本发明专利技术公开了一种钢管柱的端头密封装置及钢管柱与柱下桩一体化施工方法，包括钢管柱(1)、开口连接柱(2)、导向板(3)和柔性密封套(4)；钢管柱底部插入柱下桩基础(7)内，开口连接柱的上端与钢管柱的底部连通；导向板的一端可转动式连接在开口连接柱的下端，若干块导向板沿开口连接柱的周向间隔设置并能在连接柱的下端闭合或打开；柔性密封套套装在若干块导向板的外部，柔性密封套的上端与开口连接柱固定连接，柔性密封套的下端形成有浇筑开口(401)。本发明专利技术能够解决现有技术中先插法和后插法施工钢管柱及其柱下桩存在的不足之处。插法施工钢管柱及其柱下桩存在的不足之处。插法施工钢管柱及其柱下桩存在的不足之处。
【技术实现步骤摘要】
钢管柱的端头密封装置及钢管柱与柱下桩一体化施工方法
[0001]本专利技术涉及一种钢管柱及柱下桩的施工方法，尤其涉及一种钢管柱的端头密封装置及钢管柱与柱下桩一体化施工方法。
技术介绍
[0002]目前，盖挖或暗挖法地铁车站施工，对于中部钢管柱及其柱下桩基础一般采用先插法和后插法两种方法。但是两种方法都有其局限性和优缺点。
[0003]先插法为先安装钢筋笼及钢管柱，然后依次浇筑桩基混凝土及上部钢管柱混凝土，需要将钢管柱底部做开口设计，混凝土泵管从钢管柱内部插入桩底，钢管柱底部无封闭措施。
[0004]先插法的不足之处在于：由于钢管柱的混凝土等级高于柱下桩的混凝土等级，在浇筑桩基础混凝土时，孔桩内的泥浆及桩基混凝土等会通过开口进入钢管柱内部，影响钢管柱施工质量。
[0005]采用后插法施工时，下部的桩基础需要采用超缓凝混凝土浇筑，上部的钢管柱需要采用大型液压插管机插入到已经浇筑完成的桩基础超缓凝混凝土中。
[0006]后插法的不足之处在于：超缓凝混凝土的初凝时间需要控制在36
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60小时，初凝时间过短，对工序的衔接及工人操作水平要求很高，施工过程中可能出现插管作业未完成，但桩基混凝土已经发生初凝。若初凝时间过长，插管机等固定设备无法快速移除，影响施工进度；而且初凝时间过长，混凝土粘稠度显著增加，插入钢管柱作业时比较费时费力，同时容易出现堵管问题。另外，采用后插法施工需要使用液压插管机等大型设备，场地受限条件多，施工造价高，施工周期长。
[0007]因此，需要提供一种钢管柱的端头密封装置及钢管柱与柱下桩一体化施工方法，能够解决现有技术中先插法和后插法施工钢管柱及其柱下桩存在的不足之处。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提供一种钢管柱的端头密封装置及钢管柱与柱下桩一体化施工方法，能够解决现有技术中先插法和后插法施工钢管柱及其柱下桩存在的不足之处。
[0009]本专利技术是这样实现的：
[0010]一种钢管柱的端头密封装置，包括钢管柱、开口连接柱、导向板和柔性密封套；钢管柱为底部开口的中空钢管结构，钢管柱的底部插入在柱下桩基础内；开口连接柱为上下贯通的中空柱状结构，开口连接柱的上端与钢管柱的底部连通；导向板的一端可转动式连接在开口连接柱的下端，若干块导向板沿开口连接柱的周向间隔设置并能在连接柱的下端闭合或打开；柔性密封套套装在若干块导向板的外部，柔性密封套的上端与开口连接柱固定连接，柔性密封套的下端形成有浇筑开口。
[0011]所述的开口连接柱、若干块导向板和柔性密封套组成一道端头密封装置，在钢管柱的底部依次设置多道端头密封装置，每道端头密封装置均同轴连接在钢管柱的底部。
[0012]所述的导向板呈等腰三角形结构，等腰三角形结构的底边通过自动复位铰链与开口连接柱的下端边缘处可转动式连接，使若干块导向板能在开口连接柱的下端转动闭合形成倒锥形结构，或在开口连接柱的下端转动打开形成上宽下窄的圆台形结构。
[0013]所述的圆台形结构的底部直径与混凝土泵管的外径一致，使混凝土泵管能贯穿该圆台形结构，且导向板的顶角通过自动复位铰链抵接在混凝土泵管的外壁上。
[0014]所述的连接柱的下部为等径柱状结构；导向板通过自动复位铰链连接在连接柱的等径段上，柔性密封套的上端通过一对卡箍抱紧在连接柱的等径段上，浇筑开口位于导向板的下方。
[0015]所述的钢管柱的底部开口和开口连接柱的底部开口均大于混凝土泵管的外径，开口连接柱的顶部开口不小于钢管柱的底部开口，浇筑开口小于混凝土泵管的外径，使混凝土泵管能贯穿钢管柱、开口连接柱、若干块导向板和柔性密封套并插入至柱下桩基础内，且浇筑开口密封包裹在混凝土泵管上。
[0016]所述的钢管柱、开口连接柱、若干块导向板和柔性密封套同轴设置，混凝土泵管同轴贯穿钢管柱、开口连接柱、若干块导向板和柔性密封套。
[0017]一种钢管柱与柱下桩一体化施工方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1：加工所述的钢管柱，即在钢管柱的下端加工设置所述的端头密封装置；
[0019]步骤2：柱下桩基础成孔；
[0020]步骤3：安装柱下桩基础的钢筋笼；
[0021]步骤4：吊装钢管柱，使钢管柱的底部和端头密封装置插入在柱下桩基础的桩孔内，并临时固定钢管柱；
[0022]步骤5：下放混凝土泵管，使混凝土泵管依次贯穿钢管柱、开口连接柱、导向板和柔性密封套后插入至柱下桩基础的桩孔内，柔性密封套密封包裹混凝土泵管；
[0023]步骤6：采用桩基混凝土通过混凝土泵管浇筑柱下桩基础；
[0024]步骤7：提升混凝土泵管至端头密封装置内，使端头密封装置在柱下桩基础内混凝土的作用下闭合；
[0025]步骤8：通过混凝土泵管浇筑钢管柱内部至指定高度，浇筑完成后移除混凝土泵管；
[0026]步骤9：在钢管柱的外部、柱下桩基础的顶部回填砂并填充密实；
[0027]步骤10：待柱下桩基础达到一定强度要求后，解除钢管柱的临时固定。
[0028]所述的步骤1包括以下分步骤：
[0029]步骤1.1：将若干块导向板分别通过自动复位铰链可转动式周向连接在开口连接柱的等径段上，若干块导向板在开口连接柱的底部形成倒锥形的收紧闭合结构；
[0030]步骤1.2：将柔性密封套套在若干块导向板的外部；
[0031]步骤1.3：将柔性密封套的顶部通过一对卡箍与开口连接柱的等径段固定连接，柔性密封套的底部包裹在收紧闭合的若干块导向板外侧。
[0032]所述的步骤7包括以下分步骤：
[0033]步骤7.1：当柱下桩基础内混凝土浇筑至接近桩顶标高时，在混凝土泵管的下料口将桩基混凝土更换为钢管柱混凝土；
[0034]步骤7.2：将混凝土泵管内的桩基混凝土全部压入柱下桩基础的桩孔内；
[0035]步骤7.3：通过混凝土泵管用钢管柱混凝土浇筑至柱下桩基础的桩顶标高；
[0036]步骤7.4：将混凝土泵管的管口提升至端头密封装置内；
[0037]步骤7.5：若干块导向板在桩基混凝土的压力和自动复位铰链的弹性共同作用下收紧闭合，并通过柔性密封套包裹，使端头密封装置处于密闭状态。
[0038]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0039]1、本专利技术由于设有端头密封装置，能自动封闭钢管柱的底部开口部位，避免柱下桩基础的低标号混凝土进入钢管柱内，保证了钢管柱的浇筑质量满足设计要求和钢管柱与柱下桩的一体化快速施工，无需使用大型液压设备，也无需采用超缓凝混凝土，且不会对钢管柱内部造成质量隐患。
[0040]2、本专利技术将钢管柱与柱下桩进行一体化施工，能持续浇筑柱下桩基础和钢管柱，只需在柱下桩基础浇筑至桩顶标高处时更换混凝土即可，可避免传统先插法钢管柱下部需做开口设计，桩基泥浆进入钢管柱内造成钢管柱质量不易保证的问题；同时也避免了传统后插法需要采用超缓凝混凝土、需要大型插管机等不足，施工操作简单易行，施工本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钢管柱的端头密封装置，其特征是：包括钢管柱(1)、开口连接柱(2)、导向板(3)和柔性密封套(4)；钢管柱(1)为底部开口的中空钢管结构，钢管柱(1)的底部插入在柱下桩基础(7)内；开口连接柱(2)为上下贯通的中空柱状结构，开口连接柱(2)的上端与钢管柱(1)的底部连通；导向板(3)的一端可转动式连接在开口连接柱(2)的下端，若干块导向板(3)沿开口连接柱(2)的周向间隔设置并能在连接柱(2)的下端闭合或打开；柔性密封套(4)套装在若干块导向板(3)的外部，柔性密封套(4)的上端与开口连接柱(2)固定连接，柔性密封套(4)的下端形成有浇筑开口(401)。2.根据权利要求1所述的钢管柱的端头密封装置，其特征是：所述的开口连接柱(2)、若干块导向板(3)和柔性密封套(4)组成一道端头密封装置(100)，在钢管柱(1)的底部依次设置多道端头密封装置(100)，每道端头密封装置(100)均同轴连接在钢管柱(1)的底部。3.根据权利要求1或2所述的钢管柱的端头密封装置，其特征是：所述的导向板(3)呈等腰三角形结构，等腰三角形结构的底边通过自动复位铰链(6)与开口连接柱(2)的下端边缘处可转动式连接，使若干块导向板(3)能在开口连接柱(2)的下端转动闭合形成倒锥形结构，或在开口连接柱(2)的下端转动打开形成上宽下窄的圆台形结构。4.根据权利要求3所述的钢管柱的端头密封装置，其特征是：所述的圆台形结构的底部直径与混凝土泵管(5)的外径一致，使混凝土泵管(5)能贯穿该圆台形结构，且导向板(3)的顶角通过自动复位铰链(6)抵接在混凝土泵管(5)的外壁上。5.根据权利要求3所述的钢管柱的端头密封装置，其特征是：所述的连接柱(2)的下部为等径柱状结构；导向板(3)通过自动复位铰链(6)连接在连接柱(2)的等径段上，柔性密封套(4)的上端通过一对卡箍(402)抱紧在连接柱(2)的等径段上，浇筑开口(401)位于导向板(3)的下方。6.根据权利要求1或2所述的钢管柱的端头密封装置，其特征是：所述的钢管柱(1)的底部开口和开口连接柱(2)的底部开口均大于混凝土泵管(5)的外径，开口连接柱(2)的顶部开口不小于钢管柱(1)的底部开口，浇筑开口(401)小于混凝土泵管(5)的外径，使混凝土泵管(5)能贯穿钢管柱(1)、开口连接柱(2)、若干块导向板(3)和柔性密封套(4)并插入至柱下桩基础(7)内，且浇筑开口(401)密封包裹在混凝土泵管(5)上。7.根据权利要求1所述的钢管柱的端头密封装置，其特征是：所述的钢管柱(1)、开口连接柱(2)、若干块导向板(3)和柔性密封套(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨昆鹏，白羽，张靖宗，邱世民，徐广，吴元昊，倪家明，毛庆兵，石爽，宋雨晨，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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