CN116180780A - 一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置及方法 - Google Patents
一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置及方法，涉及水下灌注桩技术领域，套筒沿周向均分为四个弧形板，每个弧形板的两个周向端部都设置有电磁铁；每个弧形板的顶端都固设有挂钩；挡环沿周向均分为四个子挡环，子挡环的外圈与对应的弧形板的内壁固连；挡环上设置有排水口和注浆口；温度检测单元包括多个温度传感器；第一滚轮组位于挡环的上方；第二滚轮组位于温度检测单元和挡环之间；操作平台包括控制模块和与控制模块信号连接的显示屏幕，电磁铁和温度传感器都与控制模块电连接。方法：将套筒套在护筒上，并使套筒下滑到桩底，然后灌注混凝土，待混凝土终凝后，用吊机将弧形板从水下吊出。本发明能够防止灌注桩桩底缝隙漏浆。
Description
技术领域
本发明涉及水下灌注桩技术领域，特别是涉及一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置及方法。
背景技术
当前我国对跨海大桥海上平台与栈桥的建设大力投入，而在建设过程中对深水水域上的硬岩裸岩进行桩灌注时，由于硬岩裸岩的表面凹凸不平，当灌注桩护筒打入硬岩裸岩的内部时，底部会出现缝隙，压力差无法保证灌浆，在后续进行灌浆时，混凝土会从底部外侧缝隙外溢。
针对灌注桩护筒底部的缝隙，现有的防护方法是将沙袋丢到桩底围成一圈，堵塞底部外侧的缝隙，再靠人工下潜移动沙袋的位置。
现有防护方法人力成本资源成本较高，并且在施工过程中还是会产生漏浆现象，效果不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现对深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙的快速、有效封堵，防止灌注桩桩底缝隙漏浆。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，包括：
套筒，所述套筒的内径大于灌注桩的护筒的外径，所述套筒的轴线竖直；所述套筒沿周向均分为四个弧形板，每个所述弧形板的两个周向端部都设置有电磁铁；每个所述弧形板的顶端都固设有挂钩；
挡环，所述挡环的内径与所述灌注桩的护筒的外径相等；所述挡环沿周向均分为四个子挡环，所述子挡环与所述弧形板一一对应，所述子挡环的外圈与对应的所述弧形板的内壁固连；所述挡环与所述套筒同轴；所述挡环上设置有排水口和注浆口；
温度检测单元，所述温度检测单元包括多个沿周向均匀固设在所述套筒的内壁上的温度传感器，所述温度传感器采用温度应变片；所述温度检测单元位于所述挡环的下方；
第一滚轮组，所述第一滚轮组包括四个沿周向均匀安装在所述套筒的内壁上的上滚轮，全部所述上滚轮能够同时与所述护筒的外壁滚动配合；所述第一滚轮组位于所述挡环的上方；
第二滚轮组，所述第二滚轮组包括四个沿周向均匀安装在所述套筒的内壁上的下滚轮，全部所述下滚轮能够同时与所述护筒的外壁滚动配合；所述第二滚轮组位于所述温度检测单元和所述挡环之间；
操作平台，所述操作平台包括控制模块和与所述控制模块信号连接的显示屏幕，所述电磁铁和所述温度传感器都与所述控制模块电连接，所述显示屏幕用于实时显示所述温度传感器所测得的温度。
优选的，所述电磁铁采用防水电磁铁。
优选的，所述电磁铁内置在所述弧形板的周向端部。
优选的，所述子挡环的周向端部与对应的所述弧形板的周向端部平齐。
优选的，所述控制模块采用PLC可编程控制器。
优选的，所述弧形板的材质为铝合金。
本发明还提供一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵方法，基于上述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，包括以下步骤：
S1：在将灌注桩的护筒下放后且浇筑桩身之前，将四个弧形板通过电磁铁相吸拼接成套筒，同时四个子挡环拼接成挡环；然后将所述套筒套设在所述护筒上，全部下滚轮和全部上滚轮都与所述护筒的外壁滚动配合，所述套筒在自身重力作用下沿所述护筒下滑到所述灌注桩的底部，直至所述套筒的底端与地面接触；
S2：通过所述注浆口向所述挡环的下方灌注混凝土；
S3：通过显示屏幕观察所有温度传感器的检测温度，待所有温度传感器的检测温度都升高后，停止灌注；
S4：待所有温度传感器的检测温度都降低后，将全部所述电磁铁断电，然后用吊机吊住挂钩将各个所述弧形板从水下吊出。
优选的，在进行步骤S1前，在所述上滚轮和所述下滚轮上涂抹防水脱模剂。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置及方法能够实现对深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙的快速、有效封堵，防止灌注桩桩底缝隙漏浆。
进一步的，本发明的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置及方法能够在灌注桩护筒的底端形成一圈混凝土底座，从而将桩底缝隙围堵，避免桩底缝隙漏浆，使灌注的桩身的整体性更好。
再进一步的，在护筒的底端形成一圈混凝土底座后，能够保证使得护筒内灌浆所需要的压力差，便于打桩。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置的结构示意图；
图2为本发明的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置的结构示意图；
其中，1、弧形板；2、挂钩；3、挡环；4、注浆口；5、下滚轮；6、上滚轮；7、操作平台；8、温度检测单元；9、电磁铁；10、排水口。
具体实施方式
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。
本发明的目的是提供一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现对深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙的快速、有效封堵，防止灌注桩桩底缝隙漏浆。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1-图2所示，本实施例提供一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，包括套筒、挡环3、温度检测单元8、第一滚轮组、第二滚轮组和操作平台7。
其中，套筒的内径大于灌注桩的护筒的外径，套筒的轴线竖直；套筒沿周向均分为四个弧形板1，每个弧形板1的弧长都为四分之一圆，每个弧形板1的两个周向端部都设置有电磁铁9；电磁铁9优选内置在弧形板1的轴向端部，这样能够不影响相邻的两个弧形板1的周向端部进行吻合；由于作业环境位于水下，电磁铁9需选用防水电磁铁9。弧形板1的材质为铝合金。
每个弧形板1的顶端都固设有挂钩2，挂钩2的设置方便能够通过吊车将弧形板1吊起。
挡环3的内径与灌注桩的护筒的外径相等；挡环3沿周向均分为四个子挡环3，子挡环3与弧形板1一一对应，子挡环3的外圈与对应的弧形板1的内壁固连；挡环3与套筒同轴；挡环3上设置有排水口10和注浆口4；子挡环3的周向端部与对应的弧形板1的周向端部平齐。
温度检测单元8包括多个沿周向均匀固设在套筒的内壁上的温度传感器，温度传感器采用温度应变片；温度检测单元8位于挡环3的下方；
第一滚轮组包括四个沿周向均匀安装在套筒的内壁上的上滚轮6，全部上滚轮6能够同时与护筒的外壁滚动配合；第一滚轮组位于挡环3的上方；
第二滚轮组包括四个沿周向均匀安装在套筒的内壁上的下滚轮5，全部下滚轮5能够同时与护筒的外壁滚动配合；第二滚轮组位于温度检测单元8和挡环3之间；
操作平台7包括控制模块和与控制模块信号连接的显示屏幕，电磁铁9和温度传感器都与控制模块电连接，显示屏幕用于实时显示温度传感器所测得的温度。
控制模块采用PLC可编程控制器；需要说明的是，操作平台7上设置有控制电磁铁9通电断电的开关按钮。
实施例二
如图1-图2所示，本实施例提供一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵方法，基于上述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，包括以下步骤：
S1：在将灌注桩的护筒下放后且浇筑桩身之前，将四个弧形板1通过电磁铁9相吸拼接成套筒，同时四个子挡环3拼接成挡环3；然后将套筒套设在护筒上，全部下滚轮5和全部上滚轮6都与护筒的外壁滚动配合，套筒在自身重力作用下沿护筒下滑到灌注桩的底部，直至套筒的底端与地面接触；
S2：通过注浆口4向挡环3的下方灌注混凝土；
S3：通过显示屏幕观察所有温度传感器的检测温度，待所有温度传感器的检测温度都升高后，停止灌注；
S4：待所有温度传感器的检测温度都降低后，将全部电磁铁9断电，然后用吊机吊住挂钩2将各个弧形板1从水下吊出。
在进行步骤S1前，在上滚轮6和下滚轮5上涂抹防水脱模剂。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，其特征在于，包括：
套筒，所述套筒的内径大于灌注桩的护筒的外径，所述套筒的轴线竖直；所述套筒沿周向均分为四个弧形板，每个所述弧形板的两个周向端部都设置有电磁铁；每个所述弧形板的顶端都固设有挂钩；
挡环，所述挡环的内径与所述灌注桩的护筒的外径相等；所述挡环沿周向均分为四个子挡环，所述子挡环与所述弧形板一一对应，所述子挡环的外圈与对应的所述弧形板的内壁固连；所述挡环与所述套筒同轴；所述挡环上设置有排水口和注浆口；
温度检测单元，所述温度检测单元包括多个沿周向均匀固设在所述套筒的内壁上的温度传感器，所述温度传感器采用温度应变片；所述温度检测单元位于所述挡环的下方；
第一滚轮组，所述第一滚轮组包括四个沿周向均匀安装在所述套筒的内壁上的上滚轮，全部所述上滚轮能够同时与所述护筒的外壁滚动配合；所述第一滚轮组位于所述挡环的上方；
第二滚轮组，所述第二滚轮组包括四个沿周向均匀安装在所述套筒的内壁上的下滚轮，全部所述下滚轮能够同时与所述护筒的外壁滚动配合；所述第二滚轮组位于所述温度检测单元和所述挡环之间；
操作平台，所述操作平台包括控制模块和与所述控制模块信号连接的显示屏幕，所述电磁铁和所述温度传感器都与所述控制模块电连接，所述显示屏幕用于实时显示所述温度传感器所测得的温度。
2.根据权利要求1所述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，其特征在于：所述电磁铁采用防水电磁铁。
3.根据权利要求1所述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，其特征在于：所述电磁铁内置在所述弧形板的周向端部。
4.根据权利要求1所述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，其特征在于：所述子挡环的周向端部与对应的所述弧形板的周向端部平齐。
5.根据权利要求1所述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，其特征在于：所述控制模块采用PLC可编程控制器。
6.根据权利要求1所述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，其特征在于：所述弧形板的材质为铝合金。
7.一种深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵方法，基于权利要求1-6任意一项所述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在将灌注桩的护筒下放后且浇筑桩身之前，将四个弧形板通过电磁铁相吸拼接成套筒，同时四个子挡环拼接成挡环；然后将所述套筒套设在所述护筒上，全部下滚轮和全部上滚轮都与所述护筒的外壁滚动配合，所述套筒在自身重力作用下沿所述护筒下滑到所述灌注桩的底部，直至所述套筒的底端与地面接触；
S2：通过所述注浆口向所述挡环的下方灌注混凝土；
S3：通过显示屏幕观察所有温度传感器的检测温度，待所有温度传感器的检测温度都升高后，停止灌注；
S4：待所有温度传感器的检测温度都降低后，将全部所述电磁铁断电，然后用吊机吊住挂钩将各个所述弧形板从水下吊出。
8.根据权利要求7所述的深水硬岩裸岩灌注桩桩底缝隙围堵方法，其特征在于：在进行步骤S1前，在所述上滚轮和所述下滚轮上涂抹防水脱模剂。
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