[发明专利]灌注桩的干式钢篮取土方法及其装置

说明书

本发明涉及实施灌注桩的干式取土方法及其设备。

现有的灌注桩成孔方法，较普遍采用的是纲管挤土法。这种方法是先将钢管压入（打入）地层（管底用活瓣或予制混凝土桩尖封底），然后往钢管内灌注混凝土，再逐步提起钢管，最后将钢管拨出地面，整个桩身就在此过程中形成。这种成桩方法在成孔时将产生严重的土体挤压和隆起，因而造成邻近桩体错位、断裂，并危害邻近的建筑物和构建物。这已成为这种成桩工艺难以克服的缺点，从而严重影响了工程质量，并限制了灌注桩的应用范围。

为了解决上述问题，最有效的办法是改“挤土”为“取土”。但现有的泥浆护壁的潜水钻成孔、冲击钻成孔等湿式取土成孔方法均存在着施工复杂、取土时间长，而且护壁泥浆会严重污染施工现场和周围环境等缺点，再者，由于孔底虚土难以清除干净、桩周土遭到严重破坏，护壁泥浆污染桩体配筋，因而还会降低桩的承载能力。这些缺点都是湿式取土工艺所难以克服的。而现有的螺旋钻成孔、机动洛阳铲成孔等干式取土工艺均不适用于淤泥或淤泥质土（见《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》（JGJ4-80）第3.2.13条及第3.2.15条）。因此，需要寻找一种适用于淤泥及淤泥质土层的干式取土方法和相应的设备。

本发明的目的在于提供一种适用于在淤泥和淤泥质土中进行灌柱桩施工的干式钢篮取土方法及其专用设备。

本发明的任务是这样完成的：在进行施工时，先将下端固定有金属取土钢篮的取土钢管打压入土层，所述的钢篮的底部带有可启闭的活瓣，在沉管过程中所述的活瓣始终处于开启状态，当钢管进入到地下与桩长相应的深度时，从地面上将总索提起，令钢篮底部的活瓣在地下关闭，形成一个封闭的钢篮底面;接着，继续提升总索，把整只钢篮随同其上的土柱全部从取土钢管内取出，从而完成了将进入钢管内的土柱取出的取土任务。接着再往钢管内灌注混凝土，最后提起该取土钢管，完成整个成桩工艺。

为实现上述本发明的施工方法所必须的专用设备是一个可在取土钢管内上下运动的钢篮，它是由大体为中空圆柱形基架和铰接于该基架下端壁面的多块活瓣所构成。活瓣通过一根水平设置的短销及固接于基架下端内壁上的支座板，被铰接在基架的下端壁面上。活瓣呈铲形弧面、尖头。在每块活瓣的内侧弧面的对称线部位上设置有一块内挡板，其上有二只通孔，上面一只通孔供短销穿过，使活瓣被铰接于基架下端，另一只通孔供提索穿过，用于提携活瓣。在所述基架的上端固接有多只提索导向环，其数目与活瓣的数目相同，作用是为每一根提索提供导向。当提索被向上提升时，每一只活瓣可作以水平短销为转轴的转动，当所有活瓣合拢形成一个封闭的底面时，每一活瓣的内挡板的内侧边相互对合，起到对活瓣的转角定位作用。这样，所述的内挡板具有牵动活瓣并使其在由外向内转动到终点位置上被定位这二项功能。那么，当活瓣由内朝外转动（渐渐开启）时最后的终点位置是怎么定位呢？同样是靠与上述内挡板相类似的外挡板来控制。它位于所述活瓣外侧弧面的对称线部位上。该外挡板同样对活瓣具有牵引和定位二项功能，只不过这种牵引的作用并不在于提升钢篮，而是为了使活瓣相对于取土钢管呈张开状。为了在取土钢管被打压入土层之前让活瓣张开到一定角度并能在受到泥土阻力时仍能始终维持这一角度固定不动，所述的外挡板上的上侧面与沿取土钢管纵长方向固定在取土钢管外壁上的定位板的下侧面相互对合并相互抵顶。在所述的活瓣上的外挡板和取土钢管上的定位板之间用金属丝通过二者各自的小孔将它们系缚牢，使活瓣维持规定的张开角度上。这种连系在取土钢管被打压到地下的整个过程中始终保持着，直到从地面上提起总索而将活瓣在地下关闭时，所述的金属丝会因总索的牵引而拉断，使活瓣绕短销转动。所述的金属丝另一作用是当取土钢管在进入土层的过程中如万一活瓣受到一定的侧向外力（如遇石块等障碍物时）由于这根金属丝的牵制可以防止活瓣被关闭而防碍土体进入取土钢管内。当活瓣全开时（即外挡板的上侧面正好与定位板的下侧面相互抵顶时）活瓣的上沿与取土钢管的下沿正好相对抵触，这样，当取土钢管自上而下进入土层时，钢管通过其下沿与活瓣上沿的接触会将向下的力传递给活瓣、钢篮。

取土钢管的外壁沿纵长方向布置有一根通气管，其下端口与取土钢管的下沿壁面贯穿，上端口与地面大气相通，它的外形细长，攀附在取土钢管的外壁面上，二者之间可以直接焊接在一起。通气管的作用是为了克服在提升钢篮取出土柱时的真空吸力，这种吸力会造成提管困难。

以下结合附图和实施例作详细叙述：

图1是本发明的取土钢篮立体图。

图2是本发明取土钢管与取土钢管的组合图。

图3是图2的A-A剖视图。