一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒制造技术

本发明专利技术公开了一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，包括筒壁Ⅰ、筒壁Ⅱ和分叉下放杆。筒壁Ⅰ和筒壁Ⅱ由圆筒平分而成，在筒壁Ⅰ和筒壁Ⅱ相对应的竖直边缘设置棘齿和棘爪结构。分叉下放杆包括滑槽和安装到滑槽内的推杆，推杆的下端铰接两个支腿，支腿端部设置卡端。本发明专利技术装置设计巧妙，装置放到合适的位置后，可以利用推杆把盖扣顶出去，顶出去之后推杆又可以顺利收回来；推杆在推出的过程中，能够把两半筒壁推出，推出之后还能带动筒壁单向分开；该推杆在本装置下放过程中，起到了提拉的作用，端部的设计能够固定住两边的筒壁，设计巧妙，适应能力强，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒
本专利技术涉及桩基施工
，具体涉及一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒。
技术介绍
桩基是承受动静荷载的一种深基础，而桩是设置于土中的竖直的基础构件，其作用在于穿越软弱的高压缩性土层或水，将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上，我们通常将桩基础中的桩称为基桩。桩基础是一种承载能力高、适用范围广、历史久远的基础形式。随着生产水平的提高和科学技术的发展，桩基的类型、工艺、设计理论、计算方法和应用范围都有了很大的发展，被广泛应用于高层建筑、港口、桥梁等工程中。随着城市建设的不断发展，市区内的各类高耸建筑物和重要建筑物日益增多，深基坑开挖也越来越多，也越来越深，塌孔现象也随之频发。70年代，中国曾发生了几次大地震。以其中的唐山大地震为例，凡采用桩基的建筑物一般受害轻微。由此可见桩基的抗震效果较好，能够有效的解决地震中土质的液化和建筑物的问题，保证地上结构的稳定。桩基中桩的数量和排列应根据上部结构和荷载情况确定。柱下桩基可以用一根也可用一群桩并排列成多边形；墙下桩基常成排布置，当建筑物荷载大和占地面积小时，则要成片布置成满堂桩。因混凝土的抗压强度较高，桩基在抵御竖向荷载是有优势的，但其水平承载力一般。桩基外周的土层通常不是一成不变的，随着桩基的在基础埋深中的增加土质一般会有所变化，比如浅层图一般为回填图、粘性土，再深一点为砾质、强风化砂岩等。复杂的地质情况和桩基施工工艺的差别都会造成桩身出现夹泥、缩颈、断桩等问题。回填土、淤泥层较厚的范围更是容易出现塌孔现象。塌孔是在桩基开挖过程中较为常见的一种工程灾害，对项目造成的影响往往是巨大的。混凝土灌注中，原停留在地内的测深锤不能上拔或放入测深锤，测得的孔深与原孔深相差较大，可证实属塌孔。造成桩基塌孔的原因很多，列举青岛一处项目桩基塌孔的原因：该项目处于高回填区，回填区域原始地貌地势低洼，存在鱼塘、深沟，原地貌地表水汇集渗透现象，并形成流水，回填后原有地貌与新回填土石方工程形成整体回填地基，原有地表水转变为地下水形成地下水位升高，回填土石方地基被地下水渗透，形成大面积的积水，造成已回填夯实后的地基被侵湿，成孔时易塌孔。除此之外，造成塌孔的原因还有很多，不论是钻孔过程还是下放钢筋笼过程都有可能出现塌孔现象，部分原因如下：(1)地下水位较浅，泥浆的稠度不满足要求，护壁效果不好，无法抵挡周边的水压。(2)土层过于松软，或者桩基深度范围存在细沙层，容易形成流沙现象。(3)钻孔或者下放钢筋笼过程中破坏、损伤孔壁。(4)桩基未浇筑混凝土之前，周边堆载较大。为了解决项目中的桩基塌孔问题，研究创造一种护壁装置就显得尤为重要。现在桩基塌孔并没有太好的办法进行处理，主要通过一些预防措施来防止塌孔的发生。如下：(1)根据设计部门提供的地质勘探资料，对于不同的地质情况，选用适宜的泥浆比重，泥浆粘度和不同的钻进速度；如在砂层中，应选用较好的造浆材料，加大泥浆稠度提高泥浆粘度以加强护壁，并适当降低进尺速度；(2)水中振动沉入护筒时，根据地质资料，将护筒穿过淤泥及透水层，护筒衔接严密不漏水；(3)钻孔无特殊原因应尽量连续作业；(4)提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直，不要碰撞孔壁；(5)钻孔时尽量避免大型设备作业或车辆通过；(6)灌注工作不具备时暂时不要清孔，降低泥浆比重。现有的预防措施方案都能够减少塌孔的发生，但是对于深处地层土质不好夹杂淤泥层、流沙等情况并没有一个良好的解决方案，普遍存在以下缺点：(1)解决不了深基坑处的塌孔问题；(2)即便使用一个钢桶作为护壁，施工过程常常难以把控钢桶的直径，经常会有钢护筒难以下放，或者下放到需要的位置后，护筒会自动下沉等问题。因此，有必要研发一种能解决上述问题的护筒结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，包括筒壁Ⅰ、筒壁Ⅱ和分叉下放杆。所述筒壁Ⅰ和筒壁Ⅱ分别为由竖直圆筒沿轴线平分而成的两个半圆形曲面板，筒壁Ⅰ和筒壁Ⅱ的开口相对。所述筒壁Ⅰ和筒壁Ⅱ上均设置有通孔，通孔贯穿筒壁Ⅰ和筒壁Ⅱ的内外侧，筒壁Ⅰ上的通孔与筒壁Ⅰ竖直边缘的弧度为90°，筒壁Ⅱ上的通孔与筒壁Ⅱ竖直边缘的弧度为90°。两个所述通孔位于同一水平面上，该水平面位于筒壁Ⅰ和筒壁Ⅱ的中段，通孔包括均呈矩形的上端口和下端口，上端口和下端口相互连通形成凸字形孔洞。每个所述通孔的外侧均设置有盖扣，一个盖扣的上端铰接在筒壁Ⅰ上，另一个盖扣的上端铰接在筒壁Ⅱ上。所述筒壁Ⅰ的两个竖直边缘分别记为边缘A和边缘B，边缘A面向筒壁Ⅱ的一侧固定有水平的滑杆A，边缘B面向筒壁Ⅱ的一侧固定有水平的滑杆B，滑杆A和滑杆B位于同一水平面上且靠近筒壁Ⅰ的上端。所述滑杆A的上表面和滑杆B的上表面分别设置有棘齿A和棘齿B，棘齿A和棘齿B面向筒壁Ⅰ的一侧均为斜面，棘齿A和棘齿B面向筒壁Ⅱ的一侧均为竖直面。所述筒壁Ⅱ的两个竖直边缘分别记为边缘C和边缘D，边缘C与边缘A对应，边缘D与边缘B对应，边缘C面向边缘A的一侧设置有供滑杆A插入的腔体A，边缘D面向边缘B的一侧设置有供滑杆B插入的腔体B。所述腔体A内设置有卡头A，卡头A的一端通过水平的销轴铰接在腔体A的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅱ的径向一致，卡头A另一端的下表面连接有棘爪A，棘爪A与棘齿A匹配。所述卡头A连接有棘爪A的一端的上表面连接有限位弹簧A和提杆A，限位弹簧A的上端与腔体A的顶部连接，提杆A的上端穿过腔体A的顶部并伸出筒壁Ⅱ上表面，提杆A的伸出端连接有提环Ⅰ。所述腔体B内设置有卡头B，卡头B的一端通过水平的销轴铰接在腔体B的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅱ的径向一致，卡头B另一端的下表面连接有棘爪B，棘爪B与棘齿B匹配。所述卡头B连接有棘爪B的一端的上表面连接有限位弹簧B和提杆B，限位弹簧B的上端与腔体B的顶部连接，提杆B的上端穿过腔体B的顶部并伸出筒壁Ⅱ上表面，提杆B的伸出端连接有提环Ⅱ。所述边缘C面向边缘A的一侧连接有水平的滑杆C，边缘D面向边缘B的一侧连接有水平的滑杆D，滑杆C和滑杆D位于同一水平面上且靠近筒壁Ⅱ的下端。所述滑杆C的上表面和滑杆D的上表面分别设置有棘齿C和棘齿D，棘齿C和棘齿D面向筒壁Ⅰ的一侧均为竖直面，棘齿C和棘齿D面向筒壁Ⅱ的一侧均为斜面。所述边缘A面向边缘C的一侧设置有供滑杆C插入的腔体C，边缘B面向边缘D的一侧设置有供滑杆D插入的腔体D。所述腔体C内设置有卡头C，卡头C的一端通过水平的销轴铰接在腔体C的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅰ的径向一致，卡头C另一端的下表面连接有棘爪C，棘爪C与棘齿C匹配。所述卡头C连接有棘爪C的一端的上表面连接有限位弹簧C和提杆C，限位弹簧C的上端与腔体C的顶部连接，提杆C的上端穿过腔体C的顶部并伸出筒壁Ⅰ上表面，提杆C的伸出端连接有提环Ⅲ。所述腔体D内设置有卡头D，卡头D的一端通过水平的销轴铰接在腔体D的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅰ的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，其特征在于：包括所述筒壁Ⅰ(1)、筒壁Ⅱ(2)和分叉下放杆；/n所述筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)分别为由竖直圆筒沿轴线平分而成的两个半圆形曲面板，筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的开口相对；/n所述筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)上均设置有通孔(3)，通孔(3)贯穿筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的内外侧，筒壁Ⅰ(1)上的通孔(3)与筒壁Ⅰ(1)竖直边缘的弧度为90°，筒壁Ⅱ(2)上的通孔(3)与筒壁Ⅱ(2)竖直边缘的弧度为90°；/n两个所述通孔(3)位于同一水平面上，该水平面位于筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的中段，通孔(3)包括均呈矩形的上端口和下端口，上端口和下端口相互连通形成凸字形孔洞；/n每个所述通孔(3)的外侧均设置有盖扣(8)，一个盖扣(8)的上端铰接在筒壁Ⅰ(1)上，另一个盖扣(8)的上端铰接在筒壁Ⅱ(2)上；/n所述筒壁Ⅰ(1)的两个竖直边缘分别记为边缘A和边缘B，边缘A面向筒壁Ⅱ(2)的一侧固定有水平的滑杆A(14)，边缘B面向筒壁Ⅱ(2)的一侧固定有水平的滑杆B，滑杆A(14)和滑杆B位于同一水平面上且靠近筒壁Ⅰ(1)的上端；/n所述滑杆A(14)的上表面和滑杆B的上表面分别设置有棘齿A(15)和棘齿B，棘齿A(15)和棘齿B面向筒壁Ⅰ(1)的一侧均为斜面，棘齿A(15)和棘齿B面向筒壁Ⅱ(2)的一侧均为竖直面；/n所述筒壁Ⅱ(2)的两个竖直边缘分别记为边缘C和边缘D，边缘C与边缘A对应，边缘D与边缘B对应，边缘C面向边缘A的一侧设置有供滑杆A(14)插入的腔体A，边缘D面向边缘B的一侧设置有供滑杆B插入的腔体B；/n所述腔体A内设置有卡头A(16)，卡头A(16)的一端通过水平的销轴铰接在腔体A的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅱ(2)的径向一致，卡头A(16)另一端的下表面连接有棘爪A(17)，棘爪A(17)与棘齿A(15)匹配；所述卡头A(16)连接有棘爪A(17)的一端的上表面连接有限位弹簧A(18)和提杆A(19)，限位弹簧A(18)的上端与腔体A的顶部连接，提杆A(19)的上端穿过腔体A的顶部并伸出筒壁Ⅱ(2)上表面，提杆A(19)的伸出端连接有提环Ⅰ(4)；/n所述腔体B内设置有卡头B，卡头B的一端通过水平的销轴铰接在腔体B的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅱ(2)的径向一致，卡头B另一端的下表面连接有棘爪B，棘爪B与棘齿B匹配；所述卡头B连接有棘爪B的一端的上表面连接有限位弹簧B和提杆B，限位弹簧B的上端与腔体B的顶部连接，提杆B的上端穿过腔体B的顶部并伸出筒壁Ⅱ(2)上表面，提杆B的伸出端连接有提环Ⅱ(5)；/n所述边缘C面向边缘A的一侧连接有水平的滑杆C，边缘D面向边缘B的一侧连接有水平的滑杆D，滑杆C和滑杆D位于同一水平面上且靠近筒壁Ⅱ(2)的下端；/n所述滑杆C的上表面和滑杆D的上表面分别设置有棘齿C和棘齿D，棘齿C和棘齿D面向筒壁Ⅰ(1)的一侧均为竖直面，棘齿C和棘齿D面向筒壁Ⅱ(2)的一侧均为斜面；/n所述边缘A面向边缘C的一侧设置有供滑杆C插入的腔体C，边缘B面向边缘D的一侧设置有供滑杆D插入的腔体D；/n所述腔体C内设置有卡头C，卡头C的一端通过水平的销轴铰接在腔体C的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅰ(1)的径向一致，卡头C另一端的下表面连接有棘爪C，棘爪C与棘齿C匹配；所述卡头C连接有棘爪C的一端的上表面连接有限位弹簧C和提杆C，限位弹簧C的上端与腔体C的顶部连接，提杆C的上端穿过腔体C的顶部并伸出筒壁Ⅰ(1)上表面，提杆C的伸出端连接有提环Ⅲ(6)；/n所述腔体D内设置有卡头D，卡头D的一端通过水平的销轴铰接在腔体D的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅰ(1)的径向一致，卡头D另一端的下表面连接有棘爪D，棘爪D与棘齿D匹配；所述卡头D连接有棘爪D的一端的上表面连接有限位弹簧D和提杆D，限位弹簧D的上端与腔体D的顶部连接，提杆D的上端穿过腔体D的顶部并伸出筒壁Ⅰ(1)上表面，提杆D的伸出端连接有提环Ⅳ(7)；/n所述分叉下放杆包括推杆(9)、滑槽(10)和支腿(11)，滑槽(10)竖直设置，推杆(9)安装到滑槽(10)内，推杆(9)的下端铰接有两个支腿(11)，两个支腿(11)均伸出滑槽(10)；所述支腿(11)具有柔韧性，支腿(11)的长度大于筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的半径；/n每个所述支腿(11)远离推杆(9)的一端设置有卡端(1101)，卡端(1101)为等腰梯形板，卡端(1101)具有长底边的一侧与支腿(11)的端部连接，每个盖扣(8)面向通孔(3)的一侧设置有供卡端(1101)嵌入的凹槽(801)；/n初始状态时，所述滑杆A(14)完全伸入腔体A内，滑杆C完全伸入腔体C内，边缘A和边缘C紧密贴合，滑杆B完全伸入腔体B内，滑杆D完全伸入腔体D内，边缘B和边...

【技术特征摘要】
1.一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，其特征在于：包括所述筒壁Ⅰ(1)、筒壁Ⅱ(2)和分叉下放杆；
所述筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)分别为由竖直圆筒沿轴线平分而成的两个半圆形曲面板，筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的开口相对；
所述筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)上均设置有通孔(3)，通孔(3)贯穿筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的内外侧，筒壁Ⅰ(1)上的通孔(3)与筒壁Ⅰ(1)竖直边缘的弧度为90°，筒壁Ⅱ(2)上的通孔(3)与筒壁Ⅱ(2)竖直边缘的弧度为90°；
两个所述通孔(3)位于同一水平面上，该水平面位于筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的中段，通孔(3)包括均呈矩形的上端口和下端口，上端口和下端口相互连通形成凸字形孔洞；
每个所述通孔(3)的外侧均设置有盖扣(8)，一个盖扣(8)的上端铰接在筒壁Ⅰ(1)上，另一个盖扣(8)的上端铰接在筒壁Ⅱ(2)上；
所述筒壁Ⅰ(1)的两个竖直边缘分别记为边缘A和边缘B，边缘A面向筒壁Ⅱ(2)的一侧固定有水平的滑杆A(14)，边缘B面向筒壁Ⅱ(2)的一侧固定有水平的滑杆B，滑杆A(14)和滑杆B位于同一水平面上且靠近筒壁Ⅰ(1)的上端；
所述滑杆A(14)的上表面和滑杆B的上表面分别设置有棘齿A(15)和棘齿B，棘齿A(15)和棘齿B面向筒壁Ⅰ(1)的一侧均为斜面，棘齿A(15)和棘齿B面向筒壁Ⅱ(2)的一侧均为竖直面；
所述筒壁Ⅱ(2)的两个竖直边缘分别记为边缘C和边缘D，边缘C与边缘A对应，边缘D与边缘B对应，边缘C面向边缘A的一侧设置有供滑杆A(14)插入的腔体A，边缘D面向边缘B的一侧设置有供滑杆B插入的腔体B；
所述腔体A内设置有卡头A(16)，卡头A(16)的一端通过水平的销轴铰接在腔体A的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅱ(2)的径向一致，卡头A(16)另一端的下表面连接有棘爪A(17)，棘爪A(17)与棘齿A(15)匹配；所述卡头A(16)连接有棘爪A(17)的一端的上表面连接有限位弹簧A(18)和提杆A(19)，限位弹簧A(18)的上端与腔体A的顶部连接，提杆A(19)的上端穿过腔体A的顶部并伸出筒壁Ⅱ(2)上表面，提杆A(19)的伸出端连接有提环Ⅰ(4)；
所述腔体B内设置有卡头B，卡头B的一端通过水平的销轴铰接在腔体B的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅱ(2)的径向一致，卡头B另一端的下表面连接有棘爪B，棘爪B与棘齿B匹配；所述卡头B连接有棘爪B的一端的上表面连接有限位弹簧B和提杆B，限位弹簧B的上端与腔体B的顶部连接，提杆B的上端穿过腔体B的顶部并伸出筒壁Ⅱ(2)上表面，提杆B的伸出端连接有提环Ⅱ(5)；
所述边缘C面向边缘A的一侧连接有水平的滑杆C，边缘D面向边缘B的一侧连接有水平的滑杆D，滑杆C和滑杆D位于同一水平面上且靠近筒壁Ⅱ(2)的下端；
所述滑杆C的上表面和滑杆D的上表面分别设置有棘齿C和棘齿D，棘齿C和棘齿D面向筒壁Ⅰ(1)的一侧均为竖直面，棘齿C和棘齿D面向筒壁Ⅱ(2)的一侧均为斜面；
所述边缘A面向边缘C的一侧设置有供滑杆C插入的腔体C，边缘B面向边缘D的一侧设置有供滑杆D插入的腔体D；
所述腔体C内设置有卡头C，卡头C的一端通过水平的销轴铰接在腔体C的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅰ(1)的径向一致，卡头C另一端的下表面连接有棘爪C，棘爪C与棘齿C匹配；所述卡头C连接有棘爪C的一端的上表面连接有限位弹簧C和提杆C，限位弹簧C的上端与腔体C的顶部连接，提杆C的上端穿过腔体C的顶部并伸出筒壁Ⅰ(1)上表面，提杆C的伸出端连接有提环Ⅲ(6)；
所述腔体D内设置有卡头D，卡头D的一端通过水平的销轴铰接在腔体D的内壁上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅰ(1)的径向一致，卡头D另一端的下表面连接有棘爪D，棘爪D与棘齿D匹配；所述卡头D连接有棘爪D的一端的上表面连接有限位弹簧D和提杆D，限位弹簧D的上端与腔体D的顶部连接，提杆D的上端穿过腔体D的顶部并伸出筒壁Ⅰ(1)上表面，提杆D的伸出端连接有提环Ⅳ(7)；
所述分叉下放杆包括推杆(9)、滑槽(10)和支腿(11)，滑槽(10)竖直设置，推杆(9)安装到滑槽(10)内，推杆(9)的下端铰接有两个支腿(11)，两个支...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，姚刚，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50