CN209989806U - 振动沉管轻质活性材料桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及振动沉管轻质活性材料桩，包括灌料布袋固定体系、扬尘控制装置、钢筋张拉装置和钢筋吊装装置；所述灌料布袋固定体系包括桩尖、布袋、沉管、钢环、竖杆、竖孔和竖槽；所述扬尘控制装置包括进料口、防尘篷、防尘板、花洒和水管；所述钢筋张拉装置包括纵筋、钢筋孔、嵌固圆槽、侧面顶撑圆孔、竖向顶撑、顶撑端头、锚具和粘接混凝土；所述钢筋吊装装置包括保护层间距隔板、吊环、吊绳、吊板、吊机牵引绳和引导扩口。本实用新型的有益效果是：本实用新型设计的竖杆及钢环组合而成的布袋支撑体系可以防止沉管灌注桩在施工时因布袋未完全舒展而导致成桩质量差；本实用新型设计的引导扩口可以快速引导钢筋笼的下放。

Description

振动沉管轻质活性材料桩

技术领域

本实用新型涉及一种振动沉管灌注桩，尤其是涉及一种振动沉管轻质活性材料桩。

背景技术

软弱地基一般天然含水量过大，土层层状分布复杂，承载力低，在荷载作用下易产生滑动或固结沉降，因此在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。桩基因其具有抗地震性能好、沉降量小和承载力高等优点，在软土地基加固工程中被广泛应用。

沉管灌注桩在软土地基中得到广泛应用，而目前沉管灌注桩的施工工艺仍存在稍许不足，当注浆时布袋无法完全撑开，灌注材料无法填满，导致保护层厚度过小，甚至造成钢筋裸露；另外在灌注桩施工时，会产生大量的灰尘，污染周围的环境；而在钢筋笼吊装时，无法确保钢筋笼的截面形心与沉管的形心重合，造成灌注桩的保护层厚度不均，厚度较小的一侧无法满足工程要求；目前预应力桩基础都是采用预制桩，而现浇桩基础则无法进行预应力的张拉。

综上所述，目前拟寻求一种可完全撑开布袋、扬尘控制、钢筋笼的精确吊装及钢筋的张拉的振动沉管轻质活性材料桩就显得十分重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种振动沉管轻质活性材料桩。

这种振动沉管轻质活性材料桩，包括灌料布袋固定体系、扬尘控制装置、钢筋张拉装置和钢筋吊装装置；

所述灌料布袋固定体系包括桩尖、布袋、沉管、钢环、竖杆、竖孔和竖槽，沉管下端设有桩尖，沉管上部设有进料口；沉管上开设竖槽，布袋放置在沉管内；竖杆穿过钢环上的竖孔，竖杆由内杆、外杆、螺旋叶及细绳组成，钢环被夹紧并固定在两侧的螺旋叶之间，钢环放置在沉管中的竖槽内，并且钢环外顶并撑开布袋；

所述扬尘控制装置包括进料口、防尘篷、防尘板、花洒和水管，沉管顶部设有防尘板；进料口开设在沉管侧面，进料口外侧搭建防尘篷，防尘篷包括防尘帘、支撑柱和顶板；顶板上方设有花洒和水管；

所述钢筋张拉装置包括纵筋、钢筋孔、嵌固圆槽、侧面顶撑圆孔、竖向顶撑、顶撑端头、锚具和粘接混凝土，钢筋笼放置至沉管内并紧贴桩尖，沉管底部灌注有粘接混凝土，桩尖与钢筋笼底部通过粘接混凝土粘接在一起；沉管的顶部放置张拉工具，张拉工具包括嵌固圆槽、竖向顶撑、顶撑端头和锚具，嵌固圆槽与沉管上端配合相接，钢筋笼顶部的纵筋穿过嵌固圆槽的钢筋孔并通过锚具固定；嵌固圆槽的侧面顶撑圆孔上方对应设置竖向顶撑和顶撑端头；

所述钢筋吊装装置包括保护层间距隔板、吊环、吊绳、吊板、吊机牵引绳和引导扩口，吊绳、吊环和吊板组成吊升装置，吊板通过吊绳和吊环连接钢筋笼，吊板顶部连接吊机牵引绳；沉管的侧壁设置保护层间距隔板，保护层间距隔板上端连接引导扩口，扩口上宽下窄。

作为优选：外杆外缘一圈均匀设置螺旋叶，内杆上的细绳通过孔芯连接螺旋叶。

作为优选：所述桩尖的直径大于沉管的直径。

作为优选：引导扩口底部的预留槽与保护层间隔板上的顶部连接凸起拼接在一起并通过固定钉固定。

本实用新型的有益效果是：

(1)与传统技术相比，本实用新型设计的竖杆及钢环组合而成的布袋支撑体系可以防止沉管灌注桩在施工时因布袋未完全舒展而导致成桩质量差。

(2)本实用新型在沉管内置布袋，可以有效的将灌注材料汇聚在一起，防止灌注材料外流造成浪费。

(3)本实用新型设计的防尘篷将进料口封闭，并在外侧挂防尘帘，然后在顶部浇水以润湿防尘帘，可以有效防止灰尘逸散。

(4)本实用新型设计的张拉工具可以进行灌注桩的纵向钢筋张拉。桩尖宽度大于沉管的宽度可以防止在张拉过程中桩尖的纵向移动。

(5)本实用新型设计的保护层间距隔板可以精确吊放钢筋笼，防止钢筋笼吊放位置没有居中而造成一侧混凝土保护层厚度过小，影响成桩质量。

(6)本实用新型设计的引导扩口可以快速引导钢筋笼的下放。

附图说明

图1是振动沉管轻质活性材料桩的示意图；

图2是图1中的灌料布袋固定体系示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2中的竖杆俯视图；

图5是图2中的竖杆固定螺旋叶的示意图；

图6是图1中的扬尘控制装置示意图；

图7是图6中的顶板俯视图；

图8是图6中的防尘篷框架拼接示意图；

图9是钢筋吊装装置示意图；

图10是图9中的A处拼接详图；

图11是图1中的钢筋张拉装置示意图；

图12是图11中的钢筋张拉装置俯视图；

图13是图11中的张拉装置与沉管连接示意图。

附图标记说明：1—桩尖；2—布袋；3—沉管；4—钢环；5—竖杆；6—竖孔；7—竖槽；8—钢环尖肋；9—地面；10—内杆；11—细绳；12—螺旋叶；13—外杆；14—孔芯；15—进料口；16—防尘篷；17—防尘帘；18—支撑柱；19—防尘板；20—顶板；21—凹槽；22—花洒；23—水管；24—水；25—握把；26—箍筋；27—纵筋；28—钢筋孔；29—嵌固圆槽；30—侧面顶撑圆孔；31—竖向顶撑；32—顶撑端头；33—锚具；34—粘接混凝土；35—保护层间距隔板；36—吊环；37—吊绳；38—吊板；39—吊机牵引绳；40—引导扩口；41—预留槽；42—顶部连接凸起；43—固定钉。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

所述的振动沉管轻质活性材料桩，包括灌料布袋固定体系、扬尘控制装置、钢筋张拉装置和钢筋吊装装置。

所述的灌料布袋固定体系，包括桩尖1、布袋2、沉管3、钢环4、竖杆5、竖孔6和竖槽7，沉管3下端设有桩尖1，沉管3上部设有进料口15；沉管3上开设竖槽7，布袋2放置在沉管3内；竖杆5穿过钢环4上的竖孔6，竖杆5由内杆10、外杆13、螺旋叶12及细绳11组成，在穿孔过程中，旋转内杆10，使螺旋叶12收缩，减少竖杆的横截面积，待竖杆顺利穿过钢环4上的竖孔6后，放松内杆10，使螺旋叶12舒展，这样钢环4被夹紧并固定在两侧的螺旋叶12之间，可防止其下滑。将钢环4放置在沉管3中的竖槽7内，并且钢环4外顶并撑开布袋2，便于沉管灌注。外杆13外缘一圈均匀设置螺旋叶12，内杆10上的细绳11通过孔芯14连接螺旋叶12。钢环4上设有钢环尖肋8。

所述的扬尘控制装置，包括进料口15、防尘篷16、防尘板19、花洒22和水管23，沉管3顶部设有防尘板19，防止灌注过程中的灰尘从顶部散发出来；进料口15开设在沉管侧面，进料口15外侧搭建防尘篷16，防尘篷16包括防尘帘17、支撑柱18和顶板20；顶板20上方设有花洒22和水管23，轻质材料从进料口15灌注，然后在防尘篷16顶部浇水，润湿防尘帘17，减少灌料过程产生的灰尘逸散。防尘板19上设有握把25。顶板20下表面设有凹槽21，支撑柱18插入凹槽21内组成框架结构，框架外侧布置防尘帘17。

所述的钢筋张拉装置，包括纵筋27、钢筋孔28、嵌固圆槽29、侧面顶撑圆孔30、竖向顶撑31、顶撑端头32、锚具33和粘接混凝土34，钢筋笼放置至沉管3内并紧贴桩尖1，沉管3上部一侧设有进料口15，沉管3底部灌注有粘接混凝土34，桩尖1与钢筋笼底部通过粘接混凝土34粘接在一起；沉管3的顶部放置张拉工具，张拉工具包括嵌固圆槽29、竖向顶撑31、顶撑端头32和锚具33，嵌固圆槽29与沉管3上端配合相接，钢筋笼顶部的纵筋27穿过嵌固圆槽29的钢筋孔28并通过锚具33固定；嵌固圆槽29的侧面顶撑圆孔30上方对应设置竖向顶撑31和顶撑端头32。所述桩尖1的直径大于沉管3的直径，当进行钢筋张拉时，沉管3在竖向顶撑31作用下保持不动，而桩尖1直径大于沉管3的直径，因而也被限制了竖向滑移，确保钢筋张拉的顺利进行。

所述的钢筋吊装装置，包括保护层间距隔板35、吊环36、吊绳37、吊板38、吊机牵引绳39和引导扩口40，吊绳37、吊环36和吊板38组成吊升装置，吊板38通过吊绳37和吊环36连接钢筋笼，吊板38顶部连接吊机牵引绳39；沉管3的侧壁设置保护层间距隔板35，保护层间距隔板35上端连接引导扩口40，扩口上宽下窄，便于钢筋笼的吊放，保护层间距隔板35可以使钢筋笼精确放置，避免两侧的混凝土保护层厚度不均匀，影响施工质量。所述引导扩口40底部的预留槽41与保护层间隔板35上的顶部连接凸起42拼接在一起并通过固定钉43固定。

所述的振动沉管轻质活性材料桩的施工方法，包括以下步骤：

(1)打设沉管。利用打桩锤将外沉管及预制桩尖连接的土工布袋打设至设计深度。

(2)竖杆及钢环拼接。旋转内杆10，使螺旋叶12收缩，减少竖杆5的横截面积，待竖杆顺利穿过钢环4上的竖孔6后，放松内杆，使螺旋叶舒展，钢环被夹紧并固定在两螺旋叶之间。

(3)吊放竖杆。利用吊机将拼接好的竖杆5及钢环4下放到沉管3中，竖杆上的螺旋叶将钢环固定在特定位置，防止钢环下滑，而钢环起到支撑土工布袋的作用，避免灌注材料时，土工布袋无法舒展而影响施工质量。

(4)吊放钢筋笼。利用吊机将场外绑扎好的钢筋笼下放到沉管中，在下放之前需在沉管内壁放置保护层间距隔板35，并在保护层间距隔板上连接引导扩口40，引导扩口可以有效的引导钢筋笼的下放，保护层间距隔板则可以确保桩的混凝土保护层厚度不发生偏差。

(5)拆除保护层间距隔板及其上的引导扩口。待钢筋笼下放完成后，需将保护层间距隔板及其上的引导扩口拆除。

(6)防尘篷施工。在进料口15的四周搭建防尘篷16，防尘篷的框架由四个支撑柱18及顶板20组合而成，将支撑柱插入顶板中的凹槽21即可快速的将框架搭建而成，然后在框架的外侧布置防尘帘17。在沉管灌注桩施工过程中需在顶板上方排水，以湿润防尘帘，灌注过程产生的灰尘遇到湿润的防尘帘，将被吸附。

(7)粘接混凝土灌注。从进料口灌注混凝土，使底部的钢筋和桩尖粘接在一起。

(8)钢筋张拉。待粘接混凝土34凝固完成后，在沉管的顶部放置张拉工具，将嵌固圆槽29插入沉管中，使张拉工具固定在沉管顶部，同时钢筋笼顶部的纵筋27需穿过钢筋孔28，接着在嵌固圆槽侧面设置竖向顶撑31，防止在张拉过程中张拉工具发生移动，然后进行纵筋的张拉，并用锚具33固定张拉后的纵筋。

(9)灌注轻质活性材料。经过拌和均匀的轻质活性混合料从进料口送入沉管，送入时不断振动沉管，以便轻质活性混合料快速、均匀的灌入土工布袋中。

Claims (4)

1.一种振动沉管轻质活性材料桩，其特征在于，包括灌料布袋固定体系、扬尘控制装置、钢筋张拉装置和钢筋吊装装置；

所述灌料布袋固定体系包括桩尖(1)、布袋(2)、沉管(3)、钢环(4)、竖杆(5)、竖孔(6)和竖槽(7)，沉管(3)下端设有桩尖(1)，沉管(3)上部设有进料口(15)；沉管(3)上开设竖槽(7)，布袋(2)放置在沉管(3)内；竖杆(5)穿过钢环(4)上的竖孔(6)，竖杆(5)由内杆(10)、外杆(13)、螺旋叶(12)及细绳(11)组成，钢环(4)被夹紧并固定在两侧的螺旋叶(12)之间，钢环(4)放置在沉管(3)中的竖槽(7)内，并且钢环(4)外顶并撑开布袋(2)；

所述扬尘控制装置包括进料口(15)、防尘篷(16)、防尘板(19)、花洒(22)和水管(23)，沉管(3)顶部设有防尘板(19)；进料口(15)开设在沉管侧面，进料口(15)外侧搭建防尘篷(16)，防尘篷(16)包括防尘帘(17)、支撑柱(18)和顶板(20)；顶板(20)上方设有花洒(22)和水管(23)；

所述钢筋张拉装置包括纵筋(27)、钢筋孔(28)、嵌固圆槽(29)、侧面顶撑圆孔(30)、竖向顶撑(31)、顶撑端头(32)、锚具(33)和粘接混凝土(34)，钢筋笼放置至沉管(3)内并紧贴桩尖(1)，沉管(3)底部灌注有粘接混凝土(34)，桩尖(1)与钢筋笼底部通过粘接混凝土(34)粘接在一起；沉管(3)的顶部放置张拉工具，张拉工具包括嵌固圆槽(29)、竖向顶撑(31)、顶撑端头(32)和锚具(33)，嵌固圆槽(29)与沉管(3)上端配合相接，钢筋笼顶部的纵筋(27)穿过嵌固圆槽(29)的钢筋孔(28)并通过锚具(33)固定；嵌固圆槽(29)的侧面顶撑圆孔(30)上方对应设置竖向顶撑(31)和顶撑端头(32)；

所述钢筋吊装装置包括保护层间距隔板(35)、吊环(36)、吊绳(37)、吊板(38)、吊机牵引绳(39)和引导扩口(40)，吊绳(37)、吊环(36)和吊板(38)组成吊升装置，吊板(38)通过吊绳(37)和吊环(36)连接钢筋笼，吊板(38)顶部连接吊机牵引绳(39)；沉管(3)的侧壁设置保护层间距隔板(35)，保护层间距隔板(35)上端连接引导扩口(40)，扩口上宽下窄。

2.根据权利要求1所述的振动沉管轻质活性材料桩，其特征在于，外杆(13)外缘一圈均匀设置螺旋叶(12)，内杆(10)上的细绳(11)通过孔芯(14)连接螺旋叶(12)。

3.根据权利要求1所述的振动沉管轻质活性材料桩，其特征在于，所述桩尖(1)的直径大于沉管(3)的直径。

4.根据权利要求1所述的振动沉管轻质活性材料桩，其特征在于：引导扩口(40)底部的预留槽(41)与保护层间隔板(35)上的顶部连接凸起(42)拼接在一起并通过固定钉(43)固定。

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