專利名稱：長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑工程領(lǐng)域地基基礎(chǔ)施工中的鋼筋混凝土成樁設(shè)備，具體是一種長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，尤其適用于通長配筋的基礎(chǔ)樁、護(hù)坡樁、抗拔樁等。
背景技術(shù)：
目前，在工業(yè)與民用建筑工程的地基基礎(chǔ)施工中，利用長螺旋鉆機(jī)、強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)、混凝土輸送泵以及混凝土輸送管等配套設(shè)施進(jìn)行的素混凝土樁或CFG樁施工的裝置已得到了廣泛的應(yīng)用。該裝置采用長螺旋鉆機(jī)成孔，并利用長螺旋鉆具的中心管將混凝土高壓泵入孔底，然后邊壓灌邊提升螺旋鉆具，連續(xù)作業(yè)成孔成樁一次完成。是近兒年來興起的一種無噪音，無泥漿污染，無震動(dòng)，科技含量高的環(huán)保型施工裝備。但由于該裝備成孔、成樁連貫完成，所形成的是素混凝土樁。人們?yōu)榱嗽跇扼w內(nèi)安置鋼筋籠使之作為樁基礎(chǔ)用，數(shù)年來做了大量的努力，早期人們利用置于鋼筋籠頂部的振動(dòng)裝置，從上施加壓力和振動(dòng)力將鋼筋籠插入灌成的素混凝土樁體中，但由于鋼筋籠本身的剛度并不高，尤其在長度較大時(shí)(例如φ300～φ600mm樁，籠大于15米)，加上壓灌在樁孔內(nèi)的混凝土的阻力較大，在下沉鋼筋籠過程中，鋼筋籠在樁孔內(nèi)很容易產(chǎn)生嚴(yán)重的彎曲變形，且籠底鋼筋也很容易插入到樁孔壁面而形成“插壁”，造成很大的籠周摩阻力和籠底端阻力，使下沉鋼筋籠的工作無法正常進(jìn)行，即使下沉進(jìn)去了，也無法保證成樁的質(zhì)量，特別對于小直徑的鋼筋籠更是如此。當(dāng)鋼筋籠長度超過10米時(shí)，很難甚至不可能將鋼筋籠下到設(shè)計(jì)的深度，更不可以下到更深的孔底。
為了克服上述缺點(diǎn)，近幾年來人們又改進(jìn)了下籠子的方法，例如ZL專利號(hào)為00264088.0的實(shí)用新型專利公開了一種“長螺旋干成孔壓灌混凝土樁鋼筋籠振動(dòng)送籠器”，其基本結(jié)構(gòu)是在振動(dòng)平臺(tái)的下面設(shè)置至少三個(gè)導(dǎo)向管固定接頭，每一導(dǎo)向管固定接頭通過銷軸各聯(lián)接有一根導(dǎo)向管。工作時(shí)導(dǎo)管的下端管口套在鋼筋籠的下端彎鉤上，在長螺旋鉆具等設(shè)施成孔成樁連貫完成形成素混凝土基樁后，開啟導(dǎo)向管穿插在鋼筋籠中間的振動(dòng)送籠器，利用導(dǎo)向管對鋼筋籠下端的振動(dòng)下拉力，將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設(shè)計(jì)深度，并在導(dǎo)向管的提升過程中振動(dòng)密實(shí)樁體混凝土，從而形成鋼筋混凝土樁。其送籠器的振動(dòng)源是一臺(tái)高頻振動(dòng)電機(jī)，功率約為3～6KW，可將直徑φ300～φ800mm，長度大于9m的鋼筋籠送入樁體內(nèi)設(shè)計(jì)要求的深度。其缺點(diǎn)是三根導(dǎo)向管通過中間環(huán)狀連接，導(dǎo)向管與鋼筋籠等長，增加了孔內(nèi)下鋼筋籠側(cè)摩阻力和籠端阻力。
另外由中國建筑科學(xué)研究院地基所申請的一項(xiàng)長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠工藝的發(fā)明專利，該發(fā)明中送籠器振動(dòng)源是——臺(tái)7.5～10KW的偏心振動(dòng)錘，導(dǎo)向管一根，用φ150甚至更小的φ75的加有導(dǎo)正環(huán)、導(dǎo)正塊的厚壁鋼管。鋼筋籠前端做成“V”字型且焊接牢固，在壓灌成素混凝土樁后，利用導(dǎo)向管對鋼筋籠卜端的振動(dòng)下推力將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設(shè)計(jì)深度，已為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，采用該裝置可完成設(shè)計(jì)φ600mm樁孔深25m下入鋼筋籠20m長的業(yè)績。其缺點(diǎn)是振動(dòng)源采用一普通振動(dòng)錘，噪音大。鋼筋籠端焊接為“V”字型，加之箍筋纏繞、內(nèi)焊十字或井字橫向鋼筋以支持導(dǎo)向管，使籠端在下籠過程中變成了一個(gè)“活塞”，增加了下籠過程中的阻力。另外其導(dǎo)向管采用一根φ150普通鋼管或φ75厚壁加導(dǎo)正環(huán)的鋼管，其長度較大時(shí)(如超過20m)，剛性較差易彎曲。
上述現(xiàn)有技術(shù)都存在送籠動(dòng)力源功率和重量偏小，噪音大，尤其在市區(qū)施工時(shí)有擾民現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的三導(dǎo)向管與鋼筋籠等長導(dǎo)致孔內(nèi)下鋼筋籠側(cè)摩阻力和籠端阻力增加，單導(dǎo)向管使籠端在下籠過程中的“活塞”效應(yīng)及單導(dǎo)管剛性較差易彎曲，以及送籠動(dòng)力源功率和重量偏小、噪音大擾民的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案包括鋼筋籠、振動(dòng)裝置和芯管，芯管連接在振動(dòng)裝置的下側(cè)，鋼筋籠套在芯管外并與芯管連接，其特征在于所述的振動(dòng)裝置為大功率大重量的偏心振動(dòng)錘，在該偏心振動(dòng)錘的外側(cè)設(shè)有隔音消音裝置；所述的芯管為大剛度芯管，其下端短于鋼筋籠的下端，在鋼筋籠下部的環(huán)箍上連接有沿圓周均布的至少3個(gè)向軸心伸出并向上彎曲的鋼筋鉤，所述的芯管下口掛在上述的鋼筋鉤上；鋼筋籠的上端通過易拆卸的連接裝置與偏心振動(dòng)錘的下側(cè)連接。
所述的偏心振動(dòng)錘的下側(cè)和芯管的上端均設(shè)有法蘭盤并通過螺栓連接。
所述的易拆卸的連接裝置為帶有鋼絲卡子的鋼絲繩，該鋼絲繩穿過焊接在所述的偏心振動(dòng)錘下側(cè)邊緣的連接環(huán)以及鋼筋籠上端的雙箍，通過鋼絲卡子將其兩端緊固。
所述的芯管的下端比鋼筋籠的下端短0.5～1米。
在所述的偏心振動(dòng)錘的側(cè)面設(shè)有輔助牽引環(huán)。
所述的芯管是一根大剛度的厚壁無縫鋼管。
所述的隔音消音裝置LC隔音消音裝置。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于選用重量大、功率大的偏心振動(dòng)錘，可使鋼筋籠下的更深，下到孔底有保證。同時(shí)增加了隔音消音裝置降低了噪音，可在市區(qū)內(nèi)施工而不會(huì)擾民。帶動(dòng)鋼筋籠的芯管在工作時(shí)與鋼筋籠的下部有機(jī)地結(jié)合為一體，對鋼筋籠下部施以向下的拉力，從而克服了對鋼筋籠頂端施壓所易出現(xiàn)的彎曲變形等弊病，同時(shí)也克服了現(xiàn)有技術(shù)籠底的“活塞效應(yīng)”，減小了籠端阻力。同時(shí)借助于大芯管的剛度限制作用，也進(jìn)一步確保了鋼筋籠在起吊和下放過程中不會(huì)發(fā)生彎曲變形和“插壁”現(xiàn)象。這樣，在初灌成樁混凝土和易性較好時(shí)，利用鋼筋籠與芯管、振動(dòng)樁錘三者的自重及共同振動(dòng)，能使鋼筋籠順利沉入到樁體的設(shè)計(jì)深度，如需下到底也有保證，尤其對于要求通常配筋的基礎(chǔ)樁、基坑支護(hù)護(hù)坡樁、抗拔樁等，能滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。同時(shí)還由于采用專門的吊車起吊下籠裝置，節(jié)省了主機(jī)的成孔成樁時(shí)間，成樁效率跟現(xiàn)有技術(shù)比可提高一倍。有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)難以下到底的技術(shù)難題。可在市區(qū)施工，除用于局部配筋基礎(chǔ)樁施工，還可廣泛用于要求通長配筋的基礎(chǔ)樁、基坑支護(hù)護(hù)坡樁、抗撥樁等的施工，尤其對于較大較長樁(如φ600～800mm，長25～30m)及地層復(fù)雜時(shí)(如有地下水、流砂、卵礫石甚至含漂石的地層)，更顯其優(yōu)勢，成樁效率大大提高，拓寬了長螺旋壓灌混凝土后插鋼筋籠成鋼筋混凝土樁工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。
當(dāng)芯管邊振動(dòng)邊上提時(shí)，其芯管的下端管口自然與鋼筋籠的下部彎鉤脫離，芯管的振動(dòng)又進(jìn)一步加強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，從而確保了所成鋼筋混凝土灌注樁的質(zhì)量。能有效避免混凝土離析或斷樁造成的質(zhì)量事故。
以下結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2中所示，本實(shí)用新型具有一臺(tái)大功率偏心振動(dòng)錘3作為振動(dòng)裝置，在其外側(cè)裝有IC隔音消音裝置2，其功率可選用10KW～60KW，其中振動(dòng)錘3可購現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品而得，偏心振動(dòng)錘3的頂部具有一吊環(huán)1，用于起吊整個(gè)裝置及其上的鋼筋籠。輔助牽引繩可系于振動(dòng)錘側(cè)牽引繩環(huán)5上，通過人操縱牽引繩來幫助保證裝置及鋼筋籠安放的垂直度。偏心振動(dòng)錘3的下側(cè)底座的法蘭盤通過聯(lián)結(jié)螺栓8與大剛度芯管11上端的法蘭盤聯(lián)結(jié)。在偏心振動(dòng)錘3的下部焊有鋼筋連接環(huán)6，鋼絲繩9和卡子10作為易拆卸裝置，鋼絲繩9穿過連接環(huán)6和鋼筋籠13上端的雙箍14，鋼絲繩長度可調(diào)，用卡子10進(jìn)行鎖緊，通過鋼筋環(huán)6用至少2根鋼絲繩9起吊鋼筋籠13并定位。為保證起吊鋼筋籠13牢靠，受力的加勁圈采用雙箍14，雙箍14與鋼筋主筋焊接牢固?；\中大剛度芯管11下口掛在鋼筋籠13下部雙箍16上焊接的至少3個(gè)鋼筋鉤15上(一般為3～4個(gè))，從而使大剛度芯管11向下振動(dòng)時(shí)給鋼筋籠13的下部施以向下拉力，鋼筋籠13與大剛度芯管11之所以設(shè)計(jì)成圖示關(guān)系，主要是避免籠尖的“活塞效應(yīng)”。使鋼筋籠能順利下到設(shè)計(jì)深度。同時(shí)芯管的大剛度保證其振動(dòng)時(shí)不會(huì)彎曲變形，使鋼筋籠13導(dǎo)正下到位，同時(shí)芯管11還起振動(dòng)棒作用，避免孔內(nèi)混凝土離析或發(fā)生斷樁事故。
本實(shí)用新型工作時(shí)，在長螺旋鉆具等配套設(shè)施成孔成樁連貫完成形成素混凝土樁后，先將長螺旋鉆具迅速移離孔口，并快速將孔口工作面清理干凈。再利用專門的吊車起吊偏心振動(dòng)錘3連同大剛度芯管11，將其連同鋼筋籠13一起置于初成的素混凝土樁孔內(nèi)，利用自重下去后，開偏心振動(dòng)錘3，利用大剛度芯管11的下端管口對鋼筋籠13下部鋼筋鉤15的振動(dòng)下拉力，將鋼筋籠13下入素混凝土樁內(nèi)設(shè)計(jì)的任何深度。最后繼續(xù)開啟偏心振動(dòng)錘3，并起拔提升大剛度；芯管11，使其與鋼筋籠13脫離直至完全從素混凝土樁中抽出，在大剛度芯管11的提升過程中也振動(dòng)密實(shí)了所壓灌的素混凝土，從而形成質(zhì)量可靠的鋼筋混凝土樁。本實(shí)用新型特別適合于成樁直徑為φ300-φ800mm的基礎(chǔ)樁、基坑支護(hù)護(hù)坡樁、抗拔樁，利用前述現(xiàn)有技術(shù)不能下到底的樁，最大可將樁長30m，樁徑φ800mm的樁的鋼筋籠下到底。尤其在含有地下水、流砂、卵礫石甚至漂石的地層，顯示出了比旋挖、沖擊鉆、正反循環(huán)鉆或人工挖孔均為優(yōu)越的性能，并實(shí)現(xiàn)了文明施工，降低了造價(jià)，縮短了工期。是一種優(yōu)越的綠色環(huán)保施工裝置。
權(quán)利要求1.一種長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，包括鋼筋籠、振動(dòng)裝置和芯管，芯管連接在振動(dòng)裝置的下側(cè)，鋼筋籠套在芯管外并與芯管連接，其特征在于所述的振動(dòng)裝置為大功率大重量的偏心振動(dòng)錘，在該偏心振動(dòng)錘的外側(cè)設(shè)有隔音消音裝置；所述的芯管為大剛度芯管，其下端短于鋼筋籠的下端，在鋼筋籠下部的環(huán)箍上連接有沿圓周均布的至少3個(gè)向軸心伸出并向上彎曲的鋼筋鉤，所述的芯管下口掛在上述的鋼筋鉤上；鋼筋籠的上端通過易拆卸的連接裝置與偏心振動(dòng)錘的下側(cè)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的偏心振動(dòng)錘的下側(cè)和芯管的上端均設(shè)有法蘭盤并通過螺栓連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的易拆卸的連接裝置為帶有鋼絲卡子的鋼絲繩，該鋼絲繩穿過焊接在所述的偏心振動(dòng)錘下側(cè)邊緣的連接環(huán)以及鋼筋籠上端的雙箍，通過鋼絲卡子將其兩端緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的芯管的下端比鋼筋籠的下端短0.5～1米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于在所述的偏心振動(dòng)錘的側(cè)面設(shè)有輔助牽引環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的芯管是一根大剛度的厚壁無縫鋼管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的隔音消音裝置LC隔音消音裝置。
專利摘要一種長螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，包括鋼筋籠、大功率大重量的偏心振動(dòng)錘和芯管，在偏心振動(dòng)錘的外側(cè)設(shè)有隔音消音裝置。芯管為大剛度芯管，其下端短于鋼筋籠的下端，在鋼筋籠下部的環(huán)箍上連接有沿圓周均布的至少3個(gè)向軸心伸出并向上彎曲的鋼筋鉤，所述的芯管下口掛在上述的鋼筋鉤上；鋼筋籠的上端通過易拆卸的連接裝置與偏心振動(dòng)錘的下側(cè)連接。本實(shí)用新型的偏心振動(dòng)錘，可保證使鋼筋籠下到孔底。隔音消音裝置降低了噪音，在市區(qū)內(nèi)施工而不會(huì)擾民。帶動(dòng)鋼筋籠的芯管在工作時(shí)對鋼筋籠下部施以向下的拉力，從而克服了對鋼筋籠頂端施壓易出現(xiàn)的彎曲變形等弊病，同時(shí)也克服了現(xiàn)有技術(shù)籠底的“活塞效應(yīng)”，減小了籠端阻力。
文檔編號(hào)E02D5/34GK2661770SQ200320103219
公開日2004年12月8日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者何世鳴, 陳正國, 田震遠(yuǎn), 李江, 張明中, 王之軍, 周若臻, 王占省, 朱世平, 李長生, 陳輝, 周與誠, 王樹軍 申請人:北京建材地質(zhì)工程公司, 中非地質(zhì)工程勘查研究院, 北京城建科技促進(jìn)會(huì)