本发明属于抗拔桩施工,具体涉及一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置及施工方法。
背景技术:
1、抗拔桩主要用于承受建筑物向上的拉力,确保建筑物的稳定性和安全性,特别是在地下水位较高的地区,抗拔桩能够有效地抵抗土壤水对建筑物的浮力,防止建筑物上浮。
2、在岩石地基上,虽然抗压承载力通常较强,但土壤或岩石的浮力问题依然存在,特别是在地下水位较高的地区。抗拔桩通过抵抗上拔力,确保结构不会因土壤或水的浮力而上浮,从而保证结构的稳定和安全。
3、在施工过程中保证抗拔桩的稳定性非常重要,目前有设计出可展开底端的抗拔桩,可在打桩时收缩保证平衡,并可在打桩后展开,提高抗拔强度。
4、如中国发明专利:一种抗拔桩(cn112227359b),通过由若干子壳拼接而成的圆锥状桩头,桩头底部直径不大于桩体直径,能够有效避免在桩体与土层之间形成间隙,保证桩体的垂直度和桩体表面与土层间的摩擦力,通过向桩头内注入高压混凝土浆,能够将拼接成桩头的若干子壳胀开,从而在桩体底部形成扩大头,提高桩体的抗拔性能。
5、但其若干子壳之间由于缺乏稳定的定位,注浆后底端易分开,高度以及张开的幅度均难以控制,从而难以实现注浆时的各向平衡,也不利于对底部扩大头精确控制;同时由于桩头与桩体之间缺乏稳定连接,进而在打桩时桩头与桩体易分离,易提前进入岩土,注浆实现其充分展开的抗拔头效果不是很稳定;且由于桩头与桩体之间缺乏稳定连接,在展开后仅靠混凝土将桩头与桩体连接,自身的强度不高,进一步影响其抗拔性能。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置及施工方法,通过弧形导轨只能沿圆弧形导轨槽滑动,利于控制锥体各向展开的幅度保持同步;打桩时锥体与桩体不会分离,可稳定注浆实现其充分展开的抗拔头效果;锥体各瓣在注浆压力下向外展开至相同最大展开位置,从而实现注浆时的各向平衡,也利于对底部扩大头精确控制;桩体与锥体之间稳定连接,自身的强度高,抗拔性能好,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,包括注浆机构、伸展机构,还包括定位机构;
3、所述注浆机构包括贯穿桩体的注浆管,所述注浆管的底部露出所述桩体,所述桩体底部设有将所述注浆管底部固定的固定装置;
4、所述伸展机构包括自所述桩体底部延伸出的延伸体和与其连接的锥体,所述延伸体围在所述固定装置外,且底面设有多道圆弧形导轨槽,所述锥体内设有注浆腔体,所述注浆管底部伸至所述注浆腔体内,所述锥体由多瓣围合而成,且每瓣所述锥体对应所述圆弧形导轨槽,并设有与其配合滑动的弧形导轨;
5、所述定位机构包括位于所述延伸体底面的多个挡槽和位于每一所述弧形导轨上的弹性定位件,所述挡槽对应开设在所述圆弧形导轨槽的上方,且外端不贯穿所述延伸体的外壁;所述弹性定位件包括定位件和弹性机构,所述定位件通过按压弹性机构实现在所述弧形导轨隐藏或露出,所述挡槽与所述定位件位置对应。
6、优选的,所述锥体顶端为球面,所述延伸体底面为与其适配的球面槽。
7、优选的,所述锥体的底端为球面的球心。
8、优选的,所述弧形导轨截面为t字形,并悬挂在所述圆弧形导轨槽内。
9、优选的,所述弹性机构包括开设在所述弧形导轨上的定位槽和槽内的压缩弹簧,所述定位件底面压在所述压缩弹簧上。
10、优选的,所述锥体多瓣围合后接触处密封。
11、优选的,所述锥体多瓣围合后直径最大处不大于所述延伸体的外径。
12、优选的,所述锥体的上端表面设有多圈环槽。
13、优选的,所述锥体相邻瓣接触处的内壁设有扇形槽,所述扇形槽内装有适配的扇形板。
14、本发明提供一种基于上述基于岩石地基的抗拔桩施工装置的施工方法,包括如下步骤:
15、s1、在岩石地基钻抗拔桩桩孔;
16、s2、组合抗拔桩组件;
17、s3、将抗拔桩组件压入桩孔适当位置;
18、s4、通过注浆管注浆,注浆管底端高压混凝土浆液进入锥体内;
19、s5、锥体各瓣在注浆压力下向外展开,由于锥体的弧形导轨只能沿延伸体的圆弧形导轨槽滑动,在展开至定位件被挡槽阻挡后到最大展开位置,且锥体各瓣展开的幅度完全相同;
20、s6、高压混凝土浆液在锥体各瓣展开至最大位置后,从各瓣之间缝隙渗出,与周围岩石体形成结合体;
21、s7、锥体底端形成直径大于其本体的抗拔部;
22、s8、对桩体桩孔周围进行填缝处理。
23、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
24、1、锥体的弧形导轨只能沿延伸体的圆弧形导轨槽滑动,利于控制锥体的各向展开的幅度保持同步。
25、2、锥体可通过弧形导轨挂在圆弧形导轨槽上实现与桩体的连接,这样在打桩时桩头与桩体不会分离,锥体会稳定收缩在桩体底端,不会提前进入岩土,可稳定注浆实现其充分展开的抗拔头效果。
26、3、锥体各瓣在注浆压力下向外展开至定位件被挡槽阻挡后到最大展开位置,且锥体各瓣展开的幅度完全相同,从而实现注浆时的各向平衡,也利于对底部扩大头精确控制。
27、4、桩体与锥体之间稳定连接,在展开后配合混凝土将桩头与桩体连接,自身的强度高,抗拔性能好。
28、5、锥体充分展开后,继续注浆会在缝隙渗出与周围岩石体形成结合体,进一步提高扩大头端的整体抗拔性。
1.一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,包括注浆机构、伸展机构,其特征在于,还包括定位机构;
2.根据权利要求1所述的一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,其特征在于,所述锥体顶端为球面,所述延伸体底面为与其适配的球面槽。
3.根据权利要求2所述的一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,其特征在于,所述锥体的底端为球面的球心。
4.根据权利要求1所述的一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,其特征在于,所述弧形导轨截面为t字形,并悬挂在所述圆弧形导轨槽内。
5.根据权利要求1所述的一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,其特征在于,所述弹性机构包括开设在所述弧形导轨上的定位槽和槽内的压缩弹簧,所述定位件底面压在所述压缩弹簧上。
6.根据权利要求1所述的一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,其特征在于,所述锥体多瓣围合后接触处密封。
7.根据权利要求1所述的一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,其特征在于,所述锥体多瓣围合后直径最大处不大于所述延伸体的外径。
8.根据权利要求1所述的一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,其特征在于,所述锥体的上端表面设有多圈环槽。
9.根据权利要求1所述的一种基于岩石地基的抗拔桩施工装置,其特征在于,所述锥体相邻瓣接触处的内壁设有扇形槽,所述扇形槽内装有适配的扇形板。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述基于岩石地基的抗拔桩施工装置的施工方法,其特征在于,包括如下步骤: