一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，包括位于樁頭頂部的嵌槽、位于樁頭底部的環(huán)形錐頭和位于所述環(huán)形錐頭內(nèi)的錨固裝置；所述環(huán)形錐頭內(nèi)設(shè)有一端開口的空槽以及在空槽靠開口端的側(cè)壁上設(shè)有側(cè)壁空槽；所述錨固裝置包括位于空槽內(nèi)的錨桿，位于所述錨桿基座底部的氣體膨脹劑，位于所述側(cè)壁空槽底部的彈簧、連接所述彈簧的鋼栓、位于所述側(cè)壁空槽底部和鋼栓之間的繩子和內(nèi)置于繩子的燃燒劑，地面控制按鈕和位于所述空槽開口端內(nèi)側(cè)的控制按鈕。有益效果：提高了大直徑管樁沉樁效率，提高預(yù)支管樁承載力。
【專利說明】一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管粧粧頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于土木工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭。

【背景技術(shù)】
[0002]在建筑土木工程行業(yè)中，PHC管樁(預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁)應(yīng)用廣泛。PHC管樁單樁承載力高、應(yīng)用范圍廣、質(zhì)量可靠、工程造價(jià)低、施工噪聲小、無污染、無廢漿、樁的破損率低、對(duì)周邊建筑影響小、特別適合于人口密集的城市市區(qū)。當(dāng)今社會(huì)處于高速發(fā)展的階段，隨著城市的高速發(fā)展，高層建筑、大型工程越來越多，對(duì)地基提出了很高要求，大直徑PHC管樁非常適用此類情況，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]大直徑預(yù)支管樁的沉樁效率，是影響施工進(jìn)度，工程費(fèi)用十分重要的因素。提高沉樁效率，縮短施工工期具有重大的意義?，F(xiàn)有大直徑管樁沉樁一般采用增大靜壓荷載進(jìn)行沉樁，未對(duì)樁頭進(jìn)行改進(jìn)，因此發(fā)明一種有利于大直徑管樁沉樁，并能保證其單樁承載力的樁頭具有重要意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，可降低管樁沉樁所需靜載壓力，加快沉樁速度，均勻管樁樁周的擠土效應(yīng)，并且可以在沉樁結(jié)束后，進(jìn)行樁的錨固，通過錨固的作用增大管樁的承載力。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，包括位于樁頭頂部的嵌槽、位于樁頭底部的環(huán)形錐頭和位于所述環(huán)形錐頭內(nèi)的錨固裝置；所述環(huán)形錐頭內(nèi)設(shè)有一端開口的空槽以及在空槽靠開口端的側(cè)壁上設(shè)有側(cè)壁空槽；所述錨固裝置包括位于空槽內(nèi)的錨桿，位于所述錨桿基座底部的氣體膨脹劑，位于所述側(cè)壁空槽底部的彈簧、連接所述彈簧的鋼栓、位于所述側(cè)壁空槽底部和鋼栓之間的繩子和內(nèi)置于繩子的燃燒劑，地面控制按鈕和位于所述空槽開口端內(nèi)側(cè)的控制按鈕。
[0006]前述的一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征是:所述嵌槽壁厚不低于5mm,深度不低于100mm。
[0007]前述的一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征是:所述環(huán)形錐頭在所述空槽開口端對(duì)應(yīng)表面處設(shè)有圓孔，圓孔直徑略大于所述錨桿直徑且小于錨桿基座的直徑；所述環(huán)形錐頭頂角為60°。
[0008]前述的一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征是:所述錨桿基座的四周設(shè)有橡膠套，緊貼所述環(huán)形錐頭的空槽內(nèi)壁。
[0009]前述的一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征是:所述錨桿長(zhǎng)度不小于80mm,直徑不小于4mm,錨桿頭部位于環(huán)形錐頭表面圓孔處。
[0010]前述的一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征是:所述繩子的長(zhǎng)度等于彈簧處于壓縮狀態(tài)下的長(zhǎng)度。
[0011]前述的一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征是:所述氣體膨脹劑是普通火藥制成的微型遙控炸彈，其狀態(tài)由地面控制按鈕控制。所述燃燒劑是劑量更小的普通火藥制成的微型遙控炸彈，其狀態(tài)由位于所述空槽開口端內(nèi)側(cè)的控制按鈕控制。
[0012]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:通過環(huán)形錐頭降低管樁沉樁所需靜載壓力，加快沉樁速度，可使管樁的擠土效應(yīng)均勻；在沉樁結(jié)束后，按下地面控制按鈕，啟動(dòng)錨固裝置，氣體膨脹劑自動(dòng)膨脹推動(dòng)錨桿移動(dòng)，觸發(fā)控制按鈕引燃燃燒劑，燒斷繩子，彈簧彈開鋼栓固定住錨桿，錨桿插入土體中，通過錨桿增強(qiáng)樁與土的接觸，提高預(yù)支管樁承載力；本實(shí)用新型提聞了大直徑管粧沉粧效率，提聞?lì)A(yù)支管粧承載力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)支管樁樁頭的最初狀態(tài)立體圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)支管樁樁頭的最終狀態(tài)立體圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)支管樁樁頭的最初狀態(tài)示意圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)支管樁樁頭的中間狀態(tài)示意圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)支管樁樁頭的最終狀態(tài)示意圖；
[0018]圖6是本實(shí)用新型的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)支管樁樁頭的側(cè)壁空槽局部示意圖；
[0019]圖中附圖標(biāo)記的含義:1-嵌槽，2-環(huán)形錐頭，3-錨桿，4a_氣體膨脹劑，4b_燃燒齊U，5-橡膠套，6-彈簧，7-鋼栓，8-繩子，9-控制按鈕，10-空槽，11-側(cè)壁空槽。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0021]如圖1-6所示，本實(shí)用新型的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，包括位于樁頭頂部的嵌槽1、位于樁頭底部的環(huán)形錐頭2和位于環(huán)形錐頭2內(nèi)的錨固裝置；環(huán)形錐頭2內(nèi)設(shè)有一端開口的空槽10以及在空槽10靠開口端的側(cè)壁上設(shè)有兩個(gè)側(cè)壁空槽11 ;錨固裝置包括位于空槽10內(nèi)的錨桿3，位于錨桿3基座底部的氣體膨脹劑4a，位于側(cè)壁空槽11底部的彈簧6、連接彈簧6的鋼栓7、位于側(cè)壁空槽11底部和鋼栓7底部之間的繩子8和內(nèi)置于繩子8的燃燒劑4b，地面控制按鈕和位于空槽10開口端內(nèi)壁的控制按鈕9。
[0022]嵌槽I壁厚不低于5mm,深度不低于100mm,嵌槽I與預(yù)支管樁相匹配,能夠與預(yù)支管樁連接牢固。沉樁開始時(shí)，將樁頭通過嵌槽I安裝于大直徑預(yù)支管樁的沉樁端，管樁必須插入到嵌槽I底部，這樣能夠保證連接牢固。
[0023]環(huán)形錐頭2在空槽10開口端對(duì)應(yīng)表面處設(shè)有圓孔，圓孔直徑略大于所述錨桿3直徑且小于錨桿3基座的直徑；錨桿3的桿部直徑小于錨桿3底部基座的直徑；空槽10的開口端直徑小于空槽10的底部直徑。
[0024]環(huán)形錐頭2頂角為60°，沉樁過程中，將樁的上部荷載集中于錐頭一點(diǎn)，能夠快速地排開土體，加快沉樁進(jìn)度，并且可以降低沉樁靜壓荷載。
[0025]錨桿3基座的四周設(shè)有橡膠套5，緊貼所述環(huán)形錐頭2的空槽10內(nèi)壁，可實(shí)現(xiàn)密封，降低錨桿3的底座側(cè)壁上的摩擦力，與氣體膨脹劑4a —起實(shí)現(xiàn)推動(dòng)錨桿3插入土體的目的。
[0026]錨桿3長(zhǎng)度不小于80mm，直徑不小于4mm，錨桿頭部位于環(huán)形錐頭2表面圓孔處。
[0027]繩子8的長(zhǎng)度等于彈簧6處于壓縮狀態(tài)下的長(zhǎng)度。彈簧6兩端分別固定于側(cè)壁空槽11底部以及鋼栓7底部，當(dāng)彈簧6釋放彈性勢(shì)能之后起到固定鋼栓7的作用，從而為錨桿3提供支持力，起到固定錨桿3的作用。
[0028]氣體膨脹劑4a是普通火藥制成的微型遙控炸彈，其狀態(tài)由地面控制按鈕控制，當(dāng)按下地面控制按鈕時(shí)，氣體膨脹劑就開始起作用，推動(dòng)錨桿3。燃燒劑4b是劑量更小的普通火藥制成的微型遙控炸彈，其狀態(tài)由位于所述空槽開口端內(nèi)側(cè)的控制按鈕控制，當(dāng)控制按鈕9被觸發(fā)，燃燒劑將繩子8燒斷。
[0029]本實(shí)施例實(shí)施過程:
[0030]大直徑預(yù)制管樁沉樁開始時(shí)，利用嵌槽I將自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭與管樁相接。在預(yù)制管樁沉樁的過程中，自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭一直處于最初狀態(tài)，如圖1和圖3所示。錨桿3位于空槽內(nèi)，彈簧6處于壓縮狀態(tài)，繩子8牢牢約束彈簧6，使其處于壓縮狀態(tài)，從而不會(huì)將鋼栓7彈出，側(cè)壁空槽11內(nèi)的彈簧鋼栓處的局部裝置示意圖如圖6所示。其環(huán)形錐頭2將大大降低管樁的沉樁難度，降低其所需靜壓荷載，加快沉樁進(jìn)度，而且更有利于排土，令樁周的擠土效應(yīng)均勻密實(shí)。
[0031]當(dāng)預(yù)支管樁到達(dá)指定持力土層，沉樁工作結(jié)束，管樁到達(dá)指定深度，地面施工人員按下地面控制按鈕，啟動(dòng)氣體膨脹劑4a，迅速產(chǎn)生大量氣體，推動(dòng)錨桿3快速插入土中，直到錨桿3的基座被直徑略大于錨桿而小于基座的環(huán)形錐頭2表面的圓孔擋住。橡皮套5起到密封作用，有利于氣體膨脹劑4a產(chǎn)生的氣體起到膨脹推動(dòng)作用。錨桿3在完全插入土體的同時(shí)，正好觸動(dòng)安裝在空槽10開口端內(nèi)側(cè)的控制按鈕9，啟動(dòng)內(nèi)置在繩子8內(nèi)的燃燒劑4b，將繩子8燒斷，彈簧6失去約束，將鋼栓7彈出，彈簧兩端分別固定于側(cè)壁空槽11底部以及鋼栓7底部，可以保證鋼栓7不會(huì)被彈出兩側(cè)壁空槽，使得鋼栓7位于側(cè)壁空槽11和空槽10中間，剛好可以固定住錨桿3，為其提供支持力，自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)支管樁樁頭的管樁的沉樁過程結(jié)束。
[0032]本實(shí)用新型提高了大直徑管樁沉樁效率，同時(shí)還能保證其單樁承載力。
[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征在于:包括位于樁頭頂部的嵌槽(I)、位于樁頭底部的環(huán)形錐頭(2)和位于所述環(huán)形錐頭(2)內(nèi)的錨固裝置；所述環(huán)形錐頭(2)內(nèi)設(shè)有一端開口的空槽(10)以及在空槽(10)靠開口端的側(cè)壁上設(shè)有側(cè)壁空槽(11);所述錨固裝置包括位于空槽(10)內(nèi)的錨桿(3)，位于所述錨桿(3)基座底部的氣體膨脹劑(4a)，位于所述側(cè)壁空槽(11)底部的彈簧(6)、連接所述彈簧(6)的鋼栓(7)、位于所述側(cè)壁空槽(11)底部和鋼栓(7)之間的繩子(8)和內(nèi)置于繩子(8)的燃燒劑(4b)，地面控制按鈕和位于所述空槽(10)開口端內(nèi)側(cè)的控制按鈕(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征在于:所述嵌槽(I)壁厚不低于5mm，深度不低于100mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征在于:所述環(huán)形錐頭(2 )在所述空槽(10)開口端對(duì)應(yīng)表面處設(shè)有圓孔，圓孔直徑略大于所述錨桿(3)直徑且小于錨桿(3)基座的直徑；所述環(huán)形錐頭(2)頂角為60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征在于:所述錨桿(3)基座的四周設(shè)有橡膠套(5)，緊貼所述環(huán)形錐頭(2)的空槽(10)內(nèi)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征在于:所述錨桿(3)長(zhǎng)度不小于80_，直徑不小于4_，錨桿頭部位于環(huán)形錐頭(2)表面圓孔處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征在于:所述繩子(8)的長(zhǎng)度等于彈簧(6)處于壓縮狀態(tài)下的長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)錨固式大直徑預(yù)制管樁樁頭，其特征在于:所述氣體膨脹劑(4a)是普通火藥制成的微型遙控炸彈，由地面控制按鈕進(jìn)行控制；所述燃燒劑(4b)是普通火藥制成的微型遙控炸彈，由位于所述空槽(10 )開口端內(nèi)側(cè)的控制按鈕(9 )進(jìn)行控制O
【文檔編號(hào)】E02D5/30GK204098019SQ201420581135
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】劉力燁, 吳躍東, 趙月悅, 祁盛, 曾垂昌 申請(qǐng)人:河海大學(xué)