專利名稱：一種超長pcc樁樁模雙層套管連接段及沉模連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樁基施工機(jī)具使用方法，特別涉及一種超長PCC樁樁模雙層套管連接段及沉模連接方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁(簡稱為PCC樁，專利號ZL02112538. 4和ZL01273182. X)采用振動方式將鋼質(zhì)內(nèi)外雙層套管空腔結(jié)構(gòu)在閉合的活瓣樁靴保護(hù)下，沉入地基設(shè)計深度，通過混凝土分流器向該結(jié)構(gòu)空腔中均勻注入混凝土，然后振動撥出該空腔結(jié)構(gòu)，活瓣樁靴在該空腔結(jié)構(gòu)撥出時自動分開，混凝土注入空腔結(jié)構(gòu)撥出后形成的環(huán)形槽內(nèi)，形成現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁。PCC樁以較少的混凝土用量得到較大的承載力，因此是一種經(jīng)濟(jì)合理、 性價比優(yōu)越的樁型，該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于高速公路、高速鐵路等大面積軟基處理工程中。工程應(yīng)用中，PCC樁施工機(jī)具高度一般為2纊30m，因此單根樁模的長度一般小于 25m，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大、軟弱土層較為深厚、沉降變形要求嚴(yán)格等情況下，較短的樁長往往不能滿足設(shè)計的需要，因此需要增加樁長，以達(dá)到增大樁基承載力和減小樁基沉降的目的。此外，當(dāng)PCC樁施工場地上方有障礙物(如高壓電線、橋梁等)時，PCC樁施工機(jī)具的凈空不夠，因此需要降低施工機(jī)具高度以下穿障礙物，此時單根樁模的長度大大減小，只有采用多根樁模連接才能達(dá)到設(shè)計樁長。由于PCC樁采用內(nèi)、外雙層套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管被外管擋住， 不能直接連接，因此解決上述超長PCC樁的施工問題的關(guān)鍵技術(shù)是樁模內(nèi)、外管的連接。在本發(fā)明之前，中國專利(專利號ZL200910183526. 7)公開了一種PCC樁樁模及超長PCC樁的施工方法，在內(nèi)管和外管設(shè)置加強(qiáng)段、樁模內(nèi)外管采用螺栓連接。該方法雖然解決了 PCC樁樁模的連接問題，但仍存在以下缺陷(1)內(nèi)管和外管之間直接采用鋼模連接，連接段與樁模之間沒有采取密封措施，因此沉樁時地下水容易滲入管腔，影響成樁質(zhì)量。(2)連接時設(shè)置了加強(qiáng)段，加強(qiáng)段套管壁厚大于該段非加強(qiáng)段的其它部分，通常為其 3 5倍，壁厚的增加使得沉管時擾動土體范圍增大，同時使形成的樁孔直徑增加，從而增加了一定的混凝土用量。(3)設(shè)置了多個螺栓，螺栓沒有固定在樁管上，每次使用都要拆卸， 因此操作不簡單，需要較多的時間才能完成連接和拆除。(4)螺栓孔太多，施工時不易保證每個螺孔都對齊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有方法存在的不具密封性、壁厚增加、拆卸復(fù)雜、不易對齊的缺陷，提供一種超長PCC樁樁模雙層套管連接段及沉模連接方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種超長PCC樁樁模雙層套管連接段，包括至少兩個可拆分的連接段，所述的連接段包括內(nèi)管和外管，所述的內(nèi)管的長度大于外管長度，其特征在于在相互連接的兩個內(nèi)管上分別固定有螺栓，一內(nèi)管連接板穿過所述的螺栓與兩個內(nèi)管連接；在相互連接的兩個外管上也分別固定有螺栓，一外管連接板穿過所述的螺栓與兩個外管連接；在所述的內(nèi)管和外管端部均設(shè)置有密封圈；在所述的兩個相互連接的內(nèi)管連接端上設(shè)置有適配的對中結(jié)構(gòu)。所述的對中結(jié)構(gòu)為定位凸起和定位凹槽，其中定位凸起設(shè)置在一個內(nèi)管上，定位凹槽設(shè)置在另一個內(nèi)管上。本發(fā)明一種超長PCC樁樁模雙層套管連接段的連接方法采用以下技術(shù)步驟實現(xiàn)
(1)將上、下兩段雙層套管樁模結(jié)構(gòu)在樁位對齊，樁模內(nèi)管長度長于外管，內(nèi)外管端部都帶有固定螺栓，并設(shè)置密封圈；
(2)將上段樁模下沉，直到上、下兩段樁模的內(nèi)管緊密貼合在一起，上、下兩段樁模的內(nèi)管設(shè)置的對中點(diǎn)對齊；
(3)將帶有螺栓孔的內(nèi)管連接板安裝在內(nèi)管連接端部，使內(nèi)管端部帶有的固定螺栓穿過內(nèi)管連接板的螺栓孔，并擰上螺帽以固定內(nèi)管連接板；
(4)將帶有螺栓孔的外管連接板安裝在外管連接端部，使外管端部帶有的固定螺栓穿過外管連接板的螺栓孔，并擰上螺帽以固定外管連接板。本發(fā)明所述的一種超長PCC樁樁模雙層套管連接段的拆卸步驟與安裝步驟正好相反，包括先松開外管連接板上的螺帽、拆除外管連接板、再松開內(nèi)管連接板螺帽、拆除內(nèi)管連接板、然后分開上、下兩段樁模等技術(shù)步驟。所述內(nèi)管連接板的高度小于上、下兩段樁模的內(nèi)管緊密貼合后兩個外管端面的高度差；而外管連接板的高度大于上、下兩段樁模的內(nèi)管緊密貼合后兩個外管端面的高度差。所述的樁模內(nèi)、外套管采用橫向支撐固定連接。所述的內(nèi)管端部設(shè)置對中結(jié)構(gòu)，上段樁模內(nèi)管對中點(diǎn)為一凹槽，下段樁模內(nèi)管對中點(diǎn)為一凸起，兩者正好貼合在一起。所述的內(nèi)管連接板為3塊或3塊以上弧形曲面板，多塊弧形曲面板拼合后形成圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑等于內(nèi)管的外徑。內(nèi)管連接板厚度等于內(nèi)管壁厚，在上、下兩端設(shè)置螺栓連接孔，連接孔總數(shù)量等于內(nèi)管端部固定螺栓的總數(shù)量。內(nèi)管連接板貼合到內(nèi)管端部后，其螺栓孔位置正好與固定螺栓對應(yīng)。所述內(nèi)、外管的固定螺栓端部都帶有螺絲，可以方便螺帽直接擰入。所述的外管連接板為3塊或3塊以上弧形曲面板，多塊弧形曲面板拼合后形成圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑等于外管的外徑。外管連接板厚度等于外管壁厚，在上、下兩端設(shè)置螺栓連接孔，連接孔總數(shù)量等于外管端部固定螺栓的總數(shù)量。外管連接板貼合到內(nèi)管端部后，其螺栓孔位置正好與固定螺栓對應(yīng)。本發(fā)明的技術(shù)效果在于，克服了施工機(jī)具高度的限制，通過各段樁模連接，使PCC 樁可施工的樁長大大增加，從而實現(xiàn)超長PCC樁施工。由于樁模中間段可拆卸，因此可適應(yīng)不同樁長的需要，且方便運(yùn)輸。本發(fā)明還解決了施工中遇到障礙物時樁機(jī)凈空不夠的問題，采用較矮的樁機(jī)通過多段樁模連接可施工較長的PCC樁，達(dá)到設(shè)計要求。本發(fā)明的外管長度比內(nèi)管短，給內(nèi)管連接板的安裝留出了操作的空間，構(gòu)思巧妙。本發(fā)明在內(nèi)、外管的端部均設(shè)置密封圈，密封圈的設(shè)置可防止打樁時地下水進(jìn)入管腔，保證了成樁質(zhì)量；采用外管連接段的壁厚與樁模外管相等，不需要設(shè)置3飛倍壁厚的加強(qiáng)段，因此減少了土體擾動范圍和成孔直徑，從而減小混凝土充盈系數(shù)，減少不必要的混凝土浪費(fèi)；連接螺栓固定在樁模內(nèi)、外管，因此連接時不需要拆卸，使操作更加方便；在樁模內(nèi)管設(shè)置了對中點(diǎn)，方便上、下兩段樁模對齊，從而保證上、下的螺栓對齊，以便安裝連接板。本發(fā)明技術(shù)簡單可行、操作方便，有效解決了超長樁樁模的連接問題，實用性強(qiáng)。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以具體實施方式
為限，而是由權(quán)利要求加以限定。


圖1 本發(fā)明超長PCC樁樁模雙層套管連接段連接步驟示意圖，其中(a)為樁模就位，(b)為內(nèi)管對齊，(c)為安裝第一塊內(nèi)管連接板，(d)為安裝其余內(nèi)管連接板，(e)為安裝第一塊外管連接板，(f)為安裝其余外管連接板；
圖2本發(fā)明內(nèi)管連接示意圖； 圖3本發(fā)明外管連接示意圖； 圖4本發(fā)明圖2的A-A位置剖視圖； 圖5本發(fā)明圖3的B-B位置剖視圖； 圖6本發(fā)明外管連接板三維示意圖。圖中1為內(nèi)管，2為外管，3為橫向支撐，4為對中點(diǎn)，5為螺栓孔，6為連接螺栓，7 為密封圈，8為內(nèi)管連接板，9為螺帽，10為外管連接板。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明一種超長PCC樁樁模雙層套管連接段的連接方法，采用內(nèi)長外短、先內(nèi)后外的連接方式實現(xiàn)了樁模連接，包括技術(shù)步驟(a)樁模就位，(b)內(nèi)管⑴對齊， (c)安裝第一塊內(nèi)管連接板8，(d)安裝其余內(nèi)管連接板8，(e)安裝第一塊外管連接板10， (f)安裝其余外管連接板10。如圖纊圖6所示，樁模雙層套管連接段為包括內(nèi)管1和外管2的雙層同心鋼制套管，內(nèi)管1和外管2之間設(shè)置橫向支撐3以固定樁模。橫向支撐3可為短鋼管，在樁模同一高度截面處均勻設(shè)置三個或三個以上。內(nèi)管1比外管2長2(T30cm。在內(nèi)管1和外管2端部均設(shè)置有連接螺栓6，連接螺栓6固定在內(nèi)管1和外管2，連接螺栓6端部帶有螺紋，方便與螺帽9的連接。在內(nèi)管1和外管2端部同樣設(shè)置了密封圈7，密封圈7為柔性彈性材料， 可采用廢棄的汽車輪胎等橡膠材料制作，安裝連接板后將密封圈7壓緊，起到防水的效果。 在樁模內(nèi)管1的端部還設(shè)置了對中點(diǎn)4，使樁模貼合時保證位置對齊，方便內(nèi)管連接板8和外管連接板10的安裝。在每根內(nèi)管1或外管2設(shè)置的連接螺栓6均勻分布在套管外壁，本實施實例數(shù)量為九個，也可根據(jù)需要設(shè)置更多。外管連接板10 (圖6)由三塊曲面鋼板組成，也可設(shè)置成四塊甚至更多。三塊外管連接板10閉合到一起后形成圓筒形，圓筒內(nèi)徑正好與外管2的外徑相等。每塊外管連接板10上、下兩端各開有三個螺旋孔5，其中一個螺栓孔位于板的中心線上，孔形為圓形；另外兩個位于兩側(cè)邊緣，孔形為扁平的橢圓形，橢圓的長軸方向位于水平方向，方便兩邊的連接螺栓6插入。之所以設(shè)置橢圓形孔，是因為兩側(cè)的連接螺栓6相對外管連接板安裝的方向并不平行，有一定的交角，只有設(shè)置扁平孔才能保證順利安裝，這也是本發(fā)明的巧妙之處。內(nèi)管連接板8的設(shè)置方法與外管連接板10類似。本發(fā)明沉樁完畢需要拆除樁模時，拆卸步驟與安裝步驟正好相反，包括先松開外管連接板10上的螺帽9、拆除外管連接板10、再松開內(nèi)管連接板8上的螺帽9、拆除內(nèi)管連接板8、然后分開上、下兩段樁模。 本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅僅局限于本實施方式的描述。
權(quán)利要求
1.一種超長PCC樁樁模雙層套管連接段，包括至少兩個可拆分的連接段，所述的連接段包括內(nèi)管和外管，所述的內(nèi)管的長度大于外管長度，其特征在于在相互連接的兩個內(nèi)管上分別固定有螺栓，一內(nèi)管連接板穿過所述的螺栓與兩個內(nèi)管連接；在相互連接的兩個外管上也分別固定有螺栓，一外管連接板穿過所述的螺栓與兩個外管連接；在所述的內(nèi)管和外管端部均設(shè)置有密封圈；在所述的兩個相互連接的內(nèi)管連接端上設(shè)置有適配的對中結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長PCC樁樁模雙層套管連接段，其特征在于所述的對中結(jié)構(gòu)為定位凸起和定位凹槽，其中定位凸起設(shè)置在一個內(nèi)管上，定位凹槽設(shè)置在另一個內(nèi)管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長PCC樁樁模雙層套管連接段，其特征在于所述的內(nèi)管和外管采用橫向支撐固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長PCC樁樁模雙層套管連接段，其特征在于所述的外管連接板為3塊或3塊以上弧形曲面板，多塊弧形曲面板拼合后形成圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑等于外管的外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長PCC樁樁模雙層套管連接段，其特征在于所述的內(nèi)管連接板為3塊或3塊以上弧形曲面板，多塊弧形曲面板拼合后形成圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑等于內(nèi)管的外徑。
6.一種如權(quán)利要求1所述的超長PCC樁樁模雙層套管連接段的沉模連接方法，其特征在于采用以下技術(shù)步驟實現(xiàn)(1)將上、下兩段雙層套管樁模結(jié)構(gòu)在樁位對齊，樁模內(nèi)管長度長于外管，內(nèi)外管端部都帶有固定螺栓，并設(shè)置密封圈；(2)將上段樁模下沉，直到上、下兩段樁模的內(nèi)管緊密貼合在一起，上、下兩段樁模的內(nèi)管設(shè)置的對中點(diǎn)對齊；(3)將帶有螺栓孔的內(nèi)管連接板安裝在內(nèi)管連接端部，使內(nèi)管端部帶有的固定螺栓穿過內(nèi)管連接板的螺栓孔，并擰上螺帽以固定內(nèi)管連接板；(4)將帶有螺栓孔的外管連接板安裝在外管連接端部，使外管端部帶有的固定螺栓穿過外管連接板的螺栓孔，并擰上螺帽以固定外管連接板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超長PCC樁樁模雙層套管連接段及沉模連接方法。包括至少兩個可拆分的連接段，所述的連接段包括內(nèi)管和外管，所述的內(nèi)管的長度大于外管長度，其特征在于在相互連接的兩個內(nèi)管上分別固定有螺栓，一內(nèi)管連接板穿過所述的螺栓與兩個內(nèi)管連接；在相互連接的兩個外管上也分別固定有螺栓，一外管連接板穿過所述的螺栓與兩個外管連接；在所述的內(nèi)管和外管端部均設(shè)置有密封圈；在所述的兩個相互連接的內(nèi)管連接端上設(shè)置有適配的對中結(jié)構(gòu)。本發(fā)明克服了施工機(jī)具高度的限制和施工中遇到障礙物時樁機(jī)凈空不夠的問題，具有樁模密封、拆卸簡單、對齊方便等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)簡單可行、操作方便，實用性強(qiáng)。
文檔編號E02D5/66GK102296602SQ201110152070
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者丁選明, 劉漢龍, 呂亞茹, 張安樂, 陳育民 申請人:河海大學(xué)