CN2661770Y - 长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置 - Google Patents
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Abstract
一种长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，包括钢筋笼、大功率大重量的偏心振动锤和芯管，在偏心振动锤的外侧设有隔音消音装置。芯管为大刚度芯管，其下端短于钢筋笼的下端，在钢筋笼下部的环箍上连接有沿圆周均布的至少3个向轴心伸出并向上弯曲的钢筋钩，所述的芯管下口挂在上述的钢筋钩上；钢筋笼的上端通过易拆卸的连接装置与偏心振动锤的下侧连接。本实用新型的偏心振动锤，可保证使钢筋笼下到孔底。隔音消音装置降低了噪音，在市区内施工而不会扰民。带动钢筋笼的芯管在工作时对钢筋笼下部施以向下的拉力，从而克服了对钢筋笼顶端施压易出现的弯曲变形等弊病，同时也克服了现有技术笼底的“活塞效应”，减小了笼端阻力。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑工程领域地基基础施工中的钢筋混凝土成桩设备，具体是一种长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，尤其适用于通长配筋的基础桩、护坡桩、抗拔桩等。
背景技术
目前，在工业与民用建筑工程的地基基础施工中，利用长螺旋钻机、强制式混凝土搅拌机、混凝土输送泵以及混凝土输送管等配套设施进行的素混凝土桩或CFG桩施工的装置已得到了广泛的应用。该装置采用长螺旋钻机成孔，并利用长螺旋钻具的中心管将混凝土高压泵入孔底，然后边压灌边提升螺旋钻具，连续作业成孔成桩一次完成。是近儿年来兴起的一种无噪音，无泥浆污染，无震动，科技含量高的环保型施工装备。但由于该装备成孔、成桩连贯完成，所形成的是素混凝土桩。人们为了在桩体内安置钢筋笼使之作为桩基础用，数年来做了大量的努力，早期人们利用置于钢筋笼顶部的振动装置，从上施加压力和振动力将钢筋笼插入灌成的素混凝土桩体中，但由于钢筋笼本身的刚度并不高，尤其在长度较大时(例如φ300～φ600mm桩，笼大于15米)，加上压灌在桩孔内的混凝土的阻力较大，在下沉钢筋笼过程中，钢筋笼在桩孔内很容易产生严重的弯曲变形，且笼底钢筋也很容易插入到桩孔壁面而形成“插壁”，造成很大的笼周摩阻力和笼底端阻力，使下沉钢筋笼的工作无法正常进行，即使下沉进去了，也无法保证成桩的质量，特别对于小直径的钢筋笼更是如此。当钢筋笼长度超过10米时，很难甚至不可能将钢筋笼下到设计的深度，更不可以下到更深的孔底。
为了克服上述缺点，近几年来人们又改进了下笼子的方法，例如ZL专利号为00264088.0的实用新型专利公开了一种“长螺旋干成孔压灌混凝土桩钢筋笼振动送笼器”，其基本结构是在振动平台的下面设置至少三个导向管固定接头，每一导向管固定接头通过销轴各联接有一根导向管。工作时导管的下端管口套在钢筋笼的下端弯钩上，在长螺旋钻具等设施成孔成桩连贯完成形成素混凝土基桩后，开启导向管穿插在钢筋笼中间的振动送笼器，利用导向管对钢筋笼下端的振动下拉力，将钢筋笼送入基桩内的设计深度，并在导向管的提升过程中振动密实桩体混凝土，从而形成钢筋混凝土桩。其送笼器的振动源是一台高频振动电机，功率约为3～6KW，可将直径φ300～φ800mm，长度大于9m的钢筋笼送入桩体内设计要求的深度。其缺点是三根导向管通过中间环状连接，导向管与钢筋笼等长，增加了孔内下钢筋笼侧摩阻力和笼端阻力。
另外由中国建筑科学研究院地基所申请的一项长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼工艺的发明专利，该发明中送笼器振动源是——台7.5～10KW的偏心振动锤，导向管一根，用φ150甚至更小的φ75的加有导正环、导正块的厚壁钢管。钢筋笼前端做成“V”字型且焊接牢固，在压灌成素混凝土桩后，利用导向管对钢筋笼卜端的振动下推力将钢筋笼送入基桩内的设计深度，已为实验数据证明，采用该装置可完成设计φ600mm桩孔深25m下入钢筋笼20m长的业绩。其缺点是振动源采用一普通振动锤，噪音大。钢筋笼端焊接为“V”字型，加之箍筋缠绕、内焊十字或井字横向钢筋以支持导向管，使笼端在下笼过程中变成了一个“活塞”，增加了下笼过程中的阻力。另外其导向管采用一根φ150普通钢管或φ75厚壁加导正环的钢管，其长度较大时(如超过20m)，刚性较差易弯曲。
上述现有技术都存在送笼动力源功率和重量偏小，噪音大，尤其在市区施工时有扰民现象。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，以解决现有技术存在的三导向管与钢筋笼等长导致孔内下钢筋笼侧摩阻力和笼端阻力增加，单导向管使笼端在下笼过程中的“活塞”效应及单导管刚性较差易弯曲，以及送笼动力源功率和重量偏小、噪音大扰民的问题。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：包括钢筋笼、振动装置和芯管，芯管连接在振动装置的下侧，钢筋笼套在芯管外并与芯管连接，其特征在于：所述的振动装置为大功率大重量的偏心振动锤，在该偏心振动锤的外侧设有隔音消音装置；所述的芯管为大刚度芯管，其下端短于钢筋笼的下端，在钢筋笼下部的环箍上连接有沿圆周均布的至少3个向轴心伸出并向上弯曲的钢筋钩，所述的芯管下口挂在上述的钢筋钩上；钢筋笼的上端通过易拆卸的连接装置与偏心振动锤的下侧连接。
所述的偏心振动锤的下侧和芯管的上端均设有法兰盘并通过螺栓连接。
所述的易拆卸的连接装置为带有钢丝卡子的钢丝绳，该钢丝绳穿过焊接在所述的偏心振动锤下侧边缘的连接环以及钢筋笼上端的双箍，通过钢丝卡子将其两端紧固。
所述的芯管的下端比钢筋笼的下端短0.5～1米。
在所述的偏心振动锤的侧面设有辅助牵引环。
所述的芯管是一根大刚度的厚壁无缝钢管。
所述的隔音消音装置LC隔音消音装置。
本实用新型的优点在于：选用重量大、功率大的偏心振动锤，可使钢筋笼下的更深，下到孔底有保证。同时增加了隔音消音装置降低了噪音，可在市区内施工而不会扰民。带动钢筋笼的芯管在工作时与钢筋笼的下部有机地结合为一体，对钢筋笼下部施以向下的拉力，从而克服了对钢筋笼顶端施压所易出现的弯曲变形等弊病，同时也克服了现有技术笼底的“活塞效应”，减小了笼端阻力。同时借助于大芯管的刚度限制作用，也进一步确保了钢筋笼在起吊和下放过程中不会发生弯曲变形和“插壁”现象。这样，在初灌成桩混凝土和易性较好时，利用钢筋笼与芯管、振动桩锤三者的自重及共同振动，能使钢筋笼顺利沉入到桩体的设计深度，如需下到底也有保证，尤其对于要求通常配筋的基础桩、基坑支护护坡桩、抗拔桩等，能满足设计要求和规范要求。同时还由于采用专门的吊车起吊下笼装置，节省了主机的成孔成桩时间，成桩效率跟现有技术比可提高一倍。有效地解决了现有技术难以下到底的技术难题。可在市区施工，除用于局部配筋基础桩施工，还可广泛用于要求通长配筋的基础桩、基坑支护护坡桩、抗拨桩等的施工，尤其对于较大较长桩(如φ600～800mm，长25～30m)及地层复杂时(如有地下水、流砂、卵砾石甚至含漂石的地层)，更显其优势，成桩效率大大提高，拓宽了长螺旋压灌混凝土后插钢筋笼成钢筋混凝土桩工艺的应用领域。
当芯管边振动边上提时，其芯管的下端管口自然与钢筋笼的下部弯钩脱离，芯管的振动又进一步加强了混凝土的密实度，从而确保了所成钢筋混凝土灌注桩的质量。能有效避免混凝土离析或断桩造成的质量事故。
以下结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中的A-A剖视结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2中所示，本实用新型具有一台大功率偏心振动锤3作为振动装置，在其外侧装有IC隔音消音装置2，其功率可选用10KW～60KW，其中振动锤3可购现有技术产品而得，偏心振动锤3的顶部具有一吊环1，用于起吊整个装置及其上的钢筋笼。辅助牵引绳可系于振动锤侧牵引绳环5上，通过人操纵牵引绳来帮助保证装置及钢筋笼安放的垂直度。偏心振动锤3的下侧底座的法兰盘通过联结螺栓8与大刚度芯管11上端的法兰盘联结。在偏心振动锤3的下部焊有钢筋连接环6，钢丝绳9和卡子10作为易拆卸装置，钢丝绳9穿过连接环6和钢筋笼13上端的双箍14，钢丝绳长度可调，用卡子10进行锁紧，通过钢筋环6用至少2根钢丝绳9起吊钢筋笼13并定位。为保证起吊钢筋笼13牢靠，受力的加劲圈采用双箍14，双箍14与钢筋主筋焊接牢固。笼中大刚度芯管11下口挂在钢筋笼13下部双箍16上焊接的至少3个钢筋钩15上(一般为3～4个)，从而使大刚度芯管11向下振动时给钢筋笼13的下部施以向下拉力，钢筋笼13与大刚度芯管11之所以设计成图示关系，主要是避免笼尖的“活塞效应”。使钢筋笼能顺利下到设计深度。同时芯管的大刚度保证其振动时不会弯曲变形，使钢筋笼13导正下到位，同时芯管11还起振动棒作用，避免孔内混凝土离析或发生断桩事故。
本实用新型工作时，在长螺旋钻具等配套设施成孔成桩连贯完成形成素混凝土桩后，先将长螺旋钻具迅速移离孔口，并快速将孔口工作面清理干净。再利用专门的吊车起吊偏心振动锤3连同大刚度芯管11，将其连同钢筋笼13一起置于初成的素混凝土桩孔内，利用自重下去后，开偏心振动锤3，利用大刚度芯管11的下端管口对钢筋笼13下部钢筋钩15的振动下拉力，将钢筋笼13下入素混凝土桩内设计的任何深度。最后继续开启偏心振动锤3，并起拔提升大刚度；芯管11，使其与钢筋笼13脱离直至完全从素混凝土桩中抽出，在大刚度芯管11的提升过程中也振动密实了所压灌的素混凝土，从而形成质量可靠的钢筋混凝土桩。本实用新型特别适合于成桩直径为φ300-φ800mm的基础桩、基坑支护护坡桩、抗拔桩，利用前述现有技术不能下到底的桩，最大可将桩长30m，桩径φ800mm的桩的钢筋笼下到底。尤其在含有地下水、流砂、卵砾石甚至漂石的地层，显示出了比旋挖、冲击钻、正反循环钻或人工挖孔均为优越的性能，并实现了文明施工，降低了造价，缩短了工期。是一种优越的绿色环保施工装置。
Claims (7)
1、一种长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，包括钢筋笼、振动装置和芯管，芯管连接在振动装置的下侧，钢筋笼套在芯管外并与芯管连接，其特征在于：所述的振动装置为大功率大重量的偏心振动锤，在该偏心振动锤的外侧设有隔音消音装置；所述的芯管为大刚度芯管，其下端短于钢筋笼的下端，在钢筋笼下部的环箍上连接有沿圆周均布的至少3个向轴心伸出并向上弯曲的钢筋钩，所述的芯管下口挂在上述的钢筋钩上；钢筋笼的上端通过易拆卸的连接装置与偏心振动锤的下侧连接。
2、根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，其特征在于：所述的偏心振动锤的下侧和芯管的上端均设有法兰盘并通过螺栓连接。
3、根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，其特征在于：所述的易拆卸的连接装置为带有钢丝卡子的钢丝绳，该钢丝绳穿过焊接在所述的偏心振动锤下侧边缘的连接环以及钢筋笼上端的双箍，通过钢丝卡子将其两端紧固。
4、根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，其特征在于：所述的芯管的下端比钢筋笼的下端短0.5～1米。
5、根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，其特征在于：在所述的偏心振动锤的侧面设有辅助牵引环。
6、根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，其特征在于：所述的芯管是一根大刚度的厚壁无缝钢管。
7、根据权利要求1所述的长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼及其输送装置，其特征在于：所述的隔音消音装置LC隔音消音装置。
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| CN101914915A (zh) * | 2010-07-24 | 2010-12-15 | 烟台市工程勘察有限公司 | 一种抗浮锚杆的施工方法及专用长螺旋钻机 |
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