一种膨胀抗拔桩及其施工机械和施工工艺的制作方法

文档序号:12420615阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种膨胀抗拔桩,其特征在于,包括:桩体、芯杆和膨胀部;所述桩体具有连通所述桩体两端的芯孔,所述芯杆位于所述芯孔内,所述膨胀部与所述桩体的一端连接,所述芯杆的一端与所述膨胀部连接,所述芯杆背向所述膨胀部的一端伸出所述芯孔;所述膨胀部和所述桩体朝向膨胀部的一端插入土壤内,所述膨胀部在土壤内膨胀以抵抗土壤中水对结构产生的上浮力。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀抗拔桩,其特征在于,所述膨胀部包括套板、导板和滑块;

所述套板的一端连接有L型角钢,所述套板的另一端连接有加强板,所述L型角钢的水平部分与所述套板连接,所述L型角钢的竖直部分与所述桩体朝向膨胀部的一端连接;所述加强板与所述套板相互垂直;

所述导板的一侧与所述套板的侧面连接;所述滑块与所述芯杆朝向所述膨胀部的一端连接;所述导板背向套板的一侧具有斜边,若干个所述导板和加强板围绕形成横截面为梯形的执行空间,所述滑块位于所述执行空间内,所述执行空间的横截面朝向所述加强板的一端为长边,所述执行空间背向所述加强板的一端为短边。

3.根据权利要求2所述的一种膨胀抗拔桩,其特征在于,所述套板具有若干个,若干个所述套板围绕所述桩体朝向膨胀部的一端的端面分布;所述导板具有若干个,若干个所述导板分别与若干个所述套板连接;所述斜边背向所述加强板的一端具有卡槽,所述套板具有加强筋;所述滑块朝向加强板的一端具有卡销,所述加强板的侧面具有与所述卡销匹配的卡口。

4.根据权利要求1所述的一种膨胀抗拔桩,其特征在于,所述芯孔的直径大于所述芯杆的直径,所述芯孔的侧壁与所述芯杆围绕形成环形桶状的连接空间,所述连接空间用于容纳可固化的浆液以连接所述芯杆与桩体。

5.根据权利要求1所述的一种膨胀抗拔桩,其特征在于,所述桩体为柱状结构,所述桩体的横截面为圆形或多边形;所述芯杆背向所述膨胀部的一端具有螺纹;

所述膨胀抗拔桩还包括端板,所述端板与所述桩体背向所述膨胀部的一端连接并覆盖所述芯孔背向所述膨胀部的一端,所述端板还具有连通所述芯孔和外界的通气孔和注浆孔。

6.一种膨胀抗拔桩的施工机械,其特征在于,包括:拉拔装置和预应力拉张装置,所述拉拔装置位于所述桩体背向土壤的一端并与所述桩体的芯杆连接,所述拉拔装置提升所述芯杆,使所述芯杆背向土壤移动并带动滑块移动实现膨胀部膨胀;

所述预应力拉张装置与所述桩体背向土壤的一端接触,所述预应力拉张装置还与所述芯杆连接,并通过拉张所述芯杆向膨胀部输出预应力;所述预应力拉张装置带动所述滑块移动,实现所述膨胀部膨胀并在芯杆和桩体上附加预应力。

7.根据权利要求6所述的一种膨胀抗拔桩的施工机械,其特征在于,所述拉拔装置固定在静压桩机的送桩杆内,所述送桩杆朝向桩体的一端为开口,所述送桩杆朝向开口的一端还具有拉拔空间,所述拉拔空间与开口连通;

所述拉拔装置包括:电机、变速箱和螺纹夹具;所述电机与所述变速箱连接,所述变速箱与所述螺纹夹具连接,所述螺纹夹具具有与芯杆匹配的螺孔,所述螺孔与所述芯杆通过螺纹连接;

所述电机、变速箱和螺纹夹具固定在所述拉拔空间内,所述电机位于所述变速箱背向所述开口的一侧,所述螺纹夹具位于所述变速箱朝向所述开口的一侧,所述芯杆穿过所述开口与所述螺纹夹具连接。

8.根据权利要求6所述的一种膨胀抗拔桩的施工机械,其特征在于,所述预应力拉张装置包括液压千斤顶、液压管、支座和注浆管,所述液压千斤顶通过所述液压管与液压站连接,所述支座的底部可拆卸的固定在所述桩体背向土壤的一端上,所述液压千斤顶位于所述支座的顶部的上方并与芯杆连接,所述液压站向液压千斤顶输出液压,使液压千斤顶拉张所述芯杆以向膨胀部输出预应力;

所述注浆管穿过支座并插入所述桩体的芯孔内,用于向所述芯孔内注入可固化的浆液。

9.一种膨胀抗拔桩的施工工艺,其特征在于,包括以下步骤:

S1.施工准备:准备施工图纸,确定送桩点;

S2.材料进场:具有芯孔的桩体进场,并运送至操作点;

S3.制作膨胀部:在操作点制作膨胀部;

S4.芯杆安装:将芯杆穿过所述芯孔并将芯杆和膨胀部相互连接,将膨胀部与桩体相互连接获得基础抗拔桩;

S5.根据施工图纸的需要判断是否需要接桩;

S51.静压送桩:若不需要接桩,则将膨胀抗拔桩运送至送桩点,使膨胀抗拔桩具有膨胀部的一端朝向土壤,静压桩机的送桩杆将膨胀抗拔桩压入送桩点内;在所述膨胀抗拔桩的桩体背向土壤的一端,连接具有连通所述芯孔和外界的通气孔和注浆孔的端板,形成膨胀抗拔桩;

S52.静压接桩及送桩:若施工图纸需要较深的压桩深度而需要接桩时,可通过基础抗拔桩和连接桩实现,并形成膨胀抗拔桩;

S6.芯杆拉拔:当膨胀抗拔桩压入送桩点内达到预定高度时,螺纹夹具对准所述膨胀抗拔桩的芯杆,操作拉拔装置的电机,所述电机通过拉拔装置的变速箱使拉拔装置的螺纹夹具转动,将所述芯杆旋入螺纹夹具的螺孔内,在芯杆旋入所述螺孔的过程中,实现芯杆在所述膨胀抗拔桩的芯孔的轴向移动,进而使所述膨胀抗拔桩的滑块朝向送桩杆移动;

所述滑块在向所述送桩杆移动的过程中,所述滑块的侧面将与所述膨胀抗拔桩的导板的斜边接触,使所述导板带动所述膨胀抗拔桩的套板,以所述膨胀抗拔桩的桩体朝向膨胀部的一端为圆心背向所述滑块转动,进而实现所述膨胀部在土壤内膨胀,提高膨胀抗拔桩在土壤内的摩擦力以抵抗土壤中水对结构产生的上浮力;

S7.土方开挖:在送桩点开挖基坑;

S8.预应力张拉:将预应力拉张装置的支座固定在所述桩体背向土壤的一端,再将预应力拉张装置的液压千斤顶与芯杆连接,操作液压站使液压站通过所述预应力拉张装置的液压管向所述液压千斤顶输出液压,使芯杆和滑块获得朝向预应力拉张装置方向的预应力,进而使所述套板获得背向所述滑块转动的预应力;

在具有预应力的所述芯杆上连接螺母,并使所述螺母与所述端板相互挤压,以保证所述芯杆、滑块和套板的预应力不被衰减;

S9.芯孔注浆:将所述预应力拉张装置的注浆管穿过支座,并通过注浆孔插入芯孔内,操作所述注浆管使所述注浆管向芯孔注入可固化的浆液;

S10.桩芯砼浇灌:在所述基坑内浇筑桩芯砼;

S11.检测验收:根据施工要求进行验收。

10.根据权利要求9所述的一种膨胀抗拔桩的施工工艺,其特征在于,所述步骤S52具体包括以下步骤:

S521.制造连接桩:通过制作连接桩以保证压桩深度,并根据施工图纸对压桩深度的要求确定所述连接桩的数量;所述连接桩由芯杆和具有芯孔的桩体和组成,所述连接桩的芯杆的两端分别穿过所述连接桩的芯孔,所述连接桩至少具有一个;

S522.静压基础抗拔桩和连接桩:利用静压桩机先将基础抗拔桩压入送桩点的土壤内,将所述连接桩提升至所述基础抗拔桩的上方,将所述基础抗拔桩的芯杆和连接桩的芯杆通过螺纹套筒相互连接成为一体,再将所述连接桩的底部与所述基础抗拔桩背向土壤的一端接触,再通过静压桩机将连接桩压入土壤内与基础抗拔桩成为一体;

S523.静压连接桩:将下一个连接桩提升至位于土壤内的连接桩的上方并位于空中,并将位于空中的连接桩的芯杆和位于土壤内的连接桩的芯杆通过螺纹套筒相互连接成为一体,再将位于空中的连接桩的底部与位于土壤内的连接桩背向土壤的一端接触,再通过静压桩机将位于空中的连接桩压入土壤内与位于土壤内的连接桩成为一体;

S524.形成膨胀抗拔桩:按照S523步骤持续压入所述连接桩直至达到施工图纸的桩深深度要求时,在最后一个压入土壤内的连接桩的桩体背向土壤的一端,连接具有连通所述芯孔和外界的通气孔和注浆孔的端板,使所述基础抗拔桩和连接桩形成一整体,并成为膨胀抗拔桩。

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