模块化智能护壁灌注桩制造技术

本实用新型专利技术请求保护一种模块化智能护壁灌注桩，包括护壁、钢筋及浇筑砼，所述护壁为模块化拼装而成的上下镂空围护体结构，护壁内可埋设智能监测设备，护壁安装好后在其内壁周围放入钢筋，再浇筑砼形成灌注桩。所述护壁通过若干智能护壁模块卡合成型，每个模块设置有纵向卡合部件和横向卡合部件，通过纵向和横向卡合部件卡合成护壁；所述智能护壁模块卡合成型方式包括对齐拼接型、错开式拼接型、螺旋拼接型。本实用新型专利技术的模块化智能护壁使得护壁的运输和制作更为简单，模块化智能护壁可防塌孔、增加基础承载力，同时通过智能监测使施工安全度，施工效率进一步提高；本实用新型专利技术的智能监测作用可延续至整个结构使用的寿命当中，最大限度的发挥护壁的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
模块化智能护壁灌注桩
本技术属于建筑施工领域，尤其涉及旋挖钻孔灌注桩。
技术介绍
在建筑领域中，大直径桩灌注桩(直径800以上)按施工的成孔方式一般分为，人工挖空灌注桩、旋挖钻孔灌注桩。人工挖空灌注桩---------人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇注混凝土而成的桩。工程上简称人工挖孔桩。旋挖钻孔灌注桩----------由旋挖钻机施工的桩型，然后安放钢筋笼，浇注混凝土而成的桩，全称旋挖钻孔灌注桩，工程上简称旋挖桩。以下是人工挖空灌注桩、旋挖钻孔灌注桩的各自的优劣。1.人工挖空灌注桩缺点：1)人工挖空灌注桩必须在施工过程中设置混凝土护壁。边挖边浇筑一圈护壁,为现浇的永久的护壁。桩护壁的作用：防止井桩在开挖过程中塌方。2)护壁人工挖1m左右，支模、扎钢筋，浇注砼形成一圈护壁，然后再挖1m，再支模、扎钢筋浇一圈护壁，如此反复开挖成孔。施工进度缓慢，支模和绑扎钢筋、浇筑砼麻烦，在有限的空间内操作极其不便。桩基础施工效率低、工期长。以10m长的桩为例，一根桩开挖需要10天。3)深井作业，为保障施工人员的安全，需要有专门的送风管和设备为施工人员拱氧气。一些地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S、CO2或其它有毒气体，易发生急性中毒事故。4)需要单独引电线下井用于照明，若电线管理不善施工中有触电风险。5)无法精确了解基坑中的水位情况，基坑内过多的地下水会影响浇筑的混凝土强度和质量。6)护壁无法了解基坑的变形，难以观测护壁是否有开裂，因而无法预测基坑有无垮塌的风险。7)由于以上的缺陷，所以人工挖孔操作时桩长设计不宜大于12米，操作空间的问题，工挖孔桩单向桩径不宜小于1.2米。优点：1)由于人可以下到底部，底部可以通过扩底提高桩基础的承载力。2)由于人可以下到底部，便于人工观察桩基础底部是否进入了持力层，且便于观察判断持力层力学要求是否满足设计需求。3)由于人可以下到底部，人工对施工过程中侧壁掉落在底部或底部自身的渣土进行很好的清底。清理底部沉渣有利于提高桩的承载力和减少桩的沉降变形。2.旋挖钻孔灌注桩当桩长范围内土质较好时，旋挖钻孔灌注桩无需护壁，无护壁旋挖桩施工流程机械定位-----钻孔-----下钢筋笼------浇筑砼当桩长范围内土层力学性质差，如存在松散的回填土、流砂层、淤泥质土时，需要采用钢护筒。有钢护壁旋挖桩施工流程机械定位-----钻孔-----放钢套筒----下钢筋笼------浇筑砼——浇筑砼的通时拔出钢护壁缺点：1)沉渣厚度较大，由于无法下人作业，靠机械自身清底难以清除干净，达到要求。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)6.3.9条“钻孔达到设计深度，灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标应符合下列规定：1对端承型桩，不应大于50mm；2对于摩擦型桩，不应大于100mm”2)对于端承桩，无法通过扩底提高桩基础的承载力。3)没有护壁的情况下，砼浇筑时充盈系数大，混凝土较为浪费。充盈系数一般用于桩基工程的灌注桩浇灌混凝土，灌桩的混凝土充盈系数是指一根桩实际灌注的混凝土方量与按桩外径计算的理论方量之比。充盈系数换算公式：充盈系数＝实际灌注混凝土量/(按设计图计算混凝土量)在一般土质中为1.1，在软土中为1.2～1.3,有的高回填土中的桩，充盈系数甚至达到1.8。充盈系数大于1的主要原因有：1混凝土重度大于周边的土，浇筑时往四周向外挤压，自然的扩大了基坑；2基坑的侧壁存在孔洞，裂隙等使混凝土流失；3存在塌孔情况。4)无护壁时，桩开挖时易塌孔、颈缩，影响桩基础的浇筑成型。5)如采用钢护壁，护壁尺寸大，运输不便，完整的护壁占据空间大，运输效率低。优点：1)机械钻孔，施工速度快。以10m长的桩为例，一天能开挖8根桩。无需施工人员下基坑，施工安全。本技术将传统的整体护壁进行模块化，提高了护壁制作、运输、施工的效率。传统护壁一般仅在受力上起到防塌孔、提高基础承载力的作用，本技术创新的在模块化的护壁当中融入了智能检测系统，使得护壁不仅仅在受力上发挥作用，同时在施工中随时进行各种安全检测，使施工更为规范安全、简单可靠。传统的护壁仅在施工过程中发挥作用，而本技术中的护壁监测系统的功能可在完工后建筑使用的过程中持续发挥监测作用，为结构的安全提供实时监测，为结构人员在结构问题发生时提供最直接监测资料以解决问题，同时为研究人员提供各种完全真实环境下结构研究数据用于理论研究等。本技术的模块化智能护壁为工业化生产，生产精度高，生产速度快。模块化智护壁通过机械组装，无需支模、无需浇筑护壁的砼，省时省力。护壁的模块化使得运输浪费空间少、运输简便，运输效率高。无论采用人工挖孔或机械钻孔的方式，模块化智能护壁不仅防塌孔、增加基础承载力，同时通过智能监测更好保证施工安全度，施工效率进一步提高；传统的护壁在施工完成后就失去了作用，不再具备任何功能。本技术的智能监测作用可延续至整个结构使用的寿命当中，最大限度的发挥了护壁的经济价值。
技术实现思路
本技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种模块化智能护壁灌注桩及其施工工艺。本技术的技术方案如下：一种模块化智能护壁灌注桩，包括护壁、钢筋及浇筑砼，所述护壁为模块化拼装而成的上下镂空的围护体结构，钢筋设置于护壁内壁周围，护壁安装好后，放入钢筋，再在护壁内浇筑砼而形成灌注桩，基坑开挖可人工可机械钻孔，所述护壁通过若干智能护壁模块卡合预制成型，每个智能护壁模块设置有纵向卡合部件和横向卡合部件，通过纵向卡合部件和横向卡合部件卡合成护壁，每个智能护壁模块的侧面和正面中间位置分别设置有第一通孔和第二通孔，护壁内的第一通孔埋有各种智能监测设备，护壁内的智能监测设备用于在施工和桩使用过程中随时对桩或地基的各种情况进行监测；护壁内的第二通孔可伸出刺状物与土壤连接。进一步的，所述若干智能护壁模块卡合预制成型的方式包括对齐拼接型、错开式拼接型、螺旋拼接型，当为对齐拼接型时，上下智能护壁模块的两端对齐；当为错开式拼接型时，上下智能护壁模块之间相间隔对齐，螺旋拼接型时，智能护壁模块之间通过螺旋缠绕拼接。进一步的，所述横向卡合部件包括凸肋和凹槽，凸肋和凹槽分别设置于智能护壁模块的两侧，每个智能护壁模块的凸肋和另一智能护壁模块的凹槽相卡合。进一步的，所述凸肋的数目为2个，凹槽的数目也为2个。进一步的，所述纵向卡合部件包括左上扣槽、左下扣肋、右上扣肋及右下扣槽，左上扣槽扣合在另一智能护壁模块的左下扣肋上，右上扣肋扣合在另一智能护壁模块的右下扣槽上进行智能护壁模块之间的上下固定。进一步的，所述护壁的螺丝孔可伸出调节杆，形成树根桩，调节杆伸入周围土层中，用于加强与侧壁土的连接。进一步的，所述第一通孔中预埋有常规设备：包括：电线、送风管道，抽水管道，电线用于底部照明，送风管道用于井内通风，抽水管可抽取底部积水。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化智能护壁灌注桩，包括护壁、钢筋及浇筑砼，所述护壁为模块化拼装而成的上下镂空的围护体结构，钢筋设置于护壁内壁周围，护壁安装好后，放入钢筋，再在护壁内浇筑砼而形成灌注桩，其特征在于，基坑开挖可人工可机械钻孔，所述护壁通过若干智能护壁模块卡合预制成型，每个智能护壁模块设置有纵向卡合部件和横向卡合部件，通过纵向卡合部件和横向卡合部件卡合成护壁，每个智能护壁模块的侧面和正面中间位置分别设置有第一通孔和第二通孔，护壁内的第一通孔埋有各种智能监测设备，护壁内的智能监测设备用于在施工和桩使用过程中随时对桩或地基的各种情况进行监测；护壁内的第二通孔可伸出刺状物与土壤连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化智能护壁灌注桩，包括护壁、钢筋及浇筑砼，所述护壁为模块化拼装而成的上下镂空的围护体结构，钢筋设置于护壁内壁周围，护壁安装好后，放入钢筋，再在护壁内浇筑砼而形成灌注桩，其特征在于，基坑开挖可人工可机械钻孔，所述护壁通过若干智能护壁模块卡合预制成型，每个智能护壁模块设置有纵向卡合部件和横向卡合部件，通过纵向卡合部件和横向卡合部件卡合成护壁，每个智能护壁模块的侧面和正面中间位置分别设置有第一通孔和第二通孔，护壁内的第一通孔埋有各种智能监测设备，护壁内的智能监测设备用于在施工和桩使用过程中随时对桩或地基的各种情况进行监测；护壁内的第二通孔可伸出刺状物与土壤连接。


2.根据权利要求1所述的一种模块化智能护壁灌注桩，其特征在于，所述若干智能护壁模块卡合预制成型的方式包括对齐拼接型、错开式拼接型、螺旋拼接型，当为对齐拼接型时，上下智能护壁模块的两端对齐；当为错开式拼接型时，上下智能护壁模块之间相间隔对齐，螺旋拼接型时，智能护壁模块之间通过螺旋缠绕拼接。


3.根据权利要求2所述的一种模块化智能护壁灌注桩，其特征在于，所述横向卡合部件包括凸肋和凹槽，凸肋和凹槽分别设置于智能护壁模块的两侧，每个智能护壁模块的凸肋和另一智能护壁模块的凹槽相卡合；所述凸肋的数目为2个，凹槽的数目也为2个。


4.根据权利要求2或3所述的一种模块化智能护壁灌注桩，其特征在于，所述纵向卡合部件包括左上扣槽、左下扣肋、右上扣肋及右下扣槽，左上扣槽扣合在另一智能护壁模块的左下扣肋上，右上扣肋扣合在另一智能护壁模块的右下扣槽上进行智能护壁模块之间的上下固定。

【专利技术属性】
技术研发人员：邹胜斌，陈仪清，杨俊，张奇，李莉，
申请(专利权)人：邹胜斌，李莉，
类型：新型
国别省市：重庆;50