專利名稱：加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
自上個(gè)世紀(jì)六十年代以來(lái)，在橋梁建設(shè)中，鉆孔灌注樁已成為一種使用范圍最廣的墩臺(tái)基礎(chǔ)。在有些工程中，因某種原因，所灌注的混凝土未能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，從而降低了鉆孔灌注樁的承載力。在以往，多是將該鉆孔灌注樁的混凝土搗碎，取出其中的鋼筋，重新形成井筒，放入新的鋼筋籠，灌注符合標(biāo)號(hào)的混凝土 ；或是在該鉆孔灌注樁的左右兩側(cè)各打入一根口徑相同的鉆孔灌注樁，在這兩根鉆孔灌注樁的頂部先制作承臺(tái)，再構(gòu)筑墩臺(tái)。對(duì)于以上的兩種處理方式，無(wú)論采用哪一種，都是廢棄原鉆孔灌注樁，并重新制作新鉆孔灌注樁，其所支付的費(fèi)用都明顯大于原鉆孔灌注樁的制作費(fèi)用。如果在原鉆孔灌注 樁的混凝土中，按照一定規(guī)律均勻布設(shè)一些上下貫通的鋼立柱，將這些鋼立柱錨固于混凝土中，就能使原鉆孔灌注樁的承載力符合設(shè)計(jì)要求，重新得以使用。這種加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的方法，其施工速度快，質(zhì)量好，成本僅為原鉆孔灌注樁制作費(fèi)用的十分之
O本實(shí)用新型就是根據(jù)這一思路，由本發(fā)明人精心研制的一種新型鋼混結(jié)構(gòu)，將其置于鉆孔灌注樁的混凝土中，使混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁其承載力符合設(shè)計(jì)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題就是要提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于制作的新型鋼混結(jié)構(gòu)，用以修復(fù)混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括有一個(gè)錨孔、一個(gè)鋼立柱、一個(gè)射漿管和水泥砂漿；所述的鉆孔灌注樁為一個(gè)鋼筋混凝土的圓柱體，它垂直插入大地的巖土層中，其長(zhǎng)度為20-30m，其直徑為1200mm或1500mm ;在鉆孔灌注樁其鋼筋籠的內(nèi)外，都充滿了密實(shí)的混凝土，該混凝土的標(biāo)號(hào)低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)；在鉆孔灌注樁的鋼筋籠之內(nèi)，所述的錨孔以相等的環(huán)向間距分布；所述的鋼立柱由無(wú)縫鋼管、鋼套管和螺紋鋼筋組成，其主體為一個(gè)無(wú)縫鋼管連接體；所述的射漿管由主體鋼管、射漿孔和錨蓋組成；在所述的錨孔內(nèi)，由射漿管和鋼立柱組成了一個(gè)完整的鋼結(jié)構(gòu)，在該鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)外都充滿了所壓入的水泥砂漿。所述的錨孔自上而下垂直打入鉆孔灌注樁的混凝土中，它們以相等的環(huán)向間距分布于鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，其口徑為80mm，其孔底高于鉆孔灌注樁的底面IOOOmm ;當(dāng)鉆孔灌注樁的直徑為1500mm時(shí)，共設(shè)制五至八個(gè)錨孔，它們與鉆孔灌注樁的豎向中軸線皆保持500mm的間距；當(dāng)鉆孔灌注樁的直徑為1200mm時(shí)，共設(shè)制四至六個(gè)錨孔，它們與鉆孔灌注樁的豎向中軸線皆保持350mm的間距。所述的鋼立柱其主體為一個(gè)無(wú)縫鋼管連接體，它由數(shù)根無(wú)縫鋼管連接而成，其長(zhǎng)度大于錨孔的長(zhǎng)度80mm ;所述的無(wú)縫鋼管其外徑為42mm，壁厚為4mm，長(zhǎng)度等于或小于7m ；所述的鋼套管其外徑為54mm,壁厚為6mm,長(zhǎng)度為120mm ;在每?jī)筛鶡o(wú)縫鋼管的對(duì)接處,都設(shè)有一個(gè)鋼套管，沿該鋼套管兩端的管口分別實(shí)施周圈滿焊，使這兩根無(wú)縫鋼管相連接。在所述的無(wú)縫鋼管連接體其每一根無(wú)縫鋼管的外側(cè)，都以相等的環(huán)向間距與之相平行地焊接三至四根螺紋鋼筋；該螺紋鋼筋的直徑為12mm，沿每一根螺紋鋼筋，都以500mm為間距設(shè)制一列50mm長(zhǎng)的焊口，使之與無(wú)縫鋼管相固定；在每一根螺紋鋼筋的端頭，在其與鋼套管管口的接觸部位，均實(shí)施雙側(cè)焊接，而每一側(cè)焊口的長(zhǎng)度皆不小于15_ ;在距無(wú)縫鋼管連接體其頂端80mm長(zhǎng)的范圍內(nèi)，在無(wú)縫鋼管的外側(cè)，不設(shè)制螺紋鋼筋；在距無(wú)縫鋼管連接體其尾端200mm長(zhǎng)的范圍內(nèi)，在無(wú)縫鋼管的外側(cè)，亦不設(shè)制螺紋鋼筋。所述的射衆(zhòng)管其主體鋼管為一根外徑為48_、壁厚為3_、長(zhǎng)度為150_的焊縫鋼管；在其縱向的正中部位，以相等的環(huán)向間距共鉆制四列直徑為20mm的射漿孔，每一列的
兩個(gè)射漿孔均以50mm為間距排列；在主體鋼管的頂端，扣入并焊接一個(gè)錨蓋進(jìn)行封堵，這個(gè)錨蓋用2_厚的低碳鋼板沖壓而成。所述的鋼立柱其無(wú)縫鋼管連接體的頂部插入射漿管其主體鋼管的尾部，所插入的深度為30mm ;沿射漿管其主體鋼管尾端的管口實(shí)施周圈滿焊，使射漿管和鋼立柱構(gòu)成一個(gè)完整的鋼結(jié)構(gòu)；該鋼結(jié)構(gòu)位于錨孔的正中部位，其射漿管的錨蓋與錨孔的孔底相接觸，其鋼立柱無(wú)縫鋼管連接體的尾端則向上伸出鉆孔灌注樁的頂面200mm ;在該鋼結(jié)構(gòu)與錨孔的孔壁之間，在射漿管的主體鋼管和鋼立柱的無(wú)縫鋼管連接體中，都充滿了所壓入的水泥砂漿；該水泥砂漿的強(qiáng)度不低于所述的鉆孔灌注樁混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，所使用的機(jī)械簡(jiǎn)單，操作方法簡(jiǎn)單，施工成本低，混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁經(jīng)過(guò)加固后，其承載力完全符合設(shè)計(jì)要求。

圖I是直徑為1500mm的鉆孔灌注樁中錨孔布設(shè)的橫斷面圖。圖2是直徑為1500mm的鉆孔灌注樁中鋼立柱螺紋鋼筋部位的橫斷面圖。圖3是直徑為1500mm的鉆孔灌注樁中鋼立柱鋼套管部位的橫斷面圖。圖4是直徑為1500mm的鉆孔灌注樁中射漿管射漿孔部位的橫斷面圖。圖5是直徑為1200mm的鉆孔灌注樁中錨孔布設(shè)的橫斷面圖。圖6是直徑為1200mm的鉆孔灌注樁中鋼立柱螺紋鋼筋部位的橫斷面圖。圖7是直徑為1200mm的鉆孔灌注樁中鋼立柱鋼套管部位的橫斷面圖。圖8是直徑為1200mm的鉆孔灌注樁中射漿管射漿孔部位的橫斷面圖。圖9是無(wú)縫鋼管連接體無(wú)縫鋼管部位的側(cè)面圖。圖10是無(wú)縫鋼管連接體鋼套管部位的側(cè)面圖。圖11是鋼立柱螺紋鋼筋部位的側(cè)面圖。圖12是鋼立柱鋼套管部位的側(cè)面圖。圖13是無(wú)縫鋼管連接體與射漿管相連接部位的側(cè)面圖。圖14是鋼立柱與射漿管相連接部位的側(cè)面圖。圖15是射漿管的側(cè)面圖。圖16是錨孔中鋼立柱螺紋鋼筋部位的橫斷面圖。[0030]圖17是錨孔中鋼立柱鋼套管部位的橫斷面圖。圖18是錨孔中射漿管射漿孔部位的橫斷面圖。圖19是在鉆孔灌注樁的底部本實(shí)用新型的豎向剖面圖。圖20是在鉆孔灌注樁的頂部本實(shí)用新型的豎向剖面圖。附圖標(biāo)記I錨孔、2鋼立柱、3射漿管、4水泥砂漿、5鉆孔灌注樁、2_1焊縫鋼管、2_2鋼套管、2-3螺紋鋼筋、3-1主體鋼管、3-2射漿孔，3-3錨蓋、5_1混凝土、5_2鋼筋籠。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖1-20所示本實(shí)用新型包括有一個(gè)錨孔I、一個(gè)鋼立柱2、一個(gè)射漿管3和所壓入的水泥砂衆(zhòng)4。公路橋梁的鉆孔灌注樁5其長(zhǎng)度通常為20-30m，其直徑大多為1200mm或1500mm。在實(shí)際工程中，由于施工方法不當(dāng)，導(dǎo)致所灌注的混凝土 5-1其標(biāo)號(hào)低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，使該鉆孔灌注樁5的承載力不符合設(shè)計(jì)要求。從鉆孔灌注樁5的頂面，錨孔I自上而下垂直打入，其口徑為80mm，其底端高于鉆孔灌注樁5的底面1000mm。在鋼筋籠5_2的內(nèi)側(cè)，錨孔I以相等的環(huán)向間距分布。當(dāng)鉆孔灌注樁5的直徑為1500mm時(shí)，共設(shè)制五至八個(gè)錨孔I，它們與鉆孔灌注樁5的豎向中軸線皆保持500mm的間距。當(dāng)鉆孔灌注樁5的直徑為1200mm時(shí)，共設(shè)制四至六個(gè)錨孔1，它們與鉆孔灌注樁5的豎向中軸線皆保持350mm的間距。鋼立柱2的主體為一個(gè)無(wú)縫鋼管連接體，它由數(shù)根無(wú)縫鋼管2-1連接而成，其長(zhǎng)度大于錨孔I的長(zhǎng)度80mm。無(wú)縫鋼管2_1的外徑為42mm，壁厚為4mm，長(zhǎng)度等于或小于7m。鋼套管2-2的外徑為54mm,壁厚為6mm,長(zhǎng)度為120mm。在每?jī)筛鶡o(wú)縫鋼管2_1對(duì)接處,都設(shè)有一個(gè)鋼套管2-2，沿該鋼套管2-2兩端的管口分別實(shí)施周圈滿焊，使這兩根無(wú)縫鋼管2-1相連接。在無(wú)縫鋼管連接體其每一根無(wú)縫鋼管2-1的外側(cè)，都以相等的環(huán)向間距與之相平行地焊接三至四根螺紋鋼筋2-3，這些螺紋鋼筋2-3的直徑皆為12_。沿每一根螺紋鋼筋
2-3，都以500mm為間距設(shè)制一列50mm長(zhǎng)的焊口，使之與無(wú)縫鋼管2_1相固定。在每一根螺紋鋼筋2-3的端頭，在其與鋼套管2-2管口的接觸部位，均實(shí)施雙側(cè)焊接，而每一側(cè)焊口的長(zhǎng)度皆不小于15mm。在距無(wú)縫鋼管連接體其頂端80mm長(zhǎng)的范圍內(nèi)，在無(wú)縫鋼管2_1的外偵牝不設(shè)制螺紋鋼筋2-3。在距無(wú)縫鋼管連接體其尾端200mm長(zhǎng)的范圍內(nèi)，在無(wú)縫鋼管2_1的外側(cè)，亦不設(shè)制螺紋鋼筋2-3。射衆(zhòng)管3的主體鋼管3-1是一根外徑為48mm、壁厚為3mm、長(zhǎng)度為150mm的焊縫鋼管。在其縱向的正中部位，以相等的環(huán)向間距共鉆制四列直徑為20mm的射漿孔3-2，每一列的兩個(gè)射漿孔3-2均以50mm為間距排列。在主體鋼管3_1的頂端，扣入并焊接一個(gè)錨蓋
3-3進(jìn)行封堵，這個(gè)錨蓋3-3用2mm厚的低碳鋼板沖壓而成。將鋼立柱2其無(wú)縫鋼管連接體的頂部插入射漿管3其主體鋼管3-1的尾部，所插入的深度為30mm。沿射漿管3其主體鋼管3_1尾端的管口實(shí)施周圈滿焊，使射漿管3和鋼立柱2構(gòu)成一個(gè)完整的鋼結(jié)構(gòu)。將該鋼結(jié)構(gòu)插入錨孔I中，使之位于錨孔I的正中部位，其射漿管3的錨蓋3-3與錨孔I的孔底相接觸，其鋼立柱2無(wú)縫鋼管連接體的尾端則向上伸出鉆孔灌注樁5的頂面200mm。在鋼立柱2無(wú)縫鋼管連接體的尾部接上橡膠管，利用壓漿機(jī)向錨孔I中壓送水泥砂漿4。該水泥砂漿4經(jīng)過(guò)鋼立柱2的無(wú)縫鋼管連接體和射漿管3的主體鋼管3-1，從射漿管3的射漿孔3-2中沖出，再經(jīng)鋼結(jié)構(gòu)與錨孔I的孔壁之間往回流，直至溢出錨孔I的孔口 。在鋼結(jié)構(gòu)與錨孔I的孔壁之間、在射漿管3的主體鋼管3-1和鋼立柱2的無(wú)縫鋼管連接體中，都充滿了所壓入的水泥砂漿4。該水泥砂漿4的強(qiáng)度不低于鉆孔灌注樁5混凝土 5-1的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
權(quán)利要求1.一種加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括有一個(gè)錨孔〔I〕、一個(gè)鋼立柱〔2〕、一個(gè)射漿管〔3〕和水泥砂漿〔4〕；所述的鉆孔灌注樁〔5〕為一個(gè)鋼筋混凝土的圓柱體，它垂直插入大地的巖土層中，其長(zhǎng)度為20-30m，其直徑為1200mm或1500mm;在鉆孔灌注樁〔5〕其鋼筋籠〔5_2〕的內(nèi)外，都充滿了密實(shí)的混凝土〔5_1〕，該混凝土〔5-1〕的標(biāo)號(hào)低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)；在鉆孔灌注樁〔5〕的鋼筋籠〔5-2〕之內(nèi)，所述的錨孔〔I〕以相等的環(huán)向間距分布；所述的鋼立柱〔2〕由無(wú)縫鋼管〔2-1〕、鋼套管〔2-2〕和螺紋鋼筋 〔2-3〕組成，其主體為一個(gè)無(wú)縫鋼管連接體；所述的射漿管〔3〕由主體鋼管〔3-1〕、射漿孔〔3-2〕和錨蓋〔3-3〕組成；在所述的錨孔〔I〕內(nèi)，由射漿管〔3〕和鋼立柱〔2〕組成了一個(gè)完整的鋼結(jié)構(gòu)，在該鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)外都充滿了所壓入的水泥砂漿〔4〕。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的錨孔〔I〕自上而下垂直打入鉆孔灌注樁〔5〕的混凝土〔5-1〕中，它們以相等的環(huán)向間距分布于鋼筋籠〔5-2〕的內(nèi)側(cè)，其口徑為80mm，其孔底高于鉆孔灌注樁〔5〕的底面1000mm;當(dāng)鉆孔灌注樁〔5〕的直徑為1500mm時(shí)，共設(shè)制五至八個(gè)錨孔〔I〕，它們與鉆孔灌注樁〔5〕的豎向中軸線皆保持500_的間距；當(dāng)鉆孔灌注樁〔5〕的直徑為1200mm時(shí)，共設(shè)制四至六個(gè)錨孔〔1〕，它們與鉆孔灌注樁〔5〕的豎向中軸線皆保持350mm的間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋼立柱〔2〕其主體為一個(gè)無(wú)縫鋼管連接體，它由數(shù)根無(wú)縫鋼管〔2-1〕連接而成，其長(zhǎng)度大于錨孔〔I〕的長(zhǎng)度80mm ;所述的無(wú)縫鋼管〔2_1〕其外徑為42mm，壁厚為4mm，長(zhǎng)度等于或小于7m ;所述的鋼套管〔2-2〕其外徑為54mm,壁厚為6mm,長(zhǎng)度為120mm ;在每?jī)筛鶡o(wú)縫鋼管〔2-1〕的對(duì)接處，都設(shè)有一個(gè)鋼套管〔2-2〕，沿該鋼套管〔2-2〕兩端的管口分別實(shí)施周圈滿焊，使這兩根無(wú)縫鋼管〔2-1〕相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的無(wú)縫鋼管連接體其每一根無(wú)縫鋼管〔2-1〕的外側(cè)，都以相等的環(huán)向間距與之相平行地焊接三至四根螺紋鋼筋〔2-3〕;該螺紋鋼筋〔2-3〕的直徑為12mm，沿每一根螺紋鋼筋〔2-3〕，都以500mm為間距設(shè)制一列50mm長(zhǎng)的焊口，使之與無(wú)縫鋼管〔2_1〕相固定；在每一根螺紋鋼筋〔2-3〕的端頭，在其與鋼套管〔2-2〕管口的接觸部位，均實(shí)施雙側(cè)焊接，而每一側(cè)焊口的長(zhǎng)度皆不小于15mm ;在距無(wú)縫鋼管連接體其頂端80mm長(zhǎng)的范圍內(nèi)，在無(wú)縫鋼管〔2-1〕的外側(cè)，不設(shè)制螺紋鋼筋〔2-3〕;在距無(wú)縫鋼管連接體其尾端200mm長(zhǎng)的范圍內(nèi)，在無(wú)縫鋼管〔2-1〕的外側(cè)，亦不設(shè)制螺紋鋼筋〔2-3〕。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的射漿管〔3〕其主體鋼管〔3-1〕為一根外徑為48mm、壁厚為3mm、長(zhǎng)度為150mm的焊縫鋼管；在其縱向的正中部位，以相等的環(huán)向間距共鉆制四列直徑為20mm的射漿孔〔3-2〕，每一列的兩個(gè)射漿孔〔3-2〕均以50mm為間距排列；在主體鋼管〔3_1〕的頂端，扣入并焊接一個(gè)錨蓋〔3-3〕進(jìn)行封堵，這個(gè)錨蓋〔3-3〕用2mm厚的低碳鋼板沖壓而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋼立柱〔2〕其無(wú)縫鋼管連接體的頂部插入射漿管〔3〕其主體鋼管〔3-1〕的尾部，所插入的深度為30mm;沿射漿管〔3〕其主體鋼管〔3-1〕尾端的管口實(shí)施周圈滿焊，使射漿管〔3〕和鋼立柱〔2〕構(gòu)成一個(gè)完整的鋼結(jié)構(gòu)；該鋼結(jié)構(gòu)位于錨孔〔I〕的正中部位，其射漿管〔3〕的錨蓋〔3-3〕與錨孔〔I〕的孔底相接觸，其鋼立柱〔2〕無(wú)縫鋼管連接體的尾端則向上伸出鉆孔灌注樁〔5〕的頂面200mm ;在該鋼結(jié)構(gòu)與錨孔〔I〕的孔壁之間，在射漿管〔3〕的主體鋼管〔3-1〕和鋼立柱〔2〕的無(wú)縫鋼管連接體中，都充滿了所壓入的水泥砂漿〔4〕；該水泥砂漿〔4〕的強(qiáng)度不低于所述 的鉆孔灌注樁〔5〕混凝土〔5-1〕的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種加固混凝土標(biāo)號(hào)不足的鉆孔灌注樁的鋼混結(jié)構(gòu)，它是由一個(gè)錨孔、一根鋼立柱、一個(gè)射漿管和所灌注水泥砂漿構(gòu)成。由于工作失誤，澆注成形的鉆孔灌注樁其混凝土標(biāo)號(hào)低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，其承載力低于設(shè)計(jì)承載力。該鉆孔灌注樁無(wú)須報(bào)廢，采用本實(shí)用新型即可將其修復(fù)。在該鉆孔灌注樁的鋼筋籠內(nèi)，錨孔以相等的環(huán)向間距垂直打入，并貫穿于其整個(gè)長(zhǎng)度。鋼立柱和射漿管構(gòu)成了一個(gè)完整的鋼結(jié)構(gòu)，它位于錨孔的正中部位。在鋼結(jié)構(gòu)與錨孔之間，在鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，都充滿了所灌注的水泥砂漿。這些水泥砂漿包裹著鋼結(jié)構(gòu)，并與錨孔孔壁的混凝土緊密粘接。在這些鋼立柱的參與下，該鉆孔灌注樁的承載力達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，并能正常使用。
文檔編號(hào)E02D5/64GK202688990SQ20122032763
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者楊宏量, 李世英 申請(qǐng)人:北京市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司