一种灌注桩混凝土振动装置的制作方法

1.本实用新型涉及灌注桩技术领域，特别涉及一种灌注桩混凝土振动装置。


背景技术：

2.桩基是一种常见的建筑物基础，桩基用以支撑上方的建筑物，对于建筑物起到至关重要的作用。常见的桩基按照施工方法可分为预制桩和灌注桩，预制桩先将钢筋混凝土桩预先制作完成，再通过桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下，而灌注桩首先在施工场地上打孔，当达到预定深度后将钢筋笼放入并浇灌混凝土。
3.常见的灌注桩有旋挖灌注桩、冲钻孔灌注桩、人工孔桩以及沉管灌注桩等，旋挖灌注桩、冲钻孔灌注桩、人工孔桩施工时首先进行成孔作业，而后在桩孔中安装钢筋笼、灌注混凝土成桩，在灌注混凝土时易出现混凝土离析、不密实、充盈度较差；沉管灌注桩在施工过程中，首先采用与桩基设计尺寸对应的钢管(外管)利用压桩机向下顶压桩尖，将钢管与桩尖沉入土层，在钢管内放置钢筋笼，而后向钢管内灌注混凝土，最终拔管成桩，沉管灌注桩施工时易出现以下问题：拔管时，钢管挂带钢筋笼，导致钢筋笼上浮；混凝土堵塞钢管；灌注混凝土后，混凝土不充盈、不密实；拔管过程中，对钢管的振动或锤击，导致钢管损伤报废；拔管过程中，混凝土受钢管周边土壤回缩力挤压，造成缩颈。
4.专利文献cn201220288222.4公开了的一种沉管灌注桩施工用反插振动导向装置，它主要有沉孔钢管(外管)，在沉孔钢管内设置一个起隔离作用的导向管，在导向管上部固联一个中空的导向管法兰，法兰下沿坐落在沉孔钢管的上部口端，导向管法兰上平面设置有两个或多个反插油缸，还设有两个或多个振动器，还设有两个或多个吊环，在沉孔钢管的上部口端外圆上设置若干外管耳环，反插油缸的活塞杆的耳环通过销轴与沉孔钢管连接起来。上述装置预解决堵管、挂带钢筋笼和混凝土不密实的问题，但实际施工时存在如下问题：因沉孔钢管与导向管刚性连接，故振动器振动时带动沉孔钢管和导向管一起振动，由于沉孔钢管抵接压桩机和土层，此时振动将作用在压桩机和土层上，削弱了对混凝土的振动效果，无法对混凝土产生有效振动，并且容易对压桩机造成损伤；由于加工误差和形变，沉孔钢管和导向管并不可能是标准圆柱形，导向管过长将与沉孔钢管内壁干涉，导致导向管无法插入沉孔钢管；预有效振动混凝土，需要设置较长的导向管，灌注混凝土时，混凝土沿导向管进入，导向管使沉孔钢管内的混凝土容量减小，导致混凝土灌注量不足，拔管后混凝土无法达到设计桩顶标高；由于导向管缩小了原有沉孔钢管灌入混凝土后的混凝土直径，拔管过程中混凝土需要外扩更大的距离才能填充桩孔，更容易产生缩颈。故该专利文献中的技术方案用于解决沉管灌注桩施过程中常见问题的效果不理想，并且无法适用于旋挖灌注桩、冲钻孔灌注桩、人工孔桩等没有沉孔钢管的桩孔，当前需要一种能够有效解决上述技术问题的装置。


技术实现要素：

5.本实用新型就是鉴于以上问题而完成。本实用新型的目的在于提供一种灌注桩混
凝土振动装置，克服上述缺陷，使灌注桩混凝土更加充盈、密实，防止沉管灌注桩拔管时钢管挂带钢筋笼、混凝土堵塞钢管、缩颈，并降低拔管时对钢管的损伤。
6.为达成上述目的，本实用新型的解决方案为：
7.一种灌注桩混凝土振动装置，包括基座、内管、振动装置、钢钎条，所述基座设有内管插入口，所述内管从内管插入口穿过所述基座，所述内管外壁与内管插入口间设有间隙，所述内管与基座弹性连接，所述内管上端固定有振动装置，所述内管下端沿管壁环设多个钢钎条，所述钢钎条向下延伸。
8.进一步，所述基座在内管插入口处向下延伸有外管，外管抵在桩尖上方插入土层。
9.进一步，所述内管与所述基座间通过弹簧连接。
10.进一步，所述内管外壁在所述基座上方固定有内管法兰盘，所述内管法兰盘与基座间竖直固定有多个弹簧。
11.进一步，所述振动装置固定在所述内管法兰盘上。
12.进一步，所述多个钢钎条沿所述内管管壁环形均布。
13.进一步，所述钢钎条焊接在所述内管上。
14.进一步，还包括气压密封装置，所述气压密封装置包括阀体，所述阀体内形成阀腔，所述外管外壁在基座下方向外延伸有外管法兰盘，外管法兰盘上方密封连接所述阀腔，所述阀腔上端设有能够密封或开启的进料口，所述阀腔导通有增压机构。
15.进一步，所述内管向下延伸至不超过桩孔上端面。
16.进一步，所述基座上设有吊耳。
17.采用上述方案后，本实用新型的有益效果在于：所述基座设有内管插入口，所述内管从内管插入口穿过所述基座，所述内管外壁与内管插入口间设有间隙，所述内管与基座弹性连接，所述内管上端固定有振动装置，所述内管下端沿管壁环设多个钢钎条，所述钢钎条向下延伸；将基座坐在地面或沉孔灌注桩施工时的外管上，或直接起吊悬挂基座，内管及钢钎条插入桩孔，开启振动装置，振动装置带动内管、钢钎条振动，进而带动混凝土振动，实现了加速混凝土流动，使混凝土充盈度更好、更加密实，同时钢钎条相对于侧壁密封的钢管，不会影响混凝土在桩孔内的扩充；应用于沉管灌注桩时，可沿内管放置钢筋笼，此时内管内壁及钢钎条对钢筋笼起到导向作用，防止钢筋笼倾倒、歪斜挂带设备，即防带笼；所述间隙及内管与基座间的弹性连接，阻隔内管与钢钎条的振动通过基座传递到外管上，降低了外管与土层间的冲击，防止部分振动被土层吸收，达不到密实混凝土的效果，并防止外管带动压桩机振动，对压桩机造成损伤，同时降低了冲击土层对外管的损伤；由于混凝土在振动作用下有更好的流动性，从而防止混凝土堵管，并防止缩颈。
附图说明
18.图1是本实用新型具体实施例1的结构示意图；
19.图2是本实用新型具体实施例2不设置气压密封装置时的结构示意图；
20.图3是本实用新型具体实施例2的正视结构示意图；
21.图4是本实用新型具体实施例2的侧视结构示意图；
22.图5是本实用新型具体实施例2的俯视结构示意图；
23.图6是本实用新型具体实施例2基座与内管连接处的局部视图。
24.标号说明：1
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外管，2
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内管，3
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振动装置，4
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钢钎条，5
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基座，6
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内管法兰盘，7
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弹簧，8
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气压密封装置，9
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阀体，10
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盖板，11
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增压机构，12
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阀腔，13
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进气道，14
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外管接口，15
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进料口，16
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外管法兰盘，17
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进料腔，18
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振动装置安装腔，19
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料斗，20
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工作台，21
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控制机构，22
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伸缩缸，23
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连接杆，24
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凹腔，25
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检修口，26
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检修盖，27
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密封垫，28
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间隙，29
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内管插入口，30
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吊耳，31
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钢筋笼。
具体实施方式
25.以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细的说明。
26.具体实施例1：
27.如图1所示，本实用新型涉及一种灌注桩混凝土振动装置，包括基座5、内管2、振动装置3、钢钎条4，所述基座5上设有吊耳30，吊耳30用于连接钢丝绳，以起吊固定所述基座5，所述基座5同样可以坐落在地面或沉管灌注桩施工时的外管上，所述基座5设有内管插入口29，所述内管2从内管插入口29穿过所述基座5，所述内管2外壁与内管插入口29间设有间隙28，所述内管2下方沿管壁环设多个钢钎条4，所述钢钎条4焊接在所述内管2上，但不限于焊接，同样也可以采用螺接等其他方式连接，所述钢钎条4向下延伸，为使对混凝土振动更加均匀，优选所述钢钎条4的数量为4至8根，所述多个钢钎条4沿所述内管2管壁环形均布，所述内管2与基座5在基座5上端弹性连接，所述内管2上方固定有振动装置3，本实施例中，所述内管2与所述基座5间通过弹簧7连接，所述内管2外壁在所述基座5上方连接固定有内管法兰盘6，所述内管法兰盘6与基座5间竖直固定有多个弹簧7，且每个所述弹簧7中间均设有弹簧导向杆，以限制弹簧7只能纵向压缩，弹簧导向杆可以是现有的任意一种弹簧导向杆，不具体阐述，所述振动装置3固定在所述内管法兰盘6上。将内管2插入桩孔，可先在桩孔中安装钢筋笼31，然后插入内管2，此时钢筋笼可以在内管2外，同样也可以先插入内管2，再沿内管放入钢筋笼31，此时内管2的内壁以及钢钎条4将对钢筋笼31起到导向作用，当应用在沉管灌注桩时，可以防止拔管时挂带钢筋笼31，然后固定所述基座5，开启振动装置3，振动装置3带动内管2和钢钎条4振动，进而带动桩孔内的混凝土振动，从而加速混凝土流动，使混凝土充盈度更好、更加密实，本实施例中，所述内管2向下延伸至不超过桩孔上端面，以防止内管2管壁影响混凝土在桩孔内的扩充，当应用在沉管灌注桩时，因混凝土流动性更好，还可以防止混凝土堵管，防止拔管时缩颈。
28.具体实施例2：
29.如图2所示，在具体实施例1的基础上，在应用于沉管灌注桩等，具有钢套管护壁(外管)的灌注桩时，可以不设置吊耳30，所述基座5在内管插入口29处向下延伸有外管1，本实施例中，所述内管插入口29对应桩孔形状为圆形，使用压桩机将外管1抵在桩尖上方插入土层。
30.进一步的实施例，如图3、图4、图5、图6所示，还包括气压密封装置8，所述气压密封装置8包括阀体9、盖板10、增压机构11，所述阀体9内形成阀腔12，所述阀腔12开设进气道13，所述阀腔12通过进气道13导通增压机构11，所述增压机构11为现有的任意一种能够提供高压气体的设备，所述阀腔12下方开设外管接口14，所述外管接口14下方密封连接外管1，本实施例中，所述外管1外壁延伸有外管法兰盘16，所述外管法兰盘16位于所述基座5下方，并且直径大于基座5，所述外管接口14通过外管法兰盘16与外管1密封连接，本实施例中
采用螺接的形式将外管法兰盘16与外管接口14连接固定，同样也可采用其他形式进行连接固定，所述阀腔12上方开设进料口15，所述进料口15处设有盖板10，所述盖板10与所述进料口15间设有密封垫27，所述盖板10密封或开启所述进料口15，打开盖板10便能够沿进料口15灌注混凝土，并安装钢筋笼，扣合密封盖板10，此时阀腔12内形成密闭空间，开启增压机构11，阀腔12内气压上升，从而达到向下挤压混凝土的目的。
31.所述阀腔12包括进料腔17、振动装置安装腔18，所述进料腔17下方延伸有料斗19，所述振动装置安装腔18导通于料斗19下方，所述进料口15设置在所述进料腔17上方，所述外管接口14设置在所述振动装置安装腔18下方，所述料斗19插入所述内管2，从进料腔17上方的进料口15灌注混凝土时，进料腔17中的混凝土沿料斗19直接进入内管2的内腔，不会流入振动装置安装腔18，且所述料斗19外壁与内管2间留有间隔，当内管2上连接的振动装置3振动时，内管2不会带阀体9一起振动。
32.所述气压密封装置8还包括控制机构21，所述盖板10转动设置在阀腔12内，所述控制机构21连接所述盖板10，所述控制机构21带动盖板10在阀腔12内转动开启或封盖所述进料口15，所述盖板10封盖进料口15后，阀腔12内气压上升时，气压上顶盖板10，由于盖板10是在阀腔12内向上封盖进料口15的，气压不仅不会将盖板10顶开，还对盖板10封盖进料口15的密封效果起到促进作用。所述控制机构21竖向固定在阀腔12内，且包括伸缩缸22和连接杆23，所述伸缩缸22可采用气缸或液压缸，所述连接杆23的中部铰接在所述进料口15的下方一侧，所述连接杆23的一端连接所述盖板10，所述连接杆23的另一端与所述伸缩缸22铰接并受所述伸缩缸22推拉，当所述伸缩缸22向上推动时连接杆23带动盖板10向下转动并收叠到阀腔12的侧壁以开启所述进料口15，此时盖板10隔档在控制机构21外，防止混凝土飞溅到控制机构21上，影响控制机构21正常工作，当所述伸缩缸22向下拉动时，连接杆23带动盖板10向上转动并贴合在所述进料口15的下端面以密封所述进料口15。
33.为使控制机构21及盖板10不会对混凝土及钢筋笼从进料口15的进入造成干涉，所述阀体9在阀腔12的侧壁形成凹腔24，所述控制机构21设置在所述凹腔24内，所述阀体9侧壁在所述凹腔24处开有检修口25，所述检修口25上可拆卸地密封扣合有检修盖26，打开检修盖26即可对阀腔12内部的控制机构21进行维护检修。所述振动装置安装腔18横截面大于进料腔17横截面，所述振动装置安装腔18上方、进料腔17四周形成工作台20，以便于作业员在工作台20上辅助灌注混凝土、安装钢筋笼，同时便于设备维护人员从检修盖26处检修设备。
34.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。