專利名稱：一種沉管灌注樁的活動進料斗及施工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于土木建筑工程技術領域，特別涉及一種沉管灌注樁的活動進料斗及施工方法。
背景技術：
沉管灌注樁是土木建筑工程中常用的一種樁基技術，它利用錘擊打樁設備或振動沉樁設備，將帶有預制鋼筋混凝土樁尖或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中，形成樁孔，然后放入鋼筋骨架并通過設置在樁模上的固定進料斗澆筑混凝土，邊振動邊拔管邊灌注混凝土，利用拔管時的振動將混凝土搗實，便形成所需要的灌注樁。在本發(fā)明之前，圓形沉管灌注樁、現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁(專利號 ZL02112538. 4)、現(xiàn)澆 X 形混凝土樁(專利號 200710020306),Y 形樁(專利號 ZL01221710. 7) 等沉管灌注樁都只采用單個進料斗(進料口)灌注混凝土，料斗一般固定在樁模頂部，隨著施工過程中樁模拔出，進料斗的位置不斷升高。然而這種傳統(tǒng)的單一固定進料斗灌注混凝土的方法存在以下不足
(1)進料斗與樁模固定，其位置隨著樁模拔出逐漸升高，使得混凝土灌注時必須將混凝土運送到進料斗的高度，當樁模接近完全拔出時，進料斗距離地面的高度往往在2(T30m，這時必須將混凝土運送到2(T30m的高度，因此浪費了運輸混凝土的能量、耗費了時間、操作不便，且混凝土容易在運送過程中流失。(2)混凝土從很高的位置下落，增加了離析的可能性，使混凝土質(zhì)量降低。(3)從高處下落的混凝土帶有一定沖擊的能量，使得已經(jīng)灌入地基中的混凝土側向擠壓的力增大，使混凝土向樁孔周圍土體擠壓變形，增加了充盈系數(shù)，浪費了材料。(4)將混凝土吊到很高的高度，增加了施工的不安全因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種沉管灌注樁的活動進料斗及施工方法，可直接在接近地表的位置灌注混凝土，不需要將混凝土運送到一定的高度。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是
一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于在樁模外表面上設置豎直方向的導軌， 進料斗通過左、右兩側伸出連接邊與導軌連接；進料斗上部與牽引繩連接，可沿軌道上下滑動；樁模上每間隔一定的距離開有2個或2個以上進料口 ；進料口外設置可開合的蓋板，在樁模沉入地基時蓋板閉合緊貼樁模外壁，在樁模拔出需灌注混凝土時蓋板打開；蓋板內(nèi)邊緣與樁模之間設置密封條。所述的進料斗為活動式，可沿導軌滑動到樁模任意位置。
所述進料斗由3塊鋼板組成，左、右兩側鋼板為三角形，正面鋼板為圓弧形。所述牽引繩通過定滑輪跨過樁機與卷揚機連接，通過卷揚機控制進料斗上下的位置。所述的導軌在樁模外表面左、右兩側各設置一個，兩導軌互相平行，分別連接進料斗左、右連接邊。所述兩導軌的間距大于進料口寬度。所述蓋板為圓弧形，圓弧半徑略大于樁模半徑，閉合后正好貼合在樁模外壁。所述蓋板的寬度和高度大于進料口的寬度和高度，蓋板閉合后能覆蓋進料口。所述蓋板的下邊緣設置活動鉸鏈，活動鉸鏈固定在進料口正下方樁模外壁的位置，蓋板可繞活動鉸鏈自由轉動，可打開和關閉。所述蓋板上邊緣中部設置螺栓孔，蓋板閉合時螺栓孔在樁模對應的位置也設置相同的螺栓孔，蓋板閉合時通過固定螺栓與樁模固定。所述的密封條設置在進料口外邊緣，蓋板閉合時正好與密封條接觸，起到密封效^ ο所述的進料口在樁模上均勻布置，相鄰兩個進料口之間的距離為2 5m。本發(fā)明一種沉管灌注樁的活動進料斗的施工方法采用以下技術步驟實現(xiàn)
(1)將樁尖對準樁位，所有進料口蓋板均閉合，用固定螺栓與樁模固定在一起，進料斗放置到較高的位置，用牽引繩吊?。?br> (2)樁模在上部振動頭或錘頭的作用下逐漸下沉，到達設計標高停止；
(3)將牽引繩慢慢放松，進料斗在自重作用下沿導軌逐漸下放，直到到達最接近地面的一個進料口位置時停止，使進料斗底部與進料口蓋板下邊緣的活動鉸鏈齊平；
(4)松開該進料口蓋板上的固定螺栓，打開蓋板，使蓋板繞活動鉸鏈轉動，直到蓋板轉到貼緊進料斗正面鋼板；
(5)向進料斗灌注一定量的混凝土，混凝土通過進料口進入到樁?？涨粌?nèi)，混凝土灌注結束后合上蓋板(6)振動拔管，待下一個進料口拔出地面時停止上拔，進料口盡量接近地面。(7)重復步驟(3) (6)，直到樁模完全拔出。(8)在地基中形成沉管灌注樁。本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于
(1)在樁模上設置可上下滑動的活動進料斗，由于進料斗下放到與地面接近，可通過小推車或混凝土泵直接往進料斗中灌注混凝土，不需要將混凝土輸送到離地面較高的高度， 節(jié)省能量，操作方便。(2)混凝土從接近地面的位置灌注到樁模，減小了混凝土下落高度，減小了離析的可能性。(3)設置多進料口減小了混凝土下落的路徑長度，從而減小了卡管的可能性。(4)由于混凝土下落高度的減小，混凝土灌注時下落的能量減小，從而減小了混凝土向外側的擠壓，減小了充盈系數(shù)，因此節(jié)省了材料。(5)蓋板閉合后，緊貼樁模外壁，基本不增加樁模尺寸，也沒有減小樁模內(nèi)部空腔的體積，不影響鋼筋籠的放置和混凝土的下落。
4
(6)進料斗與樁模之間設置密封圈，密封性好，不漏水，保證了成樁質(zhì)量。下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細描述。本發(fā)明的保護范圍并不以具體實施方式
為限，而是由權利要求加以限定。


圖1本發(fā)明施工步驟示意圖，圖中(a)為樁機就位；(b)為樁模下沉到設計標高； (c)為打開進料口灌注混凝土；(d)為振動上拔，直到下一個進料口露出地面；(e)為進料斗下移到該進料口位置，并打開進料口灌注混凝土；(f)為重復步驟(d)、(e)，直到樁模完全拔出。圖2本發(fā)明A位置進料口關閉時局部放大圖。圖3本發(fā)明B位置進料口打開時局部放大圖。圖4本發(fā)明進料口關閉時的俯視圖。圖5本發(fā)明進料口打開時的俯視圖。圖6本發(fā)明圖1中樁模的左側視圖。圖中1為樁模，2為進料斗，3為導軌，4為牽引繩，5為蓋板，6為活動鉸鏈，7為固定螺栓，8為密封條，9為進料口。
具體實施例方式本發(fā)明一種沉管灌注樁的活動進料斗及施工方法，不僅適應于樁模為圓形的沉管灌注樁(如實心樁、管樁)，也適應于異形截面的沉管灌注樁(如X形樁、Y形樁、十字形樁等)。 本實施實例以圓形沉管灌注樁為例，但保護范圍不局限于本實施實例的描述。如圖廣圖7所示，一種沉管灌注樁的活動進料斗，在樁模(1)外壁設置豎直方向的兩根導軌(3)，導軌(3)為兩根“L”形鋼材焊接在樁模(1)上(如圖4和圖5)，彎折段位于外側。兩根導軌(3)互相平行。進料斗(2)的兩側邊緣伸出連接邊，連接邊正好卡在導軌(3) 里面，進料斗(2)寬度與兩根導軌(3)的間距相等。進料斗(2)頂部與牽引繩(4)連接，當牽引繩(4)松開時，進料斗(2)在自重作用下沿導軌(3)下滑，當牽引繩(4)用力往上拉時， 進料斗(2)在上拽力的作用下沿導軌(3)向上滑動，從而可實現(xiàn)進料斗(2)在豎直方向的自由運動，且可停留在任意位置。在樁模(1)上每隔一定距離設置進料口(9)，進料口(9)為矩形，其寬度小于兩根導軌(3)間距。進料口(9)外側設置蓋板(5)，蓋板(5)為面積大于進料口(9)的圓弧形鋼板，其內(nèi)直徑等于樁模(1)外直徑，從而正好在閉合時與樁模(1)外壁貼合。蓋板(5)下端與活動鉸鏈(6)連接，活動鉸鏈(6)固定在樁模(1)上，因此蓋板(5) 可繞下端轉動，起到開合的作用。一般在蓋板(5)上邊緣開有螺栓孔，蓋板(5)閉合時采用固定螺栓(7)與樁模(1)固定連接，固定螺栓(7)可設置1個或多個。蓋板(5)沿邊緣內(nèi)側與樁模(1)之間設置密封條(8 )，防止沉模時地下水和泥漿進入。一種沉管灌注樁的活動進料斗的施工方法采用以下技術步驟實現(xiàn)
第一步，將沉管灌注樁樁模(1)對準樁位，樁模(1)下端可采用預制樁尖或活瓣樁尖。 所有進料口(9)外側的蓋板(5)關閉，開啟卷揚機，將進料斗(2)通過牽引繩(4)上拉到較高的位置，一般進料斗(2)以下樁模(1)的長度超過設計樁長廣ail。第二步，樁模(1)在上部振動頭或錘頭的作用下逐漸下沉，到達設計標高停止；樁模(1)下沉時，從樁模(1)下端往上端的進料口( 9 )及蓋板(5 )逐一埋入到地基中。第三步，將牽引繩(4)慢慢放松，進料斗(2)在自重作用下沿導軌(3)逐漸下滑，直到到達最接近地面的一個進料口(9)位置時停止，使進料斗(2)底部與進料口(9)蓋板(5) 下邊緣的活動鉸鏈(6)齊平。當進料斗(2)在自重作用下下滑阻力較大時，樁模(1)加振動，進料斗(2)將很快順利下落。
第四步，松開該進料口(9)蓋板(5)上的固定螺栓(7)，打開蓋板(5)，使蓋板(5)繞活動鉸鏈(6)轉動，直到蓋板(5)轉到貼緊進料斗(2)正面鋼板；由于進料斗(2)正面鋼板也為圓弧形，兩者正好緊貼在一起。第五步，向進料斗(2)灌注一定量的混凝土，混凝土通過進料口(9)進入到樁模 (1)的空腔內(nèi)，混凝土灌注結束后合上蓋板(5)。由于蓋板(5)轉到貼緊進料斗(2)正面鋼板后具有一定的傾角，因此將混凝土倒入進料斗(2)后，混凝土可沿蓋板(5)逐漸滑落到樁模(1)的空腔內(nèi)。第六步，振動拔管，待下一個進料口(9)拔出地面時停止上拔，進料口(9)盡量接近地面。一般活動鉸鏈(6)拔出地面即停止上拔，這時可保證蓋板(5)順利開啟。第七步，重復步驟(3) (6)，直到樁模(1)完全拔出成樁。
權利要求
1.一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于在樁模外表面上設置豎直方向的導軌，進料斗通過左、右兩側伸出連接邊與導軌連接；進料斗為活動式，上部與牽引繩連接，可沿軌道上下滑動到樁模任意位置；樁模上每間隔一定的距離開有進料口，進料口沿樁模設置2個或2個以上；進料口外設置可開合的蓋板，在樁模沉入地基時蓋板閉合緊貼樁模外壁，在樁模拔出需灌注混凝土時蓋板打開；蓋板內(nèi)邊緣與樁模之間設置密封條。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于導軌在樁模外表面左、右兩側各設置一個，兩導軌互相平行，分別連接進料斗左、右連接邊。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于兩導軌的間距大于進料口寬度。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于蓋板為圓弧形， 圓弧半徑略大于樁模半徑，閉合后正好貼合在樁模外壁。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于蓋板的寬度和高度大于進料口的寬度和高度，蓋板閉合后能覆蓋進料口。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于蓋板的下邊緣設置活動鉸鏈，活動鉸鏈固定在進料口正下方樁模外壁的位置，蓋板可繞活動鉸鏈自由轉動，可打開和關閉。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于蓋板邊緣設置螺栓孔，蓋板閉合時螺栓孔在樁模對應的位置也設置相同的螺栓孔，蓋板閉合時通過固定螺栓與樁模固定。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種沉管灌注樁的活動進料斗，其特征在于密封條設置在進料口外邊緣，蓋板閉合時正好與密封條接觸，起到密封效果。
9.一種基于權利要求1所述的沉管灌注樁的活動進料斗的施工方法，采用以下技術步驟(1)將樁尖對準樁位，所有進料口蓋板均閉合，用固定螺栓與樁模固定在一起，進料斗放置到較高的位置，用牽引繩吊??；(2)樁模在上部振動頭或錘頭的作用下逐漸下沉，到達設計標高停止；(3)將牽引繩慢慢放松，進料斗在自重作用下沿導軌逐漸下放，直到到達最接近地面的一個進料口位置時停止，使進料斗底部與進料口蓋板下邊緣的活動鉸鏈齊平；(4)松開該進料口蓋板上的固定螺栓，打開蓋板，使蓋板繞活動鉸鏈轉動，直到蓋板轉到貼緊進料斗正面鋼板；(5)向進料斗灌注一定量的混凝土，混凝土通過進料口進入到樁?？涨粌?nèi)，混凝土灌注結束后合上蓋板；(6 )振動拔管，待下一個進料口拔出地面時停止上拔，進料口盡量接近地面；(7)重復步驟(3) (6)，直到樁模完全拔出；(8)在地基中形成沉管灌注樁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沉管灌注樁的活動進料斗及施工方法，在樁模外表面上設置豎直方向的導軌，進料斗通過左、右兩側伸出連接邊與導軌連接；進料斗上部與牽引繩連接，可沿軌道上下滑動；樁模上每間隔一定的距離開有進料口，進料口沿樁模有2個或2個以上；進料口外設置可開合的蓋板，在樁模沉入地基時蓋板閉合緊貼樁模外壁，在樁模拔出需灌注混凝土時蓋板打開；蓋板內(nèi)邊緣與樁模之間設置密封條。其施工方法，包括樁模就位、樁模下沉、下移進料斗，打開進料口蓋板、灌注混凝土、上拔樁模、再次下移進料斗，打開下一個進料口蓋板、灌注混凝土、重復上述過程直到樁模完全拔出成樁。本發(fā)明操作簡捷、提高了施工效率、節(jié)省了能量，保證了成樁質(zhì)量。
文檔編號E02D5/38GK102444129SQ20111030247
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者丁選明, 劉漢龍, 孔綱強, 莊妍, 陳育民 申請人:南京河海科技有限公司, 河海大學