一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法转让专利

申请号 : CN201910280576.0

文献号 : CN110042844B

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相似专利:

发明人 : 汪磊夏京周先祥胡俊

申请人 : 中铁时代建筑设计院有限公司

摘要 :

本发明公开了一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,包括步骤一、进行施工准备;步骤二、旋挖桩机进场在设定位置旋挖成孔;步骤三、绑扎钢筋笼并连接到波纹管上;步骤四、组装浇筑辅助装置;步骤五、将绑扎后的钢筋笼、波纹管和浇筑辅助装置吊装到桩孔中;步骤六、从导管浇筑混凝土成型;步骤七、合拢浇筑辅助装置,将浇筑辅助装置取出;步骤八、上拔成桩。本发明不仅能在浇筑时加入钢筋笼提高强度,浇筑辅助装置能在浇筑混凝土后及时取出导管和浇筑接管,通过重物封堵保证混凝土成型,重复利用进一步降低了成本。

权利要求 :

1.一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,其特征在于:包括下列步骤:

步骤一、进行施工准备;

步骤二、旋挖桩机进场在设定位置旋挖成孔,下钢护筒;

步骤三、绑扎钢筋笼并连接到波纹管(5)上;

步骤四、组装浇筑辅助装置(7),所述浇筑辅助装置(7)包括可破坏销接结构、用于封住波纹管(5)端部的圆盘(71)和穿过所述圆盘(71)的浇筑接管(72),并将波纹管(5)下端压在所述圆盘(71)上,所述浇筑接管(72)上端连接到浇筑用的导管(6);

步骤五、将绑扎后的钢筋笼、波纹管(5)和浇筑辅助装置(7)吊装到桩孔中;

步骤六、从导管(6)浇筑混凝土,浇筑后破坏可破坏销接结构将所述导管(6)连同浇筑接管(72)取出,快速放入封堵重物(78)堵住圆盘(71)中心的通孔,放置一段时间后混凝土浇筑成型再将封堵重物(78)取出;

步骤七、上拔成桩:振动上拔拔出钢护筒,在波纹管(5)和外部土体之间形成现浇钢筋混凝土大直径管桩(1)。

2.根据权利要求1所述的一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,其特征在于:所述浇筑接管(72)包括连接盘(722)和穿过所述连接盘(722)的连接管(721),所述连接管(721)固定在所述连接盘(722)中心,所述连接盘(722)通过沿其周向均匀设置的所述可破坏销接结构与所述圆盘(71)固定连接,所述圆盘(71)中心的通孔与所述连接管(721)下端配合,且所述通孔内侧设有密封圈(79),所述圆盘(71)中心上面还设有与所述连接盘(722)配合的连接凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,其特征在于:所述可破坏销接结构包括固定在所述圆盘(71)上的连接板一(76)、固定在所述连接盘(722)上的连接板二(75)、可破坏固定销(73)和拴着拉索(77)的破坏套(74),所述连接盘(722)上设有插接所述破坏套(74)的插槽,所述可破坏固定销(73)依次穿过所述连接板一(76)、所述破坏套(74)和所述连接板二(75),所述破坏套(74)上套接所述可破坏固定销(73)的破坏孔内侧为刀刃朝内的环形刃结构。

4.根据权利要求3所述的一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,其特征在于:所述连接凹槽为倒锥台形状的凹孔,所述封堵重物(78)的底部为直径与所述连接凹槽底部直径相等的圆形,顶部固定有拉索连接板。

5.根据权利要求4所述的一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,其特征在于:所述可破坏固定销(73)为塑料或铝合金制造的管件结构。

6.根据权利要求5所述的一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,其特征在于:所述步骤四中组装浇筑辅助装置(7)的具体步骤如下:

1)、将所述连接管(721)下端插入所述通孔中,连接盘(722)置于连接凹槽中,将破坏套(74)拴上拉索(77)后插接在相应的插槽中,将可破坏固定销(73)依次穿过所述连接板一(76)、所述破坏套(74)和所述连接板二(75);

2)、将导管与连接管(721)上端螺纹连接,所述圆盘(71)放在所述波纹管(5)下端,所述导管(6)和所述拉索(77)从所述波纹管(5)的上端露出。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,其特征在于:所述步骤二具体包括:

1)、旋挖桩机进入现场,根据设计桩长、桩径,对旋挖桩机进行设备组装;

2)、旋挖桩机就位,将旋挖桩机移至预打桩位处;

3)、旋挖成孔,下钢护筒,按设计桩长、桩径成孔,并清理沉渣。

8.根据权利要求7所述的一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,其特征在于:还包括步骤八:检测桩身质量,通过开挖桩头,可以直接检测桩身尺寸,通过小应变试验检查桩身完整性。

说明书 :

一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑支护结构领域,具体涉及一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法。

背景技术

[0002] 为了合理利用地下空间和发展人防事业,地下工程已成新的发展方向,而且其规模和深度不断增加,对基坑支护设计提出了更高要求。
[0003] 目前常规的支护方式有重力式水泥土墙、复合土钉墙、钢筋混凝土灌注桩、桩锚体系及内支撑。重力式水泥土墙缺点是适用范围窄、变形大,只适用于安全等级低、对变形要求低的基坑;复合土钉墙和桩锚体系缺点是容易出红线;单排桩缺点是抗弯能力差,双排桩和内支撑缺点是造价太高。
[0004] 长三角地区及长江流域软土分布广、地质条件差、四季分明、二三线城市密集,这些地区基坑的特点:二层地下室,软土分布广、但厚度不太大,如何能找到一种既能保证基坑安全又能节约造价的支护形式,是目前行业亟待解决的关键问题。
[0005] 中国专利公开号,公开了一种新型现浇混凝土薄壁管桩技术,具体步骤是依靠沉腔上部锤头的振动力将内外双层套管所形成的环形腔体在活瓣桩靴的保护下打入预定的设计深度,在腔体内浇注混凝土,之后振动拔管,在环形域中土体与外部的土体之间便形成混凝土管桩。
[0006] 上述专利中公开的PCC桩是一种素混凝土桩,主要用于地基加固。受成桩设备的限制,在PCC桩中放入钢筋笼浇筑混凝土的难度很大,导致该桩型抗弯能力弱,从而在基坑支护工程中不适用。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,以解决现有技术中无法现浇加工具有钢筋笼的混凝土管桩,用料较多而桩柱强度不足的的问题。
[0008] 所述的现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,包括下列步骤:
[0009] 步骤一、进行施工准备;
[0010] 步骤二、旋挖桩机进场在设定位置旋挖成孔;
[0011] 步骤三、绑扎钢筋笼并连接到波纹管上;
[0012] 步骤四、组装浇筑辅助装置,所述浇筑辅助装置包括可破坏销接结构、用于封住波纹管端部的圆盘和穿过所述圆盘的浇筑接管,并将波纹管下端压在所述圆盘上,所述浇筑接管上端连接到浇筑用的导管;
[0013] 步骤五、将绑扎后的钢筋笼、波纹管和浇筑辅助装置吊装到桩孔中;
[0014] 步骤六、从导管浇筑混凝土,浇筑后破坏可破坏销接结构将所述导管连同浇筑接管取出,快速放入封堵重物堵住圆盘中心的通孔,放置一段时间后混凝土浇筑成型再将封堵重物取出;
[0015] 步骤七、上拔成桩。
[0016] 优选的,所述浇筑接管包括连接盘和穿过所述连接盘的连接管,所述连接管固定在所述连接盘中心,所述连接盘通过沿其周向均匀设置的所述可破坏销接结构与所述圆盘固定连接,所述圆盘中心的通孔与所述连接管下端配合,且所述通孔内侧设有密封圈,所述圆盘中心上面还设有与所述连接盘配合的连接凹槽。
[0017] 优选的,所述可破坏销接结构包括固定在所述圆盘上的连接板一、固定在所述连接盘上的连接板二、可破坏固定销和拴着拉索的破坏套,所述连接盘上设有插接所述破坏套的插槽,所述可破坏固定销依次穿过所述连接板一、所述破坏套和所述连接板二,所述破坏套上套接所述可破坏固定销的破坏孔内侧为刀刃朝内的环形刃结构。
[0018] 优选的,所述连接凹槽为倒锥台形状的凹孔,所述封堵重物的底部为直径与所述连接凹槽底部直径相等的圆形,顶部固定有拉索连接板。
[0019] 优选的,所述可破坏固定销为塑料或铝合金制造的管件结构。
[0020] 优选的,所述步骤四中组装浇筑辅助装置的具体步骤如下:
[0021] 1)、将所述连接管下端插入所述通孔中,连接盘置于连接凹槽中,将破坏套拴上拉索后插接在相应的插槽中,将可破坏固定销依次穿过所述连接板一、所述破坏套和所述连接板二;
[0022] 2)、将导管与连接管上端螺纹连接,所述圆盘放在所述波纹管下端,所述导管和所述拉索从所述波纹管的上端露出。
[0023] 优选的,所述步骤二具体包括:
[0024] 1)、旋挖桩机进入现场,根据设计桩长、桩径,对旋挖桩机进行设备组装;
[0025] 2)、旋挖桩机就位,将旋挖桩机移至预打桩位处;
[0026] 3)、旋挖成孔,下钢护筒,按设计桩长、桩径成孔,并清理沉渣。
[0027] 优选的,所述步骤七具体为:振动上拔成桩,拔出钢护筒,在波纹管和外部土体之间形成现浇钢筋混凝土大直径管桩。
[0028] 优选的,本施工方法还包括步骤八:检测桩身质量,通过开挖桩头,可以直接检测桩身尺寸,通过小应变试验检查桩身完整性。
[0029] 本发明有下列优点:在传统的旋挖桩中加入波纹管,利用特制装置进行水下浇筑混凝土形成大直径基坑支护管桩。本方案不采用结构较复杂的双层套管结构而利用浇筑辅助装置现浇钢筋混凝土大直径管桩作为支护结构,既大幅度地提高了支护体抗弯能力,增加了基坑安全性能,又减少了混凝土用量,大大节约造价。该方法不仅能在浇筑时加入钢筋笼提高强度,浇筑辅助装置成本低廉还能在浇筑混凝土后及时取出导管和浇筑接管,通过重物封堵保证混凝土成型,重复利用进一步降低了成本。

附图说明

[0030] 图1为本发明在浇筑管桩时的结构示意图;
[0031] 图2为本发明中管桩的横截面图;
[0032] 图3为本发明中浇筑辅助装置的结构示意图;
[0033] 图4为圆盘上放置封堵重物后的结构示意图;
[0034] 图5为图3所示结构的剖视图。
[0035] 上述附图中的附图标记为:1、管桩,2、加强筋,3、纵筋,4、箍筋,5、波纹管,6、导管,7、浇筑辅助装置,71、圆盘,72、浇筑接管,73、可破坏固定销,74、破坏套,75、连接板二,76、连接板一,77、拉索,78、封堵重物,79、密封圈。

具体实施方式

[0036] 下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明具体实施方式作进一步详细的说明,以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0037] 实施例1:
[0038] 如图1-5所示,本实施例中本发明提供了一种现浇大直径基坑支护管桩的施工方法,该方法采用导管6和浇筑辅助装置7结合实现对管桩1的浇筑。
[0039] 所述浇筑辅助装置7包括可破坏销接结构、用于封住波纹管5端部的圆盘71和穿过所述圆盘71的浇筑接管72。所述浇筑接管72包括连接盘722和穿过所述连接盘722的连接管721,所述连接管721固定在所述连接盘722中心,所述连接盘722通过沿其周向均匀设置的所述可破坏销接结构与所述圆盘71固定连接,可破坏销接结构的数目在4-8组之间。所述圆盘71中心的通孔与所述连接管721下端配合,且所述通孔内侧设有密封圈79,所述圆盘71中心上面还设有与所述连接盘722配合的连接凹槽。浇筑接管72能保证混凝土浇筑效果,密封圈79防止混凝土渗漏,可破坏销接结构都被破坏后能快速将导管6合浇筑接管72取出重复使用进一步降低耗材的成本。
[0040] 所述可破坏销接结构包括固定在所述圆盘71上的连接板一76、固定在所述连接盘722上的连接板二75、可破坏固定销73和拴着拉索77的破坏套74,所述连接盘722上设有插接所述破坏套74的插槽,依次穿过所述连接板一76、所述破坏套74和所述连接板二75,所述破坏套74上套接所述可破坏固定销73的破坏孔内侧为刀刃朝内的环形刃结构。连接板一76和连接板二75被可破坏固定销73贯穿后将连接盘722销接固定,通过环形刃结构能更快更省力地破坏可破坏固定销73。
[0041] 所述连接凹槽为倒锥台形状的凹孔,所述封堵重物78的底部为直径与所述连接凹槽底部直径相等的圆形,顶部固定有拉索连接板。封堵重物78的底部与连接凹槽底部贴合,为保证封堵效果可以在封堵重物78的底部粘贴一层橡胶垫。该结构能方便浇筑接管72插接安装和封堵重物78落到连接凹槽中,并能有效防止混凝土从通孔倒灌。
[0042] 所述可破坏固定销73为塑料或铝合金制造的管件结构,这样既能起到固定作用也容易被环形刃结构破坏,并且成本较低。
[0043] 本发明提供的现浇大直径基坑支护管桩1的施工方法,包括下列步骤:
[0044] 步骤一、进行施工准备:
[0045] 1)机械准备。
[0046] 必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备,在施工前做好机械设备的保养、试机工作,确保在施工期间一切正常作业。
[0047] 2)材料准备。
[0048] 准备混凝土、钢筋、HDPE波纹管5和钢护筒等材料。
[0049] 3)场地准备。
[0050] 步骤二、旋挖桩机进场在设定位置旋挖成孔:
[0051] 1)、旋挖桩机进入现场,根据设计桩长、桩径,对旋挖桩机进行设备组装;
[0052] 2)、旋挖桩机就位,将旋挖桩机移至预打桩位处;
[0053] 3)、旋挖成孔,下钢护筒,按设计桩长、桩径成孔,并清理沉渣。
[0054] 步骤三、绑扎钢筋笼并连接到波纹管5上。钢筋笼由加强筋2、纵筋3和箍筋4绑扎而成,能有效增强管桩的结构强度。
[0055] 步骤四、组装浇筑辅助装置7,所述浇筑辅助装置7包括可破坏销接结构、用于封住波纹管5端部的圆盘71和穿过所述圆盘71的浇筑接管72,并将波纹管5下端压在所述圆盘71上,所述浇筑接管72上端连接到浇筑用的导管6;
[0056] 组装浇筑辅助装置7的具体步骤如下:
[0057] 1)、将所述连接管721下端插入所述通孔中,连接盘722置于连接凹槽中,将破坏套74拴上拉索77后插接在相应的插槽中,将可破坏固定销73依次穿过所述连接板一76、所述破坏套74和所述连接板二75;
[0058] 2)、将导管与连接管721上端螺纹连接,所述圆盘71放在所述波纹管5下端,所述导管6和所述拉索77从所述波纹管5的上端露出。
[0059] 步骤五、将绑扎后的钢筋笼、波纹管5和浇筑辅助装置7吊装到桩孔中;
[0060] 步骤六、从导管6浇筑混凝土,浇筑后破坏可破坏销接结构将所述导管6连同浇筑接管72取出,快速放入封堵重物78堵住圆盘71中心的通孔,放置一段时间后混凝土浇筑成型再将封堵重物78取出;
[0061] 步骤七、振动上拔成桩,拔出钢护筒,在波纹管5和外部土体之间形成现浇钢筋混凝土大直径管桩1。
[0062] 步骤八:检测桩身质量,通过开挖桩头,可以直接检测桩身尺寸,通过小应变试验检查桩身完整性。
[0063] 通过本发明提供的方法能浇筑多功能现浇钢筋混凝土大直径基坑支护管桩1,减少了混凝土用量,反而提高了支护体抗弯能力。例如以直径2000mm,壁厚200mm的管桩1和直径1200mm的实心桩进行比较,混凝土用量一样,但前者抗弯刚度比后者提高了3.6倍。同时在传统的旋挖桩孔中加入波纹管5,利用特制装置进行水下浇筑混凝土形成大直径基坑支护管桩1,解决了该种桩型的施工工艺。该方法不仅能在浇筑时加入钢筋笼提高强度,浇筑辅助装置7成本低廉还能在混凝土浇筑后先将导管6和浇筑接管72取出,对二者重复利用进一步降低了成本。
[0064] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0065] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0066] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0067] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明保护范围之内。