用于防塌孔及具有采空区的桩基混凝土灌注结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程施工技术领域，具体涉及一种用于防塌孔及具有采空区的桩基混凝土灌注结构。


背景技术：

2.随着我国高速公路建设里程的增长，山区公路施工越来越多，而在公路工程施工中岩溶采空区不良地质情况较多。
3.现今桩基施工采用的施工方法，灌注桩是建筑工程地基成桩的一种方式，其是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。成孔方式如旋挖钻、冲击钻等机械成孔。
4.在桩基础施工时如果遇到采空区，可能发生漏浆等问题导致塌孔及成孔困难，并且成孔后桩身混凝土灌注中，混凝土的冲击及侧压力可能导致桩基采空区部位泥浆护壁坍塌，造成混凝土大量流失，桩基塌孔或断桩。
5.目前，对于采空区桩基施工，常规的方案主要有粘土加片石回填技术和全钢护筒跟进技术。粘土片石回填即在桩基钻进中，发生漏浆时采用粘土加片石回填后，重新开孔，工期较长，且施工中漏浆后易发生塌孔，导致埋锤等事故。全钢护筒跟进技术即在施工中自原地面将2cm厚的钢护筒下放至采空区底的基岩中，能够彻底避免采空区漏浆及在混凝土灌注中泄漏等问题，但在基岩较硬时，钢护筒下放困难，并且在两层以上采空区时，需要多层不同直径的钢护筒嵌套，成孔钻头大小需要多次调整，施工比较麻烦。


技术实现要素：

6.本实用新型针对根据现有技术的问题，提出了一种用于防塌孔及具有采空区的桩基混凝土灌注结构，根据该结构在土石分界面以上下放孔顶护筒和孔身护筒支护防止塌孔，施工中遇到采空区后采用较低塌落度的混凝土代替粘土加片石回填成孔，混凝土灌注前在钢筋笼上用薄钢板制作的外护筒，来封堵桩基部位的采空区。该结构能够以较少的投入，极大的降低桩基钻进中，因泥浆泄漏引发的塌孔风险，并在桩基灌注中对采空区位置进行简易封堵，避免成孔后因混凝土灌注引发二次塌孔。
7.一种用于防塌孔及具有采空区的桩基混凝土灌注结构，该桩基混凝土灌注结构包括桩基孔，桩基孔包括由上至下顺次连接的第一阶梯孔、第二阶梯孔和第三阶梯孔，第一阶梯孔孔径大于第二阶梯孔孔径大于第三阶梯孔径；桩基混凝土灌注结构还包括孔顶护筒、孔身护筒以及钢筋笼，其中，孔顶护筒位于第一阶梯孔内，孔身护筒位于第一阶梯孔和第二阶梯孔内，钢筋笼位于第一、第二和第三阶梯孔内。
8.进一步的技术方案是：钢筋笼上还设有一个及以上的外护筒。
9.进一步的技术方案是：外护筒对应于桩基孔外部的采空区，并且外护筒紧贴第三阶梯孔内壁。
10.进一步的技术方案是：孔顶护筒紧贴第一阶梯孔内壁。
11.进一步的技术方案是：孔顶护筒凸出于第一阶梯孔的孔口。
12.进一步的技术方案是：孔身护筒一部分套接在孔顶护筒内，其余部分紧贴第二阶梯孔内壁。
13.进一步的技术方案是：孔身护筒顶部与第一阶梯孔的孔口齐平。
14.进一步的技术方案是：钢筋笼一部分套接在孔身护筒内，其余部分位于第三阶梯内；钢筋笼顶部略低于桩第一阶梯孔的孔口。
15.本实用新型的有益效果：
16.本实用新型通过设置孔顶护筒能够有效防止孔口坍塌，并且孔顶护筒与孔身护筒相结合设置在桩基孔的上部土层可以极大的降低成孔中泥浆泄漏引发的塌孔问题，更进一步，在钢筋笼上设置外护筒来对桩基采空区部位进行封堵，避免成孔后因混凝土灌注引发二次塌孔及断桩。
附图说明
17.图1是本实用新型用于防塌孔及具有采空区的桩基混凝土灌注结构的结构示意图；
18.图2是桩基孔的结构示意图图；
19.图3是钢筋笼与外护筒的结构示意图。
20.图中：
21.1孔顶护筒，2孔身护筒，3土石结合面，4采空区，5钢筋笼，6外护筒，7粗砂岩层，8石基岩层，9土层，10桩基孔，11第一阶梯孔，12第二阶梯孔，13第三阶梯孔，14第一阶梯孔/桩基孔的孔口。
具体实施方式
22.现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”，“上”，“下”，“左”，“右”，“竖直”，“水平”，“内”，“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”，“相连”，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域所属的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如图1-3所示，本实用新型提供的一种用于防塌孔及具有采空区的桩基混凝土灌注结构，该桩基混凝土灌注结构包括桩基孔10，其中，桩基孔10包括由上至下顺次连接的第一阶梯孔11、第二阶梯孔12和第三阶梯孔13，并且，第一阶梯孔11孔径大于第二阶梯孔12孔径大于第三阶梯孔13孔径。本实用新型中，第一阶梯孔位于整个桩基孔的顶部，第二阶梯孔位于第一阶梯孔的下部，第一阶梯孔和第二阶梯孔均位于土层9上。第三阶梯孔位于整个桩
基孔的中下部，并且第三阶梯孔位于石基岩层8以及粗砂岩层7。如图1和2所示，通常，第二阶梯孔与第三阶梯孔的连接处位于土石结合面处。第一阶梯孔通常高度设置在2米左右。
26.本实用新型中，桩基混凝土灌注结构还包括孔顶护筒1、孔身护筒2以及钢筋笼3。
27.孔顶护筒1设置在第一阶梯孔11内壁处，用于围护第一阶梯孔11，保证桩基孔的孔口14不会坍塌，还可以隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置，并起到钻头导向作用。一些实施例中，孔顶护筒1为圆筒形结构，高度为2-3米。一些实施例中，孔顶护筒1设置在第一阶梯孔11内后，其顶部高出与桩基孔的孔口14，如图1所示，比如，孔顶护筒1高出孔口14(也即地面)30cm左右，这样可以更好的保护桩基孔孔口，稳定孔壁，预防在后续的钻孔过程中坍塌。孔顶护筒采用钢材质制成，更为具体的，由孔顶护筒1q235-b钢板制成，钢板厚度为16mm。孔顶护筒的直径与第一阶梯孔的内径大小相同，这样，孔顶护筒紧贴第一阶梯孔内壁。
28.孔身护筒2设置在第一阶梯孔内和第二阶梯孔内，具体的，孔身护筒部分套接在孔顶护筒内，另一部分位于第二阶梯孔内壁；并且孔身护筒顶部与第一阶梯孔的孔口齐平。具体的实施例中，孔身护筒为圆筒形结构，其直径大小与第二阶梯孔的内径形同，当孔身护筒位于第二阶梯内时，孔身护筒紧贴第二阶梯孔内壁。其中，一个实施例中，孔身护筒由q235-b钢板制成，钢板厚度为16mm。并且，孔身护筒的高度为第一阶梯孔和第二阶梯孔的高度之和。
29.钢筋笼3位于第一、第二和第三阶梯孔内。钢筋笼5一部分套接在孔身护筒2内，其余部分位于第三阶梯13内。如图3所示，一些实施例中，钢筋笼5上还设有一个及以上的外护筒6，并且，外护筒6对应于桩基孔外部的采空区7。外护筒6在钢筋笼5上的数量和长度，可以根据石基岩层8的采空区6的数量以及大小来进行设置。如图1所示，采空区6为两个，则在钢筋笼上与采空区对应处，设置两个外护筒，当钢筋笼至于桩基孔中后，外护筒正好位于采空区处，对采空区4进行封堵。这些一个或者多个外护筒6分散设置在钢筋笼5上，相比较与钢筋笼上全部设置护筒，结构轻盈很多，方便桩基施工，并且大大节约成本。钢筋笼为平行排列的环形钢筋焊接多个间距相等的条形钢筋形成。钢筋笼5的长度与整个桩基孔10的高度大致相同或略低于桩基孔10，钢筋笼5位于桩基孔内后，钢筋笼5顶部略低于桩第一阶梯孔的孔口14。外护筒6采用6mm厚钢板围成圆筒形，其长度根据踩空区的高度来进行设置。通常外护筒6的长度为采空区4的高度上增加4米，外护筒的直径通常与第三阶梯孔的内径相同，即外护筒紧贴第三阶梯孔的内壁，用于将采空区封堵严实。一些实施例中，外护筒7焊接固定在钢筋笼的环形钢筋上。
30.上述的对实施案例的描述是为方便该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施案例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施案例中而不必经过创造性的劳动。因此,本实用新型不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本实用新型的揭示,不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。