CN219604335U - 一种用于预制空心桩的桩端联合挤密装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于预制空心桩上的桩端联合挤密装置，包括上承板、下压板、外套钢筒和液压挤压单元，上承板固定在预制空心桩的底部端板上，下压板与外套钢筒固定连接，外套钢筒与上承板之间通过吊装防脱装置连接，上承板与下压板之间安装有至少一个液压挤压单元，液压挤压单元通过横向液压管路与液压装置连通；本实用新型可将桩底土体进行挤密压实提高桩体承载能力，并且在形成的孔隙空间中进行高压注浆，对桩底进一步进行加固，从而达到提高桩体承载能力的效果。

Description

一种用于预制空心桩的桩端联合挤密装置

技术领域

本实用新型属于桩基工程技术领域，尤其涉及一种用于预制空心桩的桩端联合挤密装置。

背景技术

预制桩作为一种生产与施工技术较为成熟的桩型，具有施工效率高、成本低廉的优点，因此在工程建设中得到了广泛的应用。但预制桩技术同样也存在着一些客观上的不足限制了其广泛应用。首先，由于预制桩是在工厂加工，其桩身质量得到了保证，就导致由于受场地地质条件的限制，地基承载力不足，预制桩的桩身强度得不到充分的发挥，造成了资源的极大浪费；其次，预制桩采用锤击或静压沉桩，在沉桩的过程当中挤土效应极其严重，对施工顺序安排要求较高，同时重要建筑物区域的应用也受到了较大的限制；为了解决以上技术问题，通过变换不同的预制桩类型，尤其是预制空心桩，在其桩端增加桩端联合挤密装置，对预制空心桩的使用范围进行扩大，对其作用机理进行了重新定义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，可将桩底土体进行挤密压实提高预制空心桩承载能力，并且在形成的孔隙空间中进行高压注浆，对桩底进一步进行加固，从而达到提高桩体承载能力的效果。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，这种用于预制空心桩的桩端联合挤密装置包括上承板、下压板、外套钢筒和液压挤压单元，所述上承板固定在预制空心桩的底部端板上，所述下压板与所述外套钢筒固定连接，所述外套钢筒与所述上承板之间通过吊装防脱装置连接，所述上承板与所述下压板之间安装有至少一个液压挤压单元，所述液压挤压单元通过横向液压管路与液压装置连通。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，桩端联合挤密装置通过可控的垂直向下挤压将桩底土体进行挤密压实，该装置对挤压力和行程可通过液压装置精准控制，液压挤压单元在液压装置开启后内部产生压力，并带动下压板挤密下部土体，从而提高该处土体的承载能力，同时设置吊装防脱装置，在与预制桩连接的桩端挤密注浆装置吊装时，能防止液压挤压单元的动力端脱落。

作为优选，所述液压挤压单元为一个，所述液压挤压单元位于所述上承板与所述下压板之间的中心位置，且所述液压挤压单元的上部与所述上承板之间固定有若干第一斜撑加强肋以作支撑，所述液压挤压单元的下部与所述下压板之间固定有若干第二斜撑加强肋以作支撑；通过设置第一斜撑加强肋，防止在下压板通过液压挤压单元下压过程中上承板刚度不够导致局部凸起变形，同时通过设置第二斜撑加强肋，能确保下压板的刚度，不至于发生局部凹陷变形。

作为优选，所述液压挤压单元为至少两个，所述液压挤压单元位于所述上承板与所述下压板之间并呈环绕式等间距分布，相邻的所述液压挤压单元之间通过所述横向液压管路串联并与所述液压装置连通；这样使得桩端挤密注浆装置的压力更大且更为均匀化。

作为优选，所述上承板的上表面设有至少两个定位销，通过所述定位销将桩端挤密注浆装置与所述预制空心桩的底部端板定位并固定；通过设置定位销，在上承板与预制桩的底部端板安装装置时可进行有效的定位不至于位置产生偏离。

作为优选，所述上承板的下表面上安装有密封用的橡胶环圈，所述橡胶环圈与所述外套钢筒的上端面相抵；通过设置橡胶环圈，可以使外套钢筒与上承板之间在沉桩过程中，防止外部土体进入外套钢筒内，保证桩端挤密注浆装置内部洁净。

作为优选，所述吊装防脱装置包括防脱板和防脱螺栓，所述防脱板固定在所述上承板的下表面上并位于所述外套钢筒的外侧，所述防脱板上设有第一螺栓孔，与所述第一螺栓孔相对应的所述外套钢筒的侧壁上设有第二螺栓孔，所述第一螺栓孔与所述第二螺栓孔通过所述防脱螺栓固定；通过上述结构的设置，在与预制桩连接的桩端挤密注浆装置吊装时，能防止液压挤压单元的动力端脱落，同时在桩体入土之前，便于将防脱螺栓拔出。

作为优选，所述上承板上还设有若干个用于固定液压挤压单元的第三螺栓孔，所述第三螺栓孔位于所述预制空心桩的内孔区域，且通过螺栓与所述第三螺栓孔的配合使得所述液压挤压单元的上部与所述上承板固定连接，所述液压挤压单元的下部与所述下压板固定连接；便于液压挤压单元与上承板和下压板之间的安装。

作为优选，所述下压板的下部固定有钢桩尖或混凝土桩尖，所述混凝土桩尖内设有支撑筋，所述支撑筋与所述下压板固定；预制桩通过静压或锤击方式进行沉桩时，通过设置桩尖能有效提升预制空心桩贯入效率。

作为优选，所述上承板开设有注浆管预留螺纹孔和液压油管预留螺纹孔，所述注浆管预留螺纹孔和所述液压油管预留螺纹孔均位于所述预制空心桩的内孔区域；通过所述注浆管预留螺纹孔连接有单向注浆阀，所述单向注浆阀位于所述上承板的下方，所述液压油管预留螺纹孔通过接头与所述横向液压管路连接，所述横向液压管路位于所述上承板的下方；通过在上承板上设置注浆管预留螺纹孔和液压油管预留螺纹孔，这样能便于单向注浆阀和横向液压管路与外界的液压装置及高压注浆装置连接，从而使得整个桩端联合挤密装置产生挤压动力和注浆动力。

附图说明

图1是本实用新型的桩端挤密注浆装置结构示意图。

图2是本实用新型的桩端挤密注浆装置实际应用结构示意图。

图3是本实用新型的上承板结构示意图一。

图4是本实用新型的上承板结构示意图二。

图5是本实用新型的下压板与外套钢筒之间的结构示意图。

图6是本实用新型的混凝土桩尖的桩端挤密注浆装置结构示意图。

图7是本实用新型的带有钢桩尖的桩端挤密注浆装置结构示意图。

图8是本实用新型的带有单个液压挤压单元的桩端挤密注浆装置结构示意图。

图9是本实用新型的液压挤压单元在圆形预制桩的不同布置形式的俯视结构示意图。

图10是本实用新型的液压挤压单元在方形预制桩的不同布置形式的俯视结构示意图。

图11是本实用新型的桩端挤密注浆装置工作状态示意图。

图12是本实用新型的桩端挤密注浆装置成桩效果图。

附图中的标号分别为：200、预制空心桩；300、高压注浆装置；400、液压装置；600、劈裂空间；700、注浆加固区域；101、上承板；102、下压板；103、外套钢筒；104、液压挤压单元；105、吊装防脱装置；106、横向液压管路；107、第一斜撑加强肋；108、定位销；109、橡胶环圈；110、钢桩尖；111、混凝土桩尖；112、支撑筋；113、第二斜撑加强肋；304、单向注浆阀；305、注浆孔；306、橡胶套管；401、液压站；402、外部液压进油管；403、内部液压油管；101-1、第三螺栓孔；101-2、注浆管预留螺纹孔；101-3、液压油管预留螺纹孔；105-1、防脱板；105-2、防脱螺栓；105-3、第一螺栓孔；105-4、第二螺栓孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图1至12所示，本实用新型包括上承板101、下压板102、外套钢筒103和液压挤压单元104，上承板101固定在预制空心桩200的底部端板上，下压板102与外套钢筒103固定连接，外套钢筒103与上承板101之间通过吊装防脱装置105连接，上承板101与下压板102之间安装有至少一个液压挤压单元104，液压挤压单元104尺寸大小根据所提供的挤压力及空间位置而定，并均匀分布在预制空心桩200桩端横截面范围内，液压挤压单元104通过横向液压管路106与液压装置400连通。上述中的预制空心桩200可以为方桩、管桩、扩径竹节桩等含有内孔的预制桩。

本实用新型的工作原理为：如附图12所示，桩端挤密注浆装置通过液压装置400提供液压动力将桩底土体进行压密形成桩底挤密区域800并使得桩身500产生劈裂空间600，劈裂空间600通过高压注浆装置300注入浆液形成注浆加固区域700，并且浆液随桩体外侧壁上返，对桩身500进行加固。

液压挤压单元104采用的是千斤顶，每个液压挤压单元104通过横向液压管路106串联以提供液压动力，液压挤压单元104在液压装置400开启后内部产生压力，液压活塞杆向下伸出带动下压板102挤密下部土体，从而提高该处土体的承载能力，同时液压挤压单元104撑开时会使桩身500产生劈裂空间600，为之后的浆液灌入提供定向空间，不至于浆液四处乱窜，影响注浆效果。

如附图8所示，液压挤压单元104为一个，液压挤压单元104位于上承板101与下压板102之间的中心位置，且液压挤压单元104的上部与上承板101之间通过焊接方式固定有若干第一斜撑加强肋107以作支撑，液压挤压单元104的下部与下压板102之间通过焊接方式固定有若干第二斜撑加强肋113以作支撑。

液压挤压单元104为至少两个，如两个、三个或四个时，液压挤压单元104位于上承板101与下压板102之间并呈环绕式等间距分布，相邻的液压挤压单元104之间通过横向液压管路106串联并与液压装置400连通。

如附图3、4所示，上承板101的上表面设有至少两个定位销108，一般为四个定位销108并以上承板101的中心呈围绕式等均分布，通过定位销108将桩端挤密注浆装置100与预制空心桩200的底部端板定位并固定；上承板101的下表面上安装有密封用的橡胶环圈109，橡胶环圈109与外套钢筒103的上端面相抵并形成封闭式的结构，防止在沉桩过程中外部土体的进入，保证桩端挤密注浆装置内部洁净。

吊装防脱装置105包括防脱板105-1和防脱螺栓105-2，防脱板105-1通过焊接方式固定在上承板101的下表面上并位于外套钢筒103的外侧，防脱板105-1上设有第一螺栓孔105-3，与第一螺栓孔105-3相对应的外套钢筒103的侧壁上设有第二螺栓孔105-4，第一螺栓孔105-3与第二螺栓孔105-4通过防脱螺栓105-2固定；能防止吊装时，液压挤压单元104内的液压活塞杆脱落，并在桩体入土前，将防脱螺栓105-2拔出，此时，因液压装置400没工作，能依靠液压活塞杆将外套钢筒103上部与橡胶环圈109相互接触但不连接，将桩端挤密注浆装置与外部密封隔离。

上承板101上还设有若干个用于固定液压挤压单元104的第三螺栓孔101-1，根据不同尺寸的液压挤压单元104，一个液压挤压单元104上可设置1至3个第三螺栓孔101-1；第三螺栓孔101-1位于预制空心桩200的内孔区域，且通过螺栓与第三螺栓孔101-1的配合使得液压挤压单元104的上部与上承板101固定，液压挤压单元104的下部与下压板102通过焊接方式固定；液压挤压单元104的上部为液压缸体，下部为液压活塞杆，如液压挤压单元104为千斤顶，该上部即为千斤顶的缸体，下部即为千斤顶的顶升端。

在以静压或锤击进行沉桩时，下压板102的下部固定有钢桩尖110或混凝土桩尖111，钢桩尖110一般采用为十字型的桩尖；混凝土桩尖111内设有支撑筋112，支撑筋112与下压板102固定；若存在静压沉桩难以穿越的砂层、砾石、碎石等土层或者场地周边存在重要的设施、建筑，环境保护要求非常严格时，可采用搅拌植入、旋喷搅拌植入或引孔植入预制空心桩200的沉桩方式，此时可不设置桩尖。上承板101开设有注浆管预留螺纹孔101-2和液压油管预留螺纹孔101-3，注浆管预留螺纹孔101-2和液压油管预留螺纹孔101-3均位于预制空心桩200的内孔201区域；注浆管预留螺纹孔101-2的一端通过反向螺纹接头与高压注浆装置300内的内部注浆管303连接，内部注浆管303与高压注浆装置300内的外部注浆管302的一端连接，外部注浆管302的另一端与高压注浆装置300内的高压注浆泵301连接，注浆管预留螺纹孔101-2的另一端连接有单向注浆阀304，单向注浆阀304位于上承板101的下方，单向注浆阀304的侧壁开设有若干注浆孔305，位于注浆孔305的阀体外壁上套有橡胶套管306，在高压浆液的压灌下，多个注浆孔能够事先从注浆孔向外部单方向注浆，防止在未注浆前外界的介质堵住注浆孔；液压油管预留螺纹孔101-3的一端通过接头与横向液压管路106连接，液压油管预留螺纹孔101-3的另一端通过反向螺纹接头与液压装置400内的内部液压油管403连接，内部液压油管403通过外部液压进油管402与液压站401连接。设置反向螺纹接头可通过反向旋转进行对注浆管或液压油管的拆除，达到管路的回收再利用。

预制桩200的截面形式可以是包括但不限于空心三角形、空心方形、空心十字形、空心多边形等多种形式；内孔201的截面形式可是是包括但不限于三角形、方形、十字形、多边形等多种形式，这样应用范围更大。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：包括上承板(101)、下压板(102)、外套钢筒(103)和液压挤压单元(104)，所述上承板(101)固定在预制空心桩(200)的底部端板上，所述下压板(102)与所述外套钢筒(103)固定连接，所述外套钢筒(103)与所述上承板(101)之间通过吊装防脱装置(105)连接，所述上承板(101)与所述下压板(102)之间安装有至少一个液压挤压单元(104)，所述液压挤压单元(104)通过横向液压管路(106)与液压装置(400)连通。

2.根据权利要求1所述的用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：所述液压挤压单元(104)为一个，所述液压挤压单元(104)位于所述上承板(101)与所述下压板(102)之间的中心位置，且所述液压挤压单元(104)的上部与所述上承板(101)之间固定有若干第一斜撑加强肋(107)以作支撑，所述液压挤压单元(104)的下部与所述下压板(102)之间固定有若干第二斜撑加强肋(113)以作支撑。

3.根据权利要求1所述的用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：所述液压挤压单元(104)为至少两个，所述液压挤压单元(104)位于所述上承板(101)与所述下压板(102)之间并呈环绕式等间距分布，相邻的所述液压挤压单元(104)之间通过所述横向液压管路(106)串联并与所述液压装置(400)连通。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：所述上承板(101)的上表面设有至少两个定位销(108)，通过所述定位销(108)将桩端挤密注浆装置(100)与所述预制空心桩(200)的底部端板定位并固定。

5.根据权利要求4所述的用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：所述上承板(101)的下表面上安装有密封用的橡胶环圈(109)，所述橡胶环圈(109)与所述外套钢筒(103)的上端面相抵。

6.根据权利要求1所述的用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：所述吊装防脱装置(105)包括防脱板(105-1)和防脱螺栓(105-2)，所述防脱板(105-1)固定在所述上承板(101)的下表面上并位于所述外套钢筒(103)的外侧，所述防脱板(105-1)上设有第一螺栓孔(105-3)，与所述第一螺栓孔(105-3)相对应的所述外套钢筒(103)的侧壁上设有第二螺栓孔(105-4)，所述第一螺栓孔(105-3)与所述第二螺栓孔(105-4)通过所述防脱螺栓(105-2)固定。

7.根据权利要求1所述的用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：所述上承板(101)上还设有若干个用于固定液压挤压单元(104)的第三螺栓孔(101-1)，所述第三螺栓孔(101-1)位于所述预制空心桩(200)的内孔区域，且通过螺栓与所述第三螺栓孔(101-1)的配合使得所述液压挤压单元(104)的上部与所述上承板(101)固定连接，所述液压挤压单元(104)的下部与所述下压板(102)固定连接。

8.根据权利要求1所述的用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：所述下压板(102)的下部固定有钢桩尖(110)或混凝土桩尖(111)，所述混凝土桩尖(111)内设有支撑筋(112)，所述支撑筋(112)与所述下压板(102)固定连接。

9.根据权利要求1所述的用于预制空心桩的桩端联合挤密装置，其特征在于：所述上承板(101)开设有注浆管预留螺纹孔(101-2)和液压油管预留螺纹孔(101-3)，所述注浆管预留螺纹孔(101-2)和所述液压油管预留螺纹孔(101-3)均位于所述预制空心桩(200)的内孔(201)区域；通过所述注浆管预留螺纹孔(101-2)连接有单向注浆阀(304)，所述单向注浆阀(304)位于所述上承板(101)的下方，所述液压油管预留螺纹孔(101-3)通过接头与所述横向液压管路(106)连接，所述横向液压管路(106)位于所述上承板(101)的下方。