一种螺旋管桩生产系统及制造方法与流程

1.本发明属于混凝土预应力桩领域，特别是涉及一种螺旋管桩生产系统及制造方法。


背景技术：

2.在桥涵或者高层建筑施工时，根据要求可能要对地基进行沉桩，通常的沉桩工艺方法是用利用机器冲孔和水磨钻孔，在孔深达到设计要求时，然后向桩孔下放钢筋笼，这种方法噪音大、振动大并且在冲孔或者钻孔时，从地下会泵出较多泥浆，对周围环境造成泥浆污染。为了避免采用传统沉桩工艺时出现的问题，现采用一种新的沉桩工艺——“旋压”式沉桩，该新工艺需要一种“旋压式”螺旋管桩，生产这种“旋压式”螺旋管桩需要对应的生产系统及制造方法。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种螺旋管桩生产系统及制造方法，用于解决现有技术中生产“旋压式”螺旋管桩需要对应的生产系统及制造方法的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种生产这种“旋压式”螺旋管桩需要对应的生产系统及制造方法，所述螺旋管桩生产系统包括：钢筋笼和螺旋管型模具；
5.所述钢筋笼包括：筒状部、突出部和端板；所述端板固定安装在所述筒状部的两端，所述突出部沿所述筒状部外壁的周向螺旋分布，所述突出部连续或者间隔地分布在所述筒状部的外壁上，所述突出部和所述筒状部外壁固定连接；
6.所述螺旋管型模具包括至少两个分体设置的模具瓣，所述模具瓣内壁开设有第一螺旋腔，所述模具瓣两侧延伸出对接加强筋，相邻的模具瓣之间通过所述对接加强筋可拆卸地固定对接，各所述模具瓣围成轴线沿模具瓣长度方向的螺旋管，所述螺旋管内的螺旋腔由第一螺旋腔连续拼接而成；所述钢筋笼放置在所述螺旋管中，所述突出部和所述螺旋腔对应。
7.可选的，所述螺旋管桩生产系统还包括动力部件；所述动力部件包括动力件和托辊；所述螺旋管型模具放置在所述托辊上；所述动力件驱动所述螺旋管型模具自转；或者所述动力件驱动所述托辊转动，所述托辊带动所述螺旋管型模具自转。
8.可选的，所述模具瓣两端固定安装有钢环分件，各个所述模具瓣一端的钢环分件组成一个完整的钢环，所述钢环放置在托辊上。
9.可选的，所述筒状部包括主筋和箍筋，所述主筋是长条形，所述箍筋是圆环形；
10.所述主筋呈圆型排布，所述箍筋的中轴线和所述筒状部的中轴线重合，所述箍筋和所述主筋固定连接，所述主筋的轴线和所述箍筋的中轴线平行；
11.所述端板上开设有主筋孔，所述主筋孔和所述主筋相对应，所述主筋穿过所述主筋孔，且所述主筋和所述端板固定连接；
12.所述端板上还开设有纵向加强筋孔，所述纵向加强筋孔沿所述主筋孔的中心所在的圆周分布；
13.所述筒状部还包括纵向加强筋，所述纵向加强筋穿过所述纵向加强筋孔，且所述纵向加强筋和所述端板固定连接。
14.可选的，所述端板上还开设有止转孔。
15.可选的，相邻两个模具瓣通过固定机构可拆卸地固定对接，所述固定机构包括支耳、第一螺栓、第二螺栓和螺母，所述第二螺栓一端固定安装有圆环，所述圆环轴线和所述第二螺栓杆轴线互相垂直；
16.所述模具瓣的对接加强筋上开设有卡位口，相对接的两个模具瓣中其中一个模具瓣的对接加强筋上的卡位口外侧两边各固定连接有一个所述支耳，两块所述支耳相对应，所述第二螺栓在两块所述支耳之间，所述第一螺栓活动穿过所述圆环和两块所述支耳，所述第一螺栓对应有螺母。
17.可选的，所述模具瓣数量是两个，两个所述模具瓣等分整个圆周；
18.两个所述模具瓣的拔模部分分别开设有拔模口，每个所述拔模口都对应有拔模瓣，所述拔模瓣可拆卸固定安装在所述模具瓣上，所述拔模瓣内壁开设有第二螺旋腔，所述第一螺旋腔和所述第二螺旋腔连续拼接成所述螺旋腔。
19.可选的，所述模具瓣数量是三个及三个以上；
20.三个及三个以上的模具瓣等分整个圆周；
21.或者三个及三个以上的模具瓣不等分整个圆周，所述模具瓣的两侧的对接加强筋的夹角小于180
°
。
22.当所述模具瓣数量是两个时，基于一种螺旋管桩生产系统的的螺旋管桩制造方法，包括如下步骤:
23.s1:将一瓣模具瓣放置好；
24.s2：将所述拔模瓣固定安装在放置好的的模具瓣的所述拔模口位置；
25.s3：将钢筋笼放入放置好的所述模具瓣中，钢筋笼上的突出部和所述第一螺旋腔对应；
26.s4：向放置好的所述模具瓣中注入混凝土；
27.s5：在所述模具瓣中混凝土注入量达到要求后，将另一瓣所述模具瓣和放置好的所述模具瓣对接在一起，并将两瓣模具瓣固定安装在一起；
28.s6：再将拔模瓣固定安装在s5中另一瓣所述模具瓣的拔模口位置，本步骤中的拔模瓣和s2中所述拔模瓣的内壁的所述第二螺旋腔和所述模具瓣内壁的第一螺旋腔连续拼接形成所述螺旋腔，所述模具瓣和所述拔模瓣围成轴线沿所述模具瓣长度方向的螺旋管；
29.s7：驱动注入混凝土的螺旋管进行自转，混凝土在所述螺旋腔内均匀分布；
30.s8：待螺旋管内的混凝土干燥后，对螺旋管进行拆模，先将拔模瓣从模具瓣上拆卸下来，再将一瓣模具瓣从另一瓣模具瓣上拆卸下来，最后将另一瓣模具瓣中的螺旋管桩移走。
31.当所述模具瓣数量是三个及三个以上时，基于一种螺旋管桩生产系统的的螺旋管桩制造方法，包括如下步骤:
32.s1:将一瓣模具瓣放置好；
对接加强筋，2113-拔模瓣，2114-拔模口，2115-第二螺旋腔，22-固定机构，221-第一螺栓，222-第二螺栓，223-第三螺栓，224-圆环，225-螺母，226-卡位口，227-支耳；
56.3-动力部件，31-钢环，311-钢环分件，32-电机，33-托辊；
57.4-起重机；
58.5-自动浇注机；
59.6-移动承托架。
具体实施方式
60.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
61.请参阅图1至图8。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
62.以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。
63.请参阅图1至图4，本发明提供一种螺旋管桩生产系统包括：钢筋笼1和螺旋管型模具2；
64.所述钢筋笼1包括：筒状部11、突出部12和端板13；所述端板13固定安装在所述筒状部11的两端，所述突出部12沿所述筒状部11外壁的周向螺旋分布，所述突出部12连续或者间隔地分布在所述筒状部11的外壁上，所述突出部12和所述筒状部11外壁固定连接，通过所述突出部12的设计，使得所述的钢筋笼1能够满足“旋压”式沉桩的需要；同时，相比较于传统钢筋笼生产的管桩，具有突出部12的钢筋笼1具有更高的抗拉强度，对管桩具有更大的约束作用，使得管桩能够承受更大的轴向拉力；
65.所述螺旋管型模具2包括至少两个分体设置的模具瓣211，所述模具瓣211内壁开设有第一螺旋腔2111，所述模具瓣211两侧延伸出对接加强筋2112，相邻的模具瓣211之间通过所述对接加强筋2112可拆卸地固定对接，各所述模具瓣211围成轴线沿模具瓣211长度方向的螺旋管21，所述螺旋管21内的螺旋腔212由第一螺旋腔2111连续拼接而成；本发明用于生产螺旋管桩，所述螺旋管型模具2的螺旋腔212能够达到生产外壁设置有螺旋部的螺旋管桩的要求。
66.所述钢筋笼1放置在所述螺旋管21中，所述突出部12和所述螺旋腔212对应，只有所述突出部12和所述螺旋腔212相对应，所述钢筋笼1才能够完全的放入所述螺旋管21中。
67.本实施例，请参阅图3和图4，所述螺旋管桩生产系统还包括动力部件3；所述动力部件3包括动力件和托辊33；所述螺旋管型模具2放置在所述托辊33上；所述动力件驱动所述螺旋管型模具2自转；或者所述动力件驱动所述托辊33转动，所述托辊33带动所述螺旋管型模具2自转；所述动力件可以由电机32和联轴器组成；
68.通过所述动力部件3的设计，实现了螺旋管型模具2自转的功能，混凝土在螺旋腔212内分布也会变得更加均匀。
69.本实施例，请参阅图3和图4，所述模具瓣211两端固定安装有钢环分件311，各个所述模具瓣211一端的钢环分件311组成一个完整的钢环31，所述钢环31放置在托辊33上，所述托辊33成对的设置，所述螺旋管型模具2一端的钢环31放置在至少一对对应设置的两个托辊33上，同时钢环31和所述托辊33滚动配合。
70.本实施例，请参阅图2，所述筒状部11包括主筋111和箍筋112，所述主筋111是长条形，所述箍筋112是圆环形；
71.所述主筋111呈圆型排布，所述箍筋112的中轴线和所述筒状部11的中轴线重合，所述箍筋112和所述主筋111固定连接，所述主筋111的轴线和所述箍筋112的中轴线平行；
72.所述端板13上开设有主筋孔131，所述主筋孔131和所述主筋111相对应，所述主筋111穿过所述主筋孔131，且所述主筋111和所述端板13固定连接；
73.所述端板13上还开设有纵向加强筋孔132，所述纵向加强筋孔132沿所述主筋孔131的中心所在的圆周分布；
74.所述筒状部11还包括纵向加强筋113，所述纵向加强筋113穿过所述纵向加强筋孔132，且所述纵向加强筋113和所述端板13固定连接；
75.所述纵向加强筋113数量在7～10根，所述纵向加强筋113和纵向加强筋孔132的对应设计，进一步提高了所述系统生产的螺旋管桩的抗拉强度。
76.本实施例，请参阅图2，所述端板13上还开设有止转孔113，所述止转孔113可以是花键孔或者其他种类的通孔，所述止转孔113的作用在于减少管桩中混凝土的晃动，同时使得管桩更均匀的传递扭矩。
77.本实施例，请参阅图6，相邻两个模具瓣211通过固定机构22可拆卸地固定对接，所述固定机构22包括支耳227、第一螺栓221、第二螺栓222和螺母225，所述第二螺栓222一端固定安装有圆环224，所述圆环224轴线和所述第二螺栓222杆轴线互相垂直；
78.所述模具瓣211的对接加强筋2112上开设有卡位口226，相对接的两个模具瓣211中其中一个模具瓣211的对接加强筋2112上的卡位口226外侧两边各固定连接有一个所述支耳227，两块所述支耳227相对应，所述第二螺栓222在两块所述支耳227之间，所述第一螺栓221活动穿过所述圆环224和两块所述支耳227，所述第一螺栓221对应有螺母225；
79.所述固定机构22通过两个螺栓和支耳227之间的配合，达到了固定连接相邻两个模具瓣211的目的，该结构简单易于拆卸，有利于模具的重复充分利用。
80.本实施例，请参阅图图5、图7和图8，所述模具瓣211数量是两个，两个所述模具瓣211等分整个圆周，因为管型模具如果要顺利拔模，一个模具瓣211两个瓣面之间的夹角必须小于等于180
°
，而本实施例只有两个模具瓣211，所以两个模具瓣211必须等分整个圆周，才便于后期生产中的拔模；
81.两个所述模具瓣211的拔模部分分别开设有拔模口2114，每个所述拔模口2114都对应有拔模瓣2113，所述拔模瓣2113可拆卸固定安装在所述模具瓣211上，两个所述对接的拔模瓣2113可以通过第三螺栓223固定连接，所述拔模瓣2113内壁开设有第二螺旋腔2115，所述第一螺旋腔2111和所述第二螺旋腔2115连续拼接成所述螺旋腔212；
82.因为所述螺旋管型模具2里面要放置钢筋笼1，并且要往里面浇筑混凝土，混凝土
在所述螺旋管型模具2里旋转干燥形成螺旋管桩后，要进行开模，一方面模具瓣211只有两瓣，另一方面在所述螺旋腔212对应位置，螺旋管桩外壁形成螺旋部，这就造成了开模时两个模具瓣211因为螺旋部和所述螺旋腔212贴合在一起拔不开的问题，所以要在模具瓣211上开设拔模口2114，同时拔模口2114对应设置有拔模瓣2113，这样在开模时，将拔模瓣2113先拆卸下来，就可以顺利的分开两个模具瓣211。
83.本实施例，请参阅图3和图4，所述模具瓣211数量是三个及三个以上；
84.三个及三个以上的模具瓣211等分整个圆周；
85.或者三个及三个以上的模具瓣211不等分整个圆周，所述模具瓣211的两侧的对接加强筋2112的夹角小于180
°
；
86.之所以多个模具瓣211等分整个圆周，是为了在生产过程中，方便后续的拔模，而多个模具瓣211不等分整个圆周时，那么所述模具瓣211的两侧的对接加强筋2112的夹角需小于180
°
，这是因为本实施例中的模具不仅是管型，同时模具内部还设置有螺旋腔212。
87.本实施例，请参阅图1至图8，当所述模具瓣211数量是两个时，基于一种螺旋管桩生产系统的的螺旋管桩制造方法，包括如下步骤:
88.s1：可以使用起重机4将一瓣模具瓣211放置在移动承托架6上，所述移动承托架6上方可以安装自动浇筑机；
89.s2：将所述拔模瓣2113固定安装在放置好的的模具瓣211的所述拔模口2114位置；
90.s3：可以使用起重机4将钢筋笼1放入到放置好的所述模具瓣211中，钢筋笼1上的突出部12和所述第一螺旋腔2111对应；
91.s4：可以使用自动浇注机5向放置好的所述模具瓣211中注入混凝土；
92.s5：在所述模具瓣211中混凝土注入量达到要求后，可以使用起重机4将另一瓣所述模具瓣211和放置好的所述模具瓣211对接在一起，将两瓣模具瓣211固定安装在一起，可以使用所述固定机构22安装；
93.s6：再将拔模瓣2113固定安装在s5中另一瓣所述模具瓣211的拔模口2114位置，本步骤中的拔模瓣2113和s2中所述拔模瓣2113的内壁的所述第二螺旋腔2115和所述模具瓣211内壁的第一螺旋腔2111连续拼接形成所述螺旋腔212，所述模具瓣211和所述拔模瓣2113围成轴线沿所述模具瓣211长度方向的螺旋管21；
94.s7：可以使用起重机4将注入混凝土的螺旋管21吊在所述托辊33上，所述动力件驱动所述托辊33转动，所述托辊33转动带动所述钢环31转动，所述钢环31转动带动所述螺旋管型模具2进行自转，因为离心力的作用，混凝土在所述螺旋腔212内均匀分布；
95.s8：待螺旋管21内的混凝土干燥后，对螺旋管21进行拆模，先将拔模瓣2113从模具瓣211上拆卸下来，再将一瓣模具瓣211从另一瓣模具瓣211上拆卸下来，最后将另一瓣模具瓣211中的螺旋管桩移走。
96.本实施例，请参阅图1至图4和图6，当所述模具瓣211数量是三个及三个以上时，基于一种螺旋管桩生产系统的的螺旋管桩制造方法，包括如下步骤:
97.s1：可以使用起重机4将一瓣模具瓣211放置在移动承托架6上，所述移动承托架6上方可以安装自动浇注机5；
98.s2：将钢筋笼1放入放置好的所述模具瓣211中，所述钢筋笼1上的突出部12和所述第一螺旋腔2111对应；
99.s3：将剩余的部分模具瓣211和放置好的所述模具瓣211对接在一起，对接在一起的所述模具瓣211围成轴线沿模具瓣211长度方向的弧形瓣，所述弧形瓣的弧度大于或者等于半个圆周，可以使用所述固定机构22将对接在一起的所述模具瓣211固定安装在一起；
100.s4：可以使用自动浇注机5向固定安装在一起的所述模具瓣211中注入混凝土；
101.s5：当混凝土注入量达到要求后，将其余所述模具瓣211和注入混凝土的所述模具瓣211对接在一起，将所有对接在一起的所述模具瓣211固定安装在一起，各所述模具瓣211内壁的所述第一螺旋腔2111连续拼接形成所述螺旋腔212，各所述模具瓣211围成轴线沿所述模具瓣211长度方向的螺旋管21；
102.s6：可以使用起重机4将注入混凝土的螺旋管21吊在所述托辊33上，所述动力件驱动所述托辊33转动，所述托辊33转动带动所述钢环31转动，所述钢环31转动带动所述螺旋管型模具2进行自转，因为离心力的作用，混凝土在所述螺旋腔212内均匀分布；
103.s7：待螺旋管21内的混凝土干燥后，对螺旋管21进行拆模，将各模具瓣211逐个拆卸下来，最后将螺旋管桩移走。
104.综上所述，本发明通过所述突出部12的设计，使得所述的一种钢筋笼1能够满足生产“旋压”式沉桩的需要，同时，具有所述突出部12设计的钢筋笼1相比较于传统钢筋笼生产的管桩具有更高的抗拉强度，对管桩具有更大的约束作用，使得管桩能够承受更大的轴向拉力；通过内壁开设有第一螺旋腔2111的模具瓣211的设计，使得所述的一种螺旋管型模具2能够满足生产旋压式沉桩的需要；通过所述固定机构22的设计，使得相邻两个所述模具瓣211之间的拆装更加方便简单，降低了生产成本，提高了生产效率；再通过动力部件3的设计，实现了螺旋管型模具2的自转，模具自转过程中产生的离心力，使得模具内腔的混凝土分布更加均匀；通过基于模具瓣211数量是两个或者三个及以上时不同的制造方法的设计，实现了所述生产系统在不同情形下的具体应用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
105.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。