CN219621752U - 一种基于地下水环境中的载体桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于地下水环境中的载体桩，预制空心桩上开设有内腔，内腔底部开设有供水泥沙体受压挤出的底部开口，底部开口处封堵有能够受夯锤及水泥沙体锤击打开的封板，内腔顶部开设有供夯锤和水泥沙体进入的顶部开口，顶部开口的外周侧环绕设有防水密封圈，防水密封圈挤压在预制空心桩的顶部端面及送桩器的底部端面之间，通过将防水密封圈设置在预制空心桩的顶端，并将送桩器抵接在防水密封圈的端面上，在通过送桩器对预制空心桩进行压桩的过程中，通过送桩器的自重或者在锤击、静压的作用力下，使得防水密封圈挤压在送桩器和预制空心桩之间，对预制空心桩的顶部形成密封，防止地下水进入内腔中。

Description

一种基于地下水环境中的载体桩

技术领域

本实用新型涉及预制空心桩技术领域，特别是涉及一种基于地下水环境中的载体桩。

背景技术

在建筑工程领域当中，预制空心桩一般情况之下是在工厂抑或是施工现场当中预制出来的，再将其运输到桩位所在的地点之上，在对锤击、静压等工艺措施加以一定程度的应用的基础上，使得预制空心桩进入到预定的位置之上，预制空心桩在和实际应用的过程中展现出来的优点是荷载能力比较强、沉降变形比较小以及效率比较高等等，而且现有技术中对于预制空心桩的施工中，一般在其顶部设置送桩器，通过锤击、静压送桩器进而将预制空心桩送进，针对于建筑工程预制空心桩施工时有地下水的情况，当采用送桩器进行压桩的方式时，如果不采取措施，送桩器与预制空心桩接桩处，会渗入地下水，按照现有的建筑工程预制空心桩施工方法，需要先在施工场地内进行降水处理，以避免地下水进入预制空心桩内部，影响后续的载体安装或者封底工作等，但是技术缺点是施工周期长时。而且在目前现有桩基施工方法中，没有地下水环境下直接施工桩基的案例。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于地下水环境中的载体桩，以解决上述现有技术存在的问题，在施工现场不提前降水的情况下，通过在预制空心桩的顶部设置防水密封圈与送桩器相接处，在预制空心桩底部设置封板，完成预制空心桩上下两端的封堵，进而通过静压、夯击等方式，直接将预制空心桩压致预定标高，在施工过程中地下水不会渗入预制空心桩内，达到防水的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种基于地下水环境中的载体桩，包括预制空心桩，所述预制空心桩上开设有内腔，所述内腔底部开设有供水泥沙体受压挤出的底部开口，所述底部开口处封堵有能够受夯锤及所述水泥沙体锤击打开的封板，所述内腔顶部开设有供所述夯锤和所述水泥沙体进入的顶部开口，所述顶部开口的外周侧环绕设有防水密封圈，所述防水密封圈挤压在所述预制空心桩的顶部端面及送桩器的底部端面之间。

优选的，所述防水密封圈的顶部端面上设有若干便于所述送桩器其分离的凹陷部，所述凹陷部呈与所述防水密封圈同轴设置的环形凹槽状结构，各所述凹陷部沿所述防水密封圈径向间隔分布，各所述凹陷部沿所述防水密封圈径向分布在其中间位置处。

优选的，所述防水密封圈的底端覆盖有用于将其粘贴在所述预制空心桩顶端上的粘胶层。

优选的，所述封板上侧还安装有和所述预制空心桩底端贴合密封的防水胶垫。

优选的，所述封板和所述防水胶垫的面积大于底部开口的面积，所述封板以螺栓连接或者焊接方式与所述预制空心桩底端相连接，且所述封板与所述预制空心桩之间的连接强度小于所述夯锤的锤击力度。

优选的，所述内腔靠近所述底部开口的内壁上设有毛面结构，所述毛面结构与灌入所述内腔内的自密实混凝土相连接。

还提供一种载体桩施工方法，包括如下步骤：

安装前准备：选用径向截面宽度、外径均与预制空心桩的顶端结构相匹配的防水密封圈，所述防水密封圈的抗压强度大于45MPa，所述防水密封圈的一端面开设若干凹陷部，各所述凹陷部沿所述防水密封圈周向等间隔分布，且各所述凹陷部位于所述防水密封圈端面的中间区域，并分别与所述防水密封圈的内周边缘和外周边缘相间隔；

安装密封圈：将所述防水密封圈未设置所述凹陷部的端面上涂覆防水粘胶层，将所述防水密封圈与所述预制空心桩的顶端同轴正对设置，并通过所述防水粘胶层将所述防水密封圈粘贴在所述预制空心桩的顶端端面上；

安装封板：在预制空心桩的底部开口处安装封板，完成对预制空心桩的内腔底部封堵的工作；

压制预制空心桩：将安装有所述封板和所述防水密封圈的所述预制空心桩置入所需区域，将送桩器同轴放置在所述预制空心桩上方，并将所述送桩器密实抵接在所述防水密封圈的未设置所述防水粘胶层的端面上，采用锤击或静压的方式，通过顶压所述送桩器将所述预制空心桩压至预定标高位置处；

移除送桩器：在完成安装载体且进行封底后，直接将所述送桩器从所述防水密封圈上移开。

优选的，在移除送桩器步骤前，进行安装载体步骤，选用所需水泥沙体并将其通过顶部开口送入内腔内，选用直径小于内腔的夯锤，将其沿顶部开口放至内腔中，夯锤与内腔内壁之间留有填料与气流间隙，通过夯锤对水泥沙体进行夯击，驱使水泥沙体向下挤压并打开封板，且水泥沙体逐渐被挤出底部开口，直至水泥沙的填入量达到预设值，形成载体结构。

优选的，在完成安装载体步骤后，停止填入水泥沙，通过夯锤连续三次下落对载体进行夯击，测量三次击打的贯入度，贯入度测量值满足预设值时停止夯击，贯入度测量值不满足预设值时，继续进行步骤S4的填入水泥砂和夯击操作，直至贯入度测量值满足设计值。

优选的，在载体的贯入度测量值满足预设值后，进行封底步骤，采用自密实混凝土通过顶部开口送入内腔内，并在内腔底端处凝结，完成桩端封底工作，再移开送桩器。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

第一，预制空心桩上开设有内腔，内腔底部开设有供水泥沙体受压挤出的底部开口，底部开口处封堵有能够受夯锤及水泥沙体锤击打开的封板，内腔顶部开设有供夯锤和水泥沙体进入的顶部开口，顶部开口的外周侧环绕设有防水密封圈，防水密封圈挤压在预制空心桩的顶部端面及送桩器的底部端面之间，首先通过设置封板，以对内腔的底部开口进行封堵，在压桩的过程中，预制空心桩具有底部开口的一端伸入地下，由于封板已对其进行封堵，能够充分阻止地下水从底部开口处进入预制空心桩的内腔中，再者通过将防水密封圈设置在预制空心桩的顶端，并将送桩器抵接在防水密封圈的端面上，在通过送桩器对预制空心桩进行压桩的过程中，通过送桩器的自重或者在锤击、静压的作用力下，使得防水密封圈挤压在送桩器和预制空心桩之间，对预制空心桩的顶部形成密封，以在压桩的过程中，避免地下水通过预制空心桩的顶部进入其内侧，能够在安装载体或者后续封底的工序中，防止地下水进入内腔中，与送入的物料相结合，影响载体和封底结构的质量。

第二，防水密封圈的顶部端面上设有若干便于送桩器其分离的凹陷部，凹陷部呈与防水密封圈同轴设置的环形凹槽状结构，各凹陷部沿防水密封圈径向间隔分布，各凹陷部沿防水密封圈径向分布在其中间位置处，在防水密封圈的端面上设置第一凹陷部，即便是送桩器压制在预制空心桩的顶端，也能够在两者之间形成一定的空隙，避免两者在较大压力的作用下过分粘合，导致送桩器在从防水密封圈上移开时，两者之间的作用力对预制空心桩造成影响，而且凹陷部设置在防水密封圈端面的中间位置处，避免其设置在防水密封圈的内周边缘或外周边缘处，影响送桩器和防水密封圈之间的密封效果。

第三，防水密封圈的底端覆盖有用于将其粘贴在预制空心桩顶端上的粘胶层，通过设置粘胶层不仅能够方便防水密封圈与预制空心桩之间的连接，而且在压桩的过程中，能够避免防水密封圈容易从预制空心桩上脱离，进一步的通过粘胶层以使得防水密封圈与预制空心桩之间形成密封作用，避免地下水从预制空心桩的顶部进入。

第四，通过安装前准备-安装密封圈-安装封板步骤，以能够在后续的压制预制空心桩的过程中，能够避免地下水通过预制空心桩的两端进入其内部，而且在移除送桩器的步骤中，能够直接将送桩器从防水密封圈上移开，减少对预制空心桩的损伤，具体的在安装前准备步骤中，通过选用径向截面宽度、外径均与预制空心桩的顶端结构相匹配的防水密封圈，且其抗压强度大于45MPa，一方面，增加防水密封圈与预制空心桩之间的接触面积，能够保证在送桩器对防水密封圈进行顶压，进而完成对预制空心桩顶压的过程中，减少防水密封圈所受到的压强，减少了对防水密封圈的压力，延长其使用寿命，另一方面，通过保证防水密封圈及预制空心桩的宽度匹配，以充分保证防水密封圈的变形量覆盖在预制空心桩的端面上，使得预制空心桩与防水密封圈之间的密封性能提高，在通过安装封板，完成预制空心桩上下两端的封堵，进而通过静压、夯击等方式，直接将预制空心桩压致预定标高，在施工过程中地下水不会渗入预制空心桩内，达到防水的目的，进一步的由于设置防水密封圈，使得送桩器抵接在防水密封圈上后，能够直接完成对预制空心桩顶部的封堵，且在安装载体和封底后，能够直接将送桩器从防水密封圈上移开，避免分离送桩器的过程中，对预制空心桩的结构造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型送桩器、密封装置本体和预制空心桩连接示意图；

图2为本实用新型密封装置本体一实施例的示意图；

图3为本实用新型密封装置本体另一实施例的示意图；

其中，1-送桩器、2-防水密封圈、3-预制空心桩、4-凹陷部、5-凹坑结构、6-密封部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种基于地下水环境中的载体桩，以解决上述现有技术存在的问题，在施工现场不提前降水的情况下，通过在预制空心桩的顶部设置防水密封圈与送桩器相接处，在预制空心桩底部设置封板，完成预制空心桩上下两端的封堵，进而通过静压、夯击等方式，直接将预制空心桩压致预定标高，在施工过程中地下水不会渗入预制空心桩内，达到防水的目的。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，本实施例提供一种基于地下水环境中的载体桩，包括预制空心桩3，预制空心桩3上开设有内腔，内腔底部开设有供水泥沙体受压挤出的底部开口，底部开口处封堵有能够受夯锤及水泥沙体锤击打开的封板，内腔顶部开设有供夯锤和水泥沙体进入的顶部开口，顶部开口的外周侧环绕设有防水密封圈2，防水密封圈2挤压在预制空心桩3的顶部端面及送桩器1的底部端面之间，首先通过设置封板，以对内腔的底部开口进行封堵，在压桩的过程中，预制空心桩3具有底部开口的一端伸入地下，由于封板已对其进行封堵，能够充分阻止地下水从底部开口处进入预制空心桩3的内腔中，再者通过将防水密封圈2设置在预制空心桩3的顶端，并将送桩器1抵接在防水密封圈2的端面上，在通过送桩器1对预制空心桩3进行压桩的过程中，通过送桩器1的自重或者在锤击、静压的作用力下，使得防水密封圈2挤压在送桩器1和预制空心桩3之间，对预制空心桩3的顶部形成密封，以在压桩的过程中，避免地下水通过预制空心桩3的顶部进入其内侧，能够在安装载体或者后续封底的工序中，防止地下水进入内腔中，与送入的物料相结合，影响载体和封底结构的质量。

其中，防水密封圈2的顶部端面上设有若干便于送桩器1其分离的凹陷部4，凹陷部4呈与防水密封圈2同轴设置的环形凹槽状结构，各凹陷部4沿防水密封圈2径向间隔分布，各凹陷部4沿防水密封圈2径向分布在其中间位置处，在防水密封圈2的端面上设置第一凹陷部4，即便是送桩器1压制在预制空心桩3的顶端，也能够在两者之间形成一定的空隙，避免两者在较大压力的作用下过分粘合，导致送桩器1在从防水密封圈2上移开时，两者之间的作用力对预制空心桩3造成影响，而且凹陷部4设置在防水密封圈2端面的中间位置处，避免其设置在防水密封圈2的内周边缘或外周边缘处，影响送桩器1和防水密封圈2之间的密封效果。

作为优选的，凹陷部4呈与防水密封圈2同轴设置的环形凹槽状结构，各凹陷部4沿防水密封圈2径向间隔分布，首先通过设置环形凹槽状结构，在防水密封圈2和送桩器1之间形成沿周向均匀设置的空隙，进一步保证送桩器1在脱离防水密封圈2时的便捷性，再者通过设置多道环形凹槽状结构，使得防水密封圈2与送桩器1之间沿径向形成多道密封，进一步保证送桩器1与防水密封圈2之间的密封性。而且在防水密封圈2底端的端面上均布有若干凹坑结构5，各凹坑结构5沿防水密封圈2周向等间隔分布，粘胶层靠近密封圈底端的一侧填充在各凹坑结构5中，通过设置凹坑结构5能够增大粘胶层与凹坑结构5之间的接触面，进而能够保证防水密封圈2与预制空心桩3之间的连接强度。优选的凹坑结构5也可以替换为与防水密封圈2同轴设置的环形凹槽状结构，且设置在防水密封圈2端面的中间位置处。

而且，防水密封圈2的底端覆盖有用于将其粘贴在预制空心桩3顶端上的粘胶层，通过设置粘胶层不仅能够方便防水密封圈2与预制空心桩3之间的连接，而且在压桩的过程中，能够避免防水密封圈2容易从预制空心桩3上脱离，进一步的通过粘胶层以使得防水密封圈2与预制空心桩3之间形成密封作用，避免地下水从预制空心桩3的顶部进入。

其中，防水密封圈2包括若干沿预制空心桩3轴向叠摞设置的密封部6，其中，各密封部6均为可挤压变形的柔性橡胶体，各密封部6的抗压强度均大于45MPa，且各密封部6的厚度为8mm至10mm，能够保证各个密封部6的充分形变，扩大整个防水密封圈2的形变量，以提高预制空心桩3和送桩器1之间的密封强度，进一步的，相邻两密封部6之间连接有嵌合设置的环形凸起和环形凹槽，各环形凸起和环形凹槽均与密封部6同轴设置，且各对环形凸起和环形凹槽沿密封部6径向间隔分布，通过设置环形凸起和环形凹槽，进一步在两密封部6之间形成多道弯折，进一步提高两密封部6之间的密封效果。

进一步的，封板上侧还安装有和预制空心桩3底端贴合密封的防水胶垫，通过设置防水胶垫以保证封板和预制空心桩3底端的密封效果，进一步避免地下水从预制空心桩3底部进入其内部，而且通过设置防水胶垫，无需将封板过度与预制空心桩3相连接，避免后续在对封板进行顶开时，影响预制空心桩3的结构。

作为本实用新型优选的实施方式，封板和防水胶垫的面积大于底部开口的面积，封板以螺栓连接或者焊接方式与预制空心桩3底端相连接，且封板与预制空心桩3之间的连接强度小于夯锤的锤击力度，以在安装载体的过程中，填料后通过夯锤的冲击作用，直接将封板从其与预制空心桩3的连接点进行分离，保证填料能够在预制空心桩3的底部形成载体结构，作为优选的封板采用不锈钢制作，以保证其在压桩过程中的强度，避免提前破损，使得地下水进入内腔中。

而且，内腔靠近底部开口的内壁上设有毛面结构，毛面结构与灌入内腔内的自密实混凝土相连接，通过毛面结构增加预制空心桩3内腔与自密实混凝土的结合强度，保证在封底过程中的封底结构质量。

还提供一种载体桩施工方法，包括如下步骤：

安装前准备：选用径向截面宽度、外径均与预制空心桩3的顶端结构相匹配的防水密封圈2，防水密封圈2的抗压强度大于45MPa，防水密封圈2的一端面开设若干凹陷部4，各凹陷部4沿防水密封圈2周向等间隔分布，且各凹陷部4位于防水密封圈2端面的中间区域，并分别与防水密封圈2的内周边缘和外周边缘相间隔；

安装密封圈：将防水密封圈2未设置凹陷部4的端面上涂覆防水粘胶层，将防水密封圈2与预制空心桩3的顶端同轴正对设置，并通过防水粘胶层将防水密封圈2粘贴在预制空心桩3的顶端端面上；

安装封板：在预制空心桩3的底部开口处安装封板，完成对预制空心桩3的内腔底部封堵的工作；

压制预制空心桩3：将安装有封板和防水密封圈2的预制空心桩3置入所需区域，将送桩器1同轴放置在预制空心桩3上方，并将送桩器1密实抵接在防水密封圈2的未设置防水粘胶层的端面上，采用锤击或静压的方式，通过顶压送桩器1将预制空心桩3压至预定标高位置处；

移除送桩器1：在完成安装载体且进行封底后，直接将送桩器1从防水密封圈2上移开。

通过安装前准备-安装密封圈-安装封板步骤，以能够在后续的压制预制空心桩3的过程中，能够避免地下水通过预制空心桩3的两端进入其内部，而且在移除送桩器1的步骤中，能够直接将送桩器1从防水密封圈2上移开，减少对预制空心桩3的损伤，具体的在安装前准备步骤中，通过选用径向截面宽度、外径均与预制空心桩3的顶端结构相匹配的防水密封圈2，且其抗压强度大于45MPa，一方面，增加防水密封圈2与预制空心桩3之间的接触面积，能够保证在送桩器1对防水密封圈2进行顶压，进而完成对预制空心桩3顶压的过程中，减少防水密封圈2所受到的压强，减少了对防水密封圈2的压力，延长其使用寿命，另一方面，通过保证防水密封圈2及预制空心桩3的宽度匹配，以充分保证防水密封圈2的变形量覆盖在预制空心桩3的端面上，使得预制空心桩3与防水密封圈2之间的密封性能提高，在通过安装封板，完成预制空心桩3上下两端的封堵，进而通过静压、夯击等方式，直接将预制空心桩3压致预定标高，在施工过程中地下水不会渗入预制空心桩3内，达到防水的目的，进一步的由于设置防水密封圈2，使得送桩器1抵接在防水密封圈2上后，能够直接完成对预制空心桩3顶部的封堵，且在安装载体和封底后，能够直接将送桩器1从防水密封圈2上移开，避免分离送桩器1的过程中，对预制空心桩3的结构造成损坏。

进一步的，在移除送桩器1步骤前，进行安装载体步骤，选用所需水泥沙体并将其通过顶部开口送入内腔内，选用直径小于内腔的夯锤，将其沿顶部开口放至内腔中，夯锤与内腔内壁之间留有填料与气流间隙，通过夯锤对水泥沙体进行夯击，驱使水泥沙体向下挤压并打开封板，且水泥沙体逐渐被挤出底部开口，直至水泥沙的填入量达到预设值，形成载体结构，保证预制空心桩3的支撑强度。

而且，在完成安装载体步骤后，停止填入水泥沙，通过夯锤连续三次下落对载体进行夯击，测量三次击打的贯入度，贯入度测量值满足预设值时停止夯击，贯入度测量值不满足预设值时，继续进行步骤S4的填入水泥砂和夯击操作，直至贯入度测量值满足设计值，保证载体的安装质量。

作为优选的，在载体的贯入度测量值满足预设值后，进行封底步骤，采用自密实混凝土通过顶部开口送入内腔内，并在内腔底端处凝结，完成桩端封底工作，再移开送桩器1。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种基于地下水环境中的载体桩，其特征在于，包括预制空心桩，所述预制空心桩上开设有内腔，所述内腔底部开设有供水泥沙体受压挤出的底部开口，所述底部开口处封堵有能够受夯锤及所述水泥沙体锤击打开的封板，所述内腔顶部开设有供所述夯锤和所述水泥沙体进入的顶部开口，所述顶部开口的外周侧环绕设有防水密封圈，所述防水密封圈挤压在所述预制空心桩的顶部端面及送桩器的底部端面之间。

2.根据权利要求1所述的基于地下水环境中的载体桩，其特征在于，所述防水密封圈的顶部端面上设有若干便于所述送桩器其分离的凹陷部，所述凹陷部呈与所述防水密封圈同轴设置的环形凹槽状结构，各所述凹陷部沿所述防水密封圈径向间隔分布，各所述凹陷部沿所述防水密封圈径向分布在其中间位置处。

3.根据权利要求2所述的基于地下水环境中的载体桩，其特征在于，所述防水密封圈的底端覆盖有用于将其粘贴在所述预制空心桩顶端上的粘胶层。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基于地下水环境中的载体桩，其特征在于，所述封板上侧还安装有和所述预制空心桩底端贴合密封的防水胶垫。

5.根据权利要求4所述的基于地下水环境中的载体桩，其特征在于，所述封板和所述防水胶垫的面积大于底部开口的面积，所述封板以螺栓连接或者焊接方式与所述预制空心桩底端相连接，且所述封板与所述预制空心桩之间的连接强度小于所述夯锤的锤击力度。

6.根据权利要求5所述的基于地下水环境中的载体桩，其特征在于，所述内腔靠近所述底部开口的内壁上设有毛面结构，所述毛面结构与灌入所述内腔内的自密实混凝土相连接。