专利名称：灌注桩的干式钢管取土装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及实施灌注桩的干式取土方法的设备。
现有的灌注桩成孔方法，较普遍采用的是钢管挤土法。这种方法是先将钢管压入(打入)地下(管底用活瓣或予制混凝土桩尖封底)，然后往钢管内腔灌注混凝土，再逐步提起钢管，最后将钢管拔出地面，整个桩身就在此过程中形成。这种成桩方法在成孔时将产生严重的土体挤压和隆起，因而造成邻近桩体错位、断裂，并危害邻近的建筑物和构筑物。这已成为这种成桩工艺难以克服的缺点，从而严重影响了工程质量，并限制了灌注桩的应用范围。
为了解决上述问题，最有效的办法是改“挤土”为“取土”。但现有的泥浆护壁的潜水钻成孔、冲击钻成孔等湿式取土成孔方法均存在着施工复杂、取土时间长、而且护壁泥浆会严重污染施工现场和周围环境等缺点，再者，由于孔底虚土难以清除干净、桩周土遭到严重破坏、护壁泥浆污染桩体配筋，还会降低桩的承载能力。这些缺点都是湿式取土工艺所难以克服的。而在现有的螺旋钻成孔、机动洛阳铲成孔等干式取土工艺均不适用于淤泥或淤泥质土(见“工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程”〔JGJ4－80〕第3、2、13条及第3、2、15条)。因此，需要寻找一种适用于淤泥和淤泥质土层的干式取土方法和相应的设备。
本实用新型的目的就是要提供一套适用于淤泥和淤泥质土层中进行灌注桩施工的干式取土装置。
本实用新型的方案如下(结合附图描述)本实用新型采用将底部开敞的钢管打入土层，然后将进入管内的土柱连同钢管一同提起离地，再用柱塞将钢管内的土柱排出。取土的钢管分为二套，第一套称第一取土管，它先取出占桩身长度约一半的上段土柱，第二套称第二取土管，它的作用是取出下段土柱。经过这二次取土，就在地下形成一个与桩身长度相应的桩孔。接着就可按与通常的钢管挤土灌注桩相应的方法灌注桩体混凝土。
图1是第一取土管的结构图(纵向剖视)，图2是第二取土管的结构图(纵向剖视)，图3是第一取土管的单向气阀结构图，图4为图3的A－A剖视图，图5为图3的B的B－B剖视图，图6为图3的C－C剖视图，图7是本实用新型的施工操作图。
图1及图3详细显示了第一取土管的构造。它的主体是一根外径与桩身直径相等或接近的钢管(1)，其长度超过桩长的一半，应能使其一次取出占桩身约一半的土柱。钢管(1)的管壁外侧沿纵长方向附有一根通气管(2)，其作用是在拔起第一取土管时，使钢管底部空间能与地面大气连通，以避免因真空吸力而造成塌孔和管内土柱脱落。通气管(2)的下端设有一只单向气阀(3)，单向气阀(3)的构成包含有纺锤体(4)和插入通气管(2)腔内的导向翼(5)和(6)。在纺锤体(4)上端面有一凹坑，凹坑的内径稍大于通气管(2)的外径，其底平面上焊有垂直向上伸展的二片导向翼(5)、(6)，它们呈垂直正交地互相焊接，并且导向翼(6)长于导向翼(5)，它们各自的宽度与通气管(2)的内径大体接近。为了使单向气阀(3)在提管时不致从通气管(2)内脱落出来，在导向翼(6)的上部平面正中开有一长槽(7)，有一螺栓(8)沿直径方向贯穿通气管(2)的管壁，并且穿过长槽(7)，把纺锤体(4)连同导向翼(5)、(6)一同与通气管(2)联系在一起。在把钢管(1)压入地下时，纺锤体(4)将土排开，同时，通气管(2)的下端面与纺锤体(4)的凹坑底面相抵，因此，通气管(2)不致因泥土进入管内而堵塞。在钢管(1)被向上拔起时，在自身重力和土阻力的作用下，纺锤体(4)下落垂挂在螺栓(8)上，从而使钢管(1)的底部通过通气管(2)与地面大气连通，这样就起到了上述破坏钢管底部在提管时形成真空度的作用。
图2和图7中的d显示了第二取土管的具体结构。第二取土管包含有下截管(10)和上截管(11)。下截管(10)和上截管(11)是联系在一起的，它们构成柱塞与缸筒的连接关系，上截管(11)可在下截管(10)内上下移动和转动，起到柱塞作用。下截管(10)上端的内周壁上均匀间隔地焊有若干块(以三块为宜)弧形块(12)，上截管(11)的下端外周壁上也对应地焊有相同块数的弧形块(13)。下截管(10)上的弧形块(12)所围成的间隔圆环的每一个缺口能容上截管(11)的弧形块(13)通过。弧形块(13)与上截管(11)的底部封盖(14)之间的轴向距离稍大于弧形块(12)沿轴向的高度。底部封盖(14)的外径稍小于下截管(10)的内径，但大于弧形块(12)所围成的间隔圆环的内径，它的作用，一是与上截管(11)一起组成一个柱塞，以将取土时进入下截管(10)内的土柱顶推出来，二是使上截管(11)在被向上提起时能与下截管(10)相扣，而不致使下截管(10)脱离，具有提携作用。
上截管(11)与下截管(10)大致等长。当上截管(11)上的弧形块(13)的下底面与下截管(10)上的弧形块(12)的上底面相抵时，上管对下管可施向下的压力，此时上、下截管连接起来的总长达到最大，即与同轴套合在它们外面的成孔钢管(9)基本等长。
下截管(10)的下端外侧镶有一圈钢环(15)，它使下截管(10)的下端与成孔钢管(9)的内壁之间的间隙减小到一个合适的范围内，既能使下截管(10)在成孔钢管(9)内上下移动，又能阻止泥土在沉管时从该间隙内挤入。
图7是显示的本实用新型取土装置在打桩施工时的使用状态和施工步骤。具体作以下描述图中a步骤是第一取土管被压入(打入)地下。b步骤是将已压入地下的第一取土管连同进入其内的土柱一同提起离地，此时在地下形成一个初成孔(16)，完成了上截土柱的取土。c步骤是将柱塞(17)自上向下压入被提起离地的第一取土管内，将其内的土柱排出。d步骤是把第二取土管(包括下截管(10)和上截管(11))与成孔钢管(9)同轴套合成一体，吊入初成孔(16)的底部，再往下施力将其压入到大体等于桩身总长的深度，此时完成了下截土柱的取土。e步骤为将第二取土管的下截管(10)及上截管(11)一同提起从成孔钢管(9)中抽出离地。在步骤f中对上截管(11)施以向下的力，将进入下截管(10)内的土柱排出。经上述六道步骤，与桩身总长大体相等的土柱就被取走了，第一取土管完成上截土柱的取土，第二取土管则完成下截土柱的取土。由于取土管的内截面小于成孔钢管的外截面，再加上取土管内壁与土柱之间的摩擦阻力，取出的土体积要比桩身总体积小。在取土完成后，成孔钢管(9)仍旧留在地下，接下去即可按与通常的钢管挤土灌注桩相应的方法灌注桩身混凝土。
本实用新型的主要优点是(一)、填补了在淤泥和淤泥质土层中进行灌注桩施工时实施干法取土的空白，从而解决了钢管挤土灌注桩所存在的，因土体受到严重挤压而扩张、隆起，导致桩体错位、断裂，并危害邻近建筑物、构筑物等难以克服的问题。本实用新型还避免了湿式取土所必然存在的施工复杂、取土时间长、污染施工现场和周围环境，以及由于桩底虚土难以清除干净、桩周土结构遭到破坏和泥浆污染桩身配筋，从而降低桩的承载力等一系列问题。
在灌注桩已得到广泛应用的情况下，上述问题的解决具有很大的现实意义。
(二)根据实施例，本实用新型二次取土总量为全桩体积的70％左右，还有30％左右的土被向四周挤开。由于土体受挤压时，首先是被挤密，然后才向四周挤推和隆起，因此，少量的土被挤压不但不致于造成桩体错位、断裂及危害邻近建筑物、构筑物等问题，还将使桩周土与桩壁之间因土体适量挤密而增加摩擦力。
(三)、本实用新型成本低廉、使用方便，只要采用通常使用的普通打桩机就可胜任，因此适应性强。
(四)、由于钢管挤土灌注桩因为土体严重挤压而存在着桩体错位、断裂问题，因此规定，对所有桩体、都须用桩架逐根“跑桩”，以检验桩的承载能力并压密裂缝。而本实用新型由于解决了上述问题，因此可免去跑桩工序，从而节省跑桩费用、缩短工期，提高经济效益。
此外，取出的土还可作为制作粘土砖的良好泥源。
(五)、由于解决了取土问题，本实用新型还可用于大直径桩。此时，可按垂直荷载和水平荷载来计算钢筋笼的配筋，以代替予制桩，而大大降低桩基础的造价并缩短工期，还可避免一般予制桩施工中所难以避免的因挤土而危害邻近建筑物和构筑物的问题。这就扩展了钢管成孔灌注桩的应用范围。
(六)、本实用新型亦可与予制桩配合在予制桩沉桩之前，先用第一取土管取出上截土柱，然后再将予制桩就位并沉桩，以达到减小土体挤压的目的。
权利要求1.一种灌注桩的干式钢管取土装置，它包含有钢管、将钢管打入地下再将其从地下拔出的桩机，其特征在于a、为完成取出约占整个桩身一半体积的上截土柱的第一取土管是一根外径与桩体直径接近相等、长度约为桩体总长一半的钢管(1)，其管壁外侧沿纵长方向附有一根将钢管下口与钢管上口地面大气相沟通的通气管(2)，通气管(2)的下端设有一只单向气阀(3)，通气管(2)与钢管(1)二者固连成一体；b、为完成取走约占整个桩体一半体积的下截土柱的第二取土管包含有下截管(10)、上截管(11)，二者构成柱塞与套筒的结构，它们的长度大体相等，约为桩长的一半，二者同轴套合后放进一根总长约等于桩长、外径接近桩径的外管(9)内，下截管(10)的外径略小于外管(9)的内径。
2.如权利要求1所述的干式钢管取土装置，其特征是所述单向气阀(3)它包含有纺锤体(4)，在纺锤体(4)的上端面上有一内径大于通气管(2)外径的凹坑圆形平面，在凹坑底平面中央有垂直向上伸展的十字型导向翼(5)、(6)，它们的宽度大体接近所述通气管(2)之内径，所述的导向翼(5)(6)自下而上地插入通气管(2)下端之内腔。
3.如权利要求2所述的干式钢管取土装置，其特征是所述的导向翼(5)和(6)是高低不齐的，二者呈垂直正交相互焊接成一体，高的导向翼(6)中央部位沿纵长方向开有一贯通的长槽(7)，有一螺栓(8)穿过通气管(2)的壁面和长槽(7)、将所述的纺锤体(4)连同导向翼(5)(6)一起与通气管(2)联结，螺栓(8)之外径略小于长槽(7)之槽宽。
4.如权利要求1所述的干式钢管取土装置，其特征是所述的第二取土管的下截管(10)之顶端内侧壁面上均匀地间隔固定有若干块弧形块(12)，在管述的上截管(11)的下端外侧面上也相应地固定有相同块数的弧形块(13)，上截管(11)底面封盖(14)的外径大于弧形块(12)所构成的间隔圆环的内径，弧形块(13)与底面封盖(14)沿轴向的距离间隔大于弧形块(12)沿轴向之高度。
5.如权利要求4所述的干式钢管取土装置，其特征是下截管(10)顶端内壁上的弧形块(12)为三块、按360°的三等分布置，它们构成一个有三个缺口的间隔圆环，每个缺口能容固于上截管(11)下端外侧面上的弧形块(13)通过，弧形块(13)也是三块，也按360°的三等分布置。
专利摘要一种灌注桩的干式钢管取土装置，它包含有第一取土管(1)和第二取土管这二套钢管，前者是长度约为桩长一半、管壁外侧附有通气管(2)的钢管，用它完成取出长度约为桩长一半的上截土柱；后者是由成为缸筒、柱塞结构的上截管(11)和下截管(10)以及套于其外的外管(9)所组成，它的任务是完成取出剩下的另一半土柱，这二套取土钢管在被拔起离地后都采用柱塞将其内的土柱排出。它填补了在淤泥和淤泥质土层中进行灌注桩施工时采用干式取土的技术空白。
文档编号E02D5/34GK2057677SQ8921995
公开日1990年5月30日 申请日期1989年11月17日 优先权日1989年11月17日
发明者俞晓, 芦冬生, 严树芳 申请人:俞晓, 芦冬生, 严树芳