一種裝配式圓形試驗樁及製作方法與流程

2023-09-15 01:50:15 3

本發明涉及一種裝配式圓形試驗樁製作方法，特別涉及一種現場快速裝配的圓形試驗樁及樁體的製作方法。

背景技術：

傳統試驗樁的特點：

(1)當樁體是預製時，測試儀器與樁基預製在一起，然後打入在地基中。其缺點在於①混凝土的凝固硬化和養護過程對測試儀器產生預應力和溫度效應作用，這會在一定程度上導致測試儀器失準或者失效；②樁基施工過程中，樁基內部預埋測試儀器收到施工力作用(靜壓、擊打、撞擊等)，極有可能破壞儀器；③測試儀器經過樁基製作和安裝兩個過程後，其精度和準確性必然受到很大程度的影響，此時已無法衡量各個測試儀器的受損程度，測量結果不易保證，給工程帶來了很多測試隱患。

(2)當樁體是現澆時，測試儀器預先與鋼筋籠焊接在一起，然後插入到現澆孔內，孔內澆灌混凝土，形成樁體。其缺點在於①測試儀器的安裝位置的精度較低；②測試儀器的垂直度或水平度難保證；③混凝土的凝固硬化和養護過程對測試儀器產生的預應力和溫度效應難以估量，測量的準確度和可靠性難以把握；④測試儀器在樁基的施工工程中的損壞程度無法測試和統計，測量結果不易保證，也給工程帶來了很多測試隱患。

綜上，傳統試驗樁存在的主要問題是：①測量儀器的安裝質量難以保證、②樁體的施工給測試儀器帶來的損失程度難以估量、③存在較多工程測試隱患。

因此，目前亟需尋求一種即能保證儀器安裝和樁身施工質量又能保證測試儀器的測量準確度、現場快速裝配樁體的試驗樁及製作方法顯得十分重要。

技術實現要素：

本發明的目的就是克服上述缺陷，提供一種裝配式圓形試驗樁及製作方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：裝配式圓形試驗樁，包括：螺旋樁尖和若干個樁身裝配單元；螺旋樁尖中設置環形螺紋槽；樁身裝配單元由環形螺栓、環形螺旋栓孔、儀器孔、鋼筋籠和混凝土組成；樁身裝配單元與螺旋樁尖之間通過嵌固在螺旋樁尖上的環形螺紋槽和嵌固在樁身裝配單元中的環形螺栓螺紋連接，樁身裝配單元相互間通過環形螺旋栓孔和環形螺栓首尾之間的螺紋連接。

作為優選：環形螺栓和環形螺旋栓孔設置在鋼筋籠的兩端，並一起嵌固在混凝土中。

裝配式圓形試驗樁的預製模具，包括預製底座、支撐杆、預製模板和預製頂蓋，其中，預製底座設置環形模板槽、固定栓孔和環形插槽，預製頂蓋設置灌注孔、振搗孔、環形模板槽、固定栓孔和環形插頭；環形模板槽設置在預製頂蓋外側，環形模板槽內側是環形插頭，固定栓孔在預製頂蓋的中間，灌注孔和振搗孔依次分布在固定栓孔的兩側。

作為優選：預製模具中心部位設置軸杆，用於形成樁身裝配單元中的儀器孔。

裝配式圓形試驗樁的製作方法，包括以下的步驟：

1)製作螺旋樁尖，並在螺旋樁尖上設置環形螺紋槽；

2)分別製作環形螺栓、環形螺旋栓孔和鋼筋籠，並將環形螺栓和環形螺旋栓孔設置在鋼筋籠兩端部，拼接在一起；

3)將拼接好的環形螺栓、環形螺旋栓孔和鋼筋籠安放在預製底座的環形插槽中，然後將軸杆安裝在預製底座的固定栓孔中；

4)在預製底座的環形模板槽中安放預製模板，並設置支撐杆固定好預製模板；

5)安裝預製頂蓋，使預製頂蓋上的環形模板槽、固定栓孔和環形插頭分別與預製模板、軸杆和環形螺旋栓孔完好對接；

6)通過預製頂蓋中的灌注孔澆灌混凝土，同時通過預製頂蓋中的振搗孔對混凝土進行振搗密實；

7)待混凝土養護完成後，分別拆除預製頂蓋和預製模板，並將樁身裝配單元從預製底座中吊出，抽調軸杆，形成儀器孔；

8)重複步驟2)～7)製作多個樁身裝配單元，然後多個樁身裝配單元與螺旋樁尖進行螺紋連接，形成裝配式圓形試驗樁。

本發明具有以下特點和效益：

本發明將樁體施工和測試儀器的安裝相分離，先施工樁體、後埋設測試儀器，既保證了樁體的裝配質量，也能保證測試儀器的安裝質量。

通過測試儀器的安裝質量宜保證，可避免樁基施工給測試儀器帶來的損傷，測試結果能夠準確反映樁基的受力特點。

本發明中的各組件預先在工廠預製，然後在現場組裝施工和安裝，大大提高了建築樁基礎的工業化程度。

本發明即可適用於受壓樁、也可適用於抗拔樁、還能適用於承受水平荷載的樁基，並均可通過預製裝配實現。

附圖說明

圖1是螺旋樁尖；

圖2是樁身裝配單元；

圖3是預製模具；

圖4是預製底座；

圖5是預製頂蓋；

圖6是在預製模具內安裝環形螺栓、環形螺旋栓孔、鋼筋籠和軸杆示意圖；

圖7是在預製模具內澆灌混凝土；

圖8是環形螺栓、環形螺旋栓孔和鋼筋籠拼接後的立體剖面圖；

圖9是樁身裝配單元的立體剖面圖。

其中，1-螺旋樁尖；2-環形螺紋槽；3-樁身裝配單元；4-環形螺栓；5-環形螺旋栓孔；6-儀器孔；7-鋼筋籠；8-混凝土；9-軸杆；10-預製底座；11-支撐杆；12-預製模板；13-預製頂蓋；14-灌注孔；15-振搗孔；16-環形模板槽；17-固定栓孔；18-環形插頭；19-環形插槽。

具體實施方式

按照圖1所示，製作螺旋樁尖1，並在螺旋樁尖1上設置環形螺紋槽2。

按照圖2和圖8所示，分別製作環形螺栓4、環形螺旋栓孔5和鋼筋籠7，並將環形螺栓4和環形螺旋栓孔5設置在鋼筋籠7兩端部，拼接在一起，如圖8所示。

根據圖3所示，依次製作預製底座10、預製模板12和預製頂蓋13，並準備好支撐杆11，且需要在預製底座10設置環形模板槽16、固定栓孔17和環形插槽19，如圖4所示，在預製頂蓋13中設置灌注孔14、振搗孔15、環形模板槽16、固定栓孔17和環形插頭18，如圖5所示。

按照圖6所示，將拼接好的環形螺栓4、環形螺旋栓孔5和鋼筋籠7安放在預製底座10的環形插槽19中，然後將軸杆9安裝在預製底座10的固定栓孔17中；與此同時，在預製底座10的環形模板槽16中安放預製模板12，並設置支撐杆11固定好預製模板12，然後安裝預製頂蓋13，使預製頂蓋13上的環形模板槽16、固定栓孔17和環形插頭18分別與預製模板12、軸杆9和環形螺旋栓孔5完好對接。

參照圖7，通過預製頂蓋13中的灌注孔14澆灌混凝土8，同時通過預製頂蓋13中的振搗孔15對混凝土8進行振搗密實，待混凝土8養護完成後，分別拆除預製頂蓋13和預製模板12，並將樁身裝配單元3從預製底座10中吊出，抽調軸杆9，形成儀器孔6。

重複上述操作，製作若干個樁身裝配單元3，然後多個樁身裝配單元3與螺旋樁尖1進行螺紋連接，最終形成裝配式圓形試驗樁，如圖9所示。

本實施例的種裝配式圓形試驗樁，它是由螺旋樁尖1、若干個樁身裝配單元3裝配而成的；螺旋樁尖1中設置環形螺紋槽2；樁身裝配單元3是預製而成的，它是由環形螺栓4、環形螺旋栓孔5、儀器孔6、鋼筋籠7和混凝土8組成的。

前述的裝配式圓形試驗樁，螺旋樁尖1和樁身裝配單元3均是提前預製的，樁身裝配單元3採用一種預製模具製作而成，該模具是由預製底座10、支撐杆11、預製模板12和預製頂蓋13組成的，其中，預製底座10設置環形模板槽16、固定栓孔17和環形插槽19，預製頂蓋13設置灌注孔14、振搗孔15、環形模板槽16、固定栓孔17和環形插頭18。

前述的裝配式圓形試驗樁，樁身裝配單元3與螺旋樁尖1之間的裝配以及樁身裝配單元3相互間的裝配是通過嵌固在螺旋樁尖1上的環形螺紋槽2、嵌固在樁身裝配單元3中的環形螺栓4和環形螺旋栓孔5之間的螺紋連接完成的。

前述的裝配式圓形試驗樁，樁身裝配單元3中的儀器孔6是通過預先在預製模具中心部位設置軸杆9形成的，如有需要，可以在樁身裝配單元3中設置多個儀器孔6。

前述的裝配式圓形試驗樁，環形螺栓4和環形螺旋栓孔5設置在鋼筋籠7的兩端，並一起嵌固在混凝土8中，待混凝土8養護完成後，將樁身裝配單元3從預製模具拆除，並抽出中心的軸杆9，形成儀器孔6。

一種裝配式圓形試驗樁的製作方法，包括以下的步驟：

(1)製作螺旋樁尖1，並在螺旋樁尖1上設置環形螺紋槽2。

(2)分別製作環形螺栓4、環形螺旋栓孔5和鋼筋籠7，並將環形螺栓4和環形螺旋栓孔5設置在鋼筋籠7兩端部，拼接在一起。

(3)將拼接好的環形螺栓4、環形螺旋栓孔5和鋼筋籠7安放在預製底座10的環形插槽19中，然後將軸杆9安裝在預製底座10的固定栓孔17中。

(4)在預製底座10的環形模板槽16中安放預製模板12，並設置支撐杆11固定好預製模板12。

(5)安裝預製頂蓋13，使預製頂蓋13上的環形模板槽16、固定栓孔17和環形插頭18分別與預製模板12、軸杆9和環形螺旋栓孔5完好對接。

(6)通過預製頂蓋13中的灌注孔14澆灌混凝土8，同時通過預製頂蓋13中的振搗孔15對混凝土8進行振搗密實。

(7)待混凝土8養護完成後，分別拆除預製頂蓋13和預製模板12，並將樁身裝配單元3從預製底座10中吊出，抽調軸杆9，形成儀器孔6。

(8)重複步驟(2)～(7)製作多個樁身裝配單元3，然後多個樁身裝配單元3與螺旋樁尖1進行螺紋連接，形成裝配式圓形試驗樁。