CN202688990U - 加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构 - Google Patents

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杨宏量
李世英
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Abstract

本实用新型涉及一种加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构,它是由一个锚孔、一根钢立柱、一个射浆管和所灌注水泥砂浆构成。由于工作失误,浇注成形的钻孔灌注桩其混凝土标号低于设计标号,其承载力低于设计承载力。该钻孔灌注桩无须报废,采用本实用新型即可将其修复。在该钻孔灌注桩的钢筋笼内,锚孔以相等的环向间距垂直打入,并贯穿于其整个长度。钢立柱和射浆管构成了一个完整的钢结构,它位于锚孔的正中部位。在钢结构与锚孔之间,在钢结构的内部,都充满了所灌注的水泥砂浆。这些水泥砂浆包裹着钢结构,并与锚孔孔壁的混凝土紧密粘接。在这些钢立柱的参与下,该钻孔灌注桩的承载力达到了设计要求,并能正常使用。

Description

加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构
技术领域
本实用新型涉及一种加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构。
背景技术
自上个世纪六十年代以来,在桥梁建设中,钻孔灌注桩已成为一种使用范围最广的墩台基础。在有些工程中,因某种原因,所灌注的混凝土未能达到设计标号,从而降低了钻孔灌注桩的承载力。在以往,多是将该钻孔灌注桩的混凝土捣碎,取出其中的钢筋,重新形成井筒,放入新的钢筋笼,灌注符合标号的混凝土;或是在该钻孔灌注桩的左右两侧各打入一根口径相同的钻孔灌注桩,在这两根钻孔灌注桩的顶部先制作承台,再构筑墩台。
对于以上的两种处理方式,无论采用哪一种,都是废弃原钻孔灌注桩,并重新制作新钻孔灌注桩,其所支付的费用都明显大于原钻孔灌注桩的制作费用。如果在原钻孔灌注桩的混凝土中,按照一定规律均匀布设一些上下贯通的钢立柱,将这些钢立柱锚固于混凝土中,就能使原钻孔灌注桩的承载力符合设计要求,重新得以使用。这种加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的方法,其施工速度快,质量好,成本仅为原钻孔灌注桩制作费用的十分之一。
本实用新型就是根据这一思路,由本发明人精心研制的一种新型钢混结构,将其置于钻孔灌注桩的混凝土中,使混凝土标号不足的钻孔灌注桩其承载力符合设计要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题就是要提供一种构造简单、便于制作的新型钢混结构,用以修复混凝土标号不足的钻孔灌注桩。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
一种加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构,其特征在于:它包括有一个锚孔、一个钢立柱、一个射浆管和水泥砂浆;所述的钻孔灌注桩为一个钢筋混凝土的圆柱体,它垂直插入大地的岩土层中,其长度为20-30m,其直径为1200mm或1500mm;在钻孔灌注桩其钢筋笼的内外,都充满了密实的混凝土,该混凝土的标号低于设计标号;在钻孔灌注桩的钢筋笼之内,所述的锚孔以相等的环向间距分布;所述的钢立柱由无缝钢管、钢套管和螺纹钢筋组成,其主体为一个无缝钢管连接体;所述的射浆管由主体钢管、射浆孔和锚盖组成;在所述的锚孔内,由射浆管和钢立柱组成了一个完整的钢结构,在该钢结构的内外都充满了所压入的水泥砂浆。
所述的锚孔自上而下垂直打入钻孔灌注桩的混凝土中,它们以相等的环向间距分布于钢筋笼的内侧,其口径为80mm,其孔底高于钻孔灌注桩的底面1000mm;当钻孔灌注桩的直径为1500mm时,共设制五至八个锚孔,它们与钻孔灌注桩的竖向中轴线皆保持500mm的间距;当钻孔灌注桩的直径为1200mm时,共设制四至六个锚孔,它们与钻孔灌注桩的竖向中轴线皆保持350mm的间距。
所述的钢立柱其主体为一个无缝钢管连接体,它由数根无缝钢管连接而成,其长度大于锚孔的长度80mm;所述的无缝钢管其外径为42mm,壁厚为4mm,长度等于或小于7m;所述的钢套管其外径为54mm,壁厚为6mm,长度为120mm;在每两根无缝钢管的对接处,都设有一个钢套管,沿该钢套管两端的管口分别实施周圈满焊,使这两根无缝钢管相连接。
在所述的无缝钢管连接体其每一根无缝钢管的外侧,都以相等的环向间距与之相平行地焊接三至四根螺纹钢筋;该螺纹钢筋的直径为12mm,沿每一根螺纹钢筋,都以500mm为间距设制一列50mm长的焊口,使之与无缝钢管相固定;在每一根螺纹钢筋的端头,在其与钢套管管口的接触部位,均实施双侧焊接,而每一侧焊口的长度皆不小于15mm;在距无缝钢管连接体其顶端80mm长的范围内,在无缝钢管的外侧,不设制螺纹钢筋;在距无缝钢管连接体其尾端200mm长的范围内,在无缝钢管的外侧,亦不设制螺纹钢筋。
所述的射浆管其主体钢管为一根外径为48mm、壁厚为3mm、长度为150mm的焊缝钢管;在其纵向的正中部位,以相等的环向间距共钻制四列直径为20mm的射浆孔,每一列的两个射浆孔均以50mm为间距排列;在主体钢管的顶端,扣入并焊接一个锚盖进行封堵,这个锚盖用2mm厚的低碳钢板冲压而成。
所述的钢立柱其无缝钢管连接体的顶部插入射浆管其主体钢管的尾部,所插入的深度为30mm;沿射浆管其主体钢管尾端的管口实施周圈满焊,使射浆管和钢立柱构成一个完整的钢结构;该钢结构位于锚孔的正中部位,其射浆管的锚盖与锚孔的孔底相接触,其钢立柱无缝钢管连接体的尾端则向上伸出钻孔灌注桩的顶面200mm;在该钢结构与锚孔的孔壁之间,在射浆管的主体钢管和钢立柱的无缝钢管连接体中,都充满了所压入的水泥砂浆;该水泥砂浆的强度不低于所述的钻孔灌注桩混凝土的设计强度。
本实用新型的优点是,所使用的机械简单,操作方法简单,施工成本低,混凝土标号不足的钻孔灌注桩经过加固后,其承载力完全符合设计要求。
附图说明
图1是直径为1500mm的钻孔灌注桩中锚孔布设的横断面图。
图2是直径为1500mm的钻孔灌注桩中钢立柱螺纹钢筋部位的横断面图。
图3是直径为1500mm的钻孔灌注桩中钢立柱钢套管部位的横断面图。
图4是直径为1500mm的钻孔灌注桩中射浆管射浆孔部位的横断面图。
图5是直径为1200mm的钻孔灌注桩中锚孔布设的横断面图。
图6是直径为1200mm的钻孔灌注桩中钢立柱螺纹钢筋部位的横断面图。
图7是直径为1200mm的钻孔灌注桩中钢立柱钢套管部位的横断面图。
图8是直径为1200mm的钻孔灌注桩中射浆管射浆孔部位的横断面图。
图9是无缝钢管连接体无缝钢管部位的侧面图。
图10是无缝钢管连接体钢套管部位的侧面图。
图11是钢立柱螺纹钢筋部位的侧面图。
图12是钢立柱钢套管部位的侧面图。
图13是无缝钢管连接体与射浆管相连接部位的侧面图。
图14是钢立柱与射浆管相连接部位的侧面图。
图15是射浆管的侧面图。
图16是锚孔中钢立柱螺纹钢筋部位的横断面图。
图17是锚孔中钢立柱钢套管部位的横断面图。
图18是锚孔中射浆管射浆孔部位的横断面图。
图19是在钻孔灌注桩的底部本实用新型的竖向剖面图。
图20是在钻孔灌注桩的顶部本实用新型的竖向剖面图。
附图标记
1锚孔、2钢立柱、3射浆管、4水泥砂浆、5钻孔灌注桩、2-1焊缝钢管、2-2钢套管、2-3螺纹钢筋、3-1主体钢管、3-2射浆孔,3-3锚盖、5-1混凝土、5-2钢筋笼。
具体实施方式
参见附图1-20所示:本实用新型包括有一个锚孔1、一个钢立柱2、一个射浆管3和所压入的水泥砂浆4。
公路桥梁的钻孔灌注桩5其长度通常为20-30m,其直径大多为1200mm或1500mm。在实际工程中,由于施工方法不当,导致所灌注的混凝土5-1其标号低于设计标号,使该钻孔灌注桩5的承载力不符合设计要求。
从钻孔灌注桩5的顶面,锚孔1自上而下垂直打入,其口径为80mm,其底端高于钻孔灌注桩5的底面1000mm。在钢筋笼5-2的内侧,锚孔1以相等的环向间距分布。当钻孔灌注桩5的直径为1500mm时,共设制五至八个锚孔1,它们与钻孔灌注桩5的竖向中轴线皆保持500mm的间距。当钻孔灌注桩5的直径为1200mm时,共设制四至六个锚孔1,它们与钻孔灌注桩5的竖向中轴线皆保持350mm的间距。
钢立柱2的主体为一个无缝钢管连接体,它由数根无缝钢管2-1连接而成,其长度大于锚孔1的长度80mm。无缝钢管2-1的外径为42mm,壁厚为4mm,长度等于或小于7m。钢套管2-2的外径为54mm,壁厚为6mm,长度为120mm。在每两根无缝钢管2-1对接处,都设有一个钢套管2-2,沿该钢套管2-2两端的管口分别实施周圈满焊,使这两根无缝钢管2-1相连接。
在无缝钢管连接体其每一根无缝钢管2-1的外侧,都以相等的环向间距与之相平行地焊接三至四根螺纹钢筋2-3,这些螺纹钢筋2-3的直径皆为12mm。沿每一根螺纹钢筋2-3,都以500mm为间距设制一列50mm长的焊口,使之与无缝钢管2-1相固定。在每一根螺纹钢筋2-3的端头,在其与钢套管2-2管口的接触部位,均实施双侧焊接,而每一侧焊口的长度皆不小于15mm。在距无缝钢管连接体其顶端80mm长的范围内,在无缝钢管2-1的外侧,不设制螺纹钢筋2-3。在距无缝钢管连接体其尾端200mm长的范围内,在无缝钢管2-1的外侧,亦不设制螺纹钢筋2-3。
射浆管3的主体钢管3-1是一根外径为48mm、壁厚为3mm、长度为150mm的焊缝钢管。在其纵向的正中部位,以相等的环向间距共钻制四列直径为20mm的射浆孔3-2,每一列的两个射浆孔3-2均以50mm为间距排列。在主体钢管3-1的顶端,扣入并焊接一个锚盖3-3进行封堵,这个锚盖3-3用2mm厚的低碳钢板冲压而成。
将钢立柱2其无缝钢管连接体的顶部插入射浆管3其主体钢管3-1的尾部,所插入的深度为30mm。沿射浆管3其主体钢管3-1尾端的管口实施周圈满焊,使射浆管3和钢立柱2构成一个完整的钢结构。将该钢结构插入锚孔1中,使之位于锚孔1的正中部位,其射浆管3的锚盖3-3与锚孔1的孔底相接触,其钢立柱2无缝钢管连接体的尾端则向上伸出钻孔灌注桩5的顶面200mm。
在钢立柱2无缝钢管连接体的尾部接上橡胶管,利用压浆机向锚孔1中压送水泥砂浆4。该水泥砂浆4经过钢立柱2的无缝钢管连接体和射浆管3的主体钢管3-1,从射浆管3的射浆孔3-2中冲出,再经钢结构与锚孔1的孔壁之间往回流,直至溢出锚孔1的孔口。在钢结构与锚孔1的孔壁之间、在射浆管3的主体钢管3-1和钢立柱2的无缝钢管连接体中,都充满了所压入的水泥砂浆4。该水泥砂浆4的强度不低于钻孔灌注桩5混凝土5-1的设计强度。

Claims (6)

1.一种加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构,其特征在于:它包括有一个锚孔〔1〕、一个钢立柱〔2〕、一个射浆管〔3〕和水泥砂浆〔4〕;所述的钻孔灌注桩〔5〕为一个钢筋混凝土的圆柱体,它垂直插入大地的岩土层中,其长度为20-30m,其直径为1200mm或1500mm;在钻孔灌注桩〔5〕其钢筋笼〔5-2〕的内外,都充满了密实的混凝土〔5-1〕,该混凝土〔5-1〕的标号低于设计标号;在钻孔灌注桩〔5〕的钢筋笼〔5-2〕之内,所述的锚孔〔1〕以相等的环向间距分布;所述的钢立柱〔2〕由无缝钢管〔2-1〕、钢套管〔2-2〕和螺纹钢筋
〔2-3〕组成,其主体为一个无缝钢管连接体;所述的射浆管〔3〕由主体钢管〔3-1〕、射浆孔〔3-2〕和锚盖〔3-3〕组成;在所述的锚孔〔1〕内,由射浆管〔3〕和钢立柱〔2〕组成了一个完整的钢结构,在该钢结构的内外都充满了所压入的水泥砂浆〔4〕。
2.根据权利要求1所述的加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构,其特征在于:所述的锚孔〔1〕自上而下垂直打入钻孔灌注桩〔5〕的混凝土〔5-1〕中,它们以相等的环向间距分布于钢筋笼〔5-2〕的内侧,其口径为80mm,其孔底高于钻孔灌注桩〔5〕的底面1000mm;当钻孔灌注桩〔5〕的直径为1500mm时,共设制五至八个锚孔〔1〕,它们与钻孔灌注桩〔5〕的竖向中轴线皆保持500mm的间距;当钻孔灌注桩〔5〕的直径为1200mm时,共设制四至六个锚孔〔1〕,它们与钻孔灌注桩〔5〕的竖向中轴线皆保持350mm的间距。
3.根据权利要求1所述的加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构,其特征在于:所述的钢立柱〔2〕其主体为一个无缝钢管连接体,它由数根无缝钢管〔2-1〕连接而成,其长度大于锚孔〔1〕的长度80mm;所述的无缝钢管〔2-1〕其外径为42mm,壁厚为4mm,长度等于或小于7m;所述的钢套管〔2-2〕其外径为54mm,壁厚为6mm,长度为120mm;在每两根无缝钢管〔2-1〕的对接处,都设有一个钢套管〔2-2〕,沿该钢套管〔2-2〕两端的管口分别实施周圈满焊,使这两根无缝钢管〔2-1〕相连接。
4.根据权利要求1所述的加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构,其特征在于:在所述的无缝钢管连接体其每一根无缝钢管〔2-1〕的外侧,都以相等的环向间距与之相平行地焊接三至四根螺纹钢筋〔2-3〕;该螺纹钢筋〔2-3〕的直径为12mm,沿每一根螺纹钢筋〔2-3〕,都以500mm为间距设制一列50mm长的焊口,使之与无缝钢管〔2-1〕相固定;在每一根螺纹钢筋〔2-3〕的端头,在其与钢套管〔2-2〕管口的接触部位,均实施双侧焊接,而每一侧焊口的长度皆不小于15mm;在距无缝钢管连接体其顶端80mm长的范围内,在无缝钢管〔2-1〕的外侧,不设制螺纹钢筋〔2-3〕;在距无缝钢管连接体其尾端200mm长的范围内,在无缝钢管〔2-1〕的外侧,亦不设制螺纹钢筋〔2-3〕。
5.根据权利要求1所述的加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构,其特征在于:所述的射浆管〔3〕其主体钢管〔3-1〕为一根外径为48mm、壁厚为3mm、长度为150mm的焊缝钢管;在其纵向的正中部位,以相等的环向间距共钻制四列直径为20mm的射浆孔〔3-2〕,每一列的两个射浆孔〔3-2〕均以50mm为间距排列;在主体钢管〔3-1〕的顶端,扣入并焊接一个锚盖〔3-3〕进行封堵,这个锚盖〔3-3〕用2mm厚的低碳钢板冲压而成。
6.根据权利要求1所述的加固混凝土标号不足的钻孔灌注桩的钢混结构,其特征在于:所述的钢立柱〔2〕其无缝钢管连接体的顶部插入射浆管〔3〕其主体钢管〔3-1〕的尾部,所插入的深度为30mm;沿射浆管〔3〕其主体钢管〔3-1〕尾端的管口实施周圈满焊,使射浆管〔3〕和钢立柱〔2〕构成一个完整的钢结构;该钢结构位于锚孔〔1〕的正中部位,其射浆管〔3〕的锚盖〔3-3〕与锚孔〔1〕的孔底相接触,其钢立柱〔2〕无缝钢管连接体的尾端则向上伸出钻孔灌注桩〔5〕的顶面200mm;在该钢结构与锚孔〔1〕的孔壁之间,在射浆管〔3〕的主体钢管〔3-1〕和钢立柱〔2〕的无缝钢管连接体中,都充满了所压入的水泥砂浆〔4〕;该水泥砂浆〔4〕的强度不低于所述的钻孔灌注桩〔5〕混凝土〔5-1〕的设计强度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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