一种保持垂直度的静钻根植桩装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及桩基工程技术领域，具体涉及一种保持垂直度的静钻根植桩装置及其施工方法。

背景技术

静钻根植桩是采用专用的单轴钻机，按照设定深度进行钻孔，桩端部按照设定的尺寸(直径与高度)进行扩孔，扩孔完成后，注入桩端水泥浆和桩周水泥浆，边注浆边提钻，钻孔完成后依靠桩的自重将桩植入设计标高，通过桩端及桩周水泥浆液固化，使桩与桩端及桩周水泥浆固化土体形成一体，共同承载的桩基础施工工艺。在施工时，静钻根植桩一般根据深度需要设置多节，相邻静钻根植桩需要进行组装拼接(如焊接)，而静钻根植桩植入，尤其是多节静钻根植桩连接时垂直度的控制关系到整个施工质量，是施工中重点把控的项目，这也是施工的重点和难点，往往难以控制。

发明内容

本发明的目的就是为了解决多节静钻根植桩施工时垂直度控制困难的问题而提供一种保持垂直度的静钻根植桩装置及其施工方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种保持垂直度的静钻根植桩装置，包括多节静钻根植桩，还包括连接单元，所述连接单元包括多个纵向设置的连接杆以及呈间隔依次设置在连接杆之间的多个中间连接组件，所述静钻根植桩的筒体内壁在其端部沿其长度方向设有多个与所述连接杆相匹配的卡槽，所述连接单元的连接杆插入所述静钻根植桩的筒体内的卡槽内，将相邻的上、下节静钻根植桩对中连接。

进一步地，该装置还包括垂直矫正机构，包括定位支撑架，所述定位支撑架设于基坑的上部，

所述定位支撑架的上部设有用于对上节静钻根植桩调节的上压紧单元；

所述定位支撑架的下部设有用于对下节静钻根植桩调节的下压紧单元。

进一步地，所述上压紧单元与下压紧单元均由多个伸缩式液压缸组成，多个伸缩式液压缸沿静钻根植桩的轴向等间距环绕设置。

进一步地，所述伸缩式液压缸的伸缩端均沿水平方向设置，并与所述静钻根植桩的轴向相垂直，顶至静钻根植桩的侧壁上。

进一步地，所述的中间连接组件包括金属圆环和固定在所述金属圆环中间的定心连接件，

所述定心连接件包括径向连接支撑和中心定位环，所述径向连接支撑连接于所述金属圆环内壁与所述中心定位环外壁之间，用于将二者连接。

进一步地，所述径向连接支撑设有3～6个，等间距的设置在所述中心定位环圆周壁上。

进一步地，所述连接杆沿所述金属圆环的环心连线方向焊接于圆环两侧。

进一步地，所述金属圆环的外径与所述静钻根植桩的内径相匹配，相同或稍微小于静钻根植桩内壁直径；所述连接杆的尺寸或略小于所述卡槽。

进一步地，所述连接单元的长度为50-100cm，所述静钻根植桩的筒体内壁开设的卡槽长度为所述连接单元的一半。

采用所述的保持垂直度的静钻根植桩装置的施工方法，包括以下步骤：

(1)用吊装设备将第一节静钻根植桩吊起并下放至基坑中，其上端伸出基坑并固定在垂直矫正机构上悬空，将连接单元一部分插入所述第一节静钻根植桩上端部；

(2)用吊装设备将第二节静钻根植桩吊起并下放，将第二节静钻根植桩的下端与连接单元连接，完成与下部的第一节静钻根植桩的组装，并通过垂直矫正机构进行垂直度矫正，校正后将第一节静钻根植桩与第二节静钻根植桩焊接组装，之后在保证垂直度的情况下下放静钻根植桩，最后保留静钻根植桩上端并固定在垂直矫正机构上悬空；

(3)重复步骤(1)、(2)，直至完成所需深度静钻根植桩的植入，完成施工过程。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、静钻根植桩之间采用连接单元连接，通过连接单元多个纵向设置的连接杆与静钻根植桩的筒体内壁相匹配的卡槽的配合，能够有效实现相邻静钻根植桩之间的连接；

2、连接单元的中间连接组件为金属圆环和固定在金属圆环中间的定心连接件，连接杆沿金属圆环的环心连线方向焊接于圆环两侧，这种方式可以有效实现静钻根植桩内部的有效连接，不仅有助于增强连接的牢固性，还有助于提高二者的对中性，避免出现对不齐的问题，有助于提高垂直度；

3、设置垂直矫正机构，定位支撑架设于基坑的上部，定位支撑架的上、下部设有上、下压紧单元，有助于从外部有效控制静钻根植桩施工的垂直度控制，有效解决多节静钻根植桩连接时垂直度控制难题。

附图说明

图1为本发明静钻根植桩的结构示意图；

图2为本发明连接单元的结构示意图；

图3为本发明静钻根植桩施工过程的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1、2，一种保持垂直度的静钻根植桩装置，包括多节静钻根植桩1、连接单元，连接单元包括多个纵向设置的连接杆5以及呈间隔依次设置在连接杆5之间的多个中间连接组件，静钻根植桩1的筒体内壁在其端部沿其长度方向设有多个与连接杆5相匹配的卡槽2，连接单元的连接杆5插入静钻根植桩1的筒体内的卡槽2内，将相邻的上、下节静钻根植桩1对中连接。静钻根植桩之间采用连接单元连接，通过连接单元多个纵向设置的连接杆与静钻根植桩的筒体内壁相匹配的卡槽的配合，能够有效实现相邻静钻根植桩之间的连接。

如图3，该装置还包括垂直矫正机构，包括定位支撑架6，定位支撑架6设于基坑的上部，定位支撑架6的上部设有用于对上节静钻根植桩1调节的上压紧单元7；定位支撑架6的下部设有用于对下节静钻根植桩1调节的下压紧单元8。设置垂直矫正机构，定位支撑架设于基坑的上部，定位支撑架的上、下部设有上、下压紧单元，有助于从外部有效控制静钻根植桩施工的垂直度控制，有效解决多节静钻根植桩连接时垂直度控制难题。

上压紧单元7与下压紧单元8均由多个伸缩式液压缸组成，多个伸缩式液压缸沿静钻根植桩1的轴向等间距环绕设置。伸缩式液压缸的伸缩端均沿水平方向设置，并与静钻根植桩的轴向相垂直，顶至静钻根植桩的侧壁上。

中间连接组件包括金属圆环3和固定在金属圆环3中间的定心连接件4，定心连接件4包括径向连接支撑和中心定位环，径向连接支撑连接于金属圆环3内壁与中心定位环外壁之间，用于将二者连接，径向连接支撑设有3个，等间距的设置在中心定位环圆周壁上，连接杆5沿金属圆环3的环心连线方向焊接于圆环两侧，金属圆环3的外径与静钻根植桩的内径相匹配，相同或稍微小于静钻根植桩内壁直径；连接杆5的尺寸或略小于卡槽2，连接单元的长度为80cm，静钻根植桩的筒体内壁开设的卡槽2长度为连接单元的一半。

连接单元的中间连接组件为金属圆环和固定在金属圆环中间的定心连接件，连接杆沿金属圆环的环心连线方向焊接于圆环两侧，这种方式可以有效实现静钻根植桩内部的有效连接，不仅有助于增强连接的牢固性，还有助于提高二者的对中性，避免出现对不齐的问题，有助于提高垂直度；

施工时，具体包括以下步骤：

(1)用吊装设备将第一节静钻根植桩吊起并下放至基坑中，其上端伸出基坑并固定在垂直矫正机构上悬空，将连接单元一部分插入所述第一节静钻根植桩上端部；

(2)用吊装设备将第二节静钻根植桩吊起并下放，将第二节静钻根植桩的下端与连接单元连接，完成与下部的第一节静钻根植桩的组装，并通过垂直矫正机构进行垂直度矫正，校正后将第一节静钻根植桩与第二节静钻根植桩焊接组装，之后在保证垂直度的情况下下放静钻根植桩，最后保留静钻根植桩上端并固定在垂直矫正机构上悬空；

(3)重复步骤(1)、(2)，直至完成所需深度静钻根植桩的植入，完成施工过程。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。