專利名稱：一種沉管灌注樁多料斗樁模及施工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于土木建筑工程技術領域，特別涉及一種沉管灌注樁多料斗樁模及施工方法。
背景技術：
我國地域遼闊，軟土分布很廣，沿海地區(qū)、特別是長江三角洲地區(qū)存在著許多復雜的軟土地基。在軟土地區(qū)修建公路、鐵路、橋梁等需要對軟土地基進行加固處理，而樁基及其復合地基技術是應用最為廣泛的地基處理技術。沉管灌注樁是土木建筑工程中常用的一種樁基技術，它利用錘擊打樁設備或振動沉樁設備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中，形成樁孔，然后放入鋼筋骨架并通過進料斗澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時的振動將混凝土搗實，便形成所需要的灌注樁。與一般鉆孔灌注樁比，沉管灌注樁避免了一般鉆孔灌注樁樁尖浮土造成的樁身下沉，持力不足的問題，同時也有效改善了樁身表面浮漿現(xiàn)象，另外，該工藝也更節(jié)省材料、施工速度快，造價低，因此在軟土地基處理領域被廣泛采用。在本發(fā)明之前，圓形沉管灌注樁、現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁(專利號 ZL02112538. 4)、現(xiàn)澆 X 形混凝土樁(專利號 200710020306),Y 形樁(專利號 ZL01221710. 7) 等沉管灌注樁都只采用單個進料斗(進料口)灌注混凝土，進料斗一般設置在樁模頂部， 隨著施工過程中樁模拔出，進料斗的位置不斷升高。目前這種傳統(tǒng)的單一固定進料斗灌注混凝土的方法存在以下不足進料斗位置隨著樁模拔出逐漸升高，使得混凝土灌注時必須將混凝土運送到進料斗的高度，當樁模接近完全拔出時，進料斗距離地面的高度往往在 2(T30m，這時必須將混凝土運送到2(T30m的高度，因此浪費了運輸混凝土的能量、耗費了時間、操作不便、施工效率低，且混凝土容易在運送過程中流失。此外，混凝土從很高的位置下落，增加了離析的可能性，使混凝土質量降低；從高處下落的混凝土帶有一定沖擊的能量，使得樁孔內的混凝土側向擠壓的力增大，增加了充盈系數(shù)，浪費了材料。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種經(jīng)濟、快速、簡便的沉管灌注樁多料斗樁模及施工方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種沉管灌注樁多料斗樁模，在樁模上設置2個或2個以上進料斗，其特征在于各進料斗為活動式，在樁模沉入地基時各進料斗收縮到樁模內部，在樁模拔出需灌注混凝土時各進料斗打開；每個進料斗由3塊鋼板組成，1塊鋼板位于正面，2塊鋼板位于側面，各塊鋼板之間焊接固定；樁模在進料斗的位置開有進料口 ；正面1塊鋼板尺寸比進料口稍大；各進料斗在樁模上均勻布置，相鄰兩個進料斗之間的距離為2 5m。所述活動式進料斗，正面的一塊鋼板底部通過活動鉸鏈與樁模連接，使鋼板可繞活動鉸鏈的軸轉動。所述活動式進料斗，收縮到樁模內部時，在進料斗邊緣與樁模之間設置密封圈，密封圈可為橡膠墊。所述活動式進料斗，收縮到樁模內部后，在進料斗邊緣采用螺栓與樁模固定，可沿進料斗邊緣設置1個或多個螺栓。所述活動式進料斗，正面的一塊鋼板為弧形，圓弧半徑略大于樁模半徑，進料斗閉合時該鋼板邊緣正好貼緊樁模外壁。所述活動式進料斗，側面的兩塊鋼板為三角形，三角形靠近樁模的一邊設置成彎折段，彎折段位于樁模內部，在進料斗完全打開時彎折段正好被進料口邊緣卡住，使進料斗不再往外旋轉，起到了卡位的作用。本發(fā)明一種沉管灌注樁多料斗樁模的施工方法采用以下技術步驟實現(xiàn)
(1)將沉管灌注樁樁模對準樁位，并使活動式進料斗閉合，用螺栓將進料斗在樁模上固定密封。(2)樁模在上部振動頭或錘頭的作用下逐漸下沉，到達設計標高停止，這時設置在樁模外壁的活動式進料斗跟著樁模一起下沉并埋入地基土體。(3)打開最上面一個進料斗，通過進料口向樁模內灌注一定量的混凝土。(4)振動拔管，待下一個進料斗拔出地面時停止上拔，進料斗口盡量接近地面。(5)打開該進料斗，向樁模內灌入混凝土。(6)重復步驟(4)和(5)，直到樁模完全拔出。(7)在地基中形成現(xiàn)澆混凝土樁。本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于
(1)在樁模上設置多個進料斗，進料斗拔出打開后，由于進料斗與地面接近，可通過小推車或混凝土泵直接往進料斗中灌注混凝土，不需要將混凝土輸送到離地面較高的高度， 大大節(jié)省了混凝土灌注的時間，提高了施工速度，且節(jié)省了能量，操作方便。(2)混凝土從接近地面的位置灌注到樁模，減小了混凝土下落高度，減小了離析的可能性。(3)設置多料斗減小了混凝土下落的路徑長度，從而減小了卡管的可能性。(4)由于混凝土下落高度的減小，混凝土灌注時下落的能量減小，從而減小了樁孔內混凝土向外側的擠壓，減小了充盈系數(shù)，因此節(jié)省了材料。(5)進料斗為活動式，可收縮到樁模外壁，操作方便快捷。(6)進料斗設置密封圈，密封性好，不漏水，保證了成樁質量?？傊?，本發(fā)明結構簡單、操作方便，通過對已有樁模的簡單改造可大大提高混凝土灌注的施工效率，保證了成樁質量，應用效果好。本發(fā)明不僅適用于常規(guī)沉管樁，也適用于 PCC樁，現(xiàn)澆X (Y)形樁等。下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細描述。本發(fā)明的保護范圍并不以具體實施方式
為限，而是由權利要求加以限定。


圖1本發(fā)明施工步驟示意圖，圖中(a)為樁機就位；(b)為樁模下沉；(C)為打開進料斗灌注混凝土；(d)為振動上拔，直到下一個進料斗露出地面；(e)為打開該進料斗，灌注混凝土；(f)為重復步驟(d)、(e)，直到樁模完全拔出。圖2本發(fā)明A位置進料斗打開時局部放大圖。
圖3圖2的俯視圖。
圖4圖2的左視圖。
圖5本發(fā)明B位置進料斗閉合時局部放大圖。
圖6圖5的俯視圖。
圖7圖5的左視圖。
圖中1為樁模，2為活動進料斗，3為側面鋼板，4為正面鋼板，5為活動鉸鏈，6為
固定螺栓，7為密封圈，8為彎折段，9為進料口。
具體實施例方式如圖廣圖7所示，一種沉管灌注樁多料斗樁模，在樁模(1)外壁設置兩個或兩個以上活動進料斗(2)，活動進料斗(2)由側面鋼板(3)、正面鋼板(4)和活動鉸鏈(5)等結構組成，閉合時通過固定螺栓(6)與樁模(1)固定，在正面鋼板(4)和樁模(1)之間設置密封圈(7)。每個活動進料斗(2)由一塊正面鋼板(4)和兩塊側面鋼板(3)組成，正面鋼板(4) 位于活動進料斗(2)正面，為圓弧形，圓弧半徑略大于樁模(1)半徑，其面積大于進料口(9) 的面積，側面鋼板(3)位于活動進料斗(2)兩側面，為三角形?；顒舆M料斗(2)打開時，靠近樁模(1) 一側的邊設置彎折段(8)，彎折段(8)與側面鋼板(3)垂直，往活動進料斗(2)外側延伸；相鄰的各塊鋼板之間均焊接固定連接。正面鋼板(4)下端通過活動鉸鏈(5)與樁模 (1)連接。一種沉管灌注樁多料斗樁模的施工方法采用以下技術步驟實現(xiàn)
第一步，將沉管灌注樁樁模(1)對準樁位，并使活動進料斗(2)閉合，用螺栓(6)將活動進料斗(2)的正面鋼板(4)在樁模(1)上固定。活動進料斗(2)閉合時，正面鋼板(4)繞活動鉸鏈(5)轉動，直到正面鋼板(4)邊緣與樁模(1)的外壁緊密貼合，同時側面鋼板(3)跟隨著正面鋼板(4)轉動，直到收縮到樁模(1)內部。密封圈(7)設置在正面鋼板(4)邊緣與樁模(1)之間，正面鋼板(4)頂端采用固定螺栓(6)與樁模(1)固定，當固定螺栓(6)擰緊后，正面鋼板(4)與樁模(1)之間達到完全密封。第二步，樁模(1)在上部振動頭或錘頭的作用下逐漸下沉，一開始借助施工機具的自重作用下沉，當沉樁遇到阻力時，施加一定的振動荷載，到達設計標高停止，這時設置在樁模(1)外壁的活動進料斗(2)跟著樁模(1) 一起下沉并埋入地基土體中。第三步，打開最上面一個活動進料斗(2)，通過進料口(9)向樁模(1)內灌注一定量的混凝土?；顒舆M料斗(2)打開時，先松開固定螺栓(6)，使正面鋼板(4)繞下端活動鉸鏈(5)轉動，同時側面鋼板(3)跟著正面鋼板(4) 一起轉動，從而伸出樁模(1)，直到轉動被彎折段(8)卡住，這時活動進料斗(2)完全打開。
第四步，振動拔樁模(1)，待下一個活動進料斗(2)拔出地面時停止上拔，活動進料斗(2)盡量接近地面。一般活動進料斗(2)的頂面高度低于混凝土推車的高度，方便采用混凝土推車直接往活動進料斗(2)內倒入混凝土。第五步，打開該活動進料斗(2)，向樁模(1)內灌入混凝土。第六步，重復步驟四和五，直到樁模(1)完全拔出，從而在地基中形成現(xiàn)澆混凝土沉管灌注樁。
權利要求
1.一種沉管灌注樁多料斗樁模，在樁模上設置2個或2個以上進料斗，其特征在于各進料斗為活動式，在樁模沉入地基時各進料斗收縮到樁模內部，在樁模拔出需灌注混凝土時各進料斗打開；每個進料斗由3塊鋼板組成，1塊鋼板位于正面，2塊鋼板位于側面，各塊鋼板之間焊接固定；樁模在進料斗的位置開有進料口 ；正面1塊鋼板尺寸比進料口稍大；各進料斗在樁模上均勻布置，相鄰兩個進料斗之間的距離為f 5m。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁多料斗樁模，其特征在于活動進料斗正面的一塊鋼板底部通過活動鉸鏈與樁模連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁多料斗樁模，其特征在于在活動進料斗內邊緣與樁模之間設置防水橡膠墊，使活動進料斗收縮到樁模內部時保持密封。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁多料斗樁模，其特征在于活動進料斗收縮到樁模內部后，在進料斗外邊緣采用螺栓與樁模固定。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁多料斗樁模，其特征在于活動進料斗正面的一塊鋼板為弧形，圓弧半徑略大于樁模半徑，進料斗閉合時該鋼板邊緣正好貼緊樁模外壁。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁多料斗樁模，其特征在于活動進料斗側面的兩塊鋼板為三角形，三角形靠近樁模的一邊設置成彎折段，彎折段位于樁模內部，在進料斗完全打開時彎折段正好被進料口邊緣卡住，使進料斗不再往外旋轉，起到了卡位的作用。
7.一種基于權利要求1所述的沉管灌注樁多料斗樁模的施工方法，包括以下技術步驟(1)將沉管灌注樁樁模對準樁位，并使活動式進料斗閉合，用螺栓將進料斗在樁模上固定密封；(2)樁模在上部振動頭或錘頭的作用下逐漸下沉，到達設計標高停止，這時設置在樁模外壁的活動式進料斗跟著樁模一起下沉并埋入地基土體；(3)打開最上面一個進料斗，通過進料口向樁模內灌注一定量的混凝土；(4)振動拔管，待下一個進料斗拔出地面時停止上拔，進料斗口盡量接近地面；(5)打開該進料斗，向樁模內灌入混凝土；(6)重復步驟(4)和(5)，直到樁模完全拔出，在地基中形成現(xiàn)澆混凝土樁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沉管灌注樁多料斗樁模，在樁模上設置2個或2個以上活動進料斗，各活動進料斗為活動式，每個進料斗由3塊鋼板組成，1塊鋼板位于正面，2塊鋼板位于側面，各塊鋼板之間焊接固定；樁模在進料斗的位置開有進料口；正面1塊鋼板尺寸比進料口稍大；各進料斗在樁模上均勻布置，相鄰兩個進料斗之間的距離為2~5m。本發(fā)明還公開了該多料斗樁模的施工方法，包括樁模就位、進料斗閉合、樁模下沉、打開第一個進料斗、灌注混凝土、上拔樁模、打開下一個進料斗、灌注混凝土、重復上述過程直到樁模完全拔出等技術步驟。本發(fā)明操作簡捷、提高了施工效率、節(jié)省了能量、保證了成樁質量。
文檔編號E02D5/66GK102409675SQ20111026019
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權日2011年9月5日
發(fā)明者丁選明, 于陶, 劉漢龍, 李平, 陳育民 申請人:河海大學