【技术实现步骤摘要】
本技术属于桩基工程，涉及一种桩基工程设备，具体涉及一种建筑物混凝土桩头预裂装置。
技术介绍
1、灌注桩作为一种重要的桩基结构，在基础工程中被大量使用；但由于灌注桩是在成型的桩孔内进行混凝土浇筑，为避免桩孔底部沉渣以及浇筑过程中掉落的土颗粒等因素对桩身混凝土强度的影响，在灌注桩施工时，桩顶标高常高于设计标高0.5~1.0m。因此在混凝土桩身成型后，需要对超出设计标高的桩头部位进行凿除。对于超出设计标高的混凝土无效桩头，现阶段常采用电镐、破碎锤、液压凿桩设备等相关凿桩设备对桩头进行凿除，不仅凿桩难度大，耗时长，且凿桩后存在凿桩平面不平整、桩头钢筋易弯曲变形，修复难度大等问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中，现有对超出设计标高的混凝土无效桩头进行凿除存在凿除难度大、凿桩面不平整等问题，本技术提供了一种建筑物混凝土桩头预裂装置，通过在无效桩头与桩基的交界面的中心处和其与纵向钢筋的交接处分别预埋设有桩芯气囊和裹附气囊，进而使得在无效桩头与桩基之间形成多个空腔，降低凿桩难度，并且由于桩芯气囊和裹附气囊是在无效桩头与桩基的水平交界面内沿径向分布的，进而能够保证凿桩后的凿桩平面为一个较为平整的断面（即可避免出现纵向裂缝进而影响桩基强度）。该混凝土桩头预裂装置设计简单，安装使用快捷方便且制备成本低。
2、为实现上述技术目的，本技术所采用的技术方案具体如下所述：
3、一种建筑物混凝土桩头预裂装置，该装置包括桩芯气囊、裹附气囊、无效桩头、桩基、纵向钢筋。所述桩芯气囊设置在无效
4、作为优选，所述桩芯气囊包括桩芯囊体、桩芯垫片以及桩芯固定杆。所述桩芯囊体为膨胀后呈上窄下宽的锥形结构。所述桩芯垫片设置在桩芯囊体底部。所述桩芯固定杆的一端与桩芯囊体的侧壁相连接，其另一端与纵向钢筋相连接。在桩芯囊体的顶部还设置有与第一输气管相连通的气管接口。
5、作为优选，所述桩芯垫片设置在桩芯囊体底部外侧。气囊是在桩中心，通过垫片的作用，使得气囊在鼓气后囊体的底侧面为平面，通过垫片限制气囊的底部形状。
6、作为优选，所述裹附气囊包括裹附囊体、裹附垫片以及裹附支架。所述裹附囊体为膨胀后呈上窄下宽且中心预留有竖直通道的锥环形结构。所述裹附垫片为中心具有圆孔的环形结构，该裹附垫片位于裹附囊体的内部并套设在竖直通道的底部外周。所述裹附支架位于裹附囊体的内部且其下端与裹附垫片的表面相连接。
7、作为优选，在每一根纵向钢筋上均独立套设有一个裹附气囊，每个裹附气囊上均设置有两条连接气管。所有的裹附气囊通过连接气管可拆卸地连接在一起。在其中一个裹附气囊的侧部还设置有与第二输气管相连通的气管接口和/或在其中至少一个裹附气囊的侧部还通过第三条连接气管与桩芯气囊相连通。
8、作为优选，在纵向钢筋上还设置有套管，所述套管为上端封闭、下端开口的结构。该套管套设在纵向钢筋上后，套管的下端向下挤压并紧贴附在裹附囊体上。
9、作为优选，所述套管的下端开口为喇叭状设计，并且该喇叭状开口的最大内径大于裹附气囊膨胀后竖直通道的上端外径。
10、作为优选，在套管的下端开口上宽下窄的锥形设计，并且该锥形开口的最大外径大于裹附气囊膨胀后竖直通道的上端内径，锥形开口的最小外径小于裹附气囊膨胀后竖直通道的上端内径。
11、作为优选，位于裹附囊体中心处的竖直通道的直径比纵向钢筋的直径大3-15mm。
12、作为优选，所述裹附垫片的外侧边缘为向其中心方向弯折的弧状折角式设计，所述弧状折角的大小为20-80°。
13、作为优选，所述裹附支架包括主筋、联系筋以及固定圈。所述主筋位于裹附囊体内部且其底端竖直设置在裹附垫片的表面，并且多根所述主筋环绕裹附垫片的圆孔一周均匀分布。所述固定圈设置在主筋的顶端并套设在竖直通道的顶部外周。联系筋的一端与固定圈相连接，其另一端倾斜向下延伸后与裹附垫片的外缘部相连接。
14、作为优选，该装置还包括有提拉主杆和提拉环。所述提拉主杆的下端埋设在无效桩头内，其上端向上延伸至无效桩头的外部后与提拉环相连接。
15、作为优选，该装置还包括有内盘和外盘。所述内盘和外盘呈同心圆环设计并均位于无效桩头内。内盘和外盘分别通过多根提拉支杆与提拉主杆相连接。并且在水平面内，内盘与外盘之间通过多条沿周向均匀分布的加强杆相连接。加强杆的外端贯穿外盘后与标识橡胶杆的内端相连接，标识橡胶杆的外端从无效桩头与桩基的交界处延伸至外界。
16、在本技术中，由于现阶段常采用电镐、破碎锤、液压凿桩设备等相关凿桩设备对桩头进行凿除，凿除难度大且费时费力，同时，凿桩后的断面不平整甚至会出现纵向裂缝进而影响桩基的强度，因此，本技术通过在无效桩头与桩基的交界面的中心处预埋设有桩芯气囊以及在与桩芯气囊处于相同水平面的纵向钢筋上套设有裹附气囊，桩芯气囊可在无效桩头与桩基之间的中心处形成中心空腔，裹附气囊可在中心空腔的四周形成侧部空腔，通过中心空腔和侧部空腔的结合可大大降低凿桩难度并提高凿桩效率，并且由于中心空腔和侧部空腔在水平交界面内是沿径向分布的，因此可保证凿桩的断面基本上是沿水平面进行延伸的，即能够获得较为平整的断面，又可极大程度的避免出现纵向裂缝进而影响桩基强度。
17、在本技术中，桩芯气囊和裹附气囊均为预制构件，桩芯气囊包括桩芯囊体、桩芯垫片以及桩芯固定杆，裹附气囊包括裹附囊体、裹附垫片以及裹附支架。通过预制构件的形式设计桩芯气囊和裹附气囊可以大大提高它们的安装效率以及提高本技术的实用性（可适用于不同规格的混凝土桩），进而提高施工效率。此外，桩芯囊体和裹附囊体均为膨胀后上窄下宽的结构，即可使得桩芯囊体和裹附囊体膨胀后形成的中心空腔和侧部空腔的底面更大，更有利于桩头的凿除，且保证端面为沿着无效桩头与桩基的交界面进行延伸。
18、需要说明的是，桩芯囊体与多个裹附囊体之间可以彼此独立连通，也可以通过连接气管串联为一个整体，进而便于通过一个输气管进行充气和放气操作。需要说明的是，桩芯囊体和各个裹附囊体上均可根据实际需求设计有一根或多根连接气管，连接气管的端头上均设置有封堵头（或封堵帽），当需要与其他裹附囊体的连接气管进行对接时，只需取下封堵头（或封堵帽）然后将两根连接气管进行对接即可（例如拔插式对接、卡合式对接或通过第三方连接套管进行对接等）。
19、在本技术中，通过在每一根纵向钢筋上套设有软质套管，并且套管的下端向下挤压并紧贴附在裹附囊体上，也就是说，在无效桩头内，纵向钢筋与混凝土之间被隔绝开来，当无效桩头与桩身的交界面被凿断后，无效桩头可快速从纵向钢筋中抽出，同时桩头拔除时受套管的保护作用也不会使得位于桩头内的纵向钢筋弯曲变形。
20、在本技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：该装置包括桩芯气囊（1）、裹附气囊（2）、无效桩头（3）、桩基（4）、纵向钢筋（5）；所述桩芯气囊（1）设置在无效桩头（3）和桩基（4）的中心处，所述裹附气囊（2）套设在纵向钢筋（5）上，并且桩芯气囊（1）和裹附气囊（2）膨胀后的底侧面均位于无效桩头（3）与桩基（4）的交界面内；在桩芯气囊（1）上还设置有延伸至无效桩头（3）外部的第一输气管（6）；在裹附气囊（2）上还设置有延伸至无效桩头（3）外部的第二输气管（7）；
2.根据权利要求1所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：所述桩芯气囊（1）包括桩芯囊体（101）、桩芯垫片（102）以及桩芯固定杆（103）；所述桩芯囊体（101）为膨胀后呈上窄下宽的锥形结构；所述桩芯垫片（102）设置在桩芯囊体（101）底部；所述桩芯固定杆（103）的一端与桩芯囊体（101）的侧壁相连接，其另一端与纵向钢筋（5）相连接；在桩芯囊体（101）的顶部还设置有与第一输气管（6）相连通的气管接口。
3.根据权利要求1或2所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：所述裹附气囊（2
4.根据权利要求3所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：在纵向钢筋（5）上还设置有套管（501），所述套管（501）为上端封闭、下端开口的结构；该套管（501）套设在纵向钢筋（5）上后，套管（501）的下端向下挤压并紧贴附在裹附囊体（201）上。
5.根据权利要求4所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：所述套管（501）的下端开口为喇叭状设计，并且该喇叭状开口的最大内径大于裹附气囊（2）膨胀后竖直通道的上端外径。
6.根据权利要求5所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：在套管（501）的下端开口上宽下窄的锥形设计，并且该锥形开口的最大外径大于裹附气囊（2）膨胀后竖直通道的上端内径，锥形开口的最小外径小于裹附气囊（2）膨胀后竖直通道的上端内径。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：位于裹附囊体（201）中心处的竖直通道的直径比纵向钢筋（5）的直径大3-15mm；和/或
8.根据权利要求7所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：所述裹附支架（203）包括主筋（2031）、联系筋（2032）以及固定圈（2033）；所述主筋（2031）位于裹附囊体（201）内部且其底端竖直设置在裹附垫片（202）的表面，并且多根所述主筋（2031）环绕裹附垫片（202）的圆孔一周均匀分布；所述固定圈（2033）设置在主筋（2031）的顶端并套设在竖直通道的顶部外周；联系筋（2032）的一端与固定圈（2033）相连接，其另一端倾斜向下延伸后与裹附垫片（202）的外缘部相连接。
9.根据权利要求4-6中任一项所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：该装置还包括有提拉主杆（8）和提拉环（9）；所述提拉主杆（8）的下端埋设在无效桩头（3）内，其上端向上延伸至无效桩头（3）的外部后与提拉环（9）相连接。
10.根据权利要求9所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：该装置还包括有内盘（10）和外盘（11）；所述内盘（10）和外盘（11）呈同心圆环设计并均位于无效桩头（3）内；内盘（10）和外盘（11）分别通过多根提拉支杆（12）与提拉主杆（8）相连接；并且在水平面内，内盘（10）与外盘（11）之间通过多条沿周向均匀分布的加强杆（13）相连接；加强杆（13）的外端贯穿外盘（11）后与标识橡胶杆（14）的内端相连接，标识橡胶杆（14）的外端从无效桩头（3）与桩基（4）的交界处延伸至外界。
...【技术特征摘要】
1.一种建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：该装置包括桩芯气囊（1）、裹附气囊（2）、无效桩头（3）、桩基（4）、纵向钢筋（5）；所述桩芯气囊（1）设置在无效桩头（3）和桩基（4）的中心处，所述裹附气囊（2）套设在纵向钢筋（5）上，并且桩芯气囊（1）和裹附气囊（2）膨胀后的底侧面均位于无效桩头（3）与桩基（4）的交界面内；在桩芯气囊（1）上还设置有延伸至无效桩头（3）外部的第一输气管（6）；在裹附气囊（2）上还设置有延伸至无效桩头（3）外部的第二输气管（7）；
2.根据权利要求1所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：所述桩芯气囊（1）包括桩芯囊体（101）、桩芯垫片（102）以及桩芯固定杆（103）；所述桩芯囊体（101）为膨胀后呈上窄下宽的锥形结构；所述桩芯垫片（102）设置在桩芯囊体（101）底部；所述桩芯固定杆（103）的一端与桩芯囊体（101）的侧壁相连接，其另一端与纵向钢筋（5）相连接；在桩芯囊体（101）的顶部还设置有与第一输气管（6）相连通的气管接口。
3.根据权利要求1或2所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：所述裹附气囊（2）包括裹附囊体（201）、裹附垫片（202）以及裹附支架（203）；所述裹附囊体（201）为膨胀后呈上窄下宽且中心预留有竖直通道的锥环形结构；所述裹附垫片（202）为中心具有圆孔的环形结构，该裹附垫片（202）位于裹附囊体（201）的内部并套设在竖直通道的底部外周；所述裹附支架（203）位于裹附囊体（201）的内部且其下端与裹附垫片（202）的表面相连接。
4.根据权利要求3所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：在纵向钢筋（5）上还设置有套管（501），所述套管（501）为上端封闭、下端开口的结构；该套管（501）套设在纵向钢筋（5）上后，套管（501）的下端向下挤压并紧贴附在裹附囊体（201）上。
5.根据权利要求4所述的建筑物混凝土桩头预裂装置，其特征在于：所述套管（501）的下端开口为喇叭状设计，并且该喇...
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