专利名称：一种振动沉管桩的制作方法
技术领域：
本实用新型属于土木工程地基基础施工领域，具体涉及的一种振动沉管桩。
背景技术：
振动沉管桩是目前软土地区常用的一种桩型，其主要构造如图1示意所示，在桩 管20上设有振动装置30，在桩管20的顶部设有加料装置，加料装置包括加料口 40和上料 斗50，在桩管20的底部设有预制桩尖11。它是利用振动沉管设备，将带有预制桩尖(或钢 板靴或活瓣式钢靴)的钢管沉入土中(钢管直径与设计桩径相一致)，造成桩孔，然后放入钢 筋笼并浇筑混凝土，随之向上拔管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，边振动拔管边不断地 向管中浇注混凝土，直到将混凝土浇注至预定深度，最后振动拔出钢管，边形成所需要的灌 注桩。振动沉管桩适用于土质松软、地质条件较复杂的地区，在土木工程中有广泛的应 用。它施工速度快，不需要泥浆池，沉降变形小等优点；同时它也有噪音、振动等缺点。根据 现行规范要求，振动沉管桩桩长限制在25米以内。振动沉管桩的施工工艺过程，如图2所示。对目前的沉管桩机，钢质桩管是其重要 的构件。加料口设置在桩管顶部，钢筋笼的下放要从加料口斜插放入，并用钢丝绳吊放在桩 架上，以保证钢筋笼放置在预计深度位置。每次浇注混凝土都要用上料斗盛放混凝土，吊至 桩管顶部，从上料口倒入桩管，故上料口是浇注混凝土 (及放置钢筋笼)的唯一进口。当桩管沉到预计深度后，应一次性向桩管内灌足混凝土，使其桩顶混凝土高度高 出设计桩顶标高0. 50m左右。在拔管过程中，每拔管一定高度后要及时上料斗从加料口添 加混凝土，以保证桩径大小满足设计要求，即保证灌注时充盈系数(实际灌注混凝土量与理 论计算量之比)应不小于1.0 (—般土层要求1.1，如图地层要求1.2 1.3)。在施工中可 根据不同土质所要求的充盈系数，计算出单桩混凝土用量，折算成料斗浇注次数，以核对混 凝土实际灌注量。每次拔管高度应以能容纳吊斗一次所灌注混凝土为限，并边拔管边灌注。在任何 情况下应保证管内不少于an高度的混凝土。在拔管过程中，应有专人用测锤或浮标检查管 内混凝土下降情况，以保证一次不应拔管拔得过高。此项测量工作，目前也在桩管加料口进 行操作。综上所述，在目前的振动沉管桩施工拔管过程中，不论是浇注添加混凝土，还是测 量管内混凝土高度，都要从位于桩管顶部的加料口位置进行。
发明内容目前拔管中添加混凝土和测量管内混凝土下降情况，都是在桩管顶部的的加料口 进行操作，一则占用工时多，影响工作效率；二则操作人需要爬高至加料口，不安全因素多， 容易发生人身安全事故。本实用新型提供一种振动沉管桩，采用这种振动沉管桩能达到既 提高工效又增强安全保障的目的。[0009]实现本实用新型目的的技术方案是一种振动沉管桩，在桩管上设有振动装置，在 桩管的顶部设有加料装置，加料装置包括加料口和上料斗，在桩管的底部设有预制桩尖，其 特征是，在所述桩管壁上的长度方向上每隔一段距离设有一个可开闭的窗。377mm或426mm)外侧正面开设窗，这个窗是可开闭的活动性窗。在长度方向上，最 好每隔2 ^!开设一个窗口，需要时打开，用后关闭，起到临时加料口的作用。根据振动沉管桩工作机理，可开闭的窗设置于桩管上部1/3 1/2桩管长度范围 内即可(正常情况下桩管长度大于预计最大桩长ι an)。所述可开闭的窗的窗口方位与加料口方位相同，即位于桩管正前方。窗口宽度不 大于桩管周长的22%。通常的窗口尺寸为净宽250mm、净高300mm。所述可开闭的窗包括窗口和窗口外可拆卸的护门护板，护门护板相对于窗口尺寸 宽高增加70 80mm即可，材质与桩管相同。护门护板弧度加工以满足和桩管密切吻合为准。在桩管上增设活动性窗口相对于现行做法具有以下几方面有益效果( 1)桩管上的“窗口”起到临时加料口的作用。从此添加混凝土，可较多降低每次 上料斗的吊起高度。当“窗口”位于地面以上1.5m以内时，可免用上料斗，改用人工铁锨添 加混凝土即可。如此，可提高效率，降低能好。(2)桩管上的“窗口”也可起到临时观测口的作用。在拔管过程中需要不断地量测 管内混凝土下降情况，利用“窗口”，作业人员可在地面或较低高度操作，不必像以往每次都 要作业人员爬高(约10 20m)到桩管顶部的加料口进行。如此，可降低作业风险，增强作 业安全。(3)桩管上的“窗口”还可起到适时观察钢筋笼吊放是否到位的作用。当单桩施工 临近结束时，操作人可凭借靠近地面的“窗口”，较准确地观察到钢筋笼吊放深度是否到位 (观察钢筋笼的吊筋顶部，结合桩位处地面标志标高判断)，以便决定是否调整钢筋笼位置。 不必像以往要求作业人员爬高到桩管顶部下料口俯视量测。如此，可方便地保证钢筋笼最 终吊放到位，进而保证桩身质量，具有较好的技术优势。
图1是现有的振动沉管桩结构示意图。图2是现有的振动沉管桩工艺流程图。图3是本实用新型实施例1的正面结构示意图。图4是本实用新型实施例1中可开闭的窗结构放大示意图。图5是本实用新型实施例1的侧面面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例做进一步说明。如图3所示，一种振动沉管桩100，在桩管4上设有振动装置5，在桩管的顶部设有 加料装置，加料装置包括加料口 6和上料斗10，在桩管4的底部设有预制桩尖1，在桩管4 壁上的长度方向上每隔2—細设有一个可开闭的窗7。如图4、图5所示，可开闭的窗7的窗口 13方位与加料口 6方位相同，即位于桩管正面11。可开闭的窗7包括窗口 13和窗口外可拆卸的护门护板14，护门护板14上设有内 嵌舌头15，护门护板14用连接螺栓12连接在桩管上。具体安装过程如下(1)活动性窗口及其护板的安设。①确定桩管(直径通常为377mm或426mm)上的“窗口 ”开设位置。设置在桩管上 部1/3 1/2全长的高度范围内，即可满足使用要求。②确定桩管上的“窗口 ”开设方位。开窗方位应与加料口方位相同，即位于桩管 正前方。③开窗尺寸要求视其桩管直径大小以不明显影响桩管振打强度并满足基本使 用要求为准则。实际操作时要求窗口宽度不大于桩管周长的22%。通常的窗口尺寸为净宽 邪0讓、净高300mm。④窗口护门护板尺寸要求相对于窗口尺寸宽高增加70 80mm即可，材质与桩 管相同。钢板弧度加工以满足和桩管密切吻合为准。⑤窗口与护门护板采用活动性六角螺栓连接。螺栓数量侧边各2个，顶边1个。 螺杆强度指标不应低于桩管强度，直径宜为10 12mm。⑥窗口与护门护板边上的螺栓位置应准确量测设置。窗口边上的螺孔镟丝规格 应与螺杆对应一致。安装护门钢板时螺杆根部要使用弹性垫片。(2)可开闭的窗的使用。①桩管在上拔过程中应边振动边上拔。每当设置的窗口露出地面0. 30 0. 50m 高度后，即可暂停上拔，打开活动性窗口，开展以下两项工作。一则通过窗口观察钢筋笼的 吊放深度位置，发现不妥及时调整到位；二则通过窗口在地面人工用铁锨不断向桩管内添 加混凝土，并观测管内混凝土深度。边振动，边缓慢上拔。②待上述两项工作结束后，暂停振动上拔，上好窗口阀门版，拧紧所有螺栓，继续 振动上拔，等待下一个活动性窗口的出现。③如此不断重复①、②，直到单桩施工完毕。
权利要求1.一种振动沉管桩，在桩管上设有振动装置，在桩管的顶部设有加料装置，加料装置包 括加料口和上料斗，在桩管的底部设有预制桩尖，其特征是，在所述桩管壁上的长度方向上 每隔一段距离设有一个可开闭的窗。
2.根据权利要求1所述的振动沉管桩，其特征是，所述可开闭的窗的窗口方位与加料 口方位相同。
3.根据权利要求1所述的振动沉管桩，其特征是，在长度方向上，每隔2 ^!开设一个 可开闭的窗。
4.根据权利要求1所述的振动沉管桩，其特征是，所述可开闭的窗设置于桩管上部 1/3 1/2桩管长度范围内。
5.根据权利要求1所述的振动沉管桩，其特征是，所述可开闭的窗包括窗口和窗口外 可拆卸的护门护板，护门护板上设有内嵌舌头，护门护板相对于窗口尺寸宽高各增加70 80mm，材质与桩管相同。
6.根据权利要求1所述的振动沉管桩，其特征是，所述窗口宽度不大于桩管周长的22%。
专利摘要本实用新型涉及一种振动沉管桩，在桩管上设有振动装置，在桩管的顶部设有加料装置，加料装置包括加料口和上料斗，在桩管的底部设有预制桩尖，在所述桩管壁上的长度方向上每隔一段距离设有一个可开闭的窗。采用这种振动沉管桩既能提高工效又增强安全性。
文档编号E02D5/38GK201850546SQ20102023814
公开日2011年6月1日 申请日期2010年6月27日 优先权日2010年6月27日
发明者刘传新 申请人:江苏省交通科学研究院股份有限公司