一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布的製作方法

2023-06-22 17:27:26 1

專利名稱：一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布的製作方法
技術領域：
一種帷幕式溶洞灌注粧施工用彈性網布技術領域[0001]本實用新型屬於建築施工技術領域，涉及一種揭露到溶洞的灌注樁施工裝置，特別涉及一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布。
背景技術：
[0002]目前，鋼筋混凝土灌注樁的施工方法是確定孔位、成孔、下鋼筋籠、灌注混凝土。 對於有溶洞的灌注樁施工方法主要有三種[0003]第一種是在成孔過程中揭露到溶洞時，向溶洞拋填塊石或粘土袋，然後繼續進行成孔作業直到設計深度，最後下放鋼筋籠和澆注混凝土。由於溶洞形狀不規則和填充不密實，填充物難以將溶洞完全填滿填實，混凝土容易從大的空隙中流失，此外，在灌注混凝土的側壓力作用下，填充物形成的孔壁容易坍塌，導致成樁困難。所以該施工方法不僅施工進度較慢，且難以確保成樁質量，尤其對水下溶洞效果更差；[0004]第二種施工方法是，在整個樁孔成孔後，將用10 — 20mm鋼板製成的鋼護筒下到樁孔中，在孔底一直到溶洞口頂部之間的樁孔孔壁形成類似於套管的護壁體，然後，放置鋼筋籠和灌注混凝土。這種施工方法效果較好，但是鋼護筒用鋼板製成，長度較大時，所需鋼板的量較大，使成樁成本大幅增加，同時由於鋼護筒的重量較大，需配備吊裝和焊接設備，增加了施工難度；[0005]第三種施工方法是在鋼筋籠四周包裹一層薄鐵皮，這種方法成本低、操作簡單，但是由於鐵皮與孔壁之間有較大的間隙，無法灌注到混凝土，使得該段樁體側壁摩阻力喪失， 同時樁徑也變小，導致樁的承載力降低。實用新型內容[0006]本實用新型目的就在於通過採用彈性網布，先將彈性網布安裝成直徑比樁孔直徑小的圓筒，再將圓筒形彈性網布放置到溶洞口所在位置，固定圓筒形彈性網布在樁孔軸向上的位置，解開鎖扣，彈性網布在自身彈力的作用下展開並緊貼在溶洞口所在位置的樁孔孔壁上，在溶洞口所在位置的樁孔孔壁上形成帷幕，從而提供了一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布。[0007]本實用新型的技術解決方案所述彈性網布包括網布、縱向支柱、彈性鋼片、橫向彈性肋片，所述網布同一面縱向上設有若干個布套，布套的套口為縱向貫穿組成一列布套， 網布橫向上設有若干列布套，縱向支柱穿過縱向排列的布套與網布連接，同一排中的縱向支柱的中間部位連接設有彈性鋼片，同一排中的縱向支柱的兩端分別連接設有橫向彈性肋片，橫向彈性肋片的兩端分別設有鎖舌和鎖頭，鎖舌和鎖頭組成的鎖扣，縱向上設有兩節或兩節以上縱向支柱時，縱向相鄰的兩節縱向支柱相連接。[0008]由於縱向支柱在網布縱向上通常設有兩節或兩節以上，在網布橫向上通常設有多列；因此，為了清楚地說明，將同一列上的各縱向支柱以「節」為單位，稱為第一節、第二節、 第三節等；同一列上的各縱向支柱形成一列縱向支柱，將各列在縱向上處於同一位置(各列同一節數位置)的各縱向支柱以「排」為單位，稱為第一排、第二排、第三排等。[0009]優選所述彈性網布上設有徑向固定繩索，橫向彈性肋片兩端的鎖舌和鎖頭上分別設有與徑向固定繩索連接的連接裝置。[0010]同一排的各節縱向支柱的中間部位與彈性鋼片連接，同一排的各節縱向支柱的兩端分別與橫向彈性肋片連接；每一片彈性鋼片至少與同一排相鄰的二節縱向支柱連接，同一排任一相鄰的兩節縱向支柱均與至少一片彈性鋼片同時連接。[0011]當鎖扣鎖定形成圓筒形彈性網布時，如兩側的縱向支柱出現重疊，則重疊部分的一側縱向支柱不與橫向彈性肋片連接。[0012]所述鎖扣中的鎖舌與鎖頭之間在橫向彈性肋片上的間隔小於樁孔周長，鎖扣鎖定時，圓筒形彈性網布的直徑比樁孔直徑小O. 2m以上；解開鎖扣展開後，在徑向固定繩索的固定下，展開後的圓筒形彈性網布的直徑與樁孔的直徑相等。[0013]所述網布上縫以網格狀繩條，布套通過縫製與網布連接，布套直徑等於縱向支柱的直徑，縱向支柱為金屬或合金製成的空心圓柱管，彈性鋼片和橫向彈性肋片為由彈簧鋼製成如鋼尺狀的條形結構，固定杆與最後一節縱向支柱連接。[0014]本實用新型的有益效果是[0015](I)可靠性高，用彈性網布可在溶洞口分布區形成封堵帷幕，有效防止灌注的混凝土從溶洞口流失,確保成樁質量；[0016](2)施工方便，成本低，用時少。本實用新型採用的彈性網布結構簡單，組裝方便，重量輕；[0017](3)不受地下水位的限制，適用於溶洞口位於地下水以下的情況。


[0018]圖I是本實用新型實施例I的施工結構示意圖。[0019]圖2是本實用新型實施例I的施工結構A— A示意圖。[0020]圖3是本實用新型實施例I的施工結構B— B示意圖。[0021]圖4是本實用新型實施例I的施工成樁結構示意圖。[0022]圖5是本實用新型彈性網布結構示意圖。
具體實施方式
[0023]本實用新型通過下面的實施例可以對本實用新型作進一步的描述，然而，本實用新型的範圍並不限於下述實施例。[0024]實施例I :帷幕式溶洞灌注樁施工方法包括以下幾個步驟[0025]如圖I一4所示，要進行鑽孔灌注樁的帷幕式溶洞灌注樁施工，首先按設計要求確定樁孔孔位，採用鑽孔施工方法進行成孔，樁孔為等直徑的圓柱形，孔徑I. 5m，孔深20m，在成孔過程中確定樁孔揭露到的溶洞口 I的最大軸向高度為3. 0m，洞口邊沿到孔口的最小距離為10m。[0026]藉助鎖扣8，在孔口將彈性網布2組裝成小於樁孔直徑的圓筒，通過固定杆9將圓筒狀的彈性網布2放置到溶洞口 I所在位置，彈性網布2上設有徑向固定繩索，解開鎖扣後，彈性網布2在自身彈力的作用下展開，在徑向固定繩索的固定下，圓筒形彈性網布2的直徑與樁孔的直徑相等，並與孔壁緊貼形成帷幕，再下放鋼筋籠和灌注混凝土成樁。[0027]如圖5所示，彈性網布2是由網布3、布套4、縱向支柱5、彈性鋼片6、橫向彈性肋片7和鎖扣8構成。其中網布3為長條形，在抗拉強度較高的普通織物布上縫以網格狀繩條即製成網布3，繩條起到增強網布強度的作用。網布3上縫有用織物布製成的圓柱形布套4，布套4直徑等於縱向支柱5的外徑。布套4的套口為縱向貫穿組成一列布套，網布3 橫向上設有若干列平行排列的布套，縱向相鄰的兩個布套4之間的間距為O. 3m,每個布套4 長O. 2m，布套4直徑等於縱向支柱5的外徑即32_，橫向相鄰的兩列布套4之間的間距為 0.3 m。縱向支柱5為強度較高重量較輕的金屬或合金製成的空心圓柱形管,外徑32mm,為便於安裝，縱向支柱分為若干節，每節柱長2m，兩端分別為用於相互連接的管口和管頭，縱向相鄰的兩節縱向支柱5採用連接管口和連接管頭連接，管口和管頭外徑與縱向支柱5的外徑相同。彈性鋼片6和橫向彈性肋片7用彈性和剛度較好的彈簧鋼製成，厚度3mm，寬度 60mm，彈性鋼片6的長度O. 699m(彈性鋼片6八字形排列，單片彈性鋼片6與縱向支柱5的夾角為70° (即構成八字形的兩片彈性鋼片6的夾角為40° )，每片彈性鋼片6與三根縱向支柱連接，縱向支柱間距為O. 6m (即O. 3m+0. 3m=0. 6m),兩端各餘30nm,彈性鋼片6的長度為O. 6m/sin70°+2X0. 03m=0. 699m，在其他實施例中如果採用單向傾斜方向布置彈性鋼片 6，彈性鋼片6的長度可按相似的幾何關係計算得到)，橫向彈性肋片7的長度3. 514m，彈性肋片7的長度是直徑比樁孔直徑小O. 4m的圓的周長，兩頭各另加30mm的端頭，彈性肋片7 的長度為3. 14X (I. 5-0. 4)+2X0. 03=3. 514m，根據布套各列之間的間距，在彈性鋼片6和彈性肋片7上預製好與縱向支柱5連接的螺絲孔。鎖扣8由鎖舌、鎖頭和插銷構成，鎖舌設在橫向彈性肋片7的一端，鎖頭設在距橫向彈性肋片7另一端，鎖舌和鎖頭通過插銷合攏， 各插銷同步與一根控制繩索連接。當橫向彈性肋片7彎曲成圓形時，對應的鎖舌和鎖頭合攏，插入插銷即可將鎖扣8固定，插銷為圓錐形，錐角不大於11°。插銷上連接有繩索，各插銷同步與一根控制繩索連接，拉扯繩索拔去插銷，可解開鎖扣。[0028]按以下方法和程序進行施工[0029]a.設立支架[0030]在樁孔孔口設立用於吊掛彈性網布2的支架，支架與掛鈎之間用滑輪連接，通過滑輪控制掛鈎上下運動，掛鈎到樁孔孔口的距離比一節縱向支柱5的長度大I. 0m，方便將彈性網布2放入樁孔中，本實施例設置掛鈎上下運動的幅度為3. Om。[0031]b.根據樁孔直徑(大小為I. 5m)和布套4相鄰各列間距確定彈性網布2中的網布 3的寬度，寬度比樁孔周長大O. 39m,即取布套4各列間距(大小為O. 3m)的整數倍(即網布 3兩邊均為布套4)，於是，設計彈性網布2的寬度為5. Im,即3. 14X1. 5+0. 39=5. Im ;根據樁孔揭露到的溶洞口大小確定彈性網布2中的網布3的高度，高度比樁孔揭露到的溶洞口 I 的軸向最大高度大3m，即取單節縱向支柱5長度(大小為2m)的整數倍，於是設計彈性網布 2的高度為6. Om,即3+3=6. Om，縱向支柱5的節數為3。根據網布3的寬度確定縱向支柱5 的列數為5. 1/0. 3+1=18，得到縱向支柱5的總數為18X 3=54根；根據縱向支柱5在縱向上的節數確定橫向彈性肋片7和彈性鋼片6的用量，每一排的各節縱向支柱5的兩端分別與橫向彈性肋片7連接，即需要彈性肋片7的數量為縱向支柱5的縱向節數乘以2即3X2=6 根，彈性鋼片6為八字形排列,每一片彈性鋼片6與同一排相鄰三根縱向支柱5連接，同一排相鄰三根縱向支柱5同時與一片彈性鋼片6連接，則單邊需要彈性鋼片6的數量等於縱向支柱5的總列數減去2再乘以縱向支柱5的縱向節數，因為是雙邊，再乘以2就得到所需彈性鋼片6的總數，即(18-2) X3X2=96片。將鎖扣8的鎖舌和鎖頭分別安裝在橫向彈性肋片7上的兩端，鎖頭和鎖舌的間距等於直徑為I. Im的圓的周長，即通過鎖住鎖扣8，彈性肋片7即可彎曲成直徑為I. Im的圓。[0032]c.安裝彈性網布。如圖5所示，使網布3在較平整的地面上平鋪開來，將18根縱向支柱5穿過布套4，形成第一排縱向支柱5，在距各縱向支柱5的兩端O. 5m處分別用螺絲各固定一根橫向彈性肋片7,除了最後6根縱向支柱5外,第一排縱向支柱5的其餘縱向支柱5均與彈性肋片7連接。在其它實施例中在安裝彈性網布時還可以採用第一排縱向支柱5均與彈性肋片7連接；然後，在縱向支柱5的中部用螺絲固定32片彈性鋼片6，每兩片彈性鋼片6以40°的夾角呈八字形排列，第一根和最後一根縱向支柱5隻有2根彈性性鋼片6與之連接，第二根和倒數第二根縱向支柱5各有四根彈性鋼片6與之連接，其餘縱向支柱5均有6根彈性鋼片6與之連接。最後，將彈性鋼片6、橫向彈性肋片7和網布3 —起捲曲成圓筒狀，插入鎖扣插銷用鎖扣8固定，再將橫向彈性肋片7兩端的鎖舌和鎖頭上的連接裝置與徑向固定繩索連接，徑向固定繩索的長度等於樁孔周長與圓筒形彈性網布周長之差，即3. 14X (I. 5-1. 1)=1. 256m。此時圓筒直徑為I. lm，比樁孔直徑小O. 4m，這樣便於放入樁孔中，且圓筒形彈性網布2中有6根縱向支柱5發生重疊。自此，第一節彈性網布2安裝完畢，將其吊掛於支架掛鈎上，放進樁孔內，使縱向支柱5的上端位於孔口附近。[0033]本實施例需要的彈性網布2的寬度為5. Im,網布3的高度為6. 0m，需要三節縱向支柱5，為此繼續進行第二節縱向支柱5的安裝。在第一節圓筒形彈性網布2掛於掛鈎且上端位於孔口的狀態下，先將第二節重疊的6根縱向支柱5穿入各列布套4與第一節相應的縱向支柱5的上端連接，並安裝該6根縱向支柱5上的彈性鋼片6，之後安裝剩餘12根縱向支柱5，再按第一排縱向支柱5的連接關係，安裝橫向彈性肋片7，同時鎖合橫向彈性肋片7 上的鎖扣，安裝徑向固定繩索，然後再安裝剩餘的彈性鋼片6，安裝完成後，通過掛鈎將第二節圓筒形彈性網布2緩緩放入樁孔中，直到縱向支柱5的上端位於孔口，依此安裝第三節縱向支柱5，自此，整個網布3都組裝成圓筒形彈性網布2，組裝完畢，並懸掛於樁孔孔口。[0034]圖2—4所示，固定杆9是用於將安裝好的彈性網布2放置到溶洞口 I的構件，固定杆9為空心圓形管，由若干節構成，每節I—3m，兩端有管口和管頭、可以相互連接，也可以與縱向支柱5連接。本實施例的樁孔溶洞口 I的邊沿到孔口的最小距離為10m，溶洞口 I 的軸向最大口徑為3m，要將彈性網布2的低端放置到比溶洞口 I最下邊沿還要深I. 5m的位置，需要固定杆9的長度為溶洞口 I的邊沿到孔口的最小距離加上溶洞口 I的軸向最大口徑加上圓筒形彈性網布2的下端超出溶洞口 I最低位置的長度減去縱向支柱5總長，即 10+3+1. 5-6=8. 5m,每節固定杆9的長度設計為2m，則需要5節固定杆9。在第三節(最後一節)彈性網布2上對角選擇2根縱向支柱5與固定杆9連接，所以共需要10根固定杆9。 本實施例設計固定杆9的外徑等於縱向支柱5的外徑32mm，管口和管頭的螺紋與縱向支柱 5相同。先將第一節2根固定杆9分別與對角的2根縱向支柱5連接，將彈性網布往下放， 然後將其餘固定杆9分別與前一節固定杆9連接，並不斷將彈性網布2往下放進樁孔內，直到彈性網布2的底端超過溶洞口 I最低位置I. 5m，此時，固定杆9在孔口剩餘長度為I. 5m。 最後兩根固定杆9上預先設置了一些用於固定的孔，在樁孔孔口固定固定杆9以便固定彈性網布2的位置，然後向上拉扯鎖扣8插銷上的控制繩索，拔出插銷，解開鎖扣8，彈性網布2在自身彈力的作用下展開，在徑向固定繩索的固定下，圓筒形彈性網布2的直徑與樁孔的直徑相等，並與孔壁緊貼，在溶洞口 I及上下各I. 5m範圍的整個孔壁形成帷幕。至此，彈性網布2的安裝和固定工作完成。[0035](3)下放鋼筋籠和灌注混凝土。在地面按設計要求綁紮焊接好鋼筋籠，鋼筋籠的底部綁紮成錐角為45° — 60°的圓錐狀，並無各種鋼筋頭外露在鋼筋籠外壁四周。如圖4所示，將綁紮好的鋼筋籠豎直放入樁孔中，直到孔底。最後，自下而上灌注混凝土到設計標高， 成粧完成。
權利要求1.一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布，所述彈性網布(2)包括網布(3)、縱向支柱(5)、彈性鋼片(6)、橫向彈性肋片(7)，其特徵是所述網布(3)同一面縱向上設有若干個布套(4)，布套(4)的套口為縱向貫穿組成一列布套，網布(3)橫向上設有若干列布套，縱向支柱(5)穿過縱向排列的布套與網布(3)連接，同一排中的縱向支柱(5)的中間部位連接設有彈性鋼片(6)，同一排中的縱向支柱(5)的兩端分別連接設有橫向彈性肋片(7)，橫向彈性肋片(7)的兩端分別設有鎖舌和鎖頭，鎖舌和鎖頭組成的鎖扣(8)，縱向上設有兩節或兩節以上縱向支柱(5)時，縱向相鄰的兩節縱向支柱(5)相連接。
2.根據權利要求I所述的一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布，其特徵在於所述彈性網布(2)上設有徑向固定繩索，橫向彈性肋片(7)兩端的鎖舌和鎖頭上分別設有與徑向固定繩索連接的連接裝置。
3.根據權利要求I或2所述的一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布，其特徵在於同 一排的各節縱向支柱(5 )的中間部位與彈性鋼片(6 )連接，同一排的各節縱向支柱(5 )的兩端分別與橫向彈性肋片(7)連接；每一片彈性鋼片(6)至少與同一排相鄰的二節縱向支柱(5)連接，同一排任一相鄰的兩節縱向支柱(5)均與至少一片彈性鋼片(6)同時連接。
4.根據權利要求I或2所述的一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布，其特徵在於當鎖扣(8)鎖定形成圓筒形彈性網布(2)時，如兩側的縱向支柱(5)出現重疊，則重疊部分的一側縱向支柱(5)不與橫向彈性肋片(7)連接。
5.根據權利要求4所述的一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布，其特徵在於所述鎖扣(8)中的鎖舌與鎖頭之間在橫向彈性肋片(7)上的間隔小於樁孔周長，鎖扣(8)鎖定時，圓筒形彈性網布(2)的直徑比樁孔直徑小0. 2m以上；解開鎖扣後，在徑向固定繩索的固定下，展開後的圓筒形彈性網布的直徑與樁孔的直徑相等。
6.根據權利要求5所述的一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布，其特徵在於所述網布(3)上縫以網格狀繩條，布套(4)通過縫製與網布(3)連接，布套(4)直徑等於縱向支柱(5)的直徑，縱向支柱(5)為空心圓柱管，彈性鋼片(6)和橫向彈性肋片(7)為條形結構，固定杆(9)與最後一節縱向支柱(5)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種帷幕式溶洞灌注樁施工用彈性網布，其特徵在於所述彈性網布包括網布、縱向支柱、彈性鋼片、橫向彈性肋片，所述網布同一面縱向上設有若干個布套，布套的套口為縱向貫穿組成一列布套，網布橫向上設有若干列布套，縱向支柱穿過縱向排列的布套與網布連接，同一排中的縱向支柱的中間部位連接設有彈性鋼片，兩端分別連接設有橫向彈性肋片，橫向彈性肋片的兩端分別設有鎖舌和鎖頭，鎖舌和鎖頭組成的鎖扣，縱向上設有兩節或兩節以上縱向支柱時，縱向相鄰的兩節縱向支柱相連接。本實用新型能有效防止灌注的混凝土從溶洞口流失，確保成樁質量；且彈性網布結構簡單，施工方便，成本低；特別適用於溶洞口位於地下水位以下的情況。
文檔編號E02D19/16GK202809600SQ20122051716
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月10日 優先權日2012年10月10日
發明者侯龍清, 徐紅梅, 許濤濤, 鄧衛平 申請人:東華理工大學