开始充填混凝土状态的截面图。
图6是注入管的最下部通过以闭锁的状态在予制桩的自动注入管装置的下端部所具有的多个振动器(vibrator)的振动，表示注入管向软地基在地中所定的深度下沉的状态的纵截面图。
图7是在下沉完成的注入管内周面，固定地纵设的小径管的内周面，以钢筋内插的状态，使混凝土由混凝土注入软管开始注入时的状态的截面图。
图8是表示与混凝土注入的同时，使注入管徐徐上升，为了边提升边使注入管的最前端所具的锁合的各扇形块开放，在注入管的前端部确保的地中空间吐出混凝土，并同时充填的状态的截面图。
图9是在打造的混凝土的地中仅钢筋存留，注入管完全拔出到上部地面，地中混凝土打造和充填完成的状态截面图。
图中，1.混凝土注入管，2.2a.悬垂索，3.螺栓，3a.螺栓贯通孔，c.混凝土，10.钻杆，11.钻杆外周壁，12.凹入部，13.混凝土注入软管，14.开闭板，15.折页，16.闭锁装置，17小径管，18.固定杆，19、19a.法兰，20.切开槽，21、21a.铁板盖，22.悬垂索插管，23.圈弹簧，24.挂环，30.钻头，30a.钻头中空部，31.钻头外周壁，32.凸出部，33.振动器，34.扇状块，35.折页，36.锁合槽，37.金属锤，40.钢筋骨结，cp.混凝土桩。
具体实施方式
如图6和图7所示那样，上部前端通过链或钢丝绳等的悬垂索2，连接悬垂在吊杆的本发明混凝土注入管1主要是由上部的中空管钻杆10和下部的钻头30构成的，通过把上、下部用螺栓3等连接装置装卸自由地连结，可选择钻头30的直径以适合于施工现场要求的直径的钻头，且装卸自由地操作。
所述上部的钻杆10，如图1所示，在中空管钻杆10的外周壁11的内侧沿钻杆长方向凹入形成具有所定直径和长度的凹入部12，并如在图1和图8所示，在凹入部12埋入混凝土c注入软管13。在该凹入部12的左右前端呈旋转自由地在一侧用折页15连结的一定长度的开闭板14，而在另一侧有锁定装置16，并且把该开闭板14横跨凹入部12全体，可以开闭地连附着多个，在钻杆10的内部插入比钻杆10的直径小，长度相同而上下开通的小径管17，由多个固定杆18固定位置并在钻杆(10)的内周面通过焊接等直立固定。
在钻杆10的下部前端的外周壁11设有具一定的宽和厚的法兰19，在该法兰19穿设多个的螺栓3的贯通孔3a(图中未示)，并焊接设置铁板盖21，该铁板盖在该法兰19的前端与钻杆10的外周壁11有一定的角度的倾斜角，在螺栓贯通孔3a的位置形成使紧固螺栓3的搬子等能够插入的切开槽20。另外，在所述钻杆10的内部将一定长度的悬垂索2a缔结用捕插管22位置固定·设置，在完成本发明中所实施的混凝土注入管1的上部构造。
另外，作为在下部的钻头30的上部外周缘部具有与所述钻杆10下端的法兰19对称结合的法兰19a，在该法兰19a和与此对称的法兰19穿设贯通孔(图中未示)并用螺栓3和螺母(图中未示)相螺合的下部的构造，在具有中空部30a的钻头30的外周壁的上部对称地焊接设置铁板盖21a，由此，减少混凝土注入管1的下沉时与土砂的接触阻力，能够使其更容易地下沉。在该钻头30的外周壁31凸出设着具有多个(图中是4个)的具有一定高度的菱形的，例如有4个倾斜面的凸出部32，在该凸出部32的内部分别装着振动器33。在该钻头30的下端部周缘部31a分别通过折页35可以动作连结多个的三角板形的扇形块34。外周面的全周具有锁合槽36的金属锤37连接设置在另外的悬垂索2a使插入锁合该各扇形块34的下部角内，该金属锤37连接设置的悬垂锤2a插设到在钻杆10的内壁另外设置的悬垂索2a的捕插管22中。
在所述悬垂索2a的上部前端，连设有一定长度的圈弹簧23，在该圈弹簧23的前端设着挂环，使该挂环24挂在钻杆10的上部前端上，另外在该悬垂索2a的下部前端连设的金属锤37的外周面形成的锁和槽36锁合的各扇形块34，使钻头30下部前端以弹力地闭锁的状态。通过在该钻头30内部供给的钢筋骨结构40的重量和在钻杆10的上端挂的挂环24由手动一时解除，各扇形块34以折页35为轴向下开放的同时，所述挂环24挂到钻杆10的上端，金属锤37通过连设在悬垂锤2a的圈弹簧23的回复弹力，在悬垂索捕插管22的前端呈能够锁合的构造。由此完成了本发明的混凝土注入管1等的全体构造。
图中未说明的符号41是软地基。
使用如上述构成的本发明的混凝土桩形成装置的本发明的混凝土桩形成工艺如下所述。首先在要施工的位置选择适当直径的钻头30，通过在吊杆台连接的悬垂索2使悬垂的钻杆10的下端部的法兰19和钻头30的上端部的法兰19a准确地相互对接，在钻杆下部的铁板盖形成的切开槽由螺栓3和螺母结合，在所述悬垂索2a前端的金属锤37上形成的锁合槽36中，钻头30下端部的折页35结合的多个扇形块34的角部被锁合，以钻头30的下端部闭锁的状态，使注入管1的钻头30的下部前端位于软地基后，使多个振动器33同时可动，通过振动器33的振动，注入管1在软地基的地中，由比较重的注入管1的自重而下沉。
所述注入管由于下沉的地基是软地基，所述注入管通过振动器的振动，直至沉到需要的地中相当深度是可能的，当沉到目标位置时，在注入管1的钻杆10的内面垂直地设置的小径管17内插入与形成混凝土桩相同长度的予制钢筋骨架40。
通过小径管17插入的钢筋骨架40能够直到钻头30的内周面下端位置。接着振动器33持续动作，使钻杆10和钻头30持续地边振动边徐徐使注入管1上升的同时，在金属锤37形成的锁合槽36锁合固定的多个各扇形块34在使金属锤37以与悬垂索2a连设的状态，使在支撑固定的钻杆10的上端挂着的挂环24通过由手动卸下，金属锤就可以下降，另外，通过在注入管1内部供给的钢筋结构40的重量，如图5所示，各扇形块34从金属锤上的槽被卸下，向侧面按压，钻头30的下端就开放，这时通过混凝土注入软管13，排出混凝土c，由钻头30，并由在确保的地中空间和在该空间连接的钻头30的外周面通过凸出的菱形的凸出部32，在确保的空间部充填混凝土。
这时的混凝土注入管1的钻杆10、小径管17和钻头30上升，在小径管17内部插设的钢筋骨架40由于在地中原样存留，从徐徐上升的混凝土注入管1的下部前端的钻头30排出的混凝土c在钢筋骨架40空间充填并打造，在具有如图2所示的截面的圆桩，例如4个凸出部cp放射状地被凸出设置，由于力学地稳定的混凝土桩在地中以正确的形态形成，即，通过使用本发明装置的工艺，能形成钢筋混凝土桩，并能够得到均匀的桩形态。另外，在其桩内部，钢筋作为芯，经混凝土养护固化，因此，其地中的基础成坚固的桩，并且对打造的混凝土通过振动器施以持续的振动，能使打造的混凝土坚固，从而，混凝土桩的构件中的空隙能够最小而呈非常地致密态，结果能够构筑非常坚固的钢筋混凝土桩。

Claims (2)

1.一种混凝土桩形成装置，在地中为形成均质的混凝土桩而具有放射状地伸出的凸出部，其特征在于，在中空管的钻杆(10)的外周壁(11)的一侧向中空部内侧沿钻杆(10)的纵方向形成凹入部(12)，在该凹入部(12)插入混凝土(c)注入软管(13)，在该凹入部(12)于左右前端使一定长度的开闭板(14)自由旋转地在其一侧折页(15)结合，在另一侧具有闭锁装置(16)，使该开闭板(14)能够开闭地在凹入部(12)的全体多个地连附着，在所述钻杆(10)的内部，设有与钻杆(10)的长度相同的小径管(17)，使该小径管(17)由多个固定杆(18)在钻杆(10)的内周面焊接直立固定，在钻杆(10)的下部前端的外周壁(11)具有所定的宽和厚的法兰(19)，该法兰(19)的前端和钻杆(10)的外周壁(11)之间具有一定的倾斜角度并且焊接具有多个的切开槽(20)的上部铁板盖(21)，另外，在内部呈中空的钻头(30)的外周壁(31)的上部，使下部铁板盖(21a)与所述上部铁板盖(21)对称地焊接，在该钻头(30)的外周壁(31)凸出设有具备多个的菱形的倾斜面的凸出部(32)，在该凸出部(32)的内部分别装有振动器(33)，在该钻头(30)的下端部的周缘部(31a)分别折页(35)结合多个的三角板形扇形块(34)，该各扇形块(34)的下部角部能够插入的锁和槽(36)，在金属锤(37)的外周面可以锁合，该金属锤连设在悬垂索(2a)的下部前端，在其上侧连设圈弹簧(23)和挂环(24)，各扇形块(34)的前端，锁和固定在于所述金属锤(37)的外周面形成的锁合槽(36)，并能够开闭钻头(30)的下部前端。
2.一种混凝土桩形成方法，是为了改良软地基，形成具有在地中放射状地凸出的凸出部的均质的钢筋混凝土桩的方法，其特征在于，使连设中空管状的钻杆(10)和在该钻杆(10)的下部的钻头(30)的混凝土注入管(1)在软地中通过振动器(33)的振动下沉，在下沉的混凝土注入管(1)内部的小径管(17)的内部插入钢筋骨架(40)后，通过混凝土注入软管(13)，在打造混凝土的同时，通过使混凝土注入管(1)边振动边拔出，在地中保留确保的空间的钢筋骨架(40)中，充填混凝土，而形成钢筋混凝土桩。
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