一種灌注樁水下混凝土的上料裝置的製作方法
2023-11-05 23:06:57 1
專利名稱：一種灌注樁水下混凝土的上料裝置的製作方法
技術領域：
[0001]本實用新型屬於建築施工領域，特別涉及一種灌注樁水下混凝土的上料裝置及澆注方法。
背景技術：
建築施工領域中，當灌注樁混凝土的澆注採用水下混凝土澆注技術時，在澆注過 程中，由於樁孔壁泥土不斷混入泥漿護壁中，使泥漿護壁比重不斷增大，加上導管端頭埋入 混凝土中的長度不斷增大，當樁內混凝土與泥漿護壁所產生的阻壓力大於導管內混凝土自 重的壓力時，導管內混凝土無法下落，造成了導管堵塞。針對這種問題，施工過程中常採用的一種解決辦法是，從減小導管端頭在樁底混 凝土內的埋深方面入手，但這種做法有一個很大的弊端導管提升量小了，導管內混凝土 自重壓力依然小於樁內混凝土及泥漿護壁的阻壓力，混凝土不易下落的問題得不到有效解 決；導管提升量的最大值，必須比導管埋在樁內混凝土埋深小300mm，即使導管提升量恰好 達到允許的最大值了，當導管內混凝土的自重壓力依然小於樁內混凝土及泥漿護壁的阻壓 力時，混凝土不易下落的問題還是沒有解決；如果導管提升量超過其允許的最大值了，泥漿 就會混入樁內混凝土中，發生斷樁事故
實用新型內容
建築施工領域在灌注樁水下混凝土澆注施工過程中，當出現導管堵塞時，傳統做 法是提升導管以減少導管端在樁內混凝土的埋深，從而減少樁內混凝土及泥漿護壁對導管 內混凝土的阻壓力，但受到導管提升高度的制約(導管提升最大值必須比導管端埋入樁內 混凝土深度小300mm)，這種阻壓力的減少量很有限，本實用新型的目的就是要使導管內混 凝土自重壓力的增加值不受導管下端埋入混凝土內深度的限制，可以更大程度地增加，以 有效地解決導管堵塞的問題。為實現上述實用新型的目的，本實用新型的技術方案是如下實現的一種灌注樁水下混凝土的上料裝置及澆注方法，其裝置是由料鬥、料鬥架、套管、 導管和料鬥塞組成，其特徵是，料鬥下端帶有內襯導管，料鬥下埠外側帶有4個固定螺 栓，套管上端帶有封帽，封帽外側帶有4個螺栓槽，分別與料鬥外側的固定螺栓位置相對 應，卡蓋上有兩扇對開的活門，工作時套在封帽外沿下埠處，套管與導管通過法蘭連接， 內襯套管的下端為外楔形埠並且外沿帶有限位稜，料鬥塞為兩端呈圓錐形的鐵質塞子， 一端帶有拉線，位於料鬥與導管的接口處，可以按需要封住或打開料鬥口。內襯導管最經濟的長度，即最大滑行行程比標準導管長度大300mm。如果長度過 大，則上料高度也增大了，不經濟；長度過小，則不能保證最大限度地解決導管堵塞問題。內襯導管插入套管後，通過擰緊套管上端的封帽，使內襯導管不會滑出套管上端 口，料鬥通過其下埠處的固定螺栓與套管相連，套管下端通過法蘭與澆注混凝土用的導 管相連，當用起重機吊起料鬥後，通過關閉卡蓋上的活門，卡住封帽底外埠，託住套管，由於卡蓋擔在樁孔口外沿，使套管不能下降，擰開螺栓，使料鬥與套管分離，就可以使料鬥在 內襯導管滑動行程內自由升降。本實用新型的工作原理是這樣的當水下混凝土澆注過程中出現導管堵塞的問 題後，按傳統方法無法使導管內混凝土自重壓力大於樁內混凝土及泥漿護壁的壓力時，提 升本裝置上端的料鬥，使內襯導管儘可能向上提升，再向料鬥內補充一些混凝土，使得導管 內混凝土勢能及自重壓力同時增大，當其壓力超過樁內混凝土及泥漿護壁所產生的阻壓力 時，勢能轉化為動能，並利用其慣性，混凝土順利注入樁內。本實用新型的施工方法這樣完成的 1)在成孔後的樁孔口，安裝料鬥架及卡蓋，打開卡蓋上的活門，然後將圓形導管逐 節連接後，穿過卡蓋，下入樁孔內距孔底300mm 500mm的位置，圓形導管頂端接在套管下 端的法蘭上，然後將料鬥放置在料鬥架上，通過擰緊螺栓，將料鬥與套管連接；2)用料鬥塞塞住料鬥的底端進料口，使得首批混凝土裝入料鬥內時，料鬥底埠 被堵住，根據樁孔的直徑、導管底端距樁孔底面距離、導管需埋入混凝土內深度的最小值 (小於這個值，混凝土澆注過程中容易發生斷樁的質量事故)及最大值(超過這個值，樁內 混凝土及泥漿護壁壓力大於導管內混凝土自重壓力，混凝土澆注不下去，導致堵管)等實 際情況，向料鬥內填裝適量的混凝土 [填裝量不得小於3. 14X灌注樁半徑2X (導管底端 距孔底距離+0. 8m)]，使得首批混凝土澆入樁孔後，保證導管端頭埋入混凝土的長度不少於 800mm,然後快速將料鬥塞拉出，此時，料鬥內的混凝土依靠其自重通過導管迅速注入樁孔 底部；3)連續向料鬥內填裝混凝土，隨著灌注樁內混凝土澆注量的不斷增多，導管端 頭埋入混凝土的長度越來越大，由於樁孔壁泥土混入泥漿護壁中或局部塌孔導致泥漿護 壁比重不斷增大，當樁內混凝土及泥漿護壁所產生的阻壓力大於導管內混凝土自重的壓 力時，導致導管堵塞，此時，如果導管端頭埋入混凝土的長度沒有超過一節導管的長度 +300mm (300mm為導管埋入混凝土內的最低值)，單純提升導管以減小樁內混凝土及泥漿護 壁對導管內混凝土的阻壓力是很有限的，因為導管的提升量很小，絕對不允許超過一節導 管的長度，否則，就會發生斷樁事故；4)利用起重機將料鬥及導管吊離料鬥架，使封帽底埠高出卡蓋，然後關閉卡蓋 上的活門，卡住封帽底埠，擰開螺栓，使料鬥與套管分開，利用起重機提升料鬥，內襯導管 在套管內向上滑行，料鬥內部分混凝土流入導管內，再根據現場實際向料鬥內補充一些混 凝土，以保持料鬥內混凝土量不少於料鬥總容量50%為準，使得導管內混凝土勢能增大，同 時自重壓力越來越大，當其壓力超過樁內混凝土及泥漿護壁所產生的阻壓力時，混凝土順 利注入樁內，有效地解決了導管堵塞問題，然後再降下料鬥，使內襯導管重新滑行到套管底 部，並拉緊螺栓；由於內襯導管下埠外沿設有限位稜，當內襯導管提升到最高處時，限位 稜頂在封帽的底端，使內襯導管不會從套管中滑出來；內襯導管下端的外楔形埠削刮套 管內壁上的混凝土，使內襯導管始終與套管內壁緊密接觸；5)當導管埋入混凝土內的長度超過一節導管長度+300mm時，就可以拆除套管下 端的第一節導管，以減小混凝土澆注時的阻力；6)如此重複上述步驟，直至最後完成混凝土澆注。較目前單純依靠有限地提升導管以減少樁內混凝土及泥漿護壁對導管內混凝土的阻壓力而言，本實用新型大大增加了導管內混凝土澆注的主動壓力，有效解決了混凝土 不易下落的問題，加快了澆注速度，保證了成樁質量，其經濟效益和綜合效益極為顯著。
圖1是本實用新型的料鬥填裝首批混凝土時的工作狀態圖圖2是本實用新型的料鬥未提升時的工作狀態圖圖3是本實用新型的料鬥提升時的工作狀態圖圖4是本實用新型的封帽平面圖圖5是本實用新型的封帽側剖面圖圖6是本實用新型的卡蓋平面圖圖7是本實用新型的卡蓋側剖面圖圖8是本實用新型的料鬥與套管的連接螺栓圖9是本實用新型的料鬥塞
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步說明。由圖1-9可知，在成孔後的樁孔口，安裝料鬥架4及卡蓋6，打開卡蓋6，然後將圓形導管10逐節連接後，穿過卡蓋6，下入樁孔內距孔底300mm 500mm的位置，圓形導管10 頂端接在套管9下端的法蘭上，然後將料鬥1放置在料鬥架4上，通過擰緊螺栓2，將料鬥1 與套管9連接；用料鬥塞11塞住料鬥1的底端進料口，根據事先計算的結果，向料鬥1內填 裝適量的混凝土 [填裝量不得小於3. 14X灌注樁半徑2X (導管底端距孔底距離+0. 8m)] 使得首批混凝土澆入樁孔後，保證導管10端頭埋入混凝土的長度不少於800mm)，然後快 速將料鬥塞11拉出，此時，料鬥1內的混凝土依靠其自重通過導管10迅速注入樁孔底部； 連續向料鬥1內填裝混凝土，隨著灌注樁內混凝土澆注量的不斷增多，導管10端頭埋入混 凝土的長度越來越大，同時，由於樁孔壁泥土混入泥漿護壁中或局部塌孔導致泥漿護壁比 重不斷增大，當樁內混凝土及泥漿護壁所產生的阻壓力大於導管10內混凝土自重的壓力 時，導致導管10堵塞，此時，如果導管10端頭埋入混凝土的長度沒有超過一節導管的長度 +300mm(300mm為導管埋入混凝土內的最低值)，利用起重機將料鬥1及導管10吊離料鬥架 4，然後關閉卡蓋6，卡住封帽5底埠，擰開螺栓2，使料鬥1與套管9分開，利用起重機提 升料鬥1，內襯導管3在套管9內向上滑行(由於內襯導管3下埠外沿設有限位稜7，當 內襯導管3提升到最高處時，限位稜7頂在封帽5的底端，使內襯導管不會從套管9中滑出 來)，料鬥1內部分混凝土流入導管10內，再向料鬥1內補充一些混凝土，使得導管10內混 凝土勢能增大，同時自重壓力越來越大，當其壓力超過樁內混凝土及泥漿護壁所產生的阻 壓力時，混凝土順利注入樁內，有效地解決了導管10堵塞問題，然後再降下料鬥1，使內襯 導管重新滑行到套管底部(此時，內襯導管3下端的外楔形埠 8削刮套管9內壁上的混 凝土，使內襯導管3始終與套管9內壁緊密接觸)，並擰緊螺栓2 ；當導管10埋入混凝土內 的長度超過一節導管10長度+300mm時，就可以拆除套管9下端的第一節導管10，以減小混 凝土澆注時的阻力。如此重複上述步驟，直至最後完成混凝土澆注。
權利要求一種灌注樁水下混凝土的上料裝置，是由料鬥、料鬥架、套管、導管和料鬥塞組成，其特徵是，料鬥下端帶有內襯導管，料鬥下埠外側帶有4個固定螺栓，套管上端帶有封帽，封帽外側帶有4個螺栓槽，分別與料鬥外側的固定螺栓位置相對應，卡蓋上有兩扇對開的活門，工作時套在封帽外沿下埠處，套管與導管通過法蘭連接，料鬥塞為兩端呈圓錐形的鐵質塞子，一端帶有拉線，位於料鬥與導管的接口處，可以按需要封住或打開料鬥口。
2.根據權利要求1所述的一種灌注樁水下混凝土的上料裝置，其特徵是，內襯導管最 經濟的長度，即最大滑行行程比標準導管長度大300mm。
3.根據權利要求1所述的一種灌注樁水下混凝土的上料裝置，其特徵是，內襯套管的 下端為外楔形埠並且外沿帶有限位稜。
專利摘要本實用新型屬於建築施工領域，特別涉及一種灌注樁水下混凝土的上料裝置及澆注方法。其裝置是由料鬥、料鬥架、套管、導管和料鬥塞組成，其特徵是，料鬥下端帶有內襯導管，料鬥下埠外側帶有固定螺栓，套管上端帶有封帽，封帽外側帶有螺栓槽，分別與料鬥外側的固定螺栓位置相對應，卡蓋上有兩扇對開的活門，工作時套在封帽外沿下埠處，套管與導管通過法蘭連接，料鬥塞為兩端呈圓錐形的鐵質塞子。較目前單純依靠有限地提升導管以減少樁內混凝土及泥漿護壁對導管內混凝土的阻壓力而言，本實用新型大大增加了導管內混凝土澆注的主動壓力，有效解決了混凝土不易下落的問題，加快了澆注速度，保證了成樁質量，其經濟效益和綜合效益極為顯著。
文檔編號E02D15/06GK201593191SQ20102010797
公開日2010年9月29日 申請日期2010年2月4日 優先權日2010年2月4日
發明者劉顯全, 魏勇 申請人:大連阿爾濱集團有限公司