抗壓試驗樁高效減阻雙套筒及其試驗樁體系的製作方法

2023-06-01 21:38:57

本實用新型涉及樁基礎施工領域，尤其涉及一種減阻雙套筒及其樁體系。

背景技術：

為保證施工質量，在重要建築物的施工前，應根據規範及設計要求，通過施工試驗樁來檢驗特定場地及工藝情況下的樁的承載能力及沉降量是否與設計意圖相符，並根據試驗結果調整設計參數。由於建築單位考慮工期及其他因素，試驗樁一般都在建築物基坑開挖到設計槽底標高之前進行，這樣就會在工程樁設計頂標高到實際施工場地標高之間存在一段土層，該土層的存在增加了試驗樁的承載力，使試驗樁的承載能力及沉降量與實際樁的承載能力及沉降量存在一定的誤差，因此，應通過技術措施消除該段土層的摩阻力得到設計工程樁的設計摩阻力及沉降量。

近年來有人提出採用雙套筒技術來減小摩阻力，但該技術還不完善，現有的雙套筒密封性差，試驗樁施工過程中採用的泥漿經常會進入套筒間隙內，造成減阻效果差，試驗結果不準。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種抗壓試驗樁高效減阻雙套筒及其試驗樁體系，要解決現有雙套筒密封性差、減阻效果不好的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

一種抗壓試驗樁高效減阻雙套筒，包括內套筒和套接在內套筒外側的外套筒，所述內套筒和外套筒之間的空隙中豎向設置有隔離柱；所述內套筒的下端外側環向有一圈開口向上的凹槽；所述外套筒的下端內側環向有一圈凸榫，所述凸榫對應插接在凹槽內並通過密封材料密封。

所述密封材料包括橡膠止水帶和自膨脹材料。

所述橡膠止水帶設置在外套筒凸榫分別與內套筒側壁和凹槽底部之間的間隙中。

所述自膨脹材料設置在外套筒凸榫與凹槽側壁之間的間隙中。

所述隔離柱為鋼筋、且均勻間隔焊接在內套筒外壁上。

所述內套筒的凹槽和外套筒的凸榫對接位置的外側箍有一圈箍環。

一種應用所述的抗壓試驗樁高效減阻雙套筒的試驗樁體系，包括試驗樁以及套接於試驗樁上部外圍的雙套筒，雙套筒的內套筒和外套筒之間的空隙注滿清水、並在上端通過絲堵密封。

所述外套筒的外壁上豎向連接有注漿管。

所述外套筒與周圍土體之間澆築有水泥漿。

所述內套筒外壁以及外套筒的內壁塗刷有廢機油或黃油。

與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果：

本實用新型克服了傳統雙套筒密封效果不好、減阻性差的缺點，解決了提高密封性、保證減阻效果的技術問題。

在進行抗壓試驗樁施工時往往在自然地面進行，為消除設計樁頂標高以上的土體在抗壓試驗樁靜載試驗過程中對樁身側摩阻力，使靜載實驗時的工況更接近於工程樁受力時的實際工況，本實用新型設計了一種底部企口密封的高效減摩阻雙套筒：為了對雙套筒的下部進行有效的密封處理，保證雙套筒就位後，水泥漿不會從下部進入到雙套筒之間的空隙，從而影響減阻效果，本實用新型採用企口方式連接並利用兩道材料進行密封處理，保證了雙套筒之間的密封性：為了保證內、外套筒可靠分離，有效消除側摩阻力，本實用新型的內套筒外壁上焊接一定數量的鋼筋，提高側向支撐力，防止抗壓試樁內套筒在加載過程中失穩破壞，另外，內、外套管塗刷廢機油或黃油，在摩擦過程中起潤滑作用。

本實用新型的試驗樁體系中，內套筒和鋼筋籠相連，外套筒和樁周土接觸，內、外套筒間設隔離柱以控制雙套筒之間間隙和增加穩定性；雙套筒底部的企口密封形式保證了內外套筒之間不會有泥漿進入，從而達到高效減阻的目的；雙套筒之間注入清水並在上端加絲堵密封，另外外套筒外壁澆築水泥漿進行固壁處理，保證雙套筒底部周圍的土質穩定，以確保靜載實驗的順利實施，靜載試驗前分離內、外套筒上部結合部，試驗時荷載直接加載在內套筒樁體上，使內、外套筒產生滑移，消除設計樁頂標高以上土體側摩阻力的影響。

本實用新型可廣泛應用於抗壓試驗樁體系。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型企口位置的結構示意圖。

圖3是本實用新型的剖面結構示意圖。

圖4是本實用新型的施工結構示意圖。

附圖標記：1-試驗樁；2-內套筒； 3-外套筒；4-注漿管；5-橡膠止水帶；6-自膨脹材料；7-隔離柱、8-絲堵、9-水泥、10-凸榫、11-凹槽、12-水泥漿、13-箍環。

具體實施方式

實施例參見圖1所示，這種抗壓試驗樁高效減阻雙套筒，包括內套筒2和套接在內套筒外側的外套筒3，所述內套筒2和外套筒3之間的空隙中豎向設置有隔離柱7。

參見圖2所示，所述內套筒2的下端外側環向有一圈開口向上的凹槽11；所述外套筒3的下端內側環向有一圈凸榫10，所述凸榫10對應插接在凹槽11內並通過密封材料密封；所述密封材料包括橡膠止水帶5和自膨脹材料6，所述橡膠止水帶5設置在外套筒3凸榫分別與內套筒2側壁和凹槽11底部之間的間隙中；所述自膨脹材料6設置在外套筒3凸榫與凹槽11側壁之間的間隙中；所述內套筒2的凹槽11和外套筒3的凸榫10對接位置的外側箍有一圈箍環13。

參見圖3所示，所述隔離柱7為直徑30mm；長度300mm的鋼筋、且均勻間隔焊接在內套筒外壁上，間距為3000mm。

參見圖1、圖4所示，一種應用所述的抗壓試驗樁高效減阻雙套筒的試驗樁體系，包括試驗樁1以及套接於試驗樁1上部外圍的雙套筒，所述內套筒2和外套筒3之間的空隙注滿清水9、並在上端通過絲堵8密封。

所述外套筒3的外壁上豎向連接有注漿管4，注漿管直徑為20mm；所述外套筒3與周圍土體之間澆築有水泥漿12；所述內套筒外壁以及外套筒的內壁塗刷有廢機油或黃油。

本實用新型的施工過程，具體步驟如下：

步驟一，在工廠分段加工內、外套筒，並套裝。

步驟二，在現場進行內套筒的對接焊：將待連接的兩段內套筒吊運至組裝胎架，對中後進行臨時固定；所述胎架設有防止套筒滾動的限位鋼板，每段至少兩處；先臨時固定下節內套筒，用千斤頂輔助將兩段內套筒對接，用連接耳板臨時固定，然後在筒內拉通線檢查平直度，合格後緊固耳板固定，進行分段點焊，然後按對稱方式進行焊接連接。

步驟三，在現場進行外套筒的對接焊：外套管的對接焊過程與內套管類似，外套筒對接平直度靠外側標記筒身中心線來校正。

步驟四，對內外套筒進行定位校準。

步驟五：雙套筒整體吊裝入孔：整體起吊雙套筒，下入孔底，在內外套筒之間注入清水並用絲堵封閉；利用重力作用下壓300mm，在孔口固定雙套筒後由注漿口注水泥漿固壁。

步驟六：按試驗樁直徑進行鑽孔並進行試驗樁施工，待強度達到設計要求後剔鑿樁頭，按照抗壓試驗樁靜載試驗的要求進行樁頭處理。

步驟七：抗壓試驗樁靜載試驗前斷開內外套筒之間的連接板。

步驟八：在正式加載之前，先對內套管進行預加荷載100～200KN，使套管在預加載後就能順利與周圍土體脫開。

其中對內外套筒進行定位校準的具體步驟如下：

步驟一，將內外套筒下端企口位置整體分開200mm，在內套筒下緣與外套筒間隙塞入10mm厚橡膠止水帶，止水帶進入寬度不小於80mm，外露寬度至外筒槽底端並上翻，吊車輔助抬起內套筒，然後用千斤頂或倒鏈頂緊底部，並利用卡頭板調整同心對中，使橡膠止水帶壓縮變形形成第一道密封。

步驟二，在雙套筒上口內外套筒之間用楔形鐵調整同心對中後，焊定位板固定，然後將外套筒上口環板與內套筒焊接密封。

步驟三，焊接吊裝牛腿，並測出牛腿底面與外套筒縱向中心標記的垂直關係以便安裝調整垂直度。

步驟四，在外套筒外側焊接直徑20mm雙套筒底部注漿管，在注漿管外露端套絲並加保護帽。

步驟五，採用1mm厚50mm寬鋼板製作環箍，預留進料口，環箍箍在內外套筒企口對接處，注入自膨脹液體混合料，保溫固化不少於一天，形成第二道密封。