CN219175234U - 灌注桩桩头破除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灌注桩桩头破除装置，包括隔离套管(1)、破裂面套管(2)、吊环(3)和静力破裂器(4)；若干根隔离套管(1)套装在灌注桩(5)的钢筋笼主筋(501)上，且隔离套管(1)的下端位于灌注桩(5)的桩顶标高(500)处；若干根破裂面套管(2)分别间隔预埋在灌注桩(5)内，破裂面套管(2)贯穿灌注桩(5)的侧壁，且若干根破裂面套管(2)平行设置在灌注桩(5)的桩顶标高(500)处；静力破裂器(4)设置在灌注桩(5)的桩头旁侧，每根破裂面套管(2)的两端均插接静力破裂器(4)；若干个吊环(3)分别预埋在灌注桩(5)的顶部并外接起吊设备。本实用新型能快速、安全的破除灌注桩的超灌桩头。

Description

灌注桩桩头破除装置

技术领域

本实用新型涉及一种灌注桩施工辅助工具，尤其涉及一种灌注桩桩头破除装置。

背景技术

灌注桩基施工时，由于桩底的沉渣和灌注时泥浆中沉淀的杂质会逐渐往上返，在桩头处的混凝土表面形成一定厚度的浮浆，这部分浮浆形成的混凝土强度较差，需要将这部分沉渣排除在桩基桩长范围以外，因此在灌注桩使用时，桩头一般都要高出桩顶标高0.5-1m，并在混凝土凝固以后，将超灌部分的桩头破除，使桩顶标高以上的钢筋露出。

现有技术的桩头破除方法是施工人员配合风镐进行桩头混凝土的破除，施工人员采用风镐将桩头主筋四周的混凝土全部凿开，操作费时、费工，体力消耗大，工作效率低，且桩头位置较高，施工安全风险大，安全隐患较多，桩头的人工破除成本较高。因此，需要提供一种能快速、安全的破除灌注桩超灌桩头的灌注桩桩头破除装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种灌注桩桩头破除装置，能快速、安全的破除灌注桩的超灌桩头。

本实用新型是这样实现的：

一种灌注桩桩头破除装置，包括隔离套管、破裂面套管、吊环和静力破裂器；若干根隔离套管分别套装在灌注桩的钢筋笼主筋上，且隔离套管的下端位于灌注桩的桩顶标高处；若干根破裂面套管分别间隔预埋在灌注桩内，破裂面套管贯穿灌注桩的侧壁，且若干根破裂面套管平行设置在灌注桩的桩顶标高处；静力破裂器设置在灌注桩的桩头旁侧，每根破裂面套管的两端均插接静力破裂器；若干个吊环分别预埋在灌注桩的顶部并外接起吊设备。

所述的破裂面套管平行于灌注桩的径向设置，若干根破裂面套管分布在灌注桩的中心钢管柱的两侧。

所述的灌注桩的桩顶标高处预埋有多根第一辅助分离套管，多根第一辅助分离套管分别间隔分布在若干根破裂面套管的外侧，第一辅助分离套管与破裂面套管平行设置。

所述的第一辅助分离套管贯穿灌注桩的侧壁。

所述的第一辅助分离套管和破裂面套管内能贯穿受拉钢筋，受拉钢筋外接起吊设备。

所述的若干根破裂面套管和第一辅助分离套管均与若干根隔离套管错开设置。

所述的灌注桩的桩顶标高处预埋有多根第二辅助分离套管，多根第二辅助分离套管分别间隔分布在相邻两根破裂面套管之间，第二辅助分离套管与破裂面套管垂直设置。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型由于设有破裂面套管和静力破裂器，将桩顶标高处即桩体与桩头之间的混凝土面分割成多个小块，形成薄弱受力面，并利用静力破裂器注入膨胀物料，对薄弱受力面处的混凝土施加膨胀压力，降低薄弱受力面处的混凝土粘结力，从而实现桩头与桩体的顺利分离，无需人工配合风镐对混凝土进行凿除作业，操作省时省力，大大降低了人力成本，施工效率和安全性高，缩短了施工工期，减少了碳排放。

2、本实用新型由于设有隔离套管，隔离套管套装在桩头部位的钢筋笼主筋上，用于降低钢筋笼主筋与混凝土之间的粘结力，从而更轻松省力的辅助桩头从桩体上的破除。

3、本实用新型由于设有第一辅助分离套管和第二辅助分离套管，进一步薄弱受力面分割成更小块，同时可通过第一辅助分离套管或破裂面套管穿设受拉钢筋，利用起吊设备通过受拉钢筋对第一辅助分离套管施加向上的拉力以克服混凝土的抗拉容许应力，从而使桩头与桩体之间的混凝土沿着薄弱受力面开裂，有利于桩头与桩体的快速分离，避免了人工配合风镐的凿除作业，大大降低了高空作业的安全隐患。

4、本实用新型由于设有吊环，吊环直接预埋在桩头顶部，便于在桩头与桩体之间的混凝土面开裂后，直接通过起吊设备经吊环将桩头调离，操作方便、简单、高效。

附图说明

图1是本实用新型灌注桩桩头破除装置的径向剖面图；

图2是本实用新型灌注桩桩头破除装置的轴向剖面图；

图3是本实用新型灌注桩桩头破除装置的桩顶标高处的局部轴向剖面图。

图中，1隔离套管，2破裂面套管，3吊环，4静力破裂器，5灌注桩，500桩顶标高，501钢筋笼主筋，502中心钢管柱，6第一辅助分离套管，7第二辅助分离套管，8受拉钢筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参见附图1和附图2，一种灌注桩桩头破除装置，包括隔离套管1、破裂面套管2、吊环3和静力破裂器4；若干根隔离套管1分别套装在灌注桩5的钢筋笼主筋501上，且隔离套管1的下端位于灌注桩5的桩顶标高500处；若干根破裂面套管2分别间隔预埋在灌注桩5内，破裂面套管2贯穿灌注桩5的侧壁，且若干根破裂面套管2平行设置在灌注桩5的桩顶标高500处；静力破裂器4设置在灌注桩5的桩头旁侧，每根破裂面套管2的两端均插接静力破裂器4；若干个吊环3分别预埋在灌注桩5的顶部并外接起吊设备。

优选的，隔离套管1可采用PVC管，隔离套管1的管径可根据钢筋笼主筋501的直径选择，隔离套管1的管径略大于钢筋笼主筋501即可，便于套装在钢筋笼主筋501上，用于隔离钢筋笼主筋501与混凝土之间的粘结力。

优选的，破裂面套管2可采用直径为100mm的PVC管，破裂面套管2的数量可根据灌注桩5的截面尺寸确定，破裂面套管2的直径可根据静力破裂器4的输出端直径和膨胀压力要求确定。可在灌注桩5的两侧三分之一处各预埋一根破裂面套管2，将灌注桩5分割成多个区域，同时在灌注桩5的桩顶标高500处即桩头和桩体之间形成分隔，便于破除施工。

优选的，吊环3可预埋在灌注桩5的桩头顶部，吊环3的数量可根据灌注桩5的截面尺寸调整，可等间隔设置三个吊环3。

优选的，静力破裂器4可采用现有技术的静力破裂装置，用于向破裂面套管2内灌注生石灰、催化剂、水等物料，使各物料在破裂面套管2内发生水化反应并膨胀，对桩顶标高500处的混凝土产生膨胀压力，便于将桩头从桩体上破除。静力破裂装置的工作原理此处不再赘述。

请参见附图1，所述的破裂面套管2平行于灌注桩5的径向设置，若干根破裂面套管2分布在灌注桩5的中心钢管柱502的两侧。

破裂面套管2预埋时避免与中心钢管柱502发生干涉，同时便于将桩顶标高500处的混凝土分割成多个小块区域，削弱混凝土的粘结力，便于将桩头从桩体上破除。

请参见附图1和附图3，所述的灌注桩5的桩顶标高500处预埋有多根第一辅助分离套管6，多根第一辅助分离套管6分别间隔分布在若干根破裂面套管2的外侧(即远离中心钢管柱502的一侧)，第一辅助分离套管6与破裂面套管2平行设置。

通过第一辅助分离套管6的设置，进一步分割桩顶标高500处破裂面套管2外侧的混凝土，进一步削弱混凝土的粘结力，在桩顶标高500处即桩头与桩体之间形成薄弱受力面。

优选的，第一辅助分离套管6可采用直径为20mm的PVC管。由于第一辅助分离套管6内不需要注入静力膨胀物料，第一辅助分离套管6的直径可小于破裂面套管2的直径。

请参见附图1，所述的第一辅助分离套管6贯穿灌注桩5的侧壁，用于将薄弱受力面分割成多个小块。

请参见附图3，所述的第一辅助分离套管6和破裂面套管2内能贯穿受拉钢筋8，受拉钢筋8外接起吊设备。

薄弱受力面覆盖灌注桩5的桩顶，将受拉钢筋8贯穿在第一辅助分离套管6和/或破裂面套管2内，利用起吊设备通过受拉钢筋8为薄弱受力面提供向上的拉力，当拉力大于混凝土的抗拉容许应力时，使桩头和桩体之间的混凝土沿着薄弱受力面开裂，从而使桩头从桩体上顺利破除。

请参见附图1，所述的若干根破裂面套管2和第一辅助分离套管6均与若干根隔离套管1错开设置，避免破裂面套管2和第一辅助分离套管6与隔离套管1发生干涉。为了避让隔离套管1或桩体内部其他结构，部分第一辅助分离套管6也可不贯穿灌注桩5的侧壁。

请参见附图1和附图3，所述的灌注桩5的桩顶标高500处预埋有多根第二辅助分离套管7，多根第二辅助分离套管7分别间隔分布在相邻两根破裂面套管2之间，第二辅助分离套管7与破裂面套管2垂直设置。

通过第二辅助分离套管7的设置，进一步分割桩顶标高500处破裂面套管2内侧的混凝土，进一步削弱混凝土的粘结力，在桩顶标高500处即桩头与桩体之间形成薄弱受力面。第二辅助分离套管7可与破裂面套管2垂直设置，也可与破裂面套管2形成一定的夹角。

请参见附图1至附图3，本实用新型在灌注桩5的桩头破除中的施工方法及其工作原理是：

在灌注桩5的钢筋笼施工时，将隔离套管1将混凝土与桩头处的钢筋笼主筋501分离，用于降低钢筋与混凝土的粘结力，且隔离套管1的下端与灌注桩5的桩顶标高500处齐平，避免桩头破除作业影响灌注桩5的桩体部分。

在灌注桩5浇筑前，在桩顶标高500处位于中心钢管柱502的两侧预埋两根破裂面套管2，破裂面套管2贯穿灌注桩5的侧壁，用于连接静力破裂器4。在两根破裂面套管2的外侧分别间隔预埋一根或两根第一辅助分离套管6，第一辅助分离套管6贯穿灌注桩5的侧壁且平行于破裂面套管2；在两个破裂面套管2之间间隔预埋四根第二辅助分离套管7，第二辅助分离套管7垂直于破裂面套管2。破裂面套管2、第一辅助分离套管6和第二辅助分离套管7在灌注桩5的桩顶标高500处形成破裂面。

在灌注桩5的混凝土凝固后，通过静力破裂器4向破裂面套管2内注入生石灰、催化剂等物料，再注入水，使各个物料在水化反应后膨胀，对灌注桩5的桩顶标高500处即破裂面处的混凝土施加膨胀压力，从而使破裂面处的混凝土形成薄弱受力面，薄弱受力面处的混凝土的净受拉面积最小。

将受拉钢筋8穿设在四根第一辅助分离套管6和/或两根破裂面套管2内，受拉钢筋8连接至起吊设备，利用起吊设备通过受拉钢筋8向第一辅助分离套管6和/或两根破裂面套管2施加向上的拉力，从而在薄弱受力面形成向上的拉力。当拉力超过混凝土的抗拉容许应力时，混凝土沿着薄弱受力面开裂，使桩头在桩顶标高500处与桩体分离。

吊环3可在灌注桩5施工时预埋在桩头顶部，将起吊设备的钢丝绳连接至吊环3，即可通过起吊设备将桩头调离，从而实现桩头的破除。

利用本实用新型的灌注桩桩头破除装置对桩头进行破除，相比人工配合风镐的传统破除方式，能提高桩头破除效率3倍以上，施工效率高，每个灌注桩5的桩头人工破除成本降低约2000元，具有良好的经济性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种灌注桩桩头破除装置，其特征是：包括隔离套管(1)、破裂面套管(2)、吊环(3)和静力破裂器(4)；若干根隔离套管(1)分别套装在灌注桩(5)的钢筋笼主筋(501)上，且隔离套管(1)的下端位于灌注桩(5)的桩顶标高(500)处；若干根破裂面套管(2)分别间隔预埋在灌注桩(5)内，破裂面套管(2)贯穿灌注桩(5)的侧壁，且若干根破裂面套管(2)平行设置在灌注桩(5)的桩顶标高(500)处；静力破裂器(4)设置在灌注桩(5)的桩头旁侧，每根破裂面套管(2)的两端均插接静力破裂器(4)；若干个吊环(3)分别预埋在灌注桩(5)的顶部并外接起吊设备。

2.根据权利要求1所述的灌注桩桩头破除装置，其特征是：所述的破裂面套管(2)平行于灌注桩(5)的径向设置，若干根破裂面套管(2)分布在灌注桩(5)的中心钢管柱(502)的两侧。

3.根据权利要求1所述的灌注桩桩头破除装置，其特征是：所述的灌注桩(5)的桩顶标高(500)处预埋有多根第一辅助分离套管(6)，多根第一辅助分离套管(6)分别间隔分布在若干根破裂面套管(2)的外侧，第一辅助分离套管(6)与破裂面套管(2)平行设置。

4.根据权利要求3所述的灌注桩桩头破除装置，其特征是：所述的第一辅助分离套管(6)贯穿灌注桩(5)的侧壁。

5.根据权利要求3所述的灌注桩桩头破除装置，其特征是：所述的第一辅助分离套管(6)和破裂面套管(2)内能贯穿受拉钢筋(8)，受拉钢筋(8)外接起吊设备。

6.根据权利要求3或5所述的灌注桩桩头破除装置，其特征是：所述的若干根破裂面套管(2)和第一辅助分离套管(6)均与若干根隔离套管(1)错开设置。

7.根据权利要求1所述的灌注桩桩头破除装置，其特征是：所述的灌注桩(5)的桩顶标高(500)处预埋有多根第二辅助分离套管(7)，多根第二辅助分离套管(7)分别间隔分布在相邻两根破裂面套管(2)之间，第二辅助分离套管(7)与破裂面套管(2)垂直设置。

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