一种沼气土层桩基附件的制作方法

1.本发明涉及桩基技术领域，具体为一种沼气土层桩基附件。


背景技术：

2.浅层沼气主要分布于滨海平原区和三角洲平原区，含沼气地层埋深多小于20m、且分布零散以及分布不确定，沼气的存在改变了土层的压缩性，也破坏了土层的骨架结构，当土层受到外荷载时，在气泡周围的土骨架中会产生应力集中，使得土层的抗剪强度有降低的风险；在桩基施工过程中、土层中集聚的沼气容易导致浅层砂土液化、底层坍塌、沼气使土层中容易产生空洞造成塌孔。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种沼气土层桩基附件，增强沼气土层对桩基的支撑，并可将沼气导出，减少沼气土层在桩基处沼气的聚集；因浇筑工序、浇筑混凝土等问题因素导致需要拔出桩基时，向桩坑中压入液化气体，液化气体气化填充桩基拔出过程中桩坑内的空间，减少桩坑内气压的降低，降低桩基拔出过程中因负压导致桩坑内壁压差导致桩坑的损坏风险，可以有效解决背景技术中的问题。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案，提供了一种沼气土层桩基附件，包括插入管、导气管、推板以及安装插入管上的两个支撑件，所述支撑件包括两个平行设置的支撑杆以及滑动安装在插入管上的滑动件，所述支撑杆的两端分别与滑动件侧面和推板的侧面转动连接，所述推板上可拆卸安装有支撑板，所述支撑板远离推板的侧面和插管的一端通过连接组件连接，所述插管远离支撑板的一端为封闭锥形罩。
5.所述插入管上安装有驱动滑动件移动的驱动件，所述导气管的下端插入到插管的内腔。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述插入管上固定有支撑座，所述支撑座位于两个滑动件之间，所述支撑座上固定有两个对插管滑动支撑的支撑杆，所述支撑板上开设有供支撑杆穿过的滑动开孔，所述支撑板对应插管的位置设有进料开孔。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑座的侧面固定有附加板，所述附加板上开设有与插入管平行的卡槽，所述滑动件固定有沿卡槽滑动的导向卡块。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述连接组件包括固定在插管外周侧上部的若干个卡接座，每个卡接座上均开设有卡槽，所述支撑板上固定有与卡槽适配的卡接块。
9.作为本发明的一种优选技术方案，还包括三通，所述三通包括相互连通的第一端口、第二端口和第三端口，所述导气管位于插管内的一端和三通的第一端口连接，所述三通的第二端口高于三通的第三端口，所述三通的第二端口安装有可拆卸的堵头。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述插管内腔靠近支撑板的位置固定有固定板，所述固定板上安装有旋转的弧形转板。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述弧形转板侧面和固定板侧面之间安装有弹
性件，所述固定板上安装有控制释放组件，所述控制释放组件对弧形转板转动限位。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动件包括拉绳以及沿插入管上下滑动的配重块，且配重块位于支撑件上方，所述配重块侧面和拉绳的下端连接。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述插管侧面开设有若干个连通其内外的通气微孔。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动件为液压推杆，其中一个滑动件和插入管侧面分别与液压推杆的两端连接。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明示例的沼气土层桩基附件，一方面在沼气土层水平插入插管、且插管内灌入混凝土增强沼气土层对桩基的支撑；另一方面插管内灌入混凝土后在插管内腔上部形成气体空腔，沼气土层内的沼气经插管上的通气微孔进入到插管的气体空腔、并由导气管排出，减少沼气土层在桩基处沼气的聚集；再一方面，当桩基因浇筑工序、浇筑混凝土等问题因素导致需要拔出桩基时，向插管的气体空腔加压压入液化气体，液化气体气化填充桩基拔出过程中桩坑内的空间，减少桩坑内气压的降低，降低桩基拔出过程中因负压导致桩坑内壁压差导致桩坑的损坏风险。
16.2、本发明示例的沼气土层桩基附件，插管内混凝土凝固形成桩坑内桩基的水平支撑杆，增强沼气土层对桩基的支撑，并且插管内腔的混凝土难以完全填充插管内腔，插管内腔上部形成气体空腔，沼气土层内的沼气经插管上的通气微孔进入到插管的气体空腔、并由导气管排出，减少沼气土层在桩基处沼气的聚集。
17.3、本发明示例的沼气土层桩基附件，附加板的卡槽通过导向卡块对滑动件的水平转动进行限位，避免插管在插入沼气土层过程中发生水平偏转，并且附加板增大了插入管与桩坑内壁的接触面积，降低插入管对桩坑内壁的损伤。
18.4、本发明示例的沼气土层桩基附件，先通过导气管向插管的气体空腔加压注入液体氮气、液体二氧化碳等其他液化气体，插管的气体空腔内的液化气体气化填充桩基拔出过程中桩坑内的空间，减少桩坑内气压的降低，降低桩基拔出过程中因负压导致桩坑内壁压差导致桩坑的损坏风险。
19.5、本发明示例的沼气土层桩基附件，转动弧形转板，调节弧形转板和固定板对插管靠近插入管一端开口遮挡的大小，从而调节插管内混凝土和桩坑内混凝土连接厚度，当拔出桩基时、插管内混凝土和桩坑内混凝土连接处断裂，卡接座的卡槽和卡接块脱离卡接，降低插管内混凝土对桩基拔出的阻力。
附图说明
20.图1为本发明的一实施例的插管收纳状态结构示意图；图2为图1的插管和支撑板拆分结构示意图；图3为图2的a处结构放大示意图；图4为图2的b处结构放大示意图；图5为图1的插管横移插入状态结构示意图；图6为图5的c处结构放大示意图；图7为本发明的插管局部剖视结构示意图；
图8为图7的d处结构放大示意图；图9为本发明的另一实施例的插管收纳状态结构示意图。
21.图中：1插管、2支撑杆、3支撑板、4支撑座、5插入管、6附加板、7支撑件、71滑动件、72支撑杆、8配重块、9拉绳、10导气管、11滑块、12卡接座、13卡接块、14推板、15三通、16堵头、17弧形转板、18弹性件、19控制释放组件、20固定板。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例一：请参阅图1-6，本实施例公开一种沼气土层桩基附件，包括插入管5、导气管10、推板14以及安装插入管5上的两个支撑件7。
24.支撑件7包括两个平行设置的支撑杆72以及滑动安装在插入管5上的滑动件71，支撑杆72的两端分别与滑动件71侧面和推板14的侧面通过铰接座或者合页转动连接，推板14上通过磁吸件或者活动卡销可拆卸安装有支撑板3，支撑板3远离推板14的侧面和插管1的一端通过连接组件连接，插管1远离支撑板3的一端为封闭锥形罩。
25.插入管5上安装有驱动滑动件71移动的驱动件，导气管10的下端插入到插管1的内腔。
26.进一步地，滑动件71为套设在插入管5上的滑动环或者滑动卡设在插入管5上的滑块。
27.进一步地，插管1侧面开设有若干个连通其内外的通气微孔。
28.进一步地，两个平行设置的支撑杆72在竖直方向上平行错位，两个平行设置的支撑杆72使推板14保持与滑动件71平行。
29.本实施例的工作过程和原理是：在成孔的桩坑放入本沼气土层桩基附件，且依据地质勘探数据使插管1下降到沼气地层，然后驱动件其中一个滑动件71移动，滑动件71通过支撑杆72推动推板14、支撑板3和插管1向桩坑内壁移动，且插管1的封闭锥形罩插入到桩坑的沼气土层中，在驱动件作用下插管1完全插入到桩坑的沼气土层、且支撑板3贴在桩坑的内壁上，然后将滑动件71向上移动，推板14和支撑板3脱离接触，插入管5带动支撑件7移出桩坑。
30.将外部的钢筋笼放入到桩坑内，并向桩坑内注入混凝土，当桩坑内的混凝土漫过支撑板3，外部的抽气泵通过导气管10抽取插管1内的气体使插管1内负压，桩坑内的混凝土在插管1内负压的作用下进入到插管1内，然后继续向桩坑浇筑混凝土。
31.插管1内混凝土凝固形成桩坑内桩基的水平支撑杆，增强沼气土层对桩基的支撑，并且插管1内腔的混凝土难以完全填充插管1内腔，插管1内腔上部形成气体空腔，沼气土层内的沼气经插管1上的通气微孔进入到插管1的气体空腔、并由导气管10排出，减少沼气土层在桩基处沼气的聚集。
32.优选的，插入管5由若干节分管组成，相邻分管之间通过螺栓或者卡扣连接。
33.优选的，导气管10为硬质金属管、工程塑料管或者软金属管材质，桩坑内注入混凝土后、导气管10承受未成型混凝土的压力、并保持其内腔的通畅。
34.优选的，两个支撑件7使推板14保持与插入管5的平行，保证插管1水平插入到桩坑内壁上。
35.实施例二：如图1-6所示，本实施例公开了一种沼气土层桩基附件，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例插入管5上固定有支撑座4，支撑座4位于两个滑动件71之间，两个支撑件7在支撑座4两侧对称设置，支撑座4上固定有两个对插管1滑动支撑的支撑杆2，支撑板3上开设有供支撑杆2穿过的滑动开孔，支撑板3对应插管1的位置设有进料开孔；支撑杆2通过支撑座4固定在插入管5上，且两个支撑杆2低于插管1的中心轴线，两个支撑杆2对插管1支撑、且对插管1远离插入管5方向的横移提供滑动导向，其中当支撑板3贴在桩坑的内壁上、支撑杆2和支撑板3的滑动开孔脱离。
36.优选的，支撑座4的侧面固定有附加板6，附加板6上开设有与插入管5平行的卡槽，滑动件71固定有沿卡槽滑动的导向卡块；附加板6的卡槽通过导向卡块对滑动件71的水平转动进行限位，避免插管1在插入沼气土层过程中发生水平偏转，并且附加板6增大了插入管5与桩坑内壁的接触面积，降低插入管5对桩坑内壁的损伤。
37.实施例三：如图7-8所示，本实施例公开了一种沼气土层桩基附件，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例还包括三通15，三通15包括相互连通的第一端口、第二端口和第三端口，导气管10位于插管1内的一端和三通15的第一端口连接，三通15的第二端口高于三通15的第三端口，三通15的第二端口安装有可拆卸的堵头16；优选的堵头16为开设有卡接凹槽的弹性橡胶块。
38.本实施例的工作过程和原理是：当因浇筑工序、浇筑混凝土等问题因素导致需要拔出桩基时，桩基拔出过程中桩坑内产生负压、阻碍桩基的拔出、且桩坑内壁两侧压差增大容易导致桩坑。
39.插管1插入到沼气土层后，将外部的钢筋笼放入到桩坑内，并向桩坑内注入混凝土，当桩坑内的混凝土漫过支撑板3，外部的抽气泵通过导气管10和三通15的第一端口抽取插管1内的气体使插管1内负压，桩坑内的混凝土在插管1内负压的作用下进入到插管1内，当混凝土漫过三通15的第三端口、外部的抽气泵无法继续抽取插管1内的气体，使插管1内腔上部形成气体空腔，三通15保证插管1气体空腔的形成、以及沼气土层中渗出沼气的排出。
40.通过外部的气泵向插管1内注气，三通15的第三端口被凝固的混凝土堵塞，三通15第二端口上的堵头16在内外压差作用下脱离，可实现插管1气体空腔的沼气排出。
41.在拔出桩基前、预先通过导气管10向插管1的气体空腔加压注入液体氮气、液体二氧化碳等其他液化气体，然后使用外部的机械向上拔桩基，桩基带动支撑板3上移，且支撑板3和插管1处的混凝土受力断裂，桩基拔出过程中、插管1的气体空腔内的液化气体气化填充桩基拔出过程中桩坑内的空间，减少桩坑内气压的降低，降低桩基拔出过程中因负压导致桩坑内壁压差导致桩坑的损坏风险。
42.进一步的，三通15的第三端口安装有无纺布或者面纱团，避免混凝土被吸入三通
15。
43.实施例四：如图7-8所示，本实施例公开了一种沼气土层桩基附件，其结构与实施例三的结构大致相同，不同之处在于，本实施例插管1内腔靠近支撑板3的位置固定有固定板20，固定板20上安装有旋转的弧形转板17。
44.进一步地，连接组件包括固定在插管1外周侧上部的若干个卡接座12，每个卡接座12上均开设有卡槽，支撑板3上固定有与卡槽适配的卡接块13，卡接块13上端做开刃处理，卡接块13和卡槽过盈配合或者粘胶可拆卸连接。
45.转动弧形转板17，调节弧形转板17和固定板20对插管1靠近插入管5一端开口遮挡的大小，从而调节插管1内混凝土和桩坑内混凝土连接厚度，当拔出桩基时、插管1内混凝土和桩坑内混凝土连接处断裂，卡接座12的卡槽和卡接块13脱离卡接，降低插管1内混凝土对桩基拔出的阻力；桩基通过卡接块13和卡接座12作用在插管1上，插管1水平插入到沼气土层中、插管1内的混凝土增强插管1的结构强度。
46.优选的，如图9所示、弧形转板17侧面和固定板20侧面之间安装有弹性件18，固定板20上安装有控制释放组件19，控制释放组件19对弧形转板17转动限位，释放组件19为现有技术中常见的电磁阀或者电控爆炸螺栓；当插管1内吸入的混凝土未凝固、释放组件19释放弧形转板17，弹性件18推动弧形转板17转动、弧形转板17和弧形转板17隔断插管1内外的混凝土，降低桩基拔出过程中插管1内混凝土对桩基的影响。
47.实施例五：如图1-2所示，本实施例公开了一种沼气土层桩基附件，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例驱动件包括拉绳9以及沿插入管5上下滑动的配重块8，且配重块8位于支撑件7上方，配重块8侧面和拉绳9的下端连接；依据地质勘探数据使插管1下降到沼气地层，将插入管5位置固定，然后通过拉绳9拉动配重块8上移，配重块8和位于最上方的滑动件71之间的间距变大，然后放松拉绳9，配重块8在重力作用下沿插入管5下滑并撞击位于最上方的滑动件71，位于最上方的滑动件71通过与其相连的支撑杆72不断冲击插管1向沼气土层中插入。
48.进一步的，滑动件71为铁质；当插管1插入到沼气土层后，在配重块8下方安装强力磁铁，配重块8下方的强力磁铁向下移动接触并磁吸滑动件71，拉绳9拉动配重块8、强力磁铁和滑动件71向上移动，滑动件71通过其上的支撑杆72带动推板14向插入管5移动靠近，然后将插入管5和支撑件7从桩坑中取出，使插入管5和支撑件7从桩坑取出方便。
49.实施例六：如图9所示，本实施例公开了一种沼气土层桩基附件，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例驱动件为液压推杆，其中一个滑动件71和插入管5侧面分别与液压推杆的两端连接，液压推杆上的液管口和液压管的一端连接，液压管的另一端和外部的液泵的连接口连接；依据地质勘探数据使插管1下降到沼气地层，将插入管5位置固定，液压推杆伸长使滑动件71移动，该滑动件71通过与其相连的支撑杆72推动插管1不断向沼气土层中插入。
50.当插管1插入到沼气土层后，液压推杆收缩滑动件71反向移动，滑动件71通过其上的支撑杆72带动推板14向插入管5移动靠近，然后将插入管5和支撑件7从桩坑中取出，使插
入管5和支撑件7从桩坑取出方便。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。