一种抗拔桩钢筋笼以及抗拔桩的施工方法技术

本发明专利技术公开了抗拔桩钢筋笼，包括扩大头钢筋笼、锚杆和限制筒；扩大头钢筋笼具有筒状钢筋笼和抗拔部，每个抗拔部包括若干根抗拔筋；抗拔筋由弹性钢制作而成，在外力的作用下，倾斜杆的自由端能够朝筒状钢筋笼靠近，在撤销外力后，抗拔筋能够恢复其自由状态；限制筒套设在扩大头钢筋笼上；当限制筒上下移动时，能够限制或释放抗拔筋。抗拔桩的施工方法，步骤为：(1)制作抗拔桩钢筋笼；(2)用钻孔机向地下钻孔，形成包括相通的主孔和扩张部的桩孔；(3)将抗拔桩钢筋笼下放到桩孔内，释放抗拔筋；(4)在桩孔内浇筑混凝土，形成抗拔桩，抗拔桩的桩体在扩张部形成扩大部。该钢筋笼及施工方法在下放到相应的桩孔中后，抗拔筋能够依照设计弯曲舒展，混凝土形成一个整体，保证扩大头与主桩体之间的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种抗拔桩钢筋笼以及抗拔桩的施工方法
本专利技术属于建筑领域的地下施工领域，具体涉及一种抗拔桩钢筋笼以及抗拔桩的施工方法。
技术介绍
抗拔桩主要用于增强建筑物的抗浮能力，以避免由于地下水向上产生的浮力过大而引起建筑底板向上隆起或者建筑物整体上浮，影响建筑物的正常使用。为了增强抗拔桩的抗浮能力，人们普通的混凝土桩的下端设置了扩大头，以增强与地下土体的摩擦力，目前的扩大头的制作一般采用夯扩法、囊式锚杆法制作扩大头，为进一步增强扩大头与主桩体之间的连接强度，采用扩张法或伞筋在扩大头中布置一定量的钢筋，但扩张法是使桩底的钢筋在夯砸的作用下向外弯曲，弯曲的钢筋具有向内收缩的内应力，且无法准确控制钢筋向外弯曲的长度及弧度，使得扩大头与主体桩之间的强度难于掌握。采用伞筋的方法时，伞筋在向下转动的过程中易于发生卡顿现象，使伞筋不能完全下落到位，从而影响扩大头与主体桩之间的连接强度。
技术实现思路
本专利技术的目的首先在于提供一种抗拔桩钢筋笼，该钢筋笼在下方到相应的桩孔中后，其中的用于扩大钢筋笼与混凝土接触面积的抗拔筋能够依照设计弯曲舒展，能够与随后浇注的混凝土形成一个整体，保证扩大头与主桩体之间的强度，具体的技术方案是：一种抗拔桩钢筋笼，其包括扩大头钢筋笼和锚杆；所述扩大头钢筋笼具有由相互连接的纵筋和箍筋所构成的筒状钢筋笼，筒状钢筋笼的轴线沿竖直方向延伸，所述扩大头钢筋笼还包括至少一个抗拔部，每个抗拔部包括若干根环绕筒状钢筋笼布置的抗拔筋；抗拔筋由弹性钢制作而成，该抗拔筋包括一端固定连接在筒状钢筋笼上的竖直杆、由竖直杆的另一端延伸形成的弹性弯曲部、以及一端连接在弹性弯曲部上的倾斜杆，该倾斜杆的远离弹性弯曲部的一端形成为自由端；在自由状态下，竖直杆沿上下方向延伸，弹性弯曲部布置在竖直杆的下端，倾斜杆与竖直杆呈钝角状布置，且倾斜杆的自由端倾斜向下并向远离筒状钢筋笼的方向延伸；在外力的作用下，倾斜杆的自由端能够朝筒状钢筋笼靠近，在撤销外力后，抗拔筋能够恢复其自由状态；锚杆的下端固定连接在筒状钢筋笼上；该抗拔桩钢筋笼还包括限制筒，该限制筒呈上下开口的筒状，限制筒活动套设在扩大头钢筋笼上、并能够沿扩大头钢筋笼上下移动；当限制筒从上向下移动时，能够使抗拔筋的倾斜杆的自由端朝向筒状钢筋笼靠近并抵靠在限制筒的内壁上，当将限制筒撤离扩大头钢筋笼时，抗拔筋能够恢复其自由状态。优选地，倾斜杆与竖直杆之间的夹角为110-150°。该抗拔桩钢筋笼的主体结构以筒状钢筋笼为基础，在筒状钢筋笼的基础上增加抗拔筋形成扩大头钢筋笼，筒状钢筋笼可以采用现有成熟技术进行制作，无需增加新的加工设备，以减少加工费用。其中抗拔部的主体为抗拔筋，抗拔筋环绕在筒状钢筋笼的周围，在作为抗拔桩的钢筋结构时，可与桩体的混凝土充分并均匀地接触，使所制成的抗拔桩能够承受较大的抗浮力。由于本专利技术中抗拔筋采用弹性钢制作而成，使抗拔筋在失去外力约束下能够恢复原状，利用该性能，当将限制筒脱离扩大头钢筋笼时，抗拔筋在内力的作用下恢复原状，使抗拔筋的倾斜杆恢复到倾斜向下并向远离筒状钢筋笼的方向延伸，使抗拔桩钢筋笼的结构件能够最大限度地在桩孔内扩展，以与桩孔内的混凝土充分接触。当抗拔筋处于自由状态时，抗拔筋的自由端向斜下方倾斜，当扩大部整体受到向下的力时，伞筋所受到的应力为拉应力，由此可使外部应力通过抗拔筋传递到筒状钢筋笼，再传递到锚杆上，使整个抗拔桩成为一个整体，以够承受更大的拉应力。当该抗拔桩钢筋笼被浇注在混凝土中形成抗拔桩后，抗拔筋所在部分会相应的形成一个扩大部，在受到地下水体的浮力后，抗拔桩的桩体会受到向上的浮力，由于扩大部相较于桩体的其它部分向外凸出，扩大部的向外凸出部分的上表面会受到土体向下的阻力，使扩大部整体受到向下的力。进一步，为准确掌握限制筒的上移距离，在锚杆上设置有限位部，该限位部与筒状钢筋笼具有距离，在锚杆上设置有活动套环，限制筒的上部固定连接在活动套环上，当限制筒向上移动时，活动套环能够抵靠在限位部上，当活动套环抵靠在限位部上时，限制筒的下端面向上超过筒状钢筋笼的上端面。在向上拉到限制筒的过程中，当限制筒触碰到限位部时，说明限制筒已完全脱离扩大头钢筋笼，抗拔筋已全部打开恢复到原状，不必采用其它方式来检查抗拔筋的展开状态。使抗拔桩钢筋笼的安装更加方便。进一步，筒状钢筋笼还包括固定筋，该固定筋呈环状并与抗拔部一一对应，在每个固定筋的下方均设置有一抵抗筋，该抵抗筋呈环状且与固定筋同轴设置，抵抗筋的外径小于固定筋的内径；抗拔筋的竖直杆的上端部焊接在固定筋的内侧面上，且竖直杆位于抵抗筋的外侧，当倾斜杆的自由端在外力作用下靠近筒状钢筋笼时，竖直杆能够抵靠在抵抗筋上。在将倾斜杆的自由端向筒状钢筋笼靠拢时，抗拔筋会以其与筒状钢筋笼的固定点为中心进行旋转，使抗拔筋与筒状钢筋笼之间的连接具有裂开的趋势，使抗拔筋易于从筒状钢筋笼上脱离下来，设置固定筋和抵抗筋后，抗拔筋固定在固定筋上，在倾斜杆向筒状钢筋笼靠拢使，竖直杆将抵靠在抵抗筋上，限制抗拔筋的继续旋转，保证抗拔筋与筒状钢筋笼之间连接的稳定性，避免抗拔筋从筒状钢筋笼上脱落下来。优选地，所述抗拔筋由同一根弹性钢杆整体压制而成。采用同一根弹性钢杆整体压制成抗拔筋，可以使抗拔筋具有相对一致的弹性，避免采用多段钢杆形成同一根抗拔筋，还可以避免由于采用焊接或其它连接方式形成一根抗拔筋时，会对抗拔筋的弹性造成不利影响，减少抗拔筋不能恢复原状的可能性。进一步，在限制筒上安装有用于向上拉动限制筒的拉脱件。具体地，所述拉脱件为软质的绳状物或硬质的杆状物；当拉脱件为软质的绳状物时，该拉脱件的远离限制筒的一端固定在锚杆的顶部，当该抗拔桩钢筋笼在被放置到相应的桩孔内后，锚杆的顶部向上超出地面；当拉脱件为硬质的杆状物时，当该抗拔桩钢筋笼在被放置到相应的桩孔内后，拉脱件的顶部向上超出地面。软质的绳状物具体可以采用尼龙绳、麻绳、链条等制作。硬质的杆状物可以根据施工区域具体的物料进行制作，例如钢筋、角钢、钢管等。当然拉脱件最好采用钢件来制作，这些拉脱件会被留置在桩孔内，成为抗拔桩的钢结构部分。设置拉脱件后，可以在地面较为方便地将限制筒向上拉到，使限制筒向上脱离筒状钢筋笼以及扩大头钢筋笼。其次，本专利技术的目的还在于提供一种抗拔桩的施工方法，在该施工方法中，使用上述技术方案中的抗拔桩钢筋笼，该施工方法的具体包括如下步骤：(1)完成所述抗拔桩钢筋笼的制作，并使限制筒套设在扩大头钢筋笼上，使抗拔筋的倾斜杆的自由端朝向筒状钢筋笼靠近并抵靠在限制筒的内壁上；(2)用钻孔机向地下钻孔，形成桩孔，桩孔包括用于连通地面的主孔和连接在主孔下端的扩张部，扩张部用于容纳抗拔桩钢筋笼的扩大头钢筋笼；(3)将抗拔桩钢筋笼下放到桩孔内，使扩大头钢筋笼容纳到扩张部内，向上移动限制筒，使限制筒的下端面向上超过筒状钢筋笼的上端面，释放抗拔筋，使抗拔筋恢复原状，即使抗拔筋的倾斜杆的自由端倾斜向下并向远离筒状钢筋笼的方向延伸；(4)在桩孔内浇筑混凝土，形成抗拔桩，抗拔桩的桩体在扩张部形成扩大部。采用本施工方法时，尽需按照传统的施工完成桩孔的挖掘后，将上述的抗拔桩钢筋笼放入到桩孔中，并使扩大头钢筋笼位于用于形成扩大头的扩张部内，然后向上拉动限制筒，使限制筒脱离筒状钢筋笼，释放抗拔筋，使抗拔筋的倾斜杆朝向下并朝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗拔桩钢筋笼，其特征在于，包括扩大头钢筋笼和锚杆；所述扩大头钢筋笼具有由相互连接的纵筋和箍筋所构成的筒状钢筋笼，筒状钢筋笼的轴线沿竖直方向延伸，所述扩大头钢筋笼还包括至少一个抗拔部，每个抗拔部包括若干根环绕筒状钢筋笼布置的抗拔筋；抗拔筋由弹性钢制作而成，该抗拔筋包括一端固定连接在筒状钢筋笼上的竖直杆、由竖直杆的另一端延伸形成的弹性弯曲部、以及一端连接在弹性弯曲部上的倾斜杆，该倾斜杆的远离弹性弯曲部的一端形成为自由端；在自由状态下，竖直杆沿上下方向延伸，弹性弯曲部布置在竖直杆的下端，倾斜杆与竖直杆呈钝角状布置，且倾斜杆的自由端倾斜向下并向远离筒状钢筋笼的方向延伸；在外力的作用下，倾斜杆的自由端能够朝筒状钢筋笼靠近，在撤销外力后，抗拔筋能够恢复其自由状态；锚杆的下端固定连接在筒状钢筋笼上；该抗拔桩钢筋笼还包括限制筒，该限制筒呈上下开口的筒状，限制筒活动套设在扩大头钢筋笼上、并能够沿扩大头钢筋笼上下移动；当限制筒从上向下移动时，能够使抗拔筋的倾斜杆的自由端朝向筒状钢筋笼靠近并抵靠在限制筒的内壁上，当将限制筒撤离扩大头钢筋笼时，抗拔筋能够恢复其自由状态。

【技术特征摘要】
1.一种抗拔桩钢筋笼，其特征在于，包括扩大头钢筋笼和锚杆；所述扩大头钢筋笼具有由相互连接的纵筋和箍筋所构成的筒状钢筋笼，筒状钢筋笼的轴线沿竖直方向延伸，所述扩大头钢筋笼还包括至少一个抗拔部，每个抗拔部包括若干根环绕筒状钢筋笼布置的抗拔筋；抗拔筋由弹性钢制作而成，该抗拔筋包括一端固定连接在筒状钢筋笼上的竖直杆、由竖直杆的另一端延伸形成的弹性弯曲部、以及一端连接在弹性弯曲部上的倾斜杆，该倾斜杆的远离弹性弯曲部的一端形成为自由端；在自由状态下，竖直杆沿上下方向延伸，弹性弯曲部布置在竖直杆的下端，倾斜杆与竖直杆呈钝角状布置，且倾斜杆的自由端倾斜向下并向远离筒状钢筋笼的方向延伸；在外力的作用下，倾斜杆的自由端能够朝筒状钢筋笼靠近，在撤销外力后，抗拔筋能够恢复其自由状态；锚杆的下端固定连接在筒状钢筋笼上；该抗拔桩钢筋笼还包括限制筒，该限制筒呈上下开口的筒状，限制筒活动套设在扩大头钢筋笼上、并能够沿扩大头钢筋笼上下移动；当限制筒从上向下移动时，能够使抗拔筋的倾斜杆的自由端朝向筒状钢筋笼靠近并抵靠在限制筒的内壁上，当将限制筒撤离扩大头钢筋笼时，抗拔筋能够恢复其自由状态。2.根据权利要求1所述的抗拔桩钢筋笼，其特征在于，在锚杆上设置有限位部，该限位部与筒状钢筋笼具有距离，在锚杆上设置有活动套环，限制筒的上部固定连接在活动套环上，当限制筒向上移动时，活动套环能够抵靠在限位部上，当活动套环抵靠在限位部上时，限制筒的下端面向上超过筒状钢筋笼的上端面。3.根据权利要求1所述的抗拔桩钢筋笼，其特征在于，倾斜杆与竖直杆之间的夹角为110-150°。4.根据权利要求1所述的抗拔桩钢筋笼，其特征在于，筒状钢筋笼还包括固定筋，该固定筋呈环状并与抗拔部一一对应，在每个固定筋的下方均设置有一抵抗筋，该抵抗筋呈环状且与固定筋同轴设置，抵抗筋的外径小于固定筋的内径；抗拔筋的竖直杆的上端部焊接在固定筋的内侧面上，且竖直杆位于抵抗筋的外侧，当倾斜杆的自由端在外力作用下靠近筒状钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜媛媛，方俊，陆益军，王晓妮，孙茜，
申请(专利权)人：南京理工大学紫金学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32