本發(fā)明屬于支盤(pán)樁領(lǐng)域,特別涉及一種支盤(pán)灌注樁及其成形裝置。
背景技術(shù):
普通擠擴(kuò)支盤(pán)樁是在原普通灌注樁基礎(chǔ)上增加設(shè)置承力盤(pán)或整理分支而成,樁身由主樁、底盤(pán)、中盤(pán)、頂盤(pán)及數(shù)個(gè)分支所組成。增加的支盤(pán)使整個(gè)樁基的受力機(jī)理發(fā)生根本性的改變,在成樁過(guò)程中,對(duì)支盤(pán)樁成樁質(zhì)量的檢測(cè)內(nèi)容除普通灌注樁的檢測(cè)之外,還有支盤(pán)的盤(pán)徑、盤(pán)位的檢測(cè)項(xiàng)目。
現(xiàn)有支盤(pán)樁的支盤(pán)厚度不均,與支盤(pán)厚度均勻的擠擴(kuò)樁相比存在一定的受力缺陷?,F(xiàn)有成樁工具有dx擠擴(kuò)裝置與yzj型支盤(pán)擠擴(kuò)機(jī)。支盤(pán)樁檢測(cè)包括孔深檢測(cè)、孔徑和盤(pán)徑檢測(cè)??讖胶捅P(pán)徑檢測(cè)可以歸為3類(lèi):1、檢測(cè)成孔后鉆頭直徑;2、采用井徑儀進(jìn)行抽檢;3、用聲波孔壁測(cè)定儀檢測(cè)。
采用dx擠擴(kuò)裝置時(shí),dx多節(jié)擠擴(kuò)灌注樁(以下簡(jiǎn)稱(chēng)dx樁),是在鉆(沖)孔后向孔內(nèi)下入專(zhuān)用的dx擠擴(kuò)裝置,通過(guò)地面液壓站控制該裝置的弓壓臂的擴(kuò)張和收縮,按承載能力要求和地層土質(zhì)條件在樁身不同部位擠壓出3岔分布或3n岔(n為擠擴(kuò)次數(shù))分布的擴(kuò)大岔腔或近似的圓錐盤(pán)狀的擴(kuò)大頭腔后,放入鋼筋籠,灌注混凝土,形成由樁身、分岔、分承力盤(pán)和樁根共同承載的樁型。但其設(shè)計(jì)參數(shù)及承載力計(jì)算公式尚需進(jìn)一步完善,擠擴(kuò)力還需增大。按現(xiàn)有裝置,承力盤(pán)和承力岔可設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)n<40擊的粉土和砂土中;也可以設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)n≥40擊的粉土、砂土和卵礫石層的頂面上。如果增大擠擴(kuò)壓力,則可在比上述土層更硬的土層中擠擴(kuò)。
采用yzj型支盤(pán)擠擴(kuò)機(jī)(單向液壓油缸兩支腔擠擴(kuò)機(jī))單缸單向往下擠壓,擠擴(kuò)過(guò)程中擠擴(kuò)臂上部產(chǎn)生“臨空區(qū)”,對(duì)土體擾動(dòng)大,沉渣多,擠擴(kuò)過(guò)程中活塞桿單向外伸運(yùn)動(dòng),活塞桿受壓,兩擠擴(kuò)臂對(duì)活塞桿不能穩(wěn)固支撐,在橫向力不平衡時(shí)作用力矩大,活塞桿易彎曲受損。一次擠擴(kuò)完成一字形兩支擴(kuò)大腔在土體受力不均或孔壁偏斜時(shí),擠擴(kuò)機(jī)不能準(zhǔn)確與樁身軸心對(duì)中。此外,需要指出的是,yzj型擠擴(kuò)支盤(pán)成形機(jī)的主要技術(shù)特征已被zky-100型擴(kuò)孔器及日本久保田鐵工株式會(huì)社的擠擴(kuò)裝置專(zhuān)利(1978)的主要特征所涵蓋。
用聲波孔壁測(cè)定儀檢測(cè)主要是由振蕩器產(chǎn)生一定頻率的電脈沖信號(hào),經(jīng)過(guò)處理可以得出測(cè)量的孔壁孔徑。用滑線(xiàn)電阻井徑儀和聲波孔壁測(cè)定儀檢測(cè)時(shí),都需將擠擴(kuò)支盤(pán)主機(jī)頭起吊并提升出樁孔,再將測(cè)試儀器從孔口放入;也即,需要另外一個(gè)工序,而不是在支盤(pán)擠擴(kuò)的同時(shí)就一并完成;井徑儀工作時(shí),對(duì)所測(cè)區(qū)域是井徑臂與樁孔的接觸的兩點(diǎn),工作區(qū)域小,工作效率不高;此外,樁孔擠擴(kuò)之后,樁孔之內(nèi)存在著淤泥和水,工作條件比較惡劣,對(duì)滑線(xiàn)電阻井徑儀的四個(gè)井臂的張開(kāi)和收攏都造成一定的影響,對(duì)井徑儀提升拉桿的在滑動(dòng)工況下的密封防水有嚴(yán)格的要求。
通過(guò)上述可見(jiàn),現(xiàn)有的成樁裝置存在如下缺點(diǎn):
1)采用擠擴(kuò)臂進(jìn)行擠擴(kuò),擠擴(kuò)出的支盤(pán)厚度不均,易夾土;
2)多次擠擴(kuò)時(shí)擠擴(kuò)臂往往不能順利回位,造成擠擴(kuò)裝置出孔困難或斷臂;
3)易受工作環(huán)境影響,適用范圍較小,對(duì)防水密封性能有很高的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種支盤(pán)灌注樁及其成形裝置
本發(fā)明提供了一種支盤(pán)灌注樁成形裝置,包括:
擠擴(kuò)組件,包括液壓千斤頂和推進(jìn)腔,所述液壓千斤頂水平布置于所述推進(jìn)腔的內(nèi)側(cè),所述液壓千斤頂?shù)捻敵龆伺c所述推進(jìn)腔的內(nèi)側(cè)固定連接,與所述液壓千斤頂?shù)捻敵龆讼鄬?duì)的所述液壓千斤頂?shù)牧硪欢伺c液壓千斤頂連接塊固定連接;
接長(zhǎng)桿,包括上接長(zhǎng)桿和下接長(zhǎng)桿,所述上接長(zhǎng)桿的一端和所述液壓千斤頂連接塊的頂面固定連接;所述上接長(zhǎng)桿的另一端和鉆孔機(jī)的鉆桿的端部連接;所述下接長(zhǎng)桿的一端和所述液壓千斤頂連接塊的底面固定連接。
優(yōu)選地,所述液壓千斤頂和所述推進(jìn)腔的數(shù)量相等;所述推進(jìn)腔的數(shù)量為多個(gè);進(jìn)一步優(yōu)選地,所述液壓千斤頂和所述推進(jìn)腔的數(shù)量均為四個(gè);所述液壓千斤頂連接塊具有與所述液壓千斤頂相對(duì)應(yīng)的四個(gè)面以供所述液壓千斤頂固定連接在所述液壓千斤頂連接塊上。
優(yōu)選地,所述上接長(zhǎng)桿和所述下接長(zhǎng)桿均為薄壁空心結(jié)構(gòu),并且均可以接長(zhǎng);所述推進(jìn)腔為弧形結(jié)構(gòu),多個(gè)所述推進(jìn)腔均完全收攏時(shí)形成一個(gè)完整的空心圓柱體。
優(yōu)選地,所述液壓千斤頂上設(shè)有進(jìn)油管接入口和回油管接入口;其中,所述進(jìn)油管接入口通過(guò)油管與進(jìn)油總管相連,以向所述液壓千斤頂內(nèi)輸入液壓油,從而使得所述液壓千斤頂驅(qū)動(dòng)所述推進(jìn)腔擠擴(kuò)土體形成支盤(pán);所述回油管接入口通過(guò)油管與回油總管相連,以將所述液壓千斤頂內(nèi)的液壓油輸出,從而使得所述液壓千斤頂將所述推進(jìn)腔收回。
優(yōu)選地,所述支盤(pán)灌注樁成形裝置還包括:護(hù)筒,所述護(hù)筒分為上護(hù)筒和下護(hù)筒;所述上護(hù)筒和所述下護(hù)筒的內(nèi)部均設(shè)有護(hù)筒支撐板以防止所述護(hù)筒變形;所述上護(hù)筒通過(guò)所述護(hù)筒支撐板與所述上接長(zhǎng)桿和所述液壓千斤頂連接塊連接成為一個(gè)整體;所述下護(hù)筒通過(guò)另一個(gè)所述護(hù)筒支撐板與所述下接長(zhǎng)桿和所述液壓千斤頂連接塊連接成為一個(gè)整體。
優(yōu)選地,所述擠擴(kuò)組件位于所述上護(hù)筒和所述下護(hù)筒之間,并且所述擠擴(kuò)組件的所有推進(jìn)腔均完全收攏時(shí)形成的空心圓柱的直徑與所述護(hù)筒的直徑基本相同。
優(yōu)選地,所述上接長(zhǎng)桿的另一端和鉆孔機(jī)的鉆桿的端部為可拆卸連接,優(yōu)選為通過(guò)法蘭連接。
優(yōu)選地,所述支盤(pán)灌注樁成形裝置還包括:活瓣空腔,所述活瓣空腔的前面板為弧形結(jié)構(gòu),上、下面具有蓋板,并且通過(guò)所述上、下面上的蓋板包覆在所述推進(jìn)腔的外表面上;所述活瓣空腔的一端通過(guò)鉸鏈連接在所述推進(jìn)腔的外側(cè)面上,所述活瓣空腔的另一端的所述上、下面分別與一根復(fù)位彈簧的一端相連,所述復(fù)位彈簧的另一端與所述液壓千斤頂連接塊固定連接。
優(yōu)選地,所述活瓣空腔的一端通過(guò)所述鉸鏈連接在所述推進(jìn)腔的外側(cè)面的1/3處;所述活瓣空腔和所述推進(jìn)腔的數(shù)量相等;所述推進(jìn)腔為弧形結(jié)構(gòu);進(jìn)一步優(yōu)選地,所述活瓣空腔的前面板的弧長(zhǎng)與所述推進(jìn)腔的弧長(zhǎng)相等。
一種使用上述任一個(gè)支盤(pán)灌注樁成形裝置制備得到的具有多個(gè)支盤(pán)的支盤(pán)灌注樁,所述具有多個(gè)支盤(pán)的支盤(pán)灌注樁具有相互間隔設(shè)置的多個(gè)支盤(pán)和多節(jié)柱狀樁體。
本發(fā)明提供的支盤(pán)灌注樁成形裝置結(jié)構(gòu)合理,重量輕,使用方便,施工速度快,使用它制備的支盤(pán)厚度均勻,在制備支盤(pán)的過(guò)程中也不易夾土;而且多次擠擴(kuò)后推進(jìn)腔也可以順利收回,方便整個(gè)裝置在鉆孔中自由移動(dòng);此外,該裝置使用范圍廣,不易受工作環(huán)境的影響,也不需要特殊的防水密封處理。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在如下的具體實(shí)施方式部分詳細(xì)描述。
附圖說(shuō)明
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
圖1為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的支盤(pán)灌注樁成形裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖,示出了工作時(shí)推進(jìn)腔完全頂出時(shí)的結(jié)構(gòu);
圖2為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的支盤(pán)灌注樁成形裝置的擠擴(kuò)組件的結(jié)構(gòu)示意圖,示出了推進(jìn)腔完全收回時(shí)的結(jié)構(gòu);
圖3為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的支盤(pán)灌注樁成形裝置的擠擴(kuò)組件的結(jié)構(gòu)示意圖,示出了推進(jìn)腔完全頂出時(shí)的結(jié)構(gòu);
圖4為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的支盤(pán)灌注樁成形裝置的擠擴(kuò)組件的結(jié)構(gòu)示意圖,示出了具有活瓣空腔時(shí)的推進(jìn)腔完全收回時(shí)的結(jié)構(gòu);
圖5為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的支盤(pán)灌注樁成形裝置的擠擴(kuò)組件的結(jié)構(gòu)示意圖,示出了具有活瓣空腔時(shí)的推進(jìn)腔完全頂出時(shí)的結(jié)構(gòu);
圖6為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的支盤(pán)灌注樁成形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,示出了工作時(shí)推進(jìn)腔完全收回時(shí)的結(jié)構(gòu);
圖7為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的支盤(pán)灌注樁成形裝置的仰視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為使用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的支盤(pán)灌注樁成形裝置制備得到的具有多個(gè)圓盤(pán)的混凝土灌注樁。
其中,圖中的附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
1圓盤(pán)2柱狀樁體3下護(hù)筒4上護(hù)筒
5護(hù)筒支撐板6進(jìn)油總管7上接長(zhǎng)桿8回油總管
9活瓣空腔10鉸鏈11推進(jìn)腔12下接長(zhǎng)桿
13液壓千斤頂連接塊14回油管接入口15液壓千斤頂
16進(jìn)油管接入口17復(fù)位彈簧
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
如圖1-7所示,本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了一種支盤(pán)灌注樁成形裝置,包括擠擴(kuò)組件和接長(zhǎng)桿。其中:
擠擴(kuò)組件(例如,擠擴(kuò)腔),包括液壓千斤頂15和推進(jìn)腔11。液壓千斤頂15水平布置于推進(jìn)腔11的內(nèi)側(cè)。液壓千斤頂15的頂出端與推進(jìn)腔11的內(nèi)側(cè)固定連接(例如,焊接)。與液壓千斤頂15的頂出端相對(duì)的液壓千斤頂15的另一端與液壓千斤頂連接塊13固定連接(例如,焊接)。液壓千斤頂15和推進(jìn)腔11的數(shù)量相等;例如,液壓千斤頂15和推進(jìn)腔11的數(shù)量均可以為兩個(gè)或兩個(gè)以上(例如,三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè))。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,如圖3所示,液壓千斤頂15和推進(jìn)腔11的數(shù)量均為四個(gè),液壓千斤頂連接塊13具有與液壓千斤頂15相對(duì)應(yīng)的四個(gè)面以供液壓千斤頂15固定連接在液壓千斤頂連接塊13上。推進(jìn)腔11為弧形結(jié)構(gòu),所有的推進(jìn)腔11均完全收攏時(shí)形成一個(gè)完整的空心圓柱體。
如圖2、圖3和圖5所示,液壓千斤頂15上設(shè)有進(jìn)油管接入口16和回油管接入口14。其中,進(jìn)油管接入口16通過(guò)油管與進(jìn)油總管6相連,以向液壓千斤頂15內(nèi)輸入液壓油,從而使得液壓千斤頂15可以驅(qū)動(dòng)推進(jìn)腔11擠擴(kuò)土體形成支盤(pán)?;赜凸芙尤肟?4通過(guò)油管與回油總管8相連,以將液壓千斤頂15內(nèi)的液壓油輸出,從而使得液壓千斤頂15可以將推進(jìn)腔11收回。
接長(zhǎng)桿,包括上接長(zhǎng)桿7和下接長(zhǎng)桿12。上接長(zhǎng)桿7和下接長(zhǎng)桿12均可以為薄壁空心結(jié)構(gòu),并且均可以根據(jù)需要接長(zhǎng)(例如,通過(guò)套接或者螺接另外一根接長(zhǎng)桿接長(zhǎng))。上接長(zhǎng)桿7的一端和液壓千斤頂連接塊13的頂面固定連接。上接長(zhǎng)桿7的另一端可以和鉆孔機(jī)的鉆桿的端部連接,優(yōu)選為可拆卸連接,例如可以通過(guò)法蘭連接。下接長(zhǎng)桿12的一端和液壓千斤頂連接塊13的底面固定連接。
本發(fā)明的支盤(pán)灌注樁成形裝置還可以包括護(hù)筒。如圖1所示,護(hù)筒可以分為上護(hù)筒4和下護(hù)筒3。上護(hù)筒4和下護(hù)筒3的內(nèi)部均設(shè)有護(hù)筒支撐板5以防止護(hù)筒變形。如圖6和圖7所示,護(hù)筒支撐板5可以為互相交叉設(shè)置的兩塊。上護(hù)筒4通過(guò)護(hù)筒支撐板5與上接長(zhǎng)桿7和千斤頂連接塊13連接成為一個(gè)整體,下護(hù)筒3通過(guò)另一個(gè)護(hù)筒支撐板(未圖示)與下接長(zhǎng)桿12和千斤頂連接塊13連接成為一個(gè)整體。
擠擴(kuò)組件位于上護(hù)筒4和下護(hù)筒3之間,并且擠擴(kuò)組件的所有推進(jìn)腔11均完全收攏時(shí)形成的空心圓柱的直徑與護(hù)筒的直徑基本相同(“基本相同”是指所有推進(jìn)腔11均完全收攏時(shí),二者的直徑相差不大(比如相差2cm以?xún)?nèi)),可以順利的通過(guò)鉆孔而不會(huì)被卡住)。護(hù)筒的直徑與普通樁(沒(méi)有盤(pán)的柱狀樁)的直徑相等(也即,上護(hù)筒4和下護(hù)筒3的直徑與鉆孔的直徑基本相等),例如可以為660-700mm,優(yōu)選680mm。由于護(hù)筒和推進(jìn)腔11完全收攏時(shí)的尺寸相同,使得推進(jìn)腔11在一次推擠作業(yè)結(jié)束收回后,可以在鉆孔中自由的上下移動(dòng),方便了整個(gè)裝置的使用。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,為了避免當(dāng)推進(jìn)腔11向外頂出時(shí),相鄰的推進(jìn)腔11之間形成空隙,使得不能形成完整的圓盤(pán)狀空間,進(jìn)而不能形成具有完整的圓盤(pán)的支盤(pán)灌注樁,可以設(shè)置活瓣空腔9。如圖4和圖5所示,活瓣空腔9的前面板為弧形,活瓣空腔9的上、下面具有蓋板,并且通過(guò)上、下面上的蓋板包覆在推進(jìn)腔11的外表面上?;畎昕涨?的一端通過(guò)鉸鏈10連接在推進(jìn)腔11的外側(cè)面(即,與土體接觸的頂出面)上,優(yōu)選連接在推進(jìn)腔11的外側(cè)面的1/3處(連接在推進(jìn)腔11的外側(cè)面的1/3處可以更好的彌補(bǔ)因推進(jìn)腔11頂出時(shí)半徑變大在推進(jìn)腔11之間出現(xiàn)的空隙,這樣就能夠使擴(kuò)擠出的圓柱形支盤(pán)一次成形)?;畎昕涨?的另一端的上、下面分別與一根復(fù)位彈簧17的一端連接,復(fù)位彈簧17的另一端與液壓千斤頂連接塊13固定連接,從而可以使得當(dāng)推進(jìn)腔11向外頂進(jìn)和向內(nèi)收回時(shí),活瓣空腔9能夠始終沿推進(jìn)腔11的外表面滑動(dòng)而不會(huì)脫離推進(jìn)腔11。而且,當(dāng)推進(jìn)腔11向外頂進(jìn)時(shí),可以有效填補(bǔ)多個(gè)推進(jìn)腔11之間形成的空隙,使得多個(gè)推進(jìn)腔11在向外頂進(jìn)時(shí),外側(cè)面始終保持形成一個(gè)完整的圓環(huán),從而保證在土體中形成一個(gè)完整的厚度均勻的圓盤(pán)狀空間,以進(jìn)一步形成具有完整的圓盤(pán)的支盤(pán)灌注樁。優(yōu)選地,活瓣空腔9的前面板的弧長(zhǎng)與推進(jìn)腔11的弧長(zhǎng)相等,這樣就能充分彌補(bǔ)因推進(jìn)腔11向土體頂出時(shí)因半徑變大而出現(xiàn)的空隙,使擠擴(kuò)出的圓柱盤(pán)成為一個(gè)整體且一次成形,而且不會(huì)影響推進(jìn)腔11的收攏。由于本發(fā)明采用了上述的推進(jìn)腔11結(jié)合活瓣空腔9的結(jié)構(gòu)方式,使得推進(jìn)腔11在推進(jìn)和收回的過(guò)程中都不容易產(chǎn)生夾土現(xiàn)象,進(jìn)而影響整個(gè)裝置的連續(xù)使用。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,為了將多個(gè)擠擴(kuò)組件連接起來(lái),以一次性制備如圖8所示的多盤(pán)灌注樁(圖8中的多盤(pán)灌注樁包括多個(gè)圓盤(pán)1(即:圓柱形支盤(pán))和多節(jié)柱狀樁體2),可以通過(guò)接長(zhǎng)桿將多個(gè)擠擴(kuò)組件連接起來(lái)。例如,通過(guò)一個(gè)擠擴(kuò)組件的上接長(zhǎng)桿7與另一個(gè)擠擴(kuò)組件的下接長(zhǎng)桿12連接(優(yōu)選為可拆卸連接(例如,通過(guò)法蘭連接、套接或者螺接))起來(lái),或者通過(guò)一個(gè)擠擴(kuò)組件的下接長(zhǎng)桿12與另一個(gè)擠擴(kuò)組件的上接長(zhǎng)桿7連接起來(lái),從而形成具有兩個(gè)擠擴(kuò)組件的支盤(pán)灌注樁成形裝置。進(jìn)一步地,可以重復(fù)使用上述方式,形成具有多個(gè)擠擴(kuò)組件的支盤(pán)灌注樁成形裝置。
下面舉例說(shuō)明使用本發(fā)明提供的支盤(pán)灌注樁成形裝置制備具有多盤(pán)的支盤(pán)灌注樁的方法。
當(dāng)用于制備具有多盤(pán)的支盤(pán)灌注樁的圓柱形鉆孔成型以后,根據(jù)鉆孔的深度選擇與鉆孔的深度基本相等的上接長(zhǎng)桿7,將上接長(zhǎng)桿7的另一端通過(guò)法蘭連接到鉆孔機(jī)的鉆桿端部,然后將進(jìn)油總管6和回油總管8分別與鉆孔機(jī)液壓站對(duì)接。操縱鉆孔機(jī)將擠擴(kuò)組件伸至鉆孔內(nèi)需要設(shè)置支盤(pán)的深度,啟動(dòng)液壓站,使得液壓油進(jìn)入液壓千斤頂15,從而驅(qū)動(dòng)推進(jìn)腔11向土體內(nèi)水平推進(jìn)以擠擴(kuò)土體。在擠擴(kuò)過(guò)程中,推進(jìn)腔11水平頂進(jìn)到土體中,包覆在推進(jìn)腔11的外表面上的活瓣空腔9可以隨著推進(jìn)腔11的運(yùn)動(dòng)而相對(duì)推進(jìn)腔11滑動(dòng),從而充分填補(bǔ)由于推進(jìn)腔11向外頂出時(shí),相鄰的推進(jìn)腔11之間形成的空隙,能夠使擠擴(kuò)出的圓柱形圓盤(pán)成為一個(gè)完整的圓盤(pán)且一次成形。由于上護(hù)筒4和下護(hù)筒3的作用(上護(hù)筒4和下護(hù)筒3的直徑與鉆孔的直徑基本相同),同時(shí)護(hù)筒支撐板5對(duì)上護(hù)筒4和下護(hù)筒3的支撐保護(hù),使得上護(hù)筒4和下護(hù)筒3緊靠鉆孔的壁,在推進(jìn)腔11擠擴(kuò)土體的過(guò)程中,鉆孔壁的土體的變形受到抑制,從而使得圓柱形土體空腔(即,支盤(pán)孔腔體)周?chē)耐馏w不容易發(fā)生塌落和突出。
當(dāng)推進(jìn)腔11頂進(jìn)到設(shè)計(jì)位置后就能夠在土體中形成規(guī)定尺寸的圓柱形土體空腔。然后,液壓油通過(guò)液壓千斤頂15上的回油管接入口14經(jīng)由油管和回油總管8流回液壓站,推進(jìn)腔11收回。在推進(jìn)腔11收回的過(guò)程中,活瓣空腔9在復(fù)位彈簧17的作用下重新返回到包覆在推進(jìn)腔11的外表面上,并且由于活瓣空腔9的上、下面上的蓋板包覆在推進(jìn)腔11的外表面上,因此不會(huì)脫離推進(jìn)腔11,保證了活瓣空腔完整順利復(fù)位。然后通過(guò)鉆孔機(jī)將支盤(pán)灌注樁成形裝置移動(dòng)到另一個(gè)需要設(shè)置支盤(pán)的深度,重復(fù)上述操作即可以得到具有多個(gè)圓盤(pán)的支盤(pán)灌注樁孔。待具有多個(gè)圓盤(pán)的支盤(pán)灌注樁孔施工完畢后,可以向樁孔內(nèi)灌注混凝土,從而形成如圖8所示的具有多個(gè)圓盤(pán)的混凝土灌注樁。
本發(fā)明還涉及使用上述支盤(pán)灌注樁成形裝置制備得到的具有多個(gè)支盤(pán)的支盤(pán)灌注樁,具有多個(gè)支盤(pán)的支盤(pán)灌注樁具有相互間隔設(shè)置的多個(gè)支盤(pán)和多節(jié)柱狀樁體。
如圖8所示,在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,具有多個(gè)支盤(pán)的支盤(pán)灌注樁具有相互間隔設(shè)置的多個(gè)圓盤(pán)1和多節(jié)柱狀樁體2。圓盤(pán)1的直徑可以為800-1200mm,優(yōu)選1000mm,厚度可以為180-220mm,優(yōu)選200mm。柱狀樁體2的直徑可以為600-800mm,優(yōu)選700mm。
如上所述,使用本發(fā)明提供的支盤(pán)灌注樁成形裝置,可以在土中形成多個(gè)盤(pán)腔,灌注混凝土固化后可以形成厚度均勻的盤(pán)體,豎向承載時(shí)各個(gè)圓盤(pán)1(圓柱形支盤(pán))的下表面受到被動(dòng)土壓力作用。例如,對(duì)于長(zhǎng)25m直徑700mm的灌注樁,每4.0m設(shè)1道盤(pán),共設(shè)六道盤(pán),盤(pán)外徑1000mm、內(nèi)徑700mm、盤(pán)厚度取250mm,經(jīng)數(shù)值模擬與分析得知該混凝土灌注樁的豎向承載力是普通樁的2倍之多,豎向位移大幅減小,大大改善了灌注樁的豎向承載性能。同時(shí),六道盤(pán)僅消耗混凝土0.6m3,而25m長(zhǎng),半徑350mm的普通樁消耗混凝土9.6m3,新增混凝土用量占比僅為6.25%。
此外,采用多個(gè)支盤(pán)的支盤(pán)灌注樁還可以提高混凝土灌注樁的豎向承載特性,在承載力相等的條件下,樁體長(zhǎng)度縮短,從而減少鉆孔長(zhǎng)度與混凝土的用量,因此降低了施工費(fèi)用。
采用液壓千斤頂推動(dòng)擠擴(kuò)腔進(jìn)行擴(kuò)擠,擴(kuò)擠出的支盤(pán)厚度均勻,解決了傳統(tǒng)擴(kuò)擠裝置易夾土的弊端,多次擠擴(kuò)時(shí)擠擴(kuò)腔能順利回位,不會(huì)造成擠擴(kuò)裝置出孔困難。
在推進(jìn)腔的1/3處增加了活瓣空腔,該活瓣空腔的弧長(zhǎng)與推進(jìn)腔的弧長(zhǎng)相等,這樣就能彌補(bǔ)因推進(jìn)腔頂出時(shí)半徑變大而出現(xiàn)的空隙,能夠使擴(kuò)擠出的圓盤(pán)一次成形。該裝置重量輕,易操作,施工速度快。
該裝置設(shè)有護(hù)筒和半封閉的擴(kuò)擠腔,護(hù)筒緊靠孔壁,擴(kuò)擠腔擴(kuò)擠土體時(shí),孔壁土體變形受到限制,腔體周?chē)馏w不易發(fā)生塌落和突出。
根據(jù)上述內(nèi)容可知,本發(fā)明提供的支盤(pán)灌注樁成形裝置結(jié)構(gòu)合理,重量輕,使用方便,施工速度快,使用它制備的支盤(pán)厚度均勻,在制備支盤(pán)的過(guò)程中也不易夾土;而且多次擠擴(kuò)后推進(jìn)腔也可以順利收回,方便整個(gè)裝置在鉆孔中自由移動(dòng);此外,該裝置使用范圍廣,不易受工作環(huán)境的影響,也不需要特殊的防水密封處理。
由技術(shù)常識(shí)可知,本發(fā)明可以通過(guò)其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,上述公開(kāi)的實(shí)施方案,就各方面而言,都只是舉例說(shuō)明,并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。