一種基坑用立柱樁的制作方法
【專利說明】一種基坑用立柱樁
[0001]本申請是申請日為:2013年8月15日，申請?zhí)枮?2013103554264，發(fā)明名稱為:一種基坑用立柱粧的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及建筑基坑圍護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種基坑用立柱粧。
【背景技術(shù)】
[0003]為了保證地下結(jié)構(gòu)及基坑周邊環(huán)境的安全，需要在基坑側(cè)壁及周圍采用支撐、加固等防護(hù)措施。建筑基坑支護(hù)通常包括繞基坑邊緣設(shè)置的一組工法粧，位于工法粧內(nèi)側(cè)的圍檁梁，若干設(shè)置在圍檁梁之間的水平支撐梁及立柱粧構(gòu)成。立柱粧常與托件相連，構(gòu)成支撐體，用于支承基坑內(nèi)水平支撐梁傳來的豎向荷載及彎矩。目前基坑的立柱粧通常包括以下兩種類型:其一，利用現(xiàn)場鉆孔并澆筑混凝土構(gòu)成的灌注粧與鋼格構(gòu)柱共同組成的立柱粧；例如，中國專利公開號CN202688989U，公開日2013年01月23日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為立柱粧，包括粧體以及立柱，所述立柱包括鋼筋籠以及位于鋼筋籠頂部的格構(gòu)柱，粧體為灌注粧。當(dāng)立柱吊放到粧孔內(nèi)后澆筑混凝土構(gòu)成的灌注粧與立柱一同構(gòu)成立柱粧。這類基坑立柱粧其不僅施工難度大、耗時長，而且工程投入成本高。其二，利用現(xiàn)有的型鋼作為基坑的立柱粧。由于立柱粧中位于基坑土層下方的立柱粧部分需要保留在基坑土層中，因而由型鋼構(gòu)成的立柱粧若需要回收時，需要將位于基坑土層上方的型鋼切斷回收，其不僅回收不便，而且整個立柱粧采用型鋼構(gòu)成其成本也比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的基坑用立柱粧存在施工難度大、耗時長，工程投入成本高，且回收不便的問題，提供一種不僅施工、回收方便，而且可降低制作成本、并有利于提高基坑本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性的基坑用立柱粧。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基坑用立柱粧，包括位于立柱粧下部的混凝土預(yù)制粧及位于立柱粧上部的金屬立柱。本方案的立柱粧由混凝土預(yù)制粧及金屬立柱立柱構(gòu)成，當(dāng)立柱粧打入基坑土層內(nèi)后，混凝土預(yù)制粧位于基坑土層內(nèi)，而金屬立柱位于土層上方用于支承基坑內(nèi)水平支撐梁傳來的豎向荷載及彎矩。當(dāng)基坑支撐拆卸后，可以將金屬立柱直接拆除、回收利用；而混凝土預(yù)制粧則永久保留在基坑底部，提尚基坑本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本方案的立柱粧將打入基坑底的立柱粧用混凝土預(yù)制粧代替，并將混凝土預(yù)制粧則永久保留在基坑底部，不僅節(jié)約了鋼材，降低了工程造價，而且有利于提高基坑本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。
[0006]作為優(yōu)選，混凝土預(yù)制粧上端還設(shè)有用于連接混凝土預(yù)制粧與金屬立柱的連接端板，連接端板與混凝土預(yù)制粧為一體成型結(jié)構(gòu)，且連接端板與混凝土預(yù)制粧的混凝土粘接為一體。混凝土預(yù)制粧內(nèi)設(shè)有若干由混凝土預(yù)制粧下端往上端延伸的鋼筋骨架，且各鋼筋骨架的上端抵靠在連接端板的板面上。
[0007]由于鋼筋骨架由混凝土預(yù)制粧的下端往上端延伸設(shè)置，并且各鋼筋骨架的上端抵靠在連接端板的板面上；在將立柱粧打入基坑土層的過程中，由金屬立柱傳遞到混凝土預(yù)制粧上的壓力將直接傳遞到鋼筋骨架上，由鋼筋骨架來承受；有效避免與金屬立柱連接的混凝土預(yù)制粧頂部因承受壓力而開裂，脫落，造成混凝土預(yù)制粧被破壞，影響整個立柱粧的垂直度及支承能力。
[0008]作為優(yōu)選，金屬立柱與連接端板之間通過焊接或螺栓或法蘭或硫磺膠泥相連接。
[0009]作為另一種優(yōu)選方案，混凝土預(yù)制粧內(nèi)設(shè)有若干由混凝土預(yù)制粧下端往上端延伸的鋼筋骨架，各鋼筋骨架相互平行且均勻分布在混凝土預(yù)制粧內(nèi)，各鋼筋骨架的一端延伸至混凝土預(yù)制粧上端面外側(cè)；混凝土預(yù)制粧上端的上方設(shè)有與各鋼筋骨架相連接的承載端板，該承載端板與鋼筋骨架相垂直，且承載端板與混凝土預(yù)制粧上端面之間設(shè)有間隙；承載端板的上端面上設(shè)有若干與鋼筋骨架相對應(yīng)的連接通孔；位于混凝土預(yù)制粧上端面外側(cè)的各鋼筋骨架自下而上的插設(shè)在對應(yīng)的連接通孔內(nèi)，且承載端板與各鋼筋骨架之間通過焊接相連接，所述金屬立柱設(shè)置在承載端板的上方，且金屬立柱的下端與承載端板相連接。
[0010]由于承載端板與延伸至混凝土預(yù)制粧上端面外側(cè)的鋼筋骨架相連接，并且承載端板與混凝土預(yù)制粧上端面之間設(shè)有間隙；因而在立柱粧打入基坑土層的過程中，由金屬立柱傳遞到混凝土預(yù)制粧上的壓力將直接傳遞到鋼筋骨架上，由鋼筋骨架來承受；可避免與金屬立柱連接的混凝土預(yù)制粧頂部因承受壓力而開裂，脫落，造成混凝土預(yù)制粧被破壞，影響整個立柱粧的垂直度及支承能力。
[0011]另一方面，由于承載端板與混凝土預(yù)制粧上端面之間設(shè)有間隙，因而在立柱粧打入基坑土層的過程中，鋼筋骨架的彈性形變將主要發(fā)生在承載端板與混凝土預(yù)制粧上端面之間的鋼筋骨架上，避免混凝土預(yù)制粧內(nèi)部的鋼筋骨架發(fā)生形變，而導(dǎo)致混凝土預(yù)制粧的混凝土開裂；因而混凝土的形變極限遠(yuǎn)小于鋼筋骨架的形變極限，一旦鋼筋骨架的形變超過混凝土的形變極限時，就容易導(dǎo)致混凝土開裂。
[0012]作為優(yōu)選，連接通孔為階梯狀通孔，且連接通孔的截面積上大下??；所述插設(shè)在各連接通孔內(nèi)的鋼筋骨架的端部位于連接通孔上端口與靠近連接通孔上端口的臺階面之間；承載端板與各鋼筋骨架之間的焊接部位設(shè)置在連接通孔內(nèi)，并且焊料填充滿連接通孔上端口與靠近連接通孔上端口的臺階面之間的連接通孔，焊料表面打磨至與承載端板上表面齊平；所述承載端板上表面上還設(shè)有與承載端板相連接的連接板，且連接板下表面與承載端板上表面及焊料表面相貼合；所述金屬立柱設(shè)置在連接板的上方，且金屬立柱的下端與連接板相連接。
[0013]由于承載端板鋼筋骨架之間通過焊接相連接，并且承載端板與混凝土預(yù)制粧上端面之間設(shè)有間隙，其雖然可避免混凝土預(yù)制粧頂部因承受壓力而開裂，脫落的問題；但是在立柱粧打入基坑土層的過程中，一旦有一個鋼筋骨架與承載端板之間的焊縫開裂、失效，則很容易引起其余的鋼筋骨架與承載端板之間的焊縫開裂、失效，導(dǎo)致承載端板的承載面傾斜，進(jìn)而導(dǎo)致金屬立柱傾斜，使得整個立柱粧失效；因而本方案針對該問題進(jìn)行改進(jìn)，有效解決上述問題。
[0014]本方案將連接通孔設(shè)置為上大下小的階梯狀通孔，并將鋼筋骨架的端部這支在連接通孔上端口與靠近連接通孔上端口的臺階面之間；這樣不僅可以增大焊縫與鋼筋骨架和承載端板之間的焊接面積，而且當(dāng)焊料填充滿連接通孔上端口與靠近連接通孔上端口的臺階面之間的連接通孔后，將有一部焊縫的焊料將覆蓋在鋼筋骨架上端，此時將焊料表面打磨至與承載端板上表面齊平，并將連接板固定于承載端板上表面并與焊料表面貼合；因而在立柱粧打入基坑土層的過程中，即使鋼筋骨架與承載端板之間的焊縫開裂、失效，連接板仍舊可以可靠的通過焊料將力傳遞到鋼筋骨架上，保持連接板的承載面處于水平狀態(tài)，進(jìn)而保證金屬立柱及立柱粧處于豎直狀態(tài)。
[0015]作為優(yōu)選，承載端板與混凝土預(yù)制粧上端面之間的間距小于鋼筋骨架的直徑。由于承載端板與混凝土預(yù)制粧上端面之間的間距小于鋼筋骨架的直徑，其可有效保證在立柱粧打入基坑土層的過程中，承載端板與混凝土預(yù)制粧上端面之間的鋼筋骨架不會發(fā)生塑性形變，進(jìn)而保證金屬立柱及立柱粧處于豎直狀態(tài)。
[0016]作為優(yōu)選，混凝土預(yù)制粧為空心混凝土預(yù)制粧，混凝土預(yù)制粧的空心孔貫穿混凝土預(yù)制粧的兩端，且空心孔的橫截面呈圓形；所述各鋼筋骨架繞空心孔周向均布。
[0017]作為優(yōu)選，混凝土預(yù)制粧內(nèi)設(shè)有若干由混凝土預(yù)制粧下端往上端延伸的鋼筋骨架；并且在混凝土預(yù)制粧制作前，將各鋼筋骨架在其彈性形變內(nèi)進(jìn)行拉伸；在混凝土預(yù)制粧制作過程中保持對各鋼筋骨架的拉伸，將各鋼筋骨架上的預(yù)應(yīng)力保持在混凝土預(yù)制粧成品內(nèi)。
[0018]由于混凝土預(yù)制粧將永久保留在基坑底部，以提高基坑本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；因而本方案對混凝土預(yù)制粧內(nèi)的鋼筋骨架進(jìn)行拉伸處理，并將鋼筋骨架的預(yù)應(yīng)力保持在制成后的混凝土預(yù)制粧成品內(nèi)，因而當(dāng)保留在基坑土層內(nèi)的混凝土預(yù)制粧的兩端受到拉伸或混凝土預(yù)制粧受到擠壓時，則需要預(yù)先克服混凝土預(yù)制粧內(nèi)的預(yù)應(yīng)力，因而可以提高混凝土預(yù)制粧的抵抗能力，提高了混凝土預(yù)制粧的剛度，推遲混凝土預(yù)制粧裂縫出現(xiàn)的時間，提高混凝土預(yù)制粧的使用壽命及提高對基坑穩(wěn)固性能的貢獻(xiàn)。
[0019]作為優(yōu)選，金屬立柱為H型鋼，所述混凝土預(yù)制粧為空心混凝土預(yù)制粧。
[0020]作為優(yōu)選，混凝土預(yù)制粧為空心混凝土預(yù)制粧，混凝土預(yù)制粧的空心孔貫穿混凝土預(yù)制粧的兩端，且空心孔的橫截面呈圓形；所述空心孔內(nèi)靠近其上端與下端對應(yīng)的設(shè)有上、下兩密封蓋板，并在上、下兩密封蓋板之間的空心孔內(nèi)形成密閉的儲存腔；上、下兩密封蓋板之間的空心孔內(nèi)壁上設(shè)有若干貫穿混凝土預(yù)制粧的溢流孔，各溢流孔內(nèi)靠其外端口處設(shè)有薄壁密封板，且薄壁密封板內(nèi)側(cè)面上設(shè)有V形易破槽；所述儲存腔內(nèi)壁上自上而下等距分布有若干水袋，所述空心孔內(nèi)設(shè)有同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，上密封蓋板中部設(shè)有軸套，轉(zhuǎn)軸由空心孔上端往下穿過上密封蓋板的軸套位于儲存腔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸上與各水袋相對應(yīng)的位置分別設(shè)有沿空心孔徑向延伸的攪拌桿，所述儲存腔內(nèi)布滿干燥的膨脹水泥。
[0021]當(dāng)立柱粧上的金屬立柱拆卸回收，并將混凝土預(yù)制粧保留在基坑底部后，可以轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸(通過空心孔上端口處的轉(zhuǎn)軸帶動整根轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動)，帶動攪拌桿轉(zhuǎn)動；在攪拌桿轉(zhuǎn)動過程中將水袋破壞，使水袋內(nèi)的水流出與儲存腔內(nèi)的膨脹水泥混合，并通過攪拌桿攪拌均勻；當(dāng)膨脹水泥與水混合均勻后將發(fā)生膨脹，由于各溢流孔內(nèi)的薄壁密封板結(jié)構(gòu)薄弱且其上還設(shè)有V形易破槽，因而膨脹水泥膨脹過程中將各溢流孔薄壁密封板脹破，使膨脹水泥由各溢流孔溢出到基坑土層中；當(dāng)膨脹水泥固化后將在混凝土預(yù)制粧形成若干觸手將混凝土預(yù)制粧牢牢的固定在基坑土層中，同時也進(jìn)一步有效的提高基坑土層的穩(wěn)固性。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:不僅具有施工、回收方便的特點(diǎn)，而且可降低制作成本、并有利于提高基坑本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的一種基坑用立柱粧的爆炸圖。
[0024]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1