基坑围护结构中灌注桩纵向钢筋的回收装置的制作方法

本实用新型涉及基坑灌注桩中纵向钢筋的回收，适用于围护结构中的灌注桩，属建筑施工技术领域。

背景技术：

随着“十三五规划”的提出，如何降低土木行业的能耗已然成为社会节能环保、缓解能源危机的重中之重。在基坑的排桩围护结构体系中，灌注桩是应用最普遍的，因其具有对周围环境影响小、刚度大、稳定性好、变形小等特点，而在围护工程中得到了广泛应用。但是在基坑围护体系中，灌注桩是一次性构件，主要用于保护地下室施工过程中的安全，当地下室回填土完成后，围护休系中的灌注桩将不再发挥作用，而灌注桩内留存的钢筋则造成了极大的浪费。目前回收方法是在桩体中采用二根预应力筋，且钢筋底板部采用螺栓连接。现有方法的不足有：1)仅能回收预应力筋，无法回收全部纵向受力钢筋；2)回收预应力钢筋时，由于钢筋底板部采用螺栓连接，且钢筋较长，难以把钢筋从螺栓孔中旋出，从而造成钢筋回收不成功；3)没有和压顶梁形成竖横向协同工作体系，难以发挥预应力作用；4)需要先破除压顶梁才能回收预应力钢筋，难度大，成本高，操作复杂。

技术实现要素：

为了克服已有基坑围护体系中灌注桩纵向受力钢筋无法回收或回收困难、成本高、操作复杂的不足，本实用新型提供一种实现灌注桩中全部纵向受力钢筋回收、降低成本、操作方便的基坑围护结构中灌注桩纵向钢筋的回收装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基坑围护结构中灌注桩纵向钢筋的回收装置，所述基坑围护结构包括压顶梁和围护桩，所述压顶梁位于围护桩上，所述纵向钢筋从上到下穿过压顶梁和围护桩，所述纵向钢筋的顶端呈螺纹杆，所述纵向钢筋的底端呈钉齿状结构，所述回收装置包括找平垫板、螺母、隔离管和圆环桩头，所述找平垫板位于所述压顶梁上，所述找平垫板一圈开有供所述纵向钢筋上部穿过的通孔，所述螺母固定在伸出找平垫板上端的螺纹杆上；所述圆环桩头位于围护桩下方，所述圆环桩头一圈开有供所述纵向钢筋底端插接的内孔槽，所述钉齿状结构插接在所述内孔槽内；所述纵向钢筋套在隔离管内，所述隔离管上端与所述找平垫板相接，所述隔离管的下端与所述圆环桩头相接。

进一步，所述钉齿状结构包括钉齿，所述内孔槽包括插槽和导向限位槽，所述插槽位于导向限位槽的上部，所述插槽的内径比导向限位槽的内径大，所述导向限位槽内壁开有供所述钉齿从上到下插入的导槽和供所述钉齿定位的卡槽，所述导槽呈轴向上下布置，所述卡槽呈水平弧形，所述卡槽的入口与导槽相通。

再进一步，所述卡槽与导槽的相接处的上部设有用于防止钉齿从卡槽滑出的限位块。

更进一步，所述钉齿状结构中，钉齿呈等圆弧间隔布置；所述内孔槽中，导槽也呈等圆弧间隔布置，且导槽的数量与钉齿相同。

所述钉齿状结构中，钉齿呈上下等间隔布置；所述内孔槽中，所述卡槽也呈上下等间隔布置，卡槽的数量与钉齿相同。

所述隔离管的下端与所述圆环桩头通过环氧树脂层密封连接。

本实用新型的技术构思为：围护桩和压顶梁通过圆环桩头、纵向钢筋、找平垫板和螺母连成一个纵横向受力整体。纵向钢筋的上顶端一定长度范围加工成螺纹杆，底端一定长度范围加工成钉齿状结构。圆环桩头是空心圆柱，其中圆柱壁上侧根据设计的钢筋数量设置有若个相对应的内槽孔。内槽孔由插槽、导槽、卡槽组成，导槽主要给纵向钢筋上的钉齿起定向引导的作用，卡槽用于约束钉齿，从而使纵向钢筋下端与圆环桩头连接在一起。隔离管从上到下穿过纵向钢筋，其下部与圆环桩头的插槽之间利用环氧树脂等粘结物胶结在一起。纵向钢筋通过箍筋联结，增加侧向约束力，形成整体骨架。

不仅满足钻孔灌注桩在基坑体系中的强度及变形等功能要求，而且具有操作简单、施工方便、成本低、速度快、安全性高等优点。

本实用新型的有益效果主要表现在：(1)回收率高。在围护桩工作时，纵向受力钢筋完全与混凝土隔离，待基坑回填土完成后，可以将全部纵向受力钢筋从桩体中脱离并回收。(2)成本低，经济和社会效益好。该装置采用常见材料，用料少，远低于所回收纵向钢筋价值，而且降低消耗，社会经济效益好。(3)简单易行、操作方便。不需要事先破除压顶梁就能回收纵向主筋，而且通过转动无约束的钢筋就可以将钢筋固定或回收。(4)协同受力体系，安全性高。通过施加预应力，把桩体和压顶梁形成可靠连接，并构成竖横向协同工作体系，围护体系的安全度高。

附图说明

图1是基坑围护结构中灌注桩纵向钢筋的回收装置的示意图。

图2是图1的整体剖面图。

图3是圆环桩头的示意图。

图4是内孔槽的俯视图。

图5是内孔槽的剖面图。

图6是纵向钢筋底端的钉齿状结构的示意图。

图7是图6的纵向剖视图。

图8是图7的横向剖视图。

图9是纵向钢筋底端的连接示意图。

图10是找平垫板的示意图。

图11是纵向钢筋顶端的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图11，一种基坑围护结构中灌注桩纵向钢筋的回收装置，所述基坑围护结构包括压顶梁7和围护桩8，所述压顶梁7位于围护桩7上，所述纵向钢筋2从上到下穿过压顶梁7和围护桩8，所述纵向钢筋2的顶端呈螺纹杆，所述纵向钢筋2的底端呈钉齿状结构，所述回收装置包括找平垫板6、螺母5、隔离管3和圆环桩头1，所述找平垫板6位于所述压顶梁7上，所述找平垫板6一圈开有供所述纵向钢筋上部穿过的通孔，所述螺母5固定在伸出找平垫板6上端的螺纹杆上；所述圆环桩头1位于围护桩8下方，所述圆环桩头1一圈开有供所述纵向钢筋2底端插接的内孔槽9，所述钉齿状结构插接在所述内孔槽内9；所述纵向钢筋2套在隔离管3内，所述隔离管3上端与所述找平垫板6相接，所述隔离管3的下端与所述圆环桩头1相接。

进一步，所述钉齿状结构包括钉齿14，所述内孔槽包括插槽10和导向限位槽，所述插槽10位于导向限位槽的上部，所述插槽10的 内径比导向限位槽的内径大，所述导向限位槽内壁开有供所述钉齿从上到下插入的导槽11和供所述钉齿定位的卡槽12，所述导槽11呈轴向上下布置，所述卡槽12呈水平弧形，所述卡槽12的入口与导槽11相通。

再进一步，所述卡槽12与导槽11的相接处的上部设有用于防止钉齿从卡槽滑出的限位块13。

更进一步，所述钉齿状结构中，钉齿14呈等圆弧间隔布置；所述内孔槽9中，导槽11也呈等圆弧间隔布置，且导槽11的数量与钉齿14相同。

所述钉齿状结构中，钉齿14呈上下等间隔布置；所述内孔槽9中，所述卡槽12也呈上下等间隔布置，卡槽12的数量与钉齿14相同。

所述隔离管3的下端与所述圆环桩头1通过环氧树脂层密封连接。

某基坑的开挖深度为6.95m,采用泥浆护壁的钻孔灌注桩，桩长为14m，直径700mm，压顶梁厚600mm，混凝土强度等级为C25，桩数为556根。灌注桩中主筋根数为10根，直径为20mm。隔离管的直径要略大于钢筋的直径，取28mm。找平垫板的直径不小于围护桩的直径。纵向钢筋穿过桩身，每根钢筋的上顶端部分加工成螺纹，底端加工成钉齿状，其中钉齿高度为5mm，上下钉齿之间的距离为9mm，挡板上侧高度都是5mm，挡板左侧高度是7mm，挡板右侧高度是9mm。通过本回收装置及回收方法的使用，不但能够达到回收纵向钢筋，降低消耗，而且增大基坑的安全性，具有良好的社会效益和经济效益。

本实施例的基坑围护结构中灌注桩纵向钢筋的回收方法的实施方案是：

1)确定装置各部分的尺寸。在施工围护桩之前，预先根据围护设计图纸确定各部件所采用的部件规格。本次工程圆环桩头1取外径700mm，内径500mm，高度100mm；与找平垫板取外径700mm，内径500mm，高度10mm，内槽孔9为10个，沿圆周均匀布置；纵向钢筋的下端钉齿共有3层，每层4个，对称分布。

2)纵向钢筋下端钉齿与圆环桩头的连接。调整纵向钢筋2，使钉齿14正对导槽11，再将钉齿14沿导槽11插到内槽孔9的底部。将纵向钢筋2顺时针旋转45度。再将纵向钢筋2向上拉拔，并受左、右限位块13的束缚，防止纵向钢筋2受力张拉锚固时从卡槽11中滑脱。

3)隔离管和纵向钢筋套接。给纵向钢筋2套上隔离管3，使纵向钢筋2在浇筑混凝土的过程中与混凝土隔离，而且隔离管3的直径大于钢筋直径，钢筋能够在隔离管3内自由转动和上下移动，方便纵向主筋的后期回收。

4)把隔离管与圆环桩头连接。将隔离管3插入圆环桩头的插槽10中。为了便于把隔离管3插入到圆环桩头的插槽10中，需要隔离管3直径稍小于插槽10直径，本实例中，隔离管3直径为28mm，插槽10的直径为32mm。为了防止在浇筑混凝土的过程中泥浆水流入内槽孔9中，采用环氧树脂封闭插槽10和隔离管3之间的空隙，以免避免影响钢筋的回收。

5)隔离管上部塞填。隔离管3的上部端要求高于压顶梁7 100mm，并且在钢筋与隔离管之间的缝隙用软的填充物塞填，如棉花、沥青麻丝等，防止浇筑混凝土时泥浆水流入管中。

6)箍筋与隔离管连接。箍筋4与隔离管3之间采用绑扎连接，箍筋4和纵向主筋2形成钢筋笼整体骨架。

7)钻桩孔、安放钢筋笼、浇筑混凝土、养护桩体。对应设计图纸上的围护桩位置在施工场地进行桩孔钻孔作业，完成后，将组合好的钢筋笼整体骨架吊入钻孔中，按桩体混凝土的常规浇筑方法进行桩体混凝土的浇筑，并进行桩身混凝土的养护。

8)压顶梁的施工及养护。桩身混凝土养护达到设计强度后，进行压顶梁7的施工，桩中的主筋2和隔离管3要穿过压顶梁7，并养护压顶梁7。

9)纵向钢筋张拉并锚固。压顶梁达到设计强度后，用切割器切割掉超出压顶梁7的隔离管3。纵向钢筋2穿过找平垫板6上的穿孔，再根据设计要求用螺母5对纵向钢筋2进行张拉和锚固，使得围护桩8和压顶梁7能形成竖横向协同工作体系。

10)回收纵向钢筋2。当基坑回填完成后，拆除螺母5和找平垫板6，这样纵向钢筋就会自动下落到内槽孔9的底部，这时将纵向钢筋逆时针旋转45度，钢筋下部钉齿14完全脱离卡槽12。没有约束的纵向钢筋2就可以被向上拔出重复利用，回收完成。