一种柱桩模具及筑桩方法与流程

1.本发明属于盖挖施工的技术领域，特别是涉及一种柱桩模具及筑桩方法。


背景技术：

2.地铁施工过程中，为了避免地上部分的正常交通，通常采用盖挖法或半盖挖法进行施工，施工方法大致是先隔断交通路段，然后开挖桩基坑，然后放入预先捆扎或焊接而成的钢筋笼，通过混凝土浇筑钢筋笼，待钢筋笼的混凝土凝固后，形成防护。桩与桩的中心距为2m左右，桩的口径为1.2m左右，深度根据盖挖深度自由选择。
3.其施工过程是先采用打桩机打孔，放入预先捆扎的钢筋笼，然后浇筑混凝土，待混凝土凝固后形成桩结构，现有出现一个问题，就是打桩机打孔的孔径等于桩的口径，约1.2m，而钢筋笼的口径要小于打孔口径，钢筋笼在放入孔中的时候出现钢筋笼偏差的问题，钢筋笼无法竖直安装，即使放入的时候保持竖直状态，但是很难在浇筑混凝土的时候也能保持不发生倾斜。由于钢筋笼不容易保持竖直状态，导致浇筑后的桩其钢结构发生不稳定现象。
4.因此，根据上述出现的问题，本发明研究一种钢筋笼定位安装模具，起到对钢筋笼的定位安装作用，使钢筋笼在桩孔处顺利安装并定位，防止后期桩内部钢结构不稳定的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种柱桩模具及筑桩方法，研究一种钢筋笼定位安装模具，起到对钢筋笼的定位安装作用，使钢筋笼在桩孔处顺利安装并定位。具体如下：
6.一种柱桩模具，包括安装于桩孔处的外套筒和内套筒，外套筒和内套筒均与桩孔同轴设置，所述外套筒位于桩孔口部，套接于桩孔外侧并嵌入于桩孔口部圆周侧地面，所述内套筒套接于桩孔内部，用于套接钢筋笼并定位；
7.所述内套筒上侧通过支撑架支撑于外套筒上侧，并可拆卸式固定；
8.所述内套筒上侧口部安装有多个转辊，所述转辊围绕辊轴进行转动，所述辊轴的端部固定于支撑架，多个转辊环绕内套筒上侧口部均匀设置，所述转辊的辊面为弧形，多个转辊对应的辊面在内套筒口部形成圆形口，圆形口与内套筒口径相同，用于平滑过渡。
9.进一步地，所述内套筒口部均匀分布有多个支撑架，所述支撑架具有斜杆部和水平部，斜杆部的下端固定内套筒的上侧口部，所述斜杆部上端固定水平部端部，所述外套筒设置有用于卡合水平部并进行固定的槽口。
10.进一步地，所述外套筒对应地上部分与地下部分之间具有环形的限位环，所述限位环套接并固定安装于外套筒，所述限位环对应槽口的位置均具有螺杆，螺杆垂直固定于限位环，所述水平部卡入槽口并对应设置有供螺杆穿过的穿孔，通过螺帽与螺杆配合进行水平部固定安装。
11.进一步地，所述槽口的深度延伸至限位环，所述槽口外侧壁固定有板肋。
12.进一步地，所述内套筒外侧壁对应斜杆部的连接处均设置有加强筋，所述加强筋为条状，沿内套筒外侧壁上侧口部延伸至下侧口部。
13.进一步地，所述内套筒中配套安装有用于按压钢筋笼顶部的按压框，所述按压框呈方形，按压框对应的拐角处固定有卡齿，所述内套筒侧壁开设有供卡齿滑动的滑槽，所述滑槽由内套筒上侧口部开设并竖直延伸，所述滑槽边侧开设有水平延伸的卡槽，所述按压框按压钢筋笼后，卡齿沿滑槽滑动至对应卡槽，旋转按压框使卡齿卡入卡槽进行固定。
14.一种筑桩方法，采用柱桩模具，包括以下几个步骤：
15.(1)采用打桩机打孔，得到桩孔，然后定位安装外套筒，采用液压装置将外套筒向下挤压并嵌入桩孔上侧地表位置，外套筒限位至限位环位置；
16.(2)安装内套筒，将内套筒对应的支撑架与外套筒对应的槽口对应，穿孔对应螺杆，通过螺帽进行紧固；
17.(3)通过吊装机起吊预先捆扎的钢筋笼，人工对齐钢筋笼底部与内套筒上侧口部，顺着转辊滑入内套筒，进行定位安装钢筋笼，钢筋笼顶部通过按压框进行按压，防止注浆过程钢筋笼反弹；
18.(4)开始注浆，将注浆管沿钢筋笼轴心插入，注入混凝土，注入完成后采用振动棒振动排气泡和匀化混凝土，待混凝土干燥呈60％以上，拆除内套筒及外套筒，完成筑桩。
19.本发明具有以下有益效果：本发明可以准确定位钢筋笼，在注浆的过程中防止钢筋笼发生位置偏移，钢筋笼作为钢结构，均匀分布于桩体中，结构性能更好。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍。
21.图1：本发明安装结构示意图。
22.图2：本发明外套筒、内套筒配合桩孔的结构示意图。
23.图3：本发明外套筒和内套筒局部放大结构示意图。
24.附图中，各标号所代表的部件列表如下：外套筒1、内套筒2、桩孔3、钢筋笼4、支撑架5、转辊6、斜杆部51、水平部52、槽口10、限位环11、螺杆12、螺帽53、板肋13、加强筋21、按压框7、卡齿71、滑槽22、卡槽23。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.如图1-3所示：一种柱桩模具，包括安装于桩孔3处的外套筒1和内套筒2，外套筒1和内套筒2均与桩孔3同轴设置，外套筒1位于桩孔口部，套接于桩孔3外侧并嵌入于桩孔3口部圆周侧地面，内套筒2套接于桩孔3内部，用于套接钢筋笼4并定位；桩孔的口径为1.2m，实际也可能达到1.25m，外套筒的口径为1.6m，内套筒的口径与钢筋笼的口径相当，约为0.9m，外套筒高度约为2m，嵌入于地面，嵌入地面的深度与地上的部分高度在2:1左右。内套筒口径与钢筋笼的口径相当，才能是钢筋笼外侧壁与内套筒内侧壁贴靠，实现定位。
27.内套筒2上侧通过支撑架5支撑于外套筒1上侧，并可拆卸式固定；内套筒与外套筒
之间可拆卸安装，安装后可以进行固定，防止内套筒在稳定后发生二次偏移。
28.内套筒2上侧口部安装有多个转辊6，转辊6围绕辊轴进行转动，辊轴6的端部固定于支撑架5，多个转辊环绕内套筒2上侧口部均匀设置，转辊6的辊面为弧形，多个转辊6对应的辊面在内套筒2口部形成圆形口，圆形口与内套筒2口径相同，用于平滑过渡。转辊的辊面为近似腰鼓的形状，在正上方的投影为劣弧状，多个转辊对应的辊面形成圆形孔，与内套筒上侧口部对应，用于平滑过渡钢筋笼，转辊的最佳数量为四个，其对应的辊轴拼接后为正方形，由于钢筋笼用于桩的钢结构，钢筋笼为镂空结构，而且与内套筒的内侧壁贴靠紧密，安装时采用吊装机进行吊装，然后人工对齐内套筒进行安装，在内套筒口部由于转辊的转动过渡作用，使钢筋笼更加容易的进行定位安装。
29.吊装过程中由于起重点不容易落在重心位置，钢筋笼的轴线必然发生偏移，钢筋笼定位安装时为倾斜状态，钢筋笼在插入内套筒的过程中，侧壁容易在内套筒口部发生摩擦，使安装非常困难，过程繁琐。加入转辊后可以平滑过渡的安装钢筋笼。
30.其中，外套筒除了支撑内套筒，同时还用于防止桩孔口部泥土松软塌陷的作用，防止桩孔中混入泥土。
31.本发明可以准确定位钢筋笼，在注浆的过程中防止钢筋笼发生位置偏移，钢筋笼作为钢结构，均匀分布于桩体中，结构性能更好。
32.如图3所示：内套筒2口部均匀分布有多个支撑架5，支撑架5具有斜杆部51和水平部52，斜杆部51的下端固定内套筒2的上侧口部，斜杆部51上端固定水平部52端部，外套筒1设置有用于卡合水平部52并进行固定的槽口10。斜杆部和水平部均为条状板体，一体连接，支撑架为四个环绕内套筒轴线均匀设置。
33.如图3所示：外套筒1对应地上部分与地下部分之间具有环形的限位环11，限位环11套接并固定安装于外套筒1，限位环11对应槽口10的位置均具有螺杆12，螺杆12垂直固定于限位环11，水平部52卡入槽口10并对应设置有供螺杆12穿过的穿孔，通过螺帽53与螺杆12配合进行水平部52固定安装。限位环用于限位外套筒的地面嵌入深度，同时作为受力点用于液压装置发力，使受力均匀，防止在嵌入外套筒的时候发生变形。
34.槽口10的深度延伸至限位环11，槽口10外侧壁固定有板肋13。由于外套筒开设有槽口，所以槽口的位置固定肋板用于增加强度，同时槽口两侧的肋板有利于水平部更好的定位。
35.内套筒2外侧壁对应斜杆部51的连接处均设置有加强筋21，加强筋21为条状，沿内套筒2外侧壁上侧口部延伸至下侧口部。用于提高内套筒的强度，增强内套筒受力点的抗拉伸性能。
36.如图2所示：内套筒2中配套安装有用于按压钢筋笼4顶部的按压框7，按压框7呈方形，按压框7对应的拐角处固定有卡齿71，内套筒2侧壁开设有供卡齿72滑动的滑槽22，滑槽22由内套筒2上侧口部开设并竖直延伸，滑槽22边侧开设有水平延伸的卡槽23，按压框7按压钢筋笼4后，卡齿71沿滑槽22滑动至对应卡槽23，旋转按压框7使卡齿71卡入卡槽23进行固定。内套筒定位钢筋笼后，钢筋笼的顶部位于内套筒某一位置，然后将注浆管沿钢筋笼内部镂空插入，开始注入混凝土，由于注入时冲击力大、混凝土密度高，可能短时间造成钢筋笼上浮，为了避免这种情况发生，在钢筋笼的顶部安装按压框，用于压住钢筋笼，按压框具有与内套筒配合的卡齿，根据钢筋笼顶部的位置，确定按压框的位置，将卡齿卡入对应的卡
槽中完成按压限位，防止混凝土冲击的反作用力是钢筋笼上浮，同时该按压过程也是定位作用，确定钢筋笼到达桩孔底部。
37.一种筑桩方法，采用柱桩模具，包括以下几个步骤：
38.1采用打桩机打孔，得到桩孔，然后定位安装外套筒，采用液压装置将外套筒向下挤压并嵌入桩孔上侧地表位置，外套筒限位至限位环位置；
39.2安装内套筒，将内套筒对应的支撑架与外套筒对应的槽口对应，穿孔对应螺杆，通过螺帽进行紧固；
40.3通过吊装机起吊预先捆扎的钢筋笼，人工对齐钢筋笼底部与内套筒上侧口部，顺着转辊滑入内套筒，进行定位安装钢筋笼，钢筋笼顶部通过按压框进行按压，防止注浆过程钢筋笼反弹；
41.4开始注浆，将注浆管沿钢筋笼轴心插入，注入混凝土，注入完成后采用振动棒振动排气泡和匀化混凝土，待混凝土干燥呈60％以上，拆除内套筒及外套筒，完成筑桩。
42.本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。