CN220132896U - 一种摩擦桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种摩擦桩，包括自下而上依次设置于桩孔内的桩墩、预制座，所述预制座包括内部开设有安装槽的座体，所述座体的顶面上开设有与安装槽连通的进柱孔，所述安装槽的槽壁上开设有多个导向滑槽，每个所述导向滑槽中均滑动设置有锁柱夹头，所述安装槽中设置有锁柱机构。本摩擦桩通过在桩墩上设置与预制柱装配式相连并将预制柱锁紧的预制座，不但提升了本摩擦桩与预制柱之间的施工效率，还增加了本摩擦桩与预制柱之间的连接强度。

Description

一种摩擦桩

技术领域

本实用新型涉及桩基础施工的技术领域，尤其是涉及一种摩擦桩。

背景技术

摩擦桩是指桩底位于较软的土层内，其轴向载荷由桩侧摩擦阻力和柱底土反力来支承，而桩侧摩擦力起主要支承作用的桩，主要用于岩层埋置很深的地基中。在极限承载力状态下，摩擦桩的桩顶载荷由桩侧阻力承受，桩尖部分承受的载荷很小，一般不超过10%,如打在饱和软粘土地基中，在数十米深度内均无坚硬的桩尖持力层。

近年来，随着装配式建筑产业的不断发展，装配式建筑应用越来越广泛，其中装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、木结构等，其是把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件，运输到建筑施工现场，然后通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。装配式桥梁结构因其具备能够加快施工速度、减少对环境交通影响等优点，而被广泛应用，装配式桥梁结构包括自下而上依次设置的桩、预制柱、盖梁。

目前，桩的施工方法主要包括：在施工现场的桩位上用机械或人工打出桩孔，然后往桩孔内放入钢筋笼，接着向桩孔内灌注混凝土，待桩结构的混凝土硬化后，即完成施工。钢筋笼的立向主筋凸出桩的表面，凸出的立向主筋作为预留钢筋用于与预制柱相连。

现有申请公布号为CN113914199A的中国专利公开了一种灌浆套筒连接的预制空心墩及其施工方法，包括墩体、设置于墩体内的钢筋骨架，钢筋骨架包括多个竖直穿设于墩体内的外主筋，每个外主筋的端部均设置有用于连接承台（桩的上部构件）的灌浆套筒，灌浆套筒上贯穿开设有用于供外主筋和承台（桩的上部构件）预埋的拼装端钢筋插入的钢筋进柱孔，灌浆套筒内具有与钢筋进柱孔连通的浆料腔，灌浆套筒的侧壁上设置有进口与墩体侧壁平齐且与浆料腔连通的灌浆管、出口与墩体侧壁平齐且与浆料腔连通的出浆管。本预制空心墩通过在墩体内预设灌浆套筒，利用灌入灌浆套筒内的灌浆料将墩体内的外主筋和承台（桩的上部构件）预埋的拼接端钢筋连接在一起，有利于提升预制空心墩与承台（桩的上部构件）之间的连接强度。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：桩与预制柱之间采用灌浆套筒和铺设在对接面上的水泥砂浆进行连接，桩与预制柱之间存在施工效率低的问题。

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摩擦桩，其解决了现有技术中存在的施工效率低的问题。

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：一种摩擦桩，包括自下而上依次设置于桩孔内的桩墩、预制座，所述预制座包括内部开设有安装槽的座体，所述座体的顶面上开设有与安装槽连通的进柱孔，所述安装槽的槽壁上开设有多个导向滑槽，每个所述导向滑槽中均滑动设置有锁柱夹头，所述安装槽中设置有锁柱机构。

本实用新型进一步设置为：所述安装槽的侧壁上开设有位于导向滑槽下方且与导向滑槽连通的活动槽，所述锁柱夹头外侧壁远离安装槽中心的一端固定连接有铰接座，所述铰接座的底面上开设有上铰接槽，所述锁柱机构包括活动盘、连动杆，所述活动盘滑动设置于安装槽内，所述活动盘位于锁柱夹头远离进柱孔的一侧，所述活动盘的外侧壁上开设有多个下铰接槽，所述连动杆一端伸入下铰接槽并与活动盘铰接，另一端伸入上铰接槽并与铰接座铰接，所述连动杆与活动盘的铰接点位于连动杆与铰接座的铰接点的下方。

本实用新型进一步设置为：所述活动盘朝向进柱孔的端面上开设有与柱体插接配合的插柱孔。

本实用新型进一步设置为：所述活动盘背离插柱孔的端面上设置有套簧杆，所述套簧杆上套设有一端与活动盘背离进柱孔的端面相抵，另一端与安装槽的底壁相抵的顶盘弹簧。

本实用新型进一步设置为：所述桩墩包括墩体、设置于墩体内的钢筋笼，所述钢筋笼包括顶部伸出墩体的立筋、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，所述座体的底面上开设有位于墩体顶面上方的注浆腔，所述座体的顶面上开设有多个与立筋对齐并与注浆腔连通的插筋孔，所述插筋孔的直径大于立筋的直径，所述插筋孔和注浆腔内填充有混凝土。

本实用新型进一步设置为：所述墩体的顶面上开设有定位环槽，所述座体的底面上设置有与定位环槽插接配合的定位凸环。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：本摩擦桩通过在桩墩上设置与预制柱装配式相连并将预制柱锁紧的预制座，不但提升了本摩擦桩与预制柱之间的施工效率，还增加了本摩擦桩与预制柱之间的连接强度。

附图说明

图1是本实用新型中摩擦桩的剖视结构示意图；

图2是本实用新型中桩墩的剖视结构示意图；

图3是本实用新型中预制座的剖视结构示意图；

图4是本实用新型中锁柱夹头和锁柱机构的结构示意图。

上述附图中：1、桩墩；2、墩体；21、定位环槽；3、钢筋笼；31、立筋；32、加强筋；33、螺旋箍筋；4、预制座；5、座体；6、定位凸环；7、注浆腔；8、插筋孔；9、安装槽；10、进柱孔；11、导向滑槽；12、活动槽；13、锁柱夹头；14、铰接座；15、上铰接槽；16、活动盘；17、插柱孔；18、下铰接槽；19、连动杆；20、套簧杆；22、顶盘弹簧；23、柱体；24、锁柱环槽。

具体实施方式

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摩擦桩，包括自下而上依次设置于桩孔内的桩墩1、预制座4，其中桩墩1采用现浇的方式进行施工，预制座4为预制构件。

如图1和2所示，桩墩1包括墩体2、设置于墩体2内的钢筋笼3。墩体2由混凝土浇筑而成，墩体2的顶面上开设有定位环槽21，定位环槽21的横截面为圆环形。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。目前，钢筋笼3通常会根据设计图纸预先加工。

如图1和3所示，预制座4包括圆柱状的座体5，座体5的底面上一体式连接有定位凸环6，定位凸环6的横截面为圆环形，定位凸环6与定位环槽21插接配合。座体5的底面上开设有注浆腔7，注浆腔7的横截面为圆形，座体5的顶面上开设有多个圆形的插筋孔8，插筋孔8的直径大于立筋31的直径，插筋孔8的数量与立筋31数量一致，且插筋孔8与立筋31一一对齐。

将预制座4安装于桩墩1上时，起吊车将座体5吊至桩墩1的正上方，并使得定位凸环6与定位环槽21对齐、插筋孔8与粒径对齐，接着下放座体5，直至定位凸环6插入定位环槽21中、立筋31插入插筋孔8中，接着在其中一个插筋孔8的孔口处接上高压注浆装置，并堵上其他插筋孔8的孔口，然后利用高压注浆装置向插筋孔8内注浆，直至注浆腔7和所有的插筋孔8均充满混凝土砂浆后，停止注浆，带混凝土砂浆硬化后，即完成预制座4的安装工作。

如图1和3所示，座体5内开设有安装槽9，安装槽9的横截面为圆形，安装槽9位于座体5的中心处。座体5的顶面上开设有进柱孔10，进柱孔10为圆孔，且进柱孔10与安装槽9连通。安装槽9的槽壁上对称开设有两个导向滑槽11，导向滑槽11的横截面为圆形。安装槽9的槽壁上对称开设有两个活动槽12，活动槽12的横截面梯形，两个活动槽12分别位于两个导向滑槽11的下方，活动槽12与导向滑槽11连通。每个导向滑槽11中均滑动设置有锁柱夹头13，锁柱夹头13靠近安装槽9的端部为半球状，锁柱夹头13外侧壁远离安装槽9的一端固定连接有铰接座14，铰接座14的底面上开设有上铰接槽15。

如图3和4所示，安装槽9中设置有锁柱机构，锁柱机构用于控制锁柱夹头13沿着导向滑槽11做往复直线运动，锁柱机构包括活动盘16、连动杆19。

如图3和4所示，活动盘16为圆盘状，活动盘16与安装槽9滑动配合，活动盘16能够较为稳定地在安装槽9内做上下往复直线运动，活动盘16位于锁柱夹头13远离进柱孔10的一侧，活动盘16朝向进柱孔10的端面上开设有插柱孔17，活动盘16的外侧壁上对称开设有两个下铰接槽18。

如图3和4所示，连动杆19位于活动槽12内，连动杆19一端伸入上铰接槽15，并通过销轴与铰接座14铰接，另一端伸入下铰接槽18，并通过销轴与活动盘16铰接，连动杆19与活动盘16的铰接点位于连动杆19与铰接座14的铰接点的下方。

如图3和4所示，活动盘16背离插柱孔17的端面上固定连接有套簧杆20，套簧杆20为圆柱状，且套簧杆20与活动盘16同轴设置。套簧杆20上套设有顶盘弹簧22，顶盘弹簧22一端与活动盘16背离进柱孔10的端面相抵，另一端与安装槽9的底壁相抵，顶盘弹簧22用于推动活动盘16向靠近进柱孔10方向移动。

本实用新型还公开了一种预制柱，该预制柱为上述摩擦桩的上部结构，预制柱包括圆柱状的柱体23，柱体23与进柱孔10滑动配合，柱体23与插柱孔17插接配合，柱体23外侧壁的底部周向开设有锁柱环槽24，锁柱环槽24的横截面为半球形。

将预制柱安装于摩擦桩上时，起吊车将预制柱吊至摩擦桩的正上方，并使得预制柱对准进柱孔10，接着下放预制柱，预制柱穿过进柱孔10后插入活动盘16的插柱孔17中，预制柱会推动活动盘16向下运动，直至套簧管的底面与安装槽9的底壁相抵，在此过程中，由于连动杆19与活动盘16的铰接点位于连动杆19与铰接座14的铰接点的下方，则当活动盘16向下移动时，会通过连动杆19带动两个锁柱夹头13沿着导向滑槽11向靠近安装槽9中心方向移动，直至锁柱夹头13靠近安装槽9的端部插入预制柱的锁柱环槽24中，此时预制柱被限制与预制座4分离。

本摩擦桩通过在桩墩1上设置与预制柱装配式相连并将预制柱锁紧的预制座4，不但提升了本摩擦桩与预制柱之间的施工效率，还增加了本摩擦桩与预制柱之间的连接强度。

一种摩擦桩的施工方法，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：灌注成形桩墩1。

所述步骤6中，采用直升导管法灌注成形桩墩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：桩墩1质量检测。

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

步骤9：吊装预制座4。

所述步骤9中，起吊车将座体5吊至桩墩1的正上方，并使得定位凸环6与定位环槽21对齐、插筋孔8与粒径对齐，接着下放座体5，直至定位凸环6插入定位环槽21中、立筋31插入插筋孔8中，接着在其中一个插筋孔8的孔口处接上高压注浆装置，并堵上其他插筋孔8的孔口，然后利用高压注浆装置向插筋孔8内注浆，直至注浆腔7和所有的插筋孔8均充满混凝土砂浆后，停止注浆，带混凝土砂浆硬化后，即完成预制座4的安装工作。

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)

1.一种摩擦桩，其特征在于：包括自下而上依次设置于桩孔内的桩墩(1)、预制座(4)，所述预制座(4)包括内部开设有安装槽(9)的座体(5)，所述座体(5)的顶面上开设有与安装槽(9)连通的进柱孔(10)，所述安装槽(9)的槽壁上开设有多个导向滑槽(11)，每个所述导向滑槽(11)中均滑动设置有锁柱夹头(13)，所述安装槽(9)中设置有锁柱机构。

2.根据权利要求1所述的一种摩擦桩，其特征在于：所述安装槽(9)的侧壁上开设有位于导向滑槽(11)下方且与导向滑槽(11)连通的活动槽(12)，所述锁柱夹头(13)外侧壁远离安装槽(9)中心的一端固定连接有铰接座(14)，所述铰接座(14)的底面上开设有上铰接槽(15)，所述锁柱机构包括活动盘(16)、连动杆(19)，所述活动盘(16)滑动设置于安装槽(9)内，所述活动盘(16)位于锁柱夹头(13)远离进柱孔(10)的一侧，所述活动盘(16)的外侧壁上开设有多个下铰接槽(18)，所述连动杆(19)一端伸入下铰接槽(18)并与活动盘(16)铰接，另一端伸入上铰接槽(15)并与铰接座(14)铰接，所述连动杆(19)与活动盘(16)的铰接点位于连动杆(19)与铰接座(14)的铰接点的下方。

3.根据权利要求2所述的一种摩擦桩，其特征在于：所述活动盘(16)朝向进柱孔(10)的端面上开设有与柱体(23)插接配合的插柱孔(17)。

4.根据权利要求2所述的一种摩擦桩，其特征在于：所述活动盘(16)背离插柱孔(17)的端面上设置有套簧杆(20)，所述套簧杆(20)上套设有一端与活动盘(16)背离进柱孔(10)的端面相抵，另一端与安装槽(9)的底壁相抵的顶盘弹簧(22)。

5.根据权利要求2所述的一种摩擦桩，其特征在于：所述桩墩(1)包括墩体(2)、设置于墩体(2)内的钢筋笼(3)，所述钢筋笼(3)包括顶部伸出墩体(2)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)，所述座体(5)的底面上开设有位于墩体(2)顶面上方的注浆腔(7)，所述座体(5)的顶面上开设有多个与立筋(31)对齐并与注浆腔(7)连通的插筋孔(8)，所述插筋孔(8)的直径大于立筋(31)的直径，所述插筋孔(8)和注浆腔(7)内填充有混凝土。

6.根据权利要求5所述的一种摩擦桩，其特征在于：所述墩体(2)的顶面上开设有定位环槽(21)，所述座体(5)的底面上设置有与定位环槽(21)插接配合的定位凸环(6)。