CN219527622U - 一种嵌岩桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种嵌岩桩，包括自下而上依次设置的桩基、柱座，柱座包括设置于桩基上的台座，台座顶面上开设有接柱孔，台座的外侧壁上设置有多个凸柱，凸柱背离台座的端面上向靠近台座方向依次开设有外滑孔、内滑孔，内滑孔中滑动设置有锁柱滑杆，锁柱滑杆背离安装插孔的一端设置有与外滑孔滑动配合的锁柱滑板，锁柱滑杆上套设有一端与外滑孔孔底相抵，另一端与锁柱滑板相抵的推板弹簧。本嵌岩桩与预制柱之间通过插接配合的锁柱滑杆和锁柱插孔以及设置于两者对接面上的高强混凝土砂浆实现连接，嵌岩桩与预制柱之间的连接强度较高。

Description

一种嵌岩桩

技术领域

本实用新型涉及桩基础施工的技术领域，尤其是涉及一种嵌岩桩。

背景技术

嵌岩桩是指桩的下部有相当一段长度浇筑于坚硬岩层中的钻孔灌注桩，下端嵌入微风化、中等风化或新鲜基岩的桩。无论是嵌入风化岩还是嵌入新鲜基岩的桩，桩身载荷均随深度递减，这表明，基岩以上覆盖土层的侧阻力在桩身受荷变形过程中同样可以调动起来，对深长大执行钻孔嵌岩桩而言，它的承载性状与非嵌岩桩是一致的，特点是桩端反力较小，嵌岩段具有较高的侧阻力，嵌岩的作用主要在其侧阻力而不在其端承力。

现有授权公告号为CN102086645B的中国专利公开了一种嵌岩桩，包括内管、套筒、出浆管，内管一端伸入基岩桩孔中，另一端伸入套筒中，内管包括钢管、填充混凝土、注浆管，注浆管穿过内管直至伸出，填充混凝土和注浆管预制于钢管中，内管外壁与桩孔、套筒之间都存在间隙，间隙由骨料混凝土填充，砾石作为骨料。骨料混凝土可以使内管与套筒成为一体，骨料混凝土可以消除桩孔与套筒的间隙，使桩孔与外界封闭。套筒通过导管法灌注混凝土，出浆管一端插于骨料混凝土中，另一端伸出套筒。

在插入嵌岩部分的内管预先灌注混凝土，并伸入套筒内一定长度。该钢管混凝土内管可以大大提高嵌岩部分的水平承载力，但是对嵌岩桩内的混凝土施工要求也更高。特别是，当嵌岩成孔施工采用泥浆护壁时，一般采用导管法浇注混凝土，即浇注混凝土的导管管口在浇注过程中始终埋在混凝土里面，并随着混凝土面的抬升而同步提升导管管口，利用混凝土把泥浆和混凝土浮浆顶托出嵌岩桩套筒。由于钢管混凝土内管的存在，浇注混凝土的导管只能下到内管顶部，因此内管外面与套筒之间和与嵌岩孔壁之间的空隙无法用混凝土来置换泥浆。对于岩面上缺少覆盖层，套筒能够抵达岩面的嵌岩桩，可以不用泥浆护壁嵌岩成孔，但是由于钢管混凝土内管与套筒和与嵌岩孔壁之间充满了混沌的水，如果不用导管法浇注混凝土，则从内管顶部往下浇注的混凝土会在水的作用下引起含水量增加和离析现象，而且也难以保证混凝土充满内管外的所有空隙，其结果是大大降低混凝土强度和嵌岩桩的承载力。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的嵌岩桩与预制柱之间通过水泥砂浆层相连，嵌岩桩与预制柱之间存在连接强度较低的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种嵌岩桩，其解决了现有技术中存在的嵌岩桩与预制柱连接强度低的问题。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种嵌岩桩，包括自下而上依次设置的桩基、柱座，所述柱座包括设置于桩基上的台座，所述台座顶面上开设有接柱孔，所述台座的外侧壁上设置有多个凸柱，所述凸柱背离台座的端面上向靠近台座方向依次开设有外滑孔、内滑孔，所述内滑孔中滑动设置有锁柱滑杆，所述锁柱滑杆背离安装插孔的一端设置有与外滑孔滑动配合的锁柱滑板，所述锁柱滑杆上套设有一端与外滑孔孔底相抵，另一端与锁柱滑板相抵的推板弹簧。

本实用新型进一步设置为：所述外滑孔远离内滑孔的孔口处设置有封口塞，所述封口塞上开设头与外滑孔连通的注浆孔。

本实用新型进一步设置为：所述桩基包括设置于台座下方的基体，所述基体的顶面上开设有与台座插接配合的安装插孔，所述安装插孔的孔壁上开设有锁座环槽，所述台座的外侧壁上开设有用于与锁座环槽对齐的下安装环槽，所述下安装环槽中滑动设置有锁座卡环，所述台座中设置有推环机构。

本实用新型进一步设置为：所述台座的外侧壁上开设有上安装环槽，所述上安装环槽位于下安装环槽的上方，所述下安装环槽的槽壁上开设有藏轮槽，所述台座上开设有多个将上安装环槽和藏轮槽连通的装轴孔，所述推环机构包括转动设置于藏轮槽内且凸角与锁座卡环朝向藏轮槽的端面相抵的四角凸轮、同轴设置于四角凸轮上并与装轴孔转动配合的联动轴、转动设置于上安装环槽内并同轴设置于联动轴顶部的驱动齿轮、内圈嵌入上安装环槽并与驱动齿轮啮合的驱动齿环。

本实用新型进一步设置为：所述台座的底面上开设有砂浆槽，所述接柱孔的底壁上开设有多个与砂浆槽连通的穿筋孔，所述穿筋孔和砂浆槽中填充有混凝土砂浆。

本实用新型进一步设置为：所述基体内设置有钢筋笼，所述钢筋笼包括顶部伸出基体并伸入穿筋孔的立筋、设置于立筋内侧的加强筋、螺旋设置于立筋外侧的螺旋箍筋，所述穿筋孔的直径大于立筋的直径。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：本嵌岩桩与预制柱之间通过插接配合的锁柱滑杆和锁柱插孔以及设置于两者对接面上的高强混凝土砂浆实现连接，嵌岩桩与预制柱之间的连接强度较高。

附图说明

图1是本实用新型中嵌岩桩的剖视结构示意图；

图2是本实用新型中半座体和推环机构的结构示意图；

图3是本实用新型中柱座的剖视结构示意图；

图4是本实用新型中锁座卡环和推环机构的结构示意图；

图5是本实用新型中柱座的剖视结构示意图。

上述附图中：1、桩基；2、基体；21、安装插孔；22、锁座环槽；3、钢筋笼；31、立筋；32、加强筋；33、螺旋箍筋；4、柱座；5、台座；51、半座体；6、接柱孔；7、砂浆槽；8、穿筋孔；9、上安装环槽；10、下安装环槽；11、藏轮槽；12、装轴孔；13、锁座卡环；14、四角凸轮；15、联动轴；16、驱动齿轮；17、驱动齿环；18、凸柱；19、外滑孔；20、内滑孔；23、锁柱滑杆；24、锁柱滑板；25、推板弹簧；26、封口塞；27、注浆孔；28、柱体；29、锁柱插孔。

实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，本实用新型提出了一种嵌岩桩，包括自下而上依次设置于桩孔内的桩基1、柱座4，其中桩基1采用现浇的方式进行施工，柱座4为预制构件。

如图1所示，桩基1包括基体2、设置于基体2内的钢筋笼3。基体2由混凝土浇筑而成，基体2的顶面上开设有安装插孔21，安装插孔21的横截面为圆形，安装插孔21的孔壁上开设有锁座环槽22，锁座环槽22的横截面为圆环形。钢筋笼3会根据设计图纸在工厂内进行预先加工，钢筋笼3包括立筋31、加强筋32、螺旋箍筋33，立筋31为竖直设置，多根立筋31呈等距圆周分布，加强筋32沿着立筋31的长度方向间隔设置，加强筋32为圆环状，加强筋32设置于圈状设置的立筋31内侧，加强筋32与立筋31之间通过焊接固定，螺旋箍筋33为螺旋状，螺旋箍筋33螺旋缠绕于立筋31的外侧，螺旋箍筋33与立筋31之间通过焊接固定。

本实施例中桩基1的详细施工过程为：在施工位依次完成施工准备、埋设钢护筒、开挖泥浆池、开挖桩孔等工序后，利用起吊车将钢筋笼3放入转孔内，接着将根据基体2形状预先设计加工的浇筑模装入转孔，然后浇筑混凝土成形出带有安装插孔21和锁座环槽22的基体2。

如图1和5所示，柱座4包括圆柱状的台座5，台座5的顶面上开设有接柱孔6，接柱孔6的横截面为圆形。台座5的底面上开设有砂浆槽7，砂浆槽7的横截面为圆形，接柱孔6的底壁上周向开设有多个穿筋孔8，穿筋孔8为圆形孔，穿筋孔8将接柱孔6与砂浆槽7连通，穿筋孔8的直径大于立筋31的直径，穿筋孔8的数量与立筋31的数量一致。

如图1和2所示，台座5的外侧壁上开设有上安装环槽9和下安装环槽10，上安装环槽9和下安装环槽10的横截面均为圆环形，上安装环槽9位于下安装环槽10的正上方。下安装环槽10的槽壁上开设有两个藏轮槽11，两个藏轮槽11相互对称，台座5上开设有装轴孔12，装轴孔12为圆形孔，装轴孔12的数量为两个，且两个装轴孔12相互对称，装轴孔12将上安装环槽9和藏轮槽11连通，两个装轴孔12均位于穿筋孔8的外侧。

如图1和2所示，台座5包括一对半座体51，接柱孔6、砂浆槽7、中间的两个穿筋孔8、上安装环槽9、下安装环槽10、藏轮槽11、装轴孔12均对半开设于两个半座体51上，两个半座体51拼接形成台座5。

如图1和4所示，下安装环槽10中滑动设置有两个锁座卡环13，锁座卡环13的横截面为半圆环形，锁座卡环13用于与锁座环槽22插接配合，台座5中设置有推环机构，推环机构用于推动锁座卡环13嵌入锁座环槽22中进而限制桩基1与柱座4分离。

如图1和4所示，推环机构包括四角凸轮14、联动轴15、驱动齿轮16、驱动齿环17。四角凸轮14转动设置于藏轮槽11内，四角凸轮14具有两个距离中心较近的短凸角和两个距离中心较远的长凸角，初始状态时，锁座卡环13朝向四角凸轮14的端面与四角凸轮14的其中一个短凸角相抵，当四角凸轮14转动，直至四角凸轮14的长凸角与锁座卡环13朝向四角凸轮14的端面相抵时，四角凸轮14会推动锁座卡环13滑出下安装环槽10。联动轴15同轴设置于四角凸轮14上方，联动轴15与四角凸轮14为一体式连接，联动轴15穿过与其转动配合的装轴孔12，每个联动轴15远离四角凸轮14的一端均同轴连接有驱动齿轮16，驱动齿轮16转动设置于上安装环槽9内。驱动齿环17为圆环状，驱动齿环17的内圈部分嵌入上安装环槽9中，驱动齿环17的内壁上具有与两个驱动齿轮16啮合的齿面，当柱座4安装于桩基1上时，驱动齿轮16螺钉连接于基体2的顶面上。

本实施例中桩基1与柱座4的详细安装过程为：起吊车将预制式的柱座4吊至桩基1的正上方，接着下放柱座4，使得柱座4插入基体2的安装插孔21中，此时下安装环槽10与锁座环槽22对齐，接着工人通过转动驱动齿环17带动驱动齿轮16转动，驱动齿轮16转动会通过联动轴15带动四角凸轮14转动，直至四角凸轮14的长凸角与锁座卡环13朝向四角凸轮14的端面相抵时，四角凸轮14会推动锁座卡环13滑出下安装环槽10并插入锁座环槽22中，此时锁座卡环13一半位于下安装环槽10内，一半位于锁座环槽22内，则桩基1与柱座4被限制分离。

如图5所示，台座5的外侧壁上对称设置有两个圆柱状的凸柱18，凸柱18与台座5一体式连接。凸柱18背离台座5的端面上向靠近台座5方向依次开设有外滑孔19、内滑孔20，外滑孔19和内滑孔20均为圆形孔，外滑孔19的孔径大于内滑孔20的孔径。

如图5所示，内滑孔20中滑动设置有锁柱滑杆23，锁柱滑杆23背离安装插孔21的一端伸入外滑孔19中，锁柱滑杆23背离安装插孔21的一端一体式连接有锁柱滑板24，锁柱滑板24与外滑孔19滑动配合。锁柱滑杆23上套设有推板弹簧25，推板弹簧25一端与外滑孔19的孔底相抵，另一端与锁柱滑板24朝向内滑孔20的端面相抵，推板弹簧25用于推动锁柱滑板24向远离内滑孔20的方向移动，且初始状态时，锁柱滑杆23能够保持未伸入安装插孔21的状态。外滑孔19远离内滑孔20的孔口处插接有封口塞26，封口塞26的中部开设有与外滑孔19连通的注浆孔27。

如图5所示，本实用新型还公开了一种预制柱，包括圆柱状的柱体28，柱体28与安装插孔21插接配合，柱体28外侧壁的底部开设有锁柱插孔29，锁柱插孔29用于与内滑孔20对齐。

本实施例中预制柱与嵌岩桩的详细安装过程为：工人在安装插孔21的孔底上铺设一层高强混凝土砂浆，接着利用起吊车将预制柱吊至柱座4的正上方，接着调整预制柱的位置，使得预制柱插入安装插孔21中时，锁柱插孔29能够与内滑孔20对齐，然后下放预制柱，直至柱体28插入安装插孔21中、锁柱插孔29与内滑孔20对齐，接着高压注浆机通过注浆孔27向外滑孔19内注浆，则水泥砂浆会推动锁柱滑板24、锁柱滑杆23向靠近安装插孔21方向移动，直至锁柱滑杆23插入锁柱插孔29中，待外滑孔19内的水泥砂浆硬化后，锁柱滑杆23能够保持插入锁柱插孔29的状态，则预制柱和嵌岩桩之间被限制分离。

本嵌岩桩与预制柱之间通过插接配合的锁柱滑杆23和锁柱插孔29以及设置于两者对接面上的高强混凝土砂浆实现连接，嵌岩桩与预制柱之间的连接强度较高。

一种嵌岩桩的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：

步骤1：施工准备。

步骤1.1：场地清理。

所述步骤1.1中，在钻机就位前，将原地面的淤泥及流砂清除，再平整整个场地并夯实作为钻机的施工作业平台，并保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜。若场地软土较厚，硬度不够，则在表面铺设30cm厚的片石并平整碾压，保证钻机施工作业的安全性。

步骤1.2：测量放样。

所述步骤1.2中，测量放线，划出路线中心线及各桩中心线，确定孔位准确位置。

步骤2：埋设钢护筒。

所述步骤2中，钢护筒在工厂用δ=6mm～8mm钢板卷制，护筒上下两端0.6m范围内加10mm厚钢板作外加劲箍，以防钢护筒变形。护筒加工成3m或5m长一节，每节护筒两端用十字撑固定，防止起吊、运输时变形。

所述步骤2中，埋设钢护筒时，首先在孔位处挖出深1m的基坑，再利用振动锤将钢护筒吊至孔位上方，接着振动锤将钢护筒振动压入土基中，并且应保证钢护筒的中心竖直线与桩中心线重合，平面位置允许偏差为50mm，倾斜度不大于1％，钢护筒顶面高出地面0.3米（高出水面需1.0～2.0米），在基坑中分层填筑夯实优质粘土，优质粘土包围在钢护筒的周边，填筑优质粘土的目的是利用粘土压力及隔水作用保持钢护筒稳定，钢护筒安装后采用全站仪检查桩位、精确控制。

步骤3：开挖泥浆池。

所述步骤3中，基坑开挖前，由工程部技术人员对泥浆池按设计位置进行测量定位，定出泥浆池的开挖线并洒出白灰线，根据测量放样确认泥浆池开挖的范围，并开挖泥浆池，泥浆池必须包括相隔开的储浆池和沉淀池，沉淀池与桩孔钢护筒泥浆口之间开挖供泥浆流动的沟槽，宽度不宜超过1m，深度不宜超过50cm，沟槽宜采用模具防护，防止沟槽边土塌落，钻孔时流出的带有钻渣的泥浆排放至沉淀池，由沉淀池初步沉淀后流入储浆池供泥浆泵使用，泥浆池外围应设置钢管防护栏，防护栏设绿色密目网封闭，并设安全警示牌。

步骤4：开挖桩孔。

步骤4.1，钻机就位：钻机安装处事先整平夯实，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量，钻机用吊车安装就位，用测量仪器将护桩点引到孔口护筒壁上，形成十字交叉来进行钻机主绳定位，钻机定位偏差应小于50mm，钻头采用十字型锤头，边刃、底出刃用轨道钢或耐磨焊块堆焊。

步骤4.2，钻孔：开钻前，往钢护筒内添加粘土，地表土层松疏时，还要混合加入小片石，并注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，钻孔时，随时查看钻机主绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以辨别孔底情况，孔内泥浆水平面须高出护筒脚0.5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁，但比护筒顶面低0.3m，防止泥浆溢出，冲击过程中勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全质量事故的发生。

步骤4.3，清孔：先用检孔器检验孔径、孔的垂直度、孔深, 钻孔达到设计深度，且成孔质量符合图纸要求后，应立即进行清孔，应将附着于护筒的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥砂的沉淀物清除,确保清孔后孔底钻渣沉淀厚度符合设计规范及规范要求。

步骤5：吊装钢筋笼3。

所述步骤5中，钢筋笼3跟根据预设图纸在工厂中预先加工好，并经由运输车运输至施工场地，利用多点起吊法吊起钢筋笼3并放入桩孔内。

步骤6：灌注成形桩基1。

所述步骤6中，采用直升导管法灌注成形桩基1，导管在使用前和使用一段时间后，除对其规格、质量和拼接构造进行认真检查外，还须做拼接和水压试验，试验水压力应不小于灌注砼时导管可能承受的最大压力的1.3倍，经压5分钟试验，导管滚动数次，管壁无变形，接头不漏水，方认为合格，然后在导管外壁用明显标记逐节编号并标明尺度。灌注水下砼必须连续进行，不得中途停工，灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼顶面高度，正确指挥导管的提升和拆除，保证导管埋入深度不小于2m且不大于6m，并不得进水。

步骤7：拔出钢护筒。

所述步骤7中，拔出钢护筒可采用气压顶升法、振动锤拔除法。

步骤8：桩基1质量检测。

所述步骤8中，桩基1质量检测是指利用散射、声测、激振等技术手段检验桩基1的芯样强度、破碎程度。

步骤9：吊装柱座4。

所述步骤9中，起吊车将预制式的柱座4吊至桩基1的正上方，接着下放柱座4，使得柱座4插入基体2的安装插孔21中，此时下安装环槽10与锁座环槽22对齐，接着工人通过转动驱动齿环17带动驱动齿轮16转动，驱动齿轮16转动会通过联动轴15带动四角凸轮14转动，直至四角凸轮14的长凸角与锁座卡环13朝向四角凸轮14的端面相抵时，四角凸轮14会推动锁座卡环13滑出下安装环槽10并插入锁座环槽22中，此时锁座卡环13一半位于下安装环槽10内，一半位于锁座环槽22内，则桩基1与柱座4被限制分离。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种嵌岩桩，其特征在于：包括自下而上依次设置的桩基(1)、柱座(4)，所述柱座(4)包括设置于桩基(1)上的台座(5)，所述台座(5)顶面上开设有接柱孔(6)，所述台座(5)的外侧壁上设置有多个凸柱(18)，所述凸柱(18)背离台座(5)的端面上向靠近台座(5)方向依次开设有外滑孔(19)、内滑孔(20)，所述内滑孔(20)中滑动设置有锁柱滑杆(23)，所述锁柱滑杆(23)背离安装插孔(21)的一端设置有与外滑孔(19)滑动配合的锁柱滑板(24)，所述锁柱滑杆(23)上套设有一端与外滑孔(19)孔底相抵，另一端与锁柱滑板(24)相抵的推板弹簧(25)。

2.根据权利要求1所述的一种嵌岩桩，其特征在于：所述外滑孔(19)远离内滑孔(20)的孔口处设置有封口塞(26)，所述封口塞(26)上开设有与外滑孔(19)连通的注浆孔(27)。

3.根据权利要求1所述的一种嵌岩桩，其特征在于：所述桩基(1)包括设置于台座(5)下方的基体(2)，所述基体(2)的顶面上开设有与台座(5)插接配合的安装插孔(21)，所述安装插孔(21)的孔壁上开设有锁座环槽(22)，所述台座(5)的外侧壁上开设有用于与锁座环槽(22)对齐的下安装环槽(10)，所述下安装环槽(10)中滑动设置有锁座卡环(13)，所述台座(5)中设置有推环机构。

4.根据权利要求3所述的一种嵌岩桩，其特征在于：所述台座(5)的外侧壁上开设有上安装环槽(9)，所述上安装环槽(9)位于下安装环槽(10)的上方，所述下安装环槽(10)的槽壁上开设有藏轮槽(11)，所述台座(5)上开设有多个将上安装环槽(9)和藏轮槽(11)连通的装轴孔(12)，所述推环机构包括转动设置于藏轮槽(11)内且凸角与锁座卡环(13)朝向藏轮槽(11)的端面相抵的四角凸轮(14)、同轴设置于四角凸轮(14)上并与装轴孔(12)转动配合的联动轴(15)、转动设置于上安装环槽(9)内并同轴设置于联动轴(15)顶部的驱动齿轮(16)、内圈嵌入上安装环槽(9)并与驱动齿轮(16)啮合的驱动齿环(17)。

5.根据权利要求3所述的一种嵌岩桩，其特征在于：所述台座(5)的底面上开设有砂浆槽(7)，所述接柱孔(6)的底壁上开设有多个与砂浆槽(7)连通的穿筋孔(8)，所述穿筋孔(8)和砂浆槽(7)中填充有混凝土砂浆。

6.根据权利要求5所述的一种嵌岩桩，其特征在于：所述基体(2)内设置有钢筋笼(3)，所述钢筋笼(3)包括顶部伸出基体(2)并伸入穿筋孔(8)的立筋(31)、设置于立筋(31)内侧的加强筋(32)、螺旋设置于立筋(31)外侧的螺旋箍筋(33)，所述穿筋孔(8)的直径大于立筋(31)的直径。