CN213805383U - 一种小型溶洞地区桩基施工围护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种小型溶洞地区桩基施工围护装置，包括钢护筒、钢筋笼以及气囊，钢护筒位于溶洞、溶洞上部土层以及溶洞所在岩层中，钢筋笼穿过钢护筒，并伸至溶洞的底面，钢筋笼的外侧设置气囊，气囊与钢筋笼外侧一周连接，钢筋笼和钢护筒中浇注混凝土，气囊连接有充气导管；与只用钢护筒围护方法相比，施工简便，并且解决了桩长较长时钢护筒不易下放的问题；与只采用水泥、片石等材料对溶洞内部进行填充的围护方法相比，降低了工程造价；向气囊中充气，使得气囊与钢筋笼之间形成一设定形状和尺寸的空间，在灌注混凝土时，所述空间内注入混凝土，而且能通过改变气囊的形状来设计各种形式的变截面桩，满足施工中的各种要求。
Description
技术领域
本实用新型属于土木工程中桩基础施工技术领域，具体涉及一种小型溶洞地区桩基施工围护装置。
背景技术
在桥梁桩基础施工中，经常会遇到桩孔出现溶洞的情况，作为地下隐蔽工程，给施工带来很大困难，当溶洞上部覆盖层厚度达不到承载能力要求时，需要使桩身穿透溶洞以达到桩基础承载能力要求。传统施工方法需要采用水泥，片石等材料对溶洞内部进行填充，或者采用在溶洞内下放钢护筒来灌注混凝土。但上述两种穿透溶洞的桩基础施工方法均存在施工困难，成本高等问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种小型溶洞地区桩基施工围护装置，弥补并补充溶洞地区桩基施工围护方法的现有问题，解决穿透溶洞的桩基础施工困难，造价高昂的问题，同时尽可能围护了溶洞原始生态地质环境。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种小型溶洞地区桩基施工围护装置，包括钢护筒、钢筋笼以及气囊，钢护筒位于溶洞、溶洞上部土层以及溶洞所在岩层中，钢筋笼穿过钢护筒，并伸至溶洞的底面，钢筋笼的外侧设置气囊，气囊与钢筋笼外侧一周连接，钢筋笼和钢护筒中浇注混凝土，气囊连接有充气导管；所述气囊包括第一气囊和第二气囊，第一气囊和第二气囊均连接充气导管；第二气囊设置在第一气囊外侧，第一气囊与钢筋笼外侧形成一个设定高度的环形空间。
气囊内圈设置有卡环，气囊通过卡环与钢筋笼连接。
气囊采用内部支盘型气囊，内部支盘型气囊的高度从外圈向内圈逐渐增加。
气囊采用内部圆柱形气囊，内部圆柱形气囊的内圈与外圈高度相同。
充气导管用于连接外部充气设备。
钢筋笼贯穿钢护筒。
气囊采用橡胶气囊或压缩气存储气囊。
气囊沿钢筋笼轴向设置有多个。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
与只用钢护筒围护方法相比，施工简便，并且解决了桩长较长时钢护筒不易下放的问题；与只采用水泥、片石等材料对溶洞内部进行填充的围护方法相比，降低了工程造价；能通过改变气囊的形状来设计各种形式的变截面桩，满足施工中的各种要求。
进一步的，采用内侧第一气囊辅助形成变截面桩的同时，第二气囊充气后充满整个溶洞，而且在桩基中混凝土灌注和凝固期间能形成临时支撑，提高施工便利性，还能进一步提高桩基中混凝土凝固时桩基的形状稳定。
进一步的，设置多个气囊，一方面可以提高适用性，另一方面有助于在桩基下部形成多个变截面。
附图说明
图1为钢护筒围护装置示意图。
图2为下放钢筋笼示意图。
图3为内部支盘型气囊充气系统示意图。
图4为混凝土浇筑过程示意图。
图5为内部圆柱形气囊示意图。
图6为内部支盘型气囊内部空间示意图。
图7为内部圆柱形气囊内部空间示意图。
1-钢护筒，2-溶洞，3-溶洞上部土层，4-溶洞所在岩层，5-钢筋笼，6-内部支盘型气囊，61-充气导管，7-内部圆柱形气囊，8-充气设备
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细阐述。
参考图1、图2、图4、图6，一种小型溶洞地区桩基施工围护装置，包括钢护筒1、钢筋笼5以及气囊，钢护筒1位于溶洞2、溶洞上部土层3以及溶洞所在岩层4中，钢筋笼5穿过钢护筒1，并伸至溶洞2的底面，钢筋笼5的外侧设置气囊，气囊与钢筋笼5外侧一周连接，钢筋笼5和钢护筒1中浇注混凝土，气囊连接有充气导管61，充气导管61用于连接外部充气设备8；采用充气设备8对气囊充气。
第一气囊采用内部支盘型气囊6，内部支盘型气囊6的高度从外圈向内圈逐渐增加。
参考图5和图7，第一气囊采用内部圆柱形气囊7，内部圆柱形气囊7的内圈与外圈高度相同。
钢筋笼5贯穿钢护筒1。
第一气囊沿钢筋笼5轴向设置有多个，第一气囊可以采用内部支盘型气囊6和内部圆柱形气囊7混合设置。
桩基深度小于10m的位置出现溶洞2，采用在溶洞内下放钢护筒1的方法进行围护；桩基深度大于10m的位置出现溶洞2，采用在溶洞2内放置气囊的方法进行围护。将气囊固定在钢筋笼5上，下放钢筋笼5后对气囊进行充气，随后灌注混凝土，可以通过改变气囊的形状来改变桩基的形式，适应桩基础施工中所需的各种形式要求，作为示例，可将桩型设计为多级扩径桩或分段变截面桩。
可选的，本实用新型的气囊可以采用橡胶气囊，也可以采用压缩气存储气囊；作为优选的实施方式，第一气囊采用橡胶气囊，第二气囊采用压缩器存储气囊。
溶洞距离地面小于10m时，下放钢护筒1保护桩孔，并且易于灌注混凝土，使之不流入溶洞中，降低造价。
溶洞2为岩溶地区桩基础施工中遇到的地下空洞。当溶洞上部有较厚的土层时，采用钢护筒跟进的方法，以防止溶洞上部土层3坍孔，溶洞所在岩层4能被水连解或溶滤，在可溶岩层内形成溶洞。钢筋笼5主要起抗拉作用，对桩身混凝土起到约束的作用，使之能承受一定的水平力，在施工时用利用机器冲孔和水磨钻孔，孔深达到设计要求，然后向桩孔下放钢筋笼，再插入导管进行混凝土浇注。
参考图3和图6，内部支盘型气囊6与钢筋笼5形成气囊内部空间，内部支盘型气囊6充气后，其内部为支盘型，通过卡环连接内部支盘型气囊来保证气囊的位置准确，第二气囊充气后充满整个溶洞其余空间，形成临时支撑，灌注混凝土时，气囊内部空间充满混凝土，可形成支盘型变截面桩，增大桩的承载力。
内部圆柱形气囊7与内部支盘型气囊6的原理相同，通过改变气囊的内部空间形状从而形成多种形式的变截面桩，满足桩基施工中的各种要求。
利用充气设备8对气囊进行充气，保证足够的气压，从而保证桩基质量满足要求。
Claims (8)
1.一种小型溶洞地区桩基施工围护装置，其特征在于，包括钢护筒（1）、钢筋笼（5）以及气囊，钢护筒（1）位于溶洞（2）、溶洞上部土层（3）以及溶洞所在岩层（4）中，钢筋笼（5）穿过钢护筒（1），并伸至溶洞（2）的底面，钢筋笼（5）的外侧设置气囊，气囊与钢筋笼（5）外侧一周连接，钢筋笼（5）和钢护筒（1）中浇注混凝土，气囊连接有充气导管（61）；所述气囊包括第一气囊和第二气囊，第一气囊和第二气囊均连接充气导管（61）；第二气囊设置在第一气囊外侧，第一气囊与钢筋笼（5）外侧形成一个设定高度的环形空间。
2.根据权利要求1所述的小型溶洞地区桩基施工围护装置，其特征在于，气囊内圈设置有卡环，气囊通过卡环与钢筋笼（5）连接。
3.根据权利要求1所述的小型溶洞地区桩基施工围护装置，其特征在于，气囊采用内部支盘型气囊（6），内部支盘型气囊（6）的高度从外圈向内圈逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的小型溶洞地区桩基施工围护装置，其特征在于，气囊采用内部圆柱形气囊（7），内部圆柱形气囊（7）的内圈与外圈高度相同。
5.根据权利要求1所述的小型溶洞地区桩基施工围护装置，其特征在于，充气导管（61）用于连接外部充气设备（8）。
6.根据权利要求1所述的小型溶洞地区桩基施工围护装置，其特征在于，钢筋笼（5）贯穿钢护筒（1）。
7.根据权利要求1所述的小型溶洞地区桩基施工围护装置，其特征在于，气囊采用橡胶气囊或压缩气存储气囊。
8.根据权利要求1所述的小型溶洞地区桩基施工围护装置，其特征在于，气囊沿钢筋笼（5）轴向设置有多个。
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