CN211621582U - 一种提高桩头破除效率的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高桩头破除效率的装置，桩头内设钢筋笼和格构柱，桩头底部为有效部分、顶部为超灌部分，有效部分和超灌部分的分界面为截断面，包括竖直穿设在格构柱中的输送管、与输送管相连通的高压源、以及安装在输送管上的连通件，所述连通件上开设有沿输送管径向分布的连通口，和/或朝输送管输入端倾斜分布的连通口；所述输水管上沿轴线分布有与格构柱配合限制自身径向位移的限位件。本实用新型主要利用风压或水压将超灌部分充满空洞，降低超灌部分的强度，来达到方便破碎超灌部分的目的，与现有强行截桩的方案相比，效率提升更加明显，而且不受灌注桩其他构件影响，更加方便现场破除操作。

Description

一种提高桩头破除效率的装置

技术领域

本实用新型涉及桩头破除技术领域，特别涉及一种提高桩头破除效率的装置。

背景技术

在建筑工程、桥梁工程、城市轨道交通等工程项目建设中，灌注桩技术被广泛应用，《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50208-2002)中规定灌注桩的桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m；《建筑桩基技术规范))(JCJ94-2008)中对不同类型灌注桩的混凝土超灌高度也作了具体规定。

规范这样规定是考虑桩基混凝土一次浇灌量大，或水下浇灌混凝土的基桩，在振捣过程中混凝土内部的气泡或孔隙上升至桩顶部分，桩顶一定范围内为浮浆、水下混凝土浇筑时的泥浆或灰浆混合物等，一般情况下混凝土浮浆较厚且强度较低，达不到设计要求。为了保证桩头部分的混凝土强度，应将浮浆部分剔除，同时桩头破除要求桩顶面混凝土完整、表面平整、中心微凸、钢筋保护层不被破坏等，以保证桩头凿除达到规范要求。

在实际施工中还经常出现灌注桩混凝土的超灌高度大于规范要求的情况，导致超灌部分截除有较大的工作量。

桩头破除常用风镐、混凝土***机、人工挖除、******、微爆技术等，施工期间噪声、粉尘和振动均比较大，对环境影响大，同时操作人员劳动强度高、长期操作易影响身体健康、施工效率低、造价较高。

授权公告号为CN102425159B的专利文献公开了一种灌注桩的截桩施工方法，主要包括灌注桩桩身混凝土灌注前在孔顶套接带凹槽的护筒；在灌注桩桩顶钢筋笼竖向主筋上设置隔离套管后，放置钢筋笼；在灌注桩内灌注混凝土成桩，在超灌顶部植入吊环，达到混凝土养护要求后，拆除带凹槽护筒；待桩身达到设计强度标准值的70％后，在桩身对应护筒凹槽的部位钻孔形成在桩顶设计标高之上的灌注孔；孔内灌注破碎剂，破碎剂发挥膨胀作用，并结合凹槽内放入的薄型同步千斤顶，将超灌部分桩头截断。

该方案的不足之处在于，截桩过程仍需要打孔，并且需结合薄型同步千斤顶，将超灌部分桩头截断，投入机械多，操作存在不便；尤其是截断内部浇筑有格构柱的灌注桩桩头时，由于格构柱四面孔洞狭小，使用该方案或传统破碎方法清理格构柱内部混凝土时均存在清理困难的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提高桩头破除效率的装置，利用高压流体注入超灌混凝土内部，使超灌部分充满空洞，致使桩头易于破碎，方便人们现场清理。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种提高桩头破除效率的装置，桩头内设钢筋笼和格构柱，桩头底部为有效部分、顶部为超灌部分，有效部分和超灌部分的分界面为截断面，包括竖直穿设在格构柱中的输送管、与输送管相连通的高压源、以及安装在输送管上的连通件，所述连通件上开设有沿输送管径向分布的连通口，和/或朝输送管输入端倾斜分布的连通口；所述输送管上沿轴线分布有与格构柱配合限制自身径向位移的限位件。

通过采用上述技术方案，灌注桩正常施工，包括定位钻孔、吊放钢筋笼、灌注水下混凝土，待混凝土终凝前，机械下放输送管使其竖直***桩孔的超灌部分，至连通件位于桩顶标高上方10-20cm处停止；高压源连接输送管，向输送管中通入高压流体，高压流体通过输送管、连通件进入超灌部分，输送管边通入高压流体边缓慢提升，直至与超灌部分分离提出桩孔；待灌注桩最终成型后，再由人工或机械破除超灌部分。如此，利用高压流体向超灌部分充压，使其内部充满空洞，有效降低了超灌部分混凝土强度，后期破碎超灌部分时，对灌注桩桩顶影响小，振动、噪音、粉尘等也会得到有效改善，对环境影响较小，破除效率更快。限位件与格构柱配合对输送管进行径向限位，从而使输送管尽可能插在超灌部分中心位置处，使超灌部分从内向外布满空洞，降低超灌部分的强度。

本实用新型进一步设置为：所述限位件包括夹持件和支撑板，所述夹持件由两个弧形板组成，所述夹持件的两弧形板外壁上各固接一个支撑板。

通过采用上述技术方案，两弧形板对接后形成将输送管环保的环形结构，弧形板的径向两端通过螺栓固定在一起，使限位件可以视情况确定安装位置；限位件的长度与格构柱内部斜对角长度相适配，使得限位件与格构柱刚性配合限位，提高对输送管的定位效果。

本实用新型进一步设置为：所述支撑板远离夹持件的一端安装有导向滚轮。

通过采用上述技术方案，限位件通过导向滚轮与格构柱滑动配合，提高输送管下放的流畅度。

本实用新型进一步设置为：所述连通件固定或转动安装在输送管上。

通过采用上述技术方案，连通件固定安装在输送管上，高压流体通过连通口对超灌部分充压角度是固定的，充压过程较为稳定；连通件转动安装在输送管上，高压流体对倾斜分布的连通口施加压力，使其能沿轴线进行自转，使得高压流体能更均匀全面的对超灌部分进行充压。

本实用新型进一步设置为：所述连通件背离输送管的一侧设置有倒锥形的钻头。

通过采用上述技术方案，在输送管下放的过程中，钻头能方便破开超灌部分的混凝土，使输送管顺利***到超灌部分中。

本实用新型进一步设置为：所述输送管由多节分管拼接而成。

本实用新型进一步设置为：所述连通件的连通口临时封口。

通过采用上述技术方案，机械下放输送管的过程中，将连通件的连通口临时封口，避免连通口被混凝土堵塞，影响后续充压过程。

本实用新型进一步设置为：所述连通件的连通口上可拆卸连接有管盖，所述管盖包括盖板，所述盖板的外环面沿轴向延伸出与其垂直的连接凸缘，所述盖板设置有连接凸缘的表面上固定连接有至少两个具有弹性的夹板，所述夹板包括整体向盖板中心弯曲的主板，主板远离盖板的一端朝向盖板中心的方向延伸出与盖板平行的弹板。

通过采用上述技术方案，将管盖底部对准连通口，手动按压盖板使夹板伸入连通口中，连通口的内壁将会受到主板的挤压，由于力的相互作用，主板将会被连通口内壁向内排挤，弹板也随之被挤拢，在主板弹力的作用下将管盖安装在连通口上，继续按压盖板，使其下表面与连通口的端面接触，连接凸缘与连通口外壁相嵌合，完成临时封口。

本实用新型进一步设置为：所述弹板的端部朝向盖板进一步折弯形成抵接板。

通过采用上述技术方案，主板受到较大压力后会向内挤压收拢，位于弹板端部的抵接板相互触碰抵接，这样的话可以使主板无法继续向内排挤,使得盖板稳定的安装在连通口上。

本实用新型进一步设置为：所述主板背离盖板中心的一侧设置有防滑纹。

通过采用上述技术方案，防滑纹提高了主板与连通口内壁之间的摩擦力，从而提高管盖在连通口上的稳定性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、本发明主要利用风压或水压将超灌部分充满空洞，降低超灌部分的强度，来达到方便破碎超灌部分的目的，与现有强行截桩的方案相比，效率提升更加明显，而且不受灌注桩其他构件影响，更加方便现场破除操作；

2、通过在输送管上设置限位件，限位件与格构柱刚性限位配合对输送管进行径向限位，使输送管尽可能插在超灌部分中心位置处，定位效果更好，进而提高高压流体的充压效果，降低超灌部分强度。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例中限位件的结构示意图；

图3是实施例中管盖的结构示意图。

图中，1、输送管；2、疏通管；21、疏通口；3、限位件；31、夹持件；32、支撑板；33、导向滚轮；4、钻头；5、管盖；51、盖板；511、连接凸缘；52、夹板；521、主板；522、弹板；523、抵接板；524、防滑纹；6、格构柱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种提高桩头破除效率的装置，如图1所示，桩头内设钢筋笼和格构柱6，桩头底部为有效部分、顶部为超灌部分，有效部分和超灌部分的分界面为截断面。桩头破除装置包括由多节分管通过螺纹连接组成的输送管1，输送管1为钢管，输送管1一端敞口设置，设为输入端，通过橡胶软管连接有高压源；输送管1另一端设为输出端，安装有连通件，连通件上开设有连通口，输送管1通过连通件实现内外部相通。

高压源可以是高压风机或高压水泵等，高压源通过橡胶软管连接在输送管1的输入端上，向输送管1中注入水、空气、泡沫剂等一种或多种混合的高压流体，高压流体会通过连通件流向输送管1外部。

连通件可以是喷头，喷头上的喷孔沿输送管1径向分布，和/或朝输送管1输入端倾斜分布，喷头可以固定安装在输送管1上，也可以选用旋转喷头，能够相对于输送管1进行自转。

或者，可以为输送管1配置一疏通管2，疏通管2的轴线与输送管1的轴线相垂直，疏通管2焊接固定在输送管1的输出端上，或通过轴承等结构转动安装在输送管1的输出端上。疏通管2上开设有沿输送管1径向分布的疏通口21，和/或朝输送管1输入端倾斜分布的疏通口21。

灌注桩正常施工，包括定位钻孔、吊放钢筋笼、灌注水下混凝土，待混凝土终凝前（5-8小时内），机械下放输送管1使其竖直***桩孔的格构柱6内，至连通件位于截断面上方10-20cm处停止；高压源连接输送管1，向输送管1中通入高压流体，高压流体通过输送管1、连通件进入超灌部分，输送管1边通入高压流体边缓慢提升，直至与超灌部分分离提出桩孔；超灌部分以0.5m为例，输送管1提升时间为2-3min，输送管1的提升速度与桩径相关，桩径越大，提升速度越慢，总之，输送管1提升速度不高于0.5cm/s，同时高压流体的压力保持在10-15兆帕；待灌注桩最终成型后，再由人工或机械破除超灌部分。

如此，利用高压流体向超灌部分充压，使其内部充满空洞，有效降低了超灌部分混凝土强度，后期破碎超灌部分时，对灌注桩桩顶影响小，振动、噪音、粉尘等也会得到有效改善，对环境影响较小，破除效率更快；即使破碎格构柱6内的超灌部分混凝土时，也能轻松破除；而且如高压流体压力足够，高压流体足以将超灌部分切割，甚至将超灌部分冲散，后期截桩过程更加简便快速。

本实用新型主要利用风压或水压将超灌部分充满空洞，降低超灌部分的强度，来达到方便破碎超灌部分的目的，与现有强行截桩的方案相比，效率提升更加明显，而且不受灌注桩其他构件影响，更加方便现场破除操作。

高压流体对超灌部分的充压效果，与输送管1在超灌部分中的位置有直接关系，输送管1越接近超灌部分的中心充压效果越好；为此，在输送管1上沿轴线均匀分布有多个限位件3，如图1、图2所示，限位件3包括夹持件31和支撑板32，夹持件31由两个弧形板组成，两弧形板对接后形成将输送管1环保的环形结构，弧形板的径向两端通过螺栓固定在一起；夹持件31的两弧形板的外壁上各固接一个支撑板32，支撑板32远离夹持件31的一端转动安装有导向滚轮33。

限位件3的长度与格构柱6内部斜对角长度相适配，限位件3与格构柱6配合对输送管1进行径向限位，从而使输送管1尽可能插在超灌部分中心位置处，使超灌部分从内向外布满空洞，降低超灌部分的强度。

在连通件背离输送管1的一侧设置有倒锥形的钻头4，在输送管1下放的过程中，钻头4能方便破开超灌部分的混凝土，使输送管1顺利***到超灌部分中。

机械下放输送管1的过程中，将连通件的连通口临时封口，避免连通口被混凝土堵塞，影响后续充压过程。连通件的临时封口方式可以为塑料薄膜结合橡皮筋，通过橡皮筋将塑料薄膜包覆固定在连通口上；还可以设置专门的管盖5进行封堵。

如图3所示，管盖5包括盖板51,盖板51的外环面沿轴向延伸出与其垂直的连接凸缘511,盖板51设置有连接凸缘511的表面上固接有三个夹板52，夹板52是由弹性较好的金属或非金属材料制成的薄板，其中金属材料可选为铝合金，非金属材料可选为塑料。夹板52与盖板51一体成型，或通过螺栓固定在盖板51上。

夹板52包括整体向盖板51中心的方向弯曲的主板521，主板521背离盖板51中心的一侧设置有用于增加摩擦力的防滑纹524,主板521远离盖板51的一端朝向盖板51中心的方向延伸出与盖板51平行的弹板522，弹板522的端部朝向盖板51的位置进一步折弯形成抵接板523；三个夹板52外侧围成的外径大于连通口的内径。

实际使用中，将管盖5底部对准连通口，手动按压盖板51使夹板52伸入连通口中，连通口的内壁将会受到主板521的挤压，由于力的相互作用，主板521将会被连通口内壁向内排挤，弹板522也随之被挤拢，在主板521受到的压力较大时，会向内挤压收拢，位于弹板522端部的抵接板523相互触碰抵接，这样的话可以使主板521无法继续向内排挤,使得主板521稳定的安装在连通口上；继续按压盖板51，使其下表面与连通口的端面接触，连接凸缘511与连通口外壁相嵌合，完成临时封口。

管盖5随连通件一起进入到超灌部分，输送管1通入高压流体后，在高压流体压力下管盖5从连通口上脱出，完成临时封口的作用。

输送管1下放或提升可采用小型螺旋钻机或其他机械设备。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种提高桩头破除效率的装置，桩头内设钢筋笼和格构柱(6)，桩头底部为有效部分、顶部为超灌部分，有效部分和超灌部分的分界面为截断面，其特征在于：包括竖直穿设在格构柱(6)中的输送管(1)、与输送管(1)相连通的高压源、以及安装在输送管(1)上的连通件，所述连通件上开设有沿输送管(1)径向分布的连通口，和/或朝输送管(1)输入端倾斜分布的连通口；所述输送管(1)上沿轴线分布有与格构柱(6)配合限制自身径向位移的限位件(3)。

2.根据权利要求1所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述限位件(3)包括夹持件(31)和支撑板(32)，所述夹持件(31)由两个弧形板组成，所述夹持件(31)的两弧形板外壁上各固接一个支撑板(32)。

3.根据权利要求2所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述支撑板(32)远离夹持件(31)的一端安装有导向滚轮(33)。

4.根据权利要求1所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述连通件固定或转动安装在输送管(1)上。

5.根据权利要求4所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述连通件背离输送管(1)的一侧设置有倒锥形的钻头(4)。

6.根据权利要求1所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述输送管(1)由多节分管拼接而成。

7.根据权利要求1所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述连通件的连通口临时封口。

8.根据权利要求7所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述连通件的连通口上可拆卸连接有管盖(5)，所述管盖(5)包括盖板(51)，所述盖板(51)的外环面沿轴向延伸出与其垂直的连接凸缘(511)，所述盖板(51)设置有连接凸缘(511)的表面上固定连接有至少两个具有弹性的夹板(52)，所述夹板(52)包括整体向盖板(51)中心弯曲的主板(521)，主板(521)远离盖板(51)的一端朝向盖板(51)中心的方向延伸出与盖板(51)平行的弹板(522)。

9.根据权利要求8所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述弹板(522)的端部朝向盖板(51)进一步折弯形成抵接板(523)。

10.根据权利要求8所述的提高桩头破除效率的装置，其特征在于：所述主板(521)背离盖板(51)中心的一侧设置有防滑纹(524)。

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