专利名称：混凝土灌注柱后插钢筋笼的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑施工领域，特别涉及到建筑基础工程技术中利用长螺旋钻孔的钢筋混凝土灌注柱后插入钢筋笼的装置。
背景技术：
在建筑基础工程混凝土灌注柱的施工中，先采用长螺旋钻孔机成孔，然后放入钢筋笼，再从孔口浇入混凝土的施工方法在我国已有二十多年的历史了。近十年来出现了一种长螺旋钻孔中心泵压混凝土的施工方法和机具，是利用混凝土拖式泵将搅拌好的混凝土通过泵送管，从钻孔机动力头的空心主轴压到空心螺旋钻杆中，在钻机钻到预定深度后提钻时，边提钻边把混凝土灌到桩孔中，形成圆柱状柱体。这种方法广泛应用到复合地基的工程中，施工机具也日臻完善。
此后许多施工单位和研究院所又进行了钻孔中心泵压灌混凝土后插入钢筋笼形成钢筋笼混凝土灌注桩的试验和施工。采用的机具大多是中小型普通电动振动锤或振动电机，与钢筋笼上端连接，边振动边沉入钢筋笼。这种借用的沉笼设备有许多缺陷，比如振动设备与钢筋笼上端连接，在沉笼过程中同时也振捣密实了混凝土，增加了钢筋笼下沉的阻力，甚至使钢筋笼沉不到预定的深度，不能完成施工，造成较大损失。又如普通振动锤吊点在顶部，起吊钢筋笼时是从水平位置起吊，逐渐提升到垂直位置。在起吊时就存在对钢筋笼施加较大附加弯矩的缺点。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是，针对已知技术中在后插笼工作时所遇到的沉笼过程中增加下沉阻力、起吊时对沉笼施加较大附加弯矩等诸多不利因素，因此需要重新提供一种后插笼装置，以克服现有技术中存在的不足之处。为了实现本实用新型的目的，是采用以下技术方案来完成的，混凝土灌注柱后插钢筋笼的装置，包括振动锤、空心钢管、钢筋笼、钢索，其特征在于，该沉笼装置的专用振动锤采用中低振动频率，振动锤与一根放置在钢筋笼内孔的空心钢管刚性连接；钢管下端压在钢筋笼锥形未端的横向十字筋上，钢筋笼上端与振动锤柔性连接，振动锤上设有隔振器钢架与振动器，该钢架与振动器两侧铰接，铰接点有两个，设在振动器两侧、振动锤重心位置的横向轴线上。所述空心钢管下端开口，其中部、上部开通气孔2-3个。
本实用新型提供的技术方案的优点是振动锤的激振力通过钢管传到钢筋笼的底端，对钢筋笼产生竖直向下单向冲击力，不会引起钢筋笼的双向振动；钢筋笼是柔性体，静压力和单向振动冲击力对主筋产生拉力而不是压力，有利于力的传输和钢筋笼的下沉；振动锤采用中低频减弱了钢管对混凝土的振动密实作用；钢管下部开口，中上部开通气孔，使混凝土进入钢管内腔，不至于造成桩孔中混凝土的溢出。悬吊隔振器与振动器的铰接方式和连接位置的方案也排除了因锤的自重对钢筋笼产生的起吊附加弯矩。使后插笼施工工艺有了可靠的保证。本装置受力合理，使后插笼的效率高，连接简便，成桩质量好，成功率大幅度提高，扩展了中心压混凝土灌注桩的应用范围。不但可以应用于复合地基加固工程，还可以用于建筑基础的工程桩和护坡桩的施工工程，从而带来极大的经济效益和社会效益。
图1为振动沉笼装置与钢筋笼连接示意图图2为图1的AA剖面视图图3为起吊钢筋笼初始状态示意图具体实施方式
参照照图1，后沉笼装置由隔振器铰接式振动锤1和与之刚性连接的空心钢管2组成。钢管2安放在圆形截面的钢筋笼3的中心轴线上部位，钢管下部与钢筋笼锥形底部的横向十字筋3-1接触，可传递冲击压力。钢管下端部2-2开口，不封堵。管中部和上部开通气孔2-1。开孔数量2-3个，直径约φ20。钢筋笼3与振动锤1通过钢索4互相柔性连接。振动锤1的隔振器的钢架1-1与振动器1-2铰接。共有2个铰接点1-3。铰接点1-3布置在振动器1-2的两侧，2个铰接点1-3的连接线通过振动器1-2的重心。
本方案与一般振动锤笼装置相比，在后插笼工艺实施过程当中具有明显的特点。现在常用的振动插笼装置是将振动锤或振动电动与钢筋笼顶部连接。钢筋笼在桩孔混凝土中振动下沉的过程中，钢筋笼整体产生振动，使混凝土不断振动密实，一般小型振动锤的振动电机振动频率都在1100min-1以上，振动电机不但产生竖直方向振动，还会产生水平方向振动，有利于混凝土的振捣密实，但是在沉笼过程中恰恰不希望混凝土过早密实强化，以免增加钢筋笼下沉阻力。另外振动锤或振动电机压在钢筋笼顶部使钢筋笼受压，易使其失稳产生弯曲。以上所述均对沉笼产生非常不利的影响，使沉笼施工达不到预想的效果。本实用新型是通过一根空心钢管将专用振动锤的静压力和振动冲击力传到钢筋的下部，钢管本身承受拉力，不会产生弯曲变形。振动锤采用中低频500-850min-1振动频率，在振动锤的带动下只作垂直方向的振动，对混凝土的扰动弱，扰动范围小，因此混凝土不易被振动密实，有利于钢筋笼的下沉。钢管下端开口，中上部开通气孔，能使桩孔中的混凝土在下沉过程中进入钢管内腔，不至使混凝土溢出桩孔造成浪费或导致混凝土质量问题。
参照图2，本图描述了钢筋笼起吊状态的受力情况，起吊时钢筋笼3、钢管2、振动锤1处于水平状态，一般常用的振动锤吊点在振动锤的顶部。这就使振动锤本身的重力对吊点位置形成附加弯矩，对起吊钢筋笼非常不利，会引起钢筋笼的弯曲变形。振动锤的起吊隔振器在起吊时可绕1-3绞点旋转，起吊点与振动器1-2的重心重合，附加弯矩变为零。这样排除了由于振动锤自身的重力对钢筋笼弯曲产生的影响，同时钢管放在钢筋笼内腔中心，也增加了整体刚度。使钢筋笼顺利起吊，不产生塑性弯曲变形，有利于后插笼的工艺进行，确保成桩的质量。隔振器与振动锤绞接便于在水平位置与钢管的连接与拆卸。
综上所述，本实用新型适用于基础工程桩和护坡桩长螺旋钻孔中心泵压混凝土后插笼成桩施工工艺。具有受力合理，连接简便，沉笼效果好，成桩质量好等优点，有着广泛的推广价值。
权利要求1.混凝土灌注柱后插钢筋笼的装置，包括振动锤、空心钢管、钢筋笼、钢索，其特征在于，该沉笼装置的专用振动锤采用中低振动频率，振动锤与一根放置在钢筋笼内孔的空心钢管刚性连接；钢管下端压在钢筋笼锥形未端的横向十字筋上，钢筋笼上端与振动锤柔性连接，振动锤上设有隔振器钢架与振动器，该钢架与振动器两侧铰接。
2.根据权利要求1所述的混凝土灌注柱后插钢筋笼的装置，其特征在于，铰接点有两个，设在振动器两侧、振动锤重心位置的横向轴线上。
3.根据权利要求1所述的混凝土灌注柱后插钢筋笼的装置，其特征在于，所述空心钢管下端开口，其中部、上部开通气孔2-3个。
专利摘要混凝土灌注柱后插钢筋笼的装置，属于建筑施工领域，包括振动锤、空心钢管、钢筋笼、钢索，其特征在于，该沉笼装置的专用振动锤采用中低振动频率，振动锤与一根放置在钢筋笼内孔的空心钢管刚性连接；钢管下端压在钢筋笼锥形末端的横向十字筋上，钢筋笼上端与振动锤柔性连接，振动锤上设有隔振器钢架与振动器，该钢架与振动器两侧铰接。本装置受力合理，使后插笼的效率高，连接简便，成桩质量好，成功率大幅度提高，扩展了中心压混凝土灌注柱的应用范围。不但可以应用于复合地基加固工程，还可以用于建筑基础的工程桩和护坡桩的施工工程，从而带来极大的经济效益和社会效益。
文档编号E02D7/00GK2704614SQ20032012182
公开日2005年6月15日 申请日期2003年11月26日 优先权日2003年11月26日
发明者常乃麟 申请人:常乃麟