CN106223335A - 一种施工咬合桩用可调式封闭管装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种施工咬合桩用可调式封闭管装置及施工方法，其中的施工咬合桩用可调式封闭管装置，包括封闭管组件，该封闭管组件包括相对应设置的两弧形板、以及两弧形板之间用于调整二者间距的调整机构；所述调整机构包括中心管及中心管上安装的执行机构；在所述弧形板外侧面上设有凸榫件。利用本发明创造提供的施工咬合桩用可调式封闭管装置，在施工咬合桩过程中，通过施工咬合桩用可调式封闭管装置的调整机构来控制两弧形板的展开、闭合，可实现封闭隔离各桩孔内浇注的混凝土，形成灌注桩前后桩的封闭咬合，使灌注桩止水效果更佳。利用调整机构进行弧形板间距的调整，可将弧形板紧密贴合在桩孔的孔壁上，密封严密，效果好。

Description

一种施工咬合桩用可调式封闭管装置及施工方法

技术领域

本发明创造属于地下工程技术领域，尤其是涉及一种施工咬合桩用可调式封闭管装置及施工方法。

背景技术

咬合桩是在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑围护结构。桩的排列方式为一根不配筋并采用超缓凝素混凝土桩(A桩)和一根钢筋混凝土桩(B桩)(采用全套管钻机施工)间隔布置。施工时,先施工A桩,后施工B桩，在A桩混凝土初凝之前完成B桩的施工。A桩、B桩均采用全套管钻机施工，切割掉相邻A桩相交部分的混凝土，从而实现咬合。如图1所示，钻孔咬合桩施工总体原则是先施工被切割的Ⅰ桩，紧跟着施工Ⅱ桩，施工顺序为A1—A3—A2—A4—B1—B2—B3—B4。但此技术施工过程中为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制，偏差不大于3‰，对设备的选型要求非常高，且因外套管埋深过深，起拔套管比较困难，无法在工程中普及使用。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种施工咬合桩用可调式封闭管装置及施工方法，比常规封闭管使用灵活，大小、形状可调、安装及回收拆除简便。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种施工咬合桩用可调式封闭管装置，包括封闭管组件，该封闭管组件包括相对应设置的两弧形板、以及两弧形板之间用于调整二者间距的调整机构；所述调整机构包括中心管及中心管上安装的执行机构；在所述弧形板外侧面上设有凸榫件。

进一步，所述执行机构包括对称安装在所述中心管左右两侧的液压缸，所述液压缸通过供油管路与外部的液压站连接。

进一步，所述中心管上还设有导向机构；所述导向机构包括定型轨道管以及定型轨道管内的轨道杆。

进一步，所述供油管路包括设置在所述中心管内的主管路，以及通过活接头与主管路连接的分支管路；所述分支管路与液压缸连接。

进一步，所述封闭管组件单节长度≤15m，且每一节封闭管组件均包括上部、中间以及下部三组调整机构。

进一步，所述弧形板上设有若干导气孔，所述导气孔上安装有橡胶塞。

应用上述施工咬合桩用可调式封闭管装置的施工方法，包括如下步骤：

①连续成孔，并在一桩孔左右两侧的桩孔内分别下封闭管组件，控制封闭管组件的调整机构，使两弧形板张开，与桩孔的孔壁挤紧；

②将上述两设有封闭管组件桩孔之间的桩孔作为起始浇注桩孔，向该桩孔内浇注混凝土，同时，间隔一桩孔孔位下封闭管组件；

③将上述两设有封闭管组件桩孔之间的未浇注的桩孔作为第二浇注桩孔，向桩孔内浇注混凝土，并继续成孔；

④在第一浇注桩孔以及第二浇注桩孔内混凝土初凝后、终凝前，控制第一浇注桩孔与第二浇注桩孔之间的桩孔内的封闭管组件的调整机构，使两弧形板收缩和张开数次，对桩孔的孔壁和混凝土面进行挤压，之后拔出封闭管组件；

⑤在拔出封闭管组件的桩孔内下钢筋笼子，进行混凝土浇注；

⑥重复上述步骤，进行施工。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

在施工咬合桩过程中，通过施工咬合桩用可调式封闭管装置的调整机构来控制两弧形板的展开、闭合，可实现封闭隔离各桩孔内浇注的混凝土，形成灌注桩前后桩的封闭咬合，使灌注桩止水效果更佳。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中咬合桩的施工示意图；

图2为本发明创造的结构示意图；

图3为图1中A-A剖面示意图；

图4为图1中B-B剖面示意图；

图5为实施例中施工桩孔并下封闭管组件的示意图；

图6为实施例中施工起始浇注桩孔的示意图；

图7为实施例中施工第二浇筑桩孔的示意图；

图8为实施例中拔出起始浇注桩孔和第二浇注桩孔间封闭管组件的示意图；

图9为实施例中浇注起始浇注桩孔和第二浇注桩孔之间的桩孔的示意图；

图10为平面圆弧形状连接接口的示意图；

图11为平面多层企口连接接口的示意图；

图12为平面折线连接接口的示意图。

附图标记说明：

1-弧形板；2-中心管；3-执行机构；4-凸榫件；5-导向机构；6-定型轨道管；7-轨道杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种施工咬合桩用可调式封闭管装置，如图2至图12所示，包括封闭管组件，该封闭管组件包括相对应设置的两弧形板1、以及两弧形板1之间用于调整二者间距的调整机构；所述调整机构包括中心管2及中心管2上安装的执行机构3；在所述弧形板1外侧面上设有凸榫件4。利用凸榫件4位实现咬合桩间企口咬合，构成连续整体，同时使咬合桩间防水得到加强，止水防漏效果明显，凸隼、异型结构面可以根据工程特点、设计要求来定，这里不再赘述。

弧形板1采用钢板焊接而成，钢板厚度为10mm，并在钢板上布设若干直径为20mm的导气孔，导气孔用橡胶塞塞住。具体的，各导气孔可以呈梅花形型布置。中心管2是连接各组件的骨架，承担着吊装拉力、液压缸的伸缩推拉力，要保证其不变形要有足够的直径和壁厚。

上述执行机构3包括对称安装在所述中心管2左右两侧的液压缸，所述液压缸通过供油管路与外部的液压站连接。

上述中心管2上还设有导向机构5；导向机构5包括定型轨道管6以及定型轨道管6内的轨道杆7。需要指出的是，通过导向机构，可以保证调整机构在打开或收缩两弧形板时的稳定性，弧形板始终竖直，不会出现偏差，保证了在挤压浇注桩孔内混凝土时，成桩的一致性和均与性，咬合桩结构更稳固可靠。

上述供油管路包括设置在所述中心管内的主管路，以及通过活接头与主管路连接的分支管路；所述分支管路与液压缸连接。任何一接点断开，都可以自行插接完成油路封闭。安装和使用都非常方便，同时，主管路设置在中心管内，由中心管进行防护，有效防止磕碰，使用寿命更长，需要指出的是，也可以利用中心管作为主油路，将各分支管路直接安装在中心管上即可，使用更加方便。

上述封闭管组件单节长度≤15m，且每一节封闭管组件均包括上部、中间以及下部三组调整机构。结构更加稳固可靠，弧形板上部、中部和下部分别受到调整机构的作用力，受力更加均匀。

上述弧形板上设有若干导气孔，所述导气孔上安装有橡胶塞，可以在挤压桩孔孔壁以及桩孔内混凝土时，适当排出空气，混凝土浇注更密实，结构稳定性更好。

应用上述施工咬合桩用可调式封闭管装置的施工方法，包括如下步骤：

①连续成孔，并在一桩孔左右两侧的桩孔内分别下封闭管组件，控制封闭管组件的调整机构，使两弧形板张开，与桩孔的孔壁挤紧；

②将上述两设有封闭管组件桩孔之间的桩孔作为起始浇注桩孔，向该桩孔内浇注混凝土，同时，间隔一桩孔孔位下封闭管组件；

③将上述两设有封闭管组件桩孔之间的未浇注的桩孔作为第二浇注桩孔，向桩孔内浇注混凝土，并继续成孔；

④在第一浇注桩孔以及第二浇注桩孔内混凝土初凝后、终凝前，控制第一浇注桩孔与第二浇注桩孔之间的桩孔内的封闭管组件的调整机构，使两弧形板收缩和张开数次，对桩孔的孔壁和混凝土面进行挤压，之后拔出封闭管组件；

⑤在拔出封闭管组件的桩孔内下钢筋笼子，进行混凝土浇注；

⑥重复上述步骤，进行施工。

在一个可选的实施例中，如图2-12所示，具体的施工步骤可以是，

(1)平整场地，按混凝土咬合桩轴线施放桩位。

(2)在轴线两侧施做两块200mm厚混凝土板当做导墙。

(3)泥浆采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例的膨润土，制备泥浆。

(4)采用泥浆稳定孔壁，利用回旋钻机连续成孔。

(5)在1#桩、3#桩***封闭管组件，并调整封闭管组件方向。

(6)2#桩清孔完成后，浇筑混凝土。继续连续成孔，并在5#桩***封闭管组件。

(7)4#桩清孔完成后浇筑混凝土，继续成孔。

(8)混凝土浇注完4个小时后，收缩3#桩内封闭管组件，并用吊车拔出地面。

(9)4#桩清孔，清空后下钢筋笼，浇筑4#桩混凝土，使之与3#、5#桩实现咬合。

(10)反复循环，完成咬合桩施工。

用封闭隔离浇注的咬合桩混凝土，利用封闭管凸榫部位实现咬合桩间企口咬合，构成连续整体，同时使咬合桩间防水得到加强，止水防漏效果明显。本装置所需起拔力很小，不用拔管器，导槽不必考虑提供拔桩反力，制作时可以适当简化。另外，拔管时间可以放宽，甚至可以等到混凝土完全成型后再脱模拔管，不会出现埋管、抱管等问题。操作简单，可控性强，下管容易。

常规封闭管要比孔径小20mm，存在着封闭间隙。本装置的弧形板的直径也可以设置成比桩径小10～20mm，可以通过调整机构自由径向伸缩改变其截面尺寸，展开最大直径比成孔直径大20～50mm，长度与桩成孔深度相同，封闭接缝可以是任意形态(直线、弧线、折线、曲线等)，弧形板可以采用横截面非圆形(方型、椭圆型、半圆型、残月型、圆型带缺翼等)的钢制管，由于可以利用调整机构进行两相对应设置的弧形板间距的调整，因此，可以将弧形板紧密贴合在桩孔的孔壁上，密封严密，效果好。因此，本装置可以根据地层情况，设计封闭管展开的尺寸，实现完全密闭。

拔管后不用处理两侧就是新鲜的混凝土面，确保混凝土连接紧密连续。另外，灵活多变可以把接口设计成折线、曲线等任意形式，增加水的渗透路径，降低渗透压，减少渗漏。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种施工咬合桩用可调式封闭管装置，其特征在于：包括封闭管组件，该封闭管组件包括相对应设置的两弧形板、以及两弧形板之间用于调整二者间距的调整机构；所述调整机构包括中心管及中心管上安装的执行机构；在所述弧形板外侧面上设有凸榫件。

2.根据权利要求1所述的一种施工咬合桩用可调式封闭管装置，其特征在于：所述执行机构包括对称安装在所述中心管左右两侧的液压缸，所述液压缸通过供油管路与外部的液压站连接。

3.根据权利要求2所述的一种施工咬合桩用可调式封闭管装置，其特征在于：所述中心管上还设有导向机构；所述导向机构包括定型轨道管以及定型轨道管内的轨道杆。

4.根据权利要求2所述的一种施工咬合桩用可调式封闭管装置，其特征在于：所述供油管路包括设置在所述中心管内的主管路，以及通过活接头与主管路连接的分支管路；所述分支管路与所述液压缸连接。

5.根据权利要求1所述的一种施工咬合桩用可调式封闭管装置，其特征在于：所述封闭管组件单节长度≤15m，且每一节封闭管组件均包括上部、中间以及下部三组调整机构。

6.根据权利要求1所述的一种施工咬合桩用可调式封闭管装置，其特征在于：所述弧形板上设有若干导气孔，所述导气孔上安装有橡胶塞。

7.一种应用权利要求1中所述施工咬合桩用可调式封闭管装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

①连续成孔，并在一桩孔左右两侧的桩孔内分别下封闭管组件，控制封闭管组件的调整机构，使两弧形板张开，与桩孔的孔壁挤紧；

②将上述两设有封闭管组件桩孔之间的桩孔作为起始浇注桩孔，向该桩孔内浇注混凝土，同时，间隔一桩孔孔位下封闭管组件；

③将上述两设有封闭管组件桩孔之间的未浇注的桩孔作为第二浇注桩孔，向桩孔内浇注混凝土，并继续成孔；

④在第一浇注桩孔以及第二浇注桩孔内混凝土初凝后、终凝前，控制第一浇注桩孔与第二浇注桩孔之间的桩孔内的封闭管组件的调整机构，使两弧形板收缩和张开数次，对桩孔的孔壁和混凝土面进行挤压，之后拔出封闭管组件；

⑤在拔出封闭管组件的桩孔内下钢筋笼子，进行混凝土浇注；

⑥重复上述步骤，进行施工。