專利名稱：水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑工程領域，尤其是一種在水下灌注時用的防浮漿隔水裝置。
背景技術：
目前水下混凝土的灌注方法為在樁體內鋼筋籠(圖中未示出)安裝完畢后，安裝灌注導管(如圖1所示)，灌注導管底部離孔底的距離為300-500mm，灌注時，在灌注導管內放置隔水栓(如圖2所示)。灌注混凝土要有足夠的混凝土儲備量，灌注導管一次埋入混凝土灌面不應少于O. Sm。灌注混凝土時，控制灌注導管埋入混凝土深度為2-6m，不允許灌注導管提出混凝土灌注面。該方法原理混凝土拌和物是在一定的落差壓力作用下，通過密封連接的灌注導管進入到初期灌注的混凝土下面，頂托著初期灌注的混凝土及其上面的水逐步上升(如圖3所示)，將樁體內的水擠出樁體，形成連續(xù)密實的混凝土樁身。最后一次灌注混凝土一定要超灌，超灌混凝土高度一般為O. 8-lm。若樁身過長，超灌高度需相應增加。 最后鑿去超灌混凝土部分，以保證樁頂混凝土強度達到設計值。水下混凝土灌注過程請參見圖1至圖4，圖3中箭頭方向為混凝土流動方向，圖4中箭頭方向為水流動方向。上述現(xiàn)有技術存在以下不足之處1、由于水下混凝土灌注是通過灌注導管將混凝土從下往上擠壓，存在混凝土灌注面與水緊密接觸的界面，隨著混凝土的灌注，水慢慢滲入混凝土內，界面處部分混凝土強度受到影響，時間越長，影響混凝土部分厚度越大，這也就是普遍水下灌注樁抽芯檢查混凝土強度比試塊強度偏低的原因之一 ；2、由于水下灌注混凝土灌注面長時期受水浸泡，造成樁頂部分混凝土強度不夠。國家規(guī)范規(guī)定，宜超灌O. 8^1m,然后把超灌部分鑿掉，以保證樁深混凝土強度，而在實際施工中，樁越長，樁頂不合格混凝土越厚，超灌高度往往需要超過Im ;3、由于要鑿掉樁頂部分不合格混凝土(簡稱破樁頭)，造成混凝土浪費、增加人工費用、延長施工工期。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，其既能順利沉入水中，又能緊貼混凝土灌注面，使混凝土灌注面與水隔離，有效保證灌注后樁頭混凝土強度，施工簡單，便于操作，成本低，工期短。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采用的技術方案是一種水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，該防浮漿隔水裝置包括環(huán)形隔水板、橡膠阻隔圈、彈性毛刷及氣囊，所述環(huán)形隔水板設置在灌注導管外側及樁體內鋼筋籠內壁之間，所述橡膠阻隔圈設置在環(huán)形隔水板內環(huán)內側并套在灌注導管外壁上，所述彈性毛刷均勻連接在環(huán)形隔水板外圓周上并由環(huán)形隔水板外圓周延伸至樁體外壁，所述氣囊連接在環(huán)形隔水板上側，氣囊連接有延伸至樁體外的充氣導管。本發(fā)明的進一步技術方案是所述環(huán)形隔水板包括分別呈半圓環(huán)形的隔水板I及隔水板II，隔水板I與隔水板II通過螺栓連接件錨固形成整體式環(huán)形隔水板。所述橡膠阻隔圈包括分別呈半圓環(huán)形的阻隔圈I及阻隔圈II，阻隔圈I與阻隔圈II對接形成整體式環(huán)形橡膠阻隔圈。所述氣囊包括分別呈C形的氣囊I及氣囊II，氣囊I設置在隔水板I上，氣囊II設置在隔水板II上，且氣囊I與氣囊II呈對稱設置，氣囊1、氣囊II及充氣導管通過氣管三通相互連接。在灌注導管底端外壁連接有至少兩個呈對稱設置可自動折疊的彈簧活動托架，當上述防浮漿隔水裝置下移至靠近灌注導管底端時，彈簧活動托架自動向外伸展支撐在防浮漿隔水裝置的環(huán)形隔水板下側，當上述防浮漿隔水裝置被混凝土向上頂起時，彈簧活動托架可自動向上收起最后靠在灌注導管底端外壁上。由于采用上述結構，本發(fā)明之水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置具有以下有益效果:
1、本發(fā)明設置的防浮漿隔水裝置緊貼在混凝土灌注面上，隨著混凝土灌注面的上升而升高，有效隔離混凝土灌注面與混凝土灌注面上的水；
2、本發(fā)明的防浮漿隔水裝置有效隔離混凝土灌注面與混凝土灌注面上的水，避免水下灌注混凝土灌注面長時期受水浸泡，造成樁頂部分混凝土強度不夠，有效保證樁頭混凝土強度，樁混凝土灌注時，防浮漿隔水裝置浮到高于樁頭標高50_即可，不用超灌混凝土，不用破樁頭，節(jié)約混凝土和破樁頭所費人工、機械費用，縮短施工工期，是一項保證質量、節(jié)材、省工、省時的技術革新，是水下施工技術的一項突破，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益；
3、本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置設置有氣囊，可通過調節(jié)氣囊氣壓來改變防浮漿隔水裝置所受浮力大小，使這套裝置既能順利沉入水中，又能緊貼混凝土灌注面，施工簡單，便于操作，適合工地使用。下面結合附圖和實施例對本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置作進一步說明。


圖1是現(xiàn)有技術水下混凝土的灌注導管伸進樁體內鋼筋籠但未開始灌注前的結構示意 圖2是現(xiàn)有技術水下混凝土的灌注導管伸進樁體內鋼筋籠且開始灌注的結構示意圖；圖3是現(xiàn)有技術水下混凝土灌注一段時間后防水栓被推至灌注導管底部，混凝土由樁體底部向上灌注的結構示意 圖4是現(xiàn)有技術水下混凝土完成灌注后的結構示意 圖5是本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置的俯視 圖6是圖5的仰視 圖7是圖5的A-A方向截面 圖8是本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置的彈簧活動托架向外伸展支撐在環(huán)形隔水板下側的結構示意 圖9是圖8所示防浮漿隔水裝置上移后彈簧活動托架向上收起靠在灌注導管底端外壁上的結構示意 圖10是采用本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置進行水下混凝土，灌注導管伸進樁體內鋼筋籠但未開始灌注前的結構示意圖； 圖11是采用本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置進行水下混凝土，灌注一段時間后防水栓被推至灌注導管底部的結構示意 圖12是采用本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置進行水下混凝土，防水栓被推至灌注導管底部灌注一段時間后混凝土由樁體底部向上灌注的結構示意 圖13是采用本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置進行水下混凝土，完成灌注后的結構示意圖。附圖標號說明1 一粧體、2—灌注導管、3—水、4一隔水檢、5—混凝土、6—隔水板1、7—氣囊1、8—螺栓連接件、9一氣管三通、10 —阻隔圈I1、11 一阻隔圈1、12—氣囊I1、13—隔水板I1、14一邊肋、15—彈性毛刷、16—充氣導管、17—彈簧活動托架。
具體實施例方式如圖5至圖9所示，本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，該防浮漿隔水裝置包括環(huán)形隔水板、橡膠阻隔圈、彈性毛刷15及氣囊，所述環(huán)形隔水板設置在灌注導管2外側及樁體I內鋼筋籠(圖中未示出)內壁之間，所述橡膠阻隔圈設置在環(huán)形隔水板內環(huán)內側并套在灌注導管2外壁上，所述彈性毛刷15均勻連接在環(huán)形隔水板外圓周上并由環(huán)形隔水板外圓周延伸至樁體I外壁，彈性毛刷15為硬塑料制作形成，環(huán)形隔水板外緣連接有邊肋14，彈性毛刷15均勻連接在邊肋14上。所述氣囊連接在環(huán)形隔水板上側，氣囊連接有延伸至樁體I外的充氣導管16。在本實施例中，所述環(huán)形隔水板包括分別呈半圓環(huán)形的隔水板I 6及隔水板
II13，隔水板I 6及隔水板II 13是2mm厚鐵板制作形成，隔水板I 6與隔水板II 13通過螺栓連接件8錨固形成整體式環(huán)形隔水板，隔水板I 6、隔水板II 13的外徑與鋼筋籠內徑相等，隔水板I 6、隔水板II 13的內徑略大于混凝土灌注導管2導管直徑。所述橡膠阻隔圈包括分別呈半圓環(huán)形的阻隔圈I 11及阻隔圈II 10，阻隔圈I 11與阻隔圈II 10對接形成整體式環(huán)形橡膠阻隔圈，環(huán)形橡膠阻隔圈便于防浮漿隔水裝置附著于灌注導管2上下滑動，并起到隔水效果。所述氣囊包括分別呈C形的氣囊I 7及氣囊II 12，氣囊I 7設置在隔水板I 6上，氣囊II 12設置在隔水板II 13上，且氣囊I 7與氣囊II 12呈對稱設置，氣囊I 7、氣囊II 12及充氣導管16通過氣管三通9相互連接，充氣導管16充入的氣體經(jīng)過氣管三通9后可同時進入氣囊I 7和氣囊II 12，通過調節(jié)氣囊I 7、氣囊II 12的氣壓改變防浮漿隔水裝置所受浮力大小，使防浮漿隔水裝置既能沉于水下，又能浮于混凝土灌注面上。在灌注導管2底端外壁連接有至少兩個呈對稱設置可自動折疊的彈簧活動托架17，在本實施例中設有四個彈簧活動托架17，當上述防浮漿隔水裝置下移至靠近灌注導管2底端時，彈簧活動托架17自動向外伸展支撐在防浮漿隔水裝置的環(huán)形隔水板下側(如圖8所示)，起到定位支撐防浮漿隔水裝置的作用，當上述防浮漿隔水裝置被混凝土 5向上頂起時，彈簧活動托架17可自動向上收起最后靠在灌注導管2底端外壁上(如圖9所示)，在完成灌注后不影響灌注導管2拔出。本發(fā)明實施流程制作防浮漿隔水裝置一樁鋼筋籠就位一安裝第一節(jié)灌注導管和防浮漿隔水裝置一防浮漿隔水裝置下沉后并按順序安裝余下幾節(jié)灌注導管一氣囊充氣，開始灌注混凝土一調節(jié)氣囊氣壓，改變防浮漿隔水裝置所受浮力一灌注混凝土到樁頂一排出氣囊內的氣體，拆除防浮漿隔水裝置一抽出灌注導管一樁面整平。采用本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置進行灌注過程請參見圖10至圖13，其中圖11、12中箭頭方向為混凝土5流動方向，圖13中箭頭方向為水3流動方向。2、實施要點
①制作防浮漿隔水裝置采用2mm厚鐵板按鋼筋籠的內徑和灌注導管外徑尺寸做成半圓環(huán)的隔水板I 6、隔水板II 13，便于安裝。兩個半圓環(huán)的隔水板I 6、隔水板II 13用螺栓錨固連接組成整體式環(huán)形隔水板，圓環(huán)外邊沿根據(jù)樁壁尺寸鑲嵌硬質塑料制作的彈性毛刷15，內環(huán)設橡膠阻隔圈，隔水板I 6、隔水板II 13上分別安裝充氣氣囊I 7、氣囊II 12，充氣管道通長到樁面。第一節(jié)導管底部安裝彈簧活動托桿，彈簧活動托桿受防浮漿隔水裝置重力影響將呈水平狀態(tài)，防浮漿隔水裝置上浮后，彈簧活動托桿自動收回、緊貼于灌注導管底部外壁；
②安裝灌注導管和防浮漿隔水裝置采用樁機吊鉤把灌注導管垂直吊起，正對樁心，平穩(wěn)放在樁口護筒面支承架上，然后將灌注導管底部彈簧托桿打開，將兩個半圓環(huán)隔水板I 6、隔水板II 13套入灌注導管(灌注導管外已經(jīng)安裝橡膠阻隔圈)，用螺栓連接固緊，放在彈簧活動托架17面上；再將吊鉤上升，移開護筒面上支撐架，對準樁心慢慢沉入樁里，然后再按順序接裝余下灌注導管，防浮漿隔水裝置隨灌注導管沉入樁底設定的位置；
③樁混凝土灌注鋼筋籠、灌注導管和防浮漿隔水裝置安裝完畢，檢查合格后，可以準備灌注混凝土，開始灌注混凝土時，應儲夠足量的混凝土，并對防浮漿隔水裝置氣囊充氣，使防浮漿隔水裝置整體密度略大于水的密度(該壓力預先通過實驗測定)，這時打開灌注導管中隔水栓4 (該隔水栓4采用與樁身混凝土強度同等級細石混凝土制作)固定裝置，混凝土 5跟著隔水栓4 一直灌到樁底，當混凝土灌注面到達比灌注導管底部高O. Sm時，將氣囊放氣，使防浮漿隔水裝置在重力作用下往下沉，慢慢把水擠到隔水板面上，然后控制氣囊壓力(該壓力預先實驗確定)，使防浮漿隔水裝置可緊貼在混凝土灌注面上，隨著混凝土 5不斷灌注，防浮漿隔水裝置隨灌注面上升而升高，將水不斷擠壓、排出樁外，防浮漿隔水裝置到達比樁頂標高高50mm時,停止混凝土 5灌注；
④拆除防浮漿隔水裝置，提拔灌注導管先將防浮漿隔水裝置氣囊內氣體放完，用扳手拆除隔水板1、隔水板II上螺栓連接件，拆除防浮漿隔水裝置；然后慢慢提拔灌注導管，提拔灌注導管時，每提500mm，又放下300mm，這樣使灌注導管在混凝土中的空隙通過反復提放，使混凝土填滿。灌注導管拔出后，將樁頂浮漿刮出，把樁面抹平，并清除樁鋼筋表面污染。作為本發(fā)明的變換形式，環(huán)形隔水板、橡膠阻隔圈也可為一體式結構，氣囊也不一定要分為兩個，也可為一體式氣囊，因此本發(fā)明并不限于上述實施例所列舉的形式，只要在本發(fā)明的范圍內所做的變換均屬于本發(fā)明的范疇。
權利要求
1.一種水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，其特征在于，該防浮漿隔水裝置包括環(huán)形隔水板、橡膠阻隔圈、彈性毛刷(15)及氣囊，所述環(huán)形隔水板設置在灌注導管(2)外側及樁體(I)內鋼筋籠內壁之間，所述橡膠阻隔圈設置在環(huán)形隔水板內環(huán)內側并套在灌注導管(2)外壁上，所述彈性毛刷(15)均勻連接在環(huán)形隔水板外圓周上并由環(huán)形隔水板外圓周延伸至樁體(I)外壁，所述氣囊連接在環(huán)形隔水板上側，氣囊連接有延伸至樁體(I)外的充氣導管(16)。
2.如權利要求1所述的水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，其特征在于，所述環(huán)形隔水板 包括分別呈半圓環(huán)形的隔水板I (6)及隔水板II (13)，隔水板I (6)與隔水板II (13)通過螺栓連接件(8)錨固形成整體式環(huán)形隔水板。
3.如權利要求1所述的水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，其特征在于，所述橡膠阻隔圈包括分別呈半圓環(huán)形的阻隔圈I (11)及阻隔圈II (10)，阻隔圈I (11)與阻隔圈II (10)對接形成整體式環(huán)形橡膠阻隔圈。
4.如權利要求1所述的水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，其特征在于，所述氣囊包括分別呈C形的氣囊I (7)及氣囊II (12)，氣囊I (7)設置在隔水板I (6)上，氣囊II (12)設置在隔水板II (13)上，且氣囊I (7)與氣囊II (12)呈對稱設置，氣囊I (7)、氣囊II (12)及充氣導管(16)通過氣管三通(9)相互連接。
5.如權利要求1所述的水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，其特征在于，在灌注導管(2)底端外壁連接有至少兩個呈對稱設置可自動折疊的彈簧活動托架(17)，當上述防浮漿隔水裝置下移至靠近灌注導管(2)底端時，彈簧活動托架(17)自動向外伸展支撐在防浮漿隔水裝置的環(huán)形隔水板下側，當上述防浮漿隔水裝置被混凝土(5)向上頂起時，彈簧活動托架(17)可自動向上收起最后靠在灌注導管(2)底端外壁上。
全文摘要
本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置，涉及建筑工程領域，該防浮漿隔水裝置包括環(huán)形隔水板、橡膠阻隔圈、彈性毛刷及氣囊，所述環(huán)形隔水板設置在灌注導管外側及樁體內鋼筋籠內壁之間，所述橡膠阻隔圈設置在環(huán)形隔水板內環(huán)內側并套在灌注導管外壁上，所述彈性毛刷均勻連接在環(huán)形隔水板外圓周上并由環(huán)形隔水板外圓周延伸至樁體外壁，所述氣囊連接在環(huán)形隔水板上側，氣囊連接有延伸至樁體外的充氣導管。本發(fā)明水下混凝土灌注防浮漿隔水裝置其既能順利沉入水中，又能緊貼混凝土灌注面，使混凝土灌注面與水隔離，有效保證樁頭混凝土強度，施工簡單，便于操作，成本低，工期短。
文檔編號E02D15/06GK102995642SQ201210576278
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權日2012年12月26日
發(fā)明者周志榮, 梁德初, 黃澎, 賴溯欣, 李成宏, 朱紅年, 胡濱 申請人:廣西建工集團第三建筑工程有限責任公司, 南寧鐵路局房產(chǎn)管理所