一种准直桩结构的制作方法

本申请涉及建筑基础准直桩施工技术领域，尤其是涉及一种准直桩结构。

背景技术：

准直桩用于对设备或建筑物进行精准定位，在一些工程中，为了满足对设备或建筑物的精准定位，需要在整个建筑园区或装置建筑物内设置准直桩。

目前，准直桩一般采用双护筒的结构，但是目前的准直桩，内外护筒的底端设计为错位布置的方式，导致内外护筒底部受力状况不同，不能保证内外护筒的垂直度和同轴度，内外护筒与基础连接的牢固性不佳，内外护筒在安装和使用过程中容易发生结构变形，安装难度大且稳定性不够。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有的准直桩受力不均匀且易发生变形，不能满足设计和实际的需要。

技术实现要素：

为了改善准直桩受力不均匀且易发生变形的问题，本申请提供一种准直桩结构。

本申请提供一种准直桩结构，采用如下的技术方案：

一种准直桩结构，包括外护筒、设置于所述外护筒内部的内护筒、设置于所述外护筒上部的护壁筒、设置于所述内护筒内部的钢筋笼、位于所述钢筋笼顶部的浇筑盖体以及位于所述护壁筒上端口的密封盖；所述外护筒、所述内护筒以及所述钢筋笼同心设置于桩孔内，所述外护筒与所述内护筒之间通过固定件连接，所述桩孔包括位于上部的第一桩孔和位于所述第一桩孔下部的且与所述第一桩孔同心设置的第二桩孔，所述第一桩孔的直径大于第二桩孔的直径；所述外护筒和所述内护筒位于所述第一桩孔，所述钢筋笼贯穿于所述第一桩孔和所述第二桩孔；所述内护筒的内部用于浇筑混凝土。

通过采用上述技术方案，将预制好的外护筒和内护筒的底部抵接在第一桩孔和第二桩孔连接部位的台肩上，使得外护筒和内护筒的底部受力均匀，且更容易保证外护筒和内护筒的垂直度和同轴度，并且在安装内护筒和外护筒的过程中，内护筒和内护筒不易发生变形；钢筋笼同心设置在内护筒的内部，通过向内护筒内部浇筑混凝土，使钢筋笼与内护筒形成一体结构，结构更加稳定可靠。

优选的，所述内护筒和所述外护筒为预制组装件，预制组装时，所述外护筒与所述内护筒之间设有用于对所述外护筒与所述内护筒定位的定位结构。

通过采用上述技术方案，在内护筒和外护筒之间增设定位结构，能够保证内护筒与外护筒之间的同轴度以及垂直度。

优选的，所述定位结构包括若干层沿所述外护筒的轴向间隔布置的定位组件；所述定位组件包括若干个垂直插接在所述外护筒的筒壁上设有的通孔内的定位杆和与所述定位杆连接且用于调节所述定位杆插入所述通孔内的深度的调节件，所述调节件与所述定位杆通过螺纹连接，若干个所述定位杆沿所述外护筒的周向间隔均布，所述定位杆的一端与所述内护筒的外壁顶接，所述定位杆的另一端伸出所述外护筒的外壁。

通过采用上述技术方案，若干层沿外护筒的轴向间隔均布的定位组件对内护筒和外护筒进行径向的定位，每层定位组件中设置若干个沿外护筒径向的定位杆，调节件固定焊接在通孔内，调节件为螺母，定位杆与螺母螺纹连接，定位杆的端部顶接内护筒的外壁，拧接定位杆调整定位杆伸出外护筒的长度，并锁定定位杆的位置，进而调整内护筒在径向上相对于外护筒的位置，多个定位杆协同配合，保证内护筒和外护筒的同轴度和垂直度，使得在护筒的预制阶段，内外护筒的同轴度能够得到很好的调整；在护筒的吊装过程中，由于定位杆对内护筒的顶接力始终存在，并且定位杆沿护筒的轴向间隔均布，保证定位杆对内护筒的顶接力，使内护筒和外护筒在其径向上相对固定，保证内护筒和外护筒的同轴度和垂直度不发生改变。

优选的，所述定位杆的伸出所述外护筒的杆体端部设有手柄。

通过采用上述技术方案，设置手柄主要为了方便拧接定位杆的时操作人员方便握持，拧接更加方便、省力和快捷。

优选的，所述手柄包括若干个沿所述定位杆的周向间隔均布的柱体，所述柱体与所述定位杆的周向垂直且沿所述定位杆的径向。

通过采用上述技术方案，手柄采用与定位杆的轴向垂直固定的柱体，拧接定位杆时，只需要握持柱体沿定位杆的周向用力即可，操作省时省力，柱体的数量优选设置2-6个，设置多个握持的柱体，使用更加方便。

优选的，每层所述定位组件包括六根定位杆。

通过采用上述技术方案，设置六根定位杆，保证定位杆对内护筒具有足够的顶接力，保证内护筒与外护筒之间的同轴度。

优选的，相邻所述定位组件之间的间距为1000mm-2000mm之间。

通过采用上述技术方案，在组装内护筒和外护筒时，沿外护筒的轴向每隔1000mm-2000mm安装一组定位组件，使得在内护筒与外护筒组装的过程在，不断地对内外护筒之间的同轴度进行调整，多组定位组件对内护筒进行顶接施力，保证了同轴度和内护筒和外护筒在桩孔内的垂直度。

优选的，所述浇筑盖体包括浇筑顶板、设置于所述浇筑顶板上部的浇筑顶板保护盖以及若干垂直固定于所述浇筑顶板下部的锚筋；所述锚筋的上部外表面设有外螺纹，所述锚筋与所述浇筑顶板通过螺母固定。

通过采用上述技术方案，一方面能够方便钢筋笼的吊装，另一方面能够方便浇筑，使得钢筋笼与内护筒通过浇筑水泥固定的更加牢固，上述浇筑盖体的锚筋伸入到钢筋笼的内部，使浇筑盖体与钢筋笼之间固定的更加牢固可靠。

优选的，若干所述锚筋分别布置于两个同心设置的圆环上，所述锚筋在两个所述圆环上错位布置。

通过采用上述技术方案，使得浇筑盖板与钢筋笼之间的受力更加均匀，且连接更加牢固，保证浇筑盖板与钢筋笼之间的固定。

优选的，所述密封盖与所述护壁筒的上端之间设有密封环，所述密封环包括与所述密封盖下表面连接的圆环形的底板和与所述密封盖侧表面连接的圆环形的侧板，所述底板与所述侧板垂直连接。

通过采用上述技术方案，在密封盖与护壁筒的上端之间增设密封环，主要用于承托密封盖，避免密封盖与外护筒顶端和外部土层直接接触，磨损护壁筒和密封盖，并且更重要的是，通过设置密封环，能够保证密封盖安装的水平度，且安装定位更加便捷。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

改善准直桩受力不均匀且易发生变形的问题，能够达到使外护筒和内护筒的底部受力均匀、不易变形，保证外护筒和内护筒的垂直度和同轴度的技术效果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种准直桩结构的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种准直桩结构中定位结构连接内护筒和外护筒的结构示意图；

图3是图2中的a-a视图；

图4是图1中的浇筑盖体的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是图4的立体结构示意图。

图中：1、密封盖，2、密封环，3、第一桩孔，4、浇筑盖体，41、浇筑顶板保护盖，42、螺栓，43、浇筑顶板，44、第三螺母，45、锚筋，5、内护筒，6、钢筋笼，61、螺旋箍，62、加劲箍，7、外护筒，8、第二桩孔，9、微风化基岩层，10、土层，11、素混凝土层，12、隧道底板，13、定位组件，131、定位杆，132、调节件，133、手柄，14、固定件，15、吊装支架，16、吊耳，17、护壁筒。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例首先公开了一种准直桩结构，请参照图1所示，一种准直桩结构包括外护筒7、设置于外护筒7内部的内护筒5、设置于所述外护筒7上部的护壁筒、设置于内护筒5内部的钢筋笼6、位于钢筋笼6顶部的浇筑盖体4以及位于外护筒7上端口的密封盖1；外护筒7、内护筒5以及钢筋笼6同心设置于桩孔内，外护筒7与内护筒5之间通过固定件连接，固定件设有两个，可以为分别焊接在外护筒7与内护筒5顶端和底端的环形支撑板，桩孔包括位于上部的第一桩孔3和位于第一桩孔3下部的且与第一桩孔3同心设置的第二桩孔8，第一桩孔3的直径大于第二桩孔8的直径，第一桩孔3和第二桩孔8的连接部位形成台肩；外护筒7和内护筒5位于第一桩孔3，外护筒7和内护筒5的底端抵接在台肩上，钢筋笼6贯穿于第一桩孔3和第二桩孔8，钢筋笼6包括外部呈螺旋状的螺旋箍61和若干呈水平圆环状的加劲箍62，加劲箍62沿螺旋箍的轴向间隔设置，加劲箍62环绕固定在螺旋箍61的外部；钢筋笼6上顶端的高度与内护筒5上顶端的高度一致；内护筒5的内部用于浇筑混凝土。

本实施例中，设置了两个同心的桩孔，分别为第一桩孔3和第二桩孔8，桩孔的外部从下至上依次为微风化基岩层9、土层10、素混凝土层11和隧道底板12，第二桩孔8位于土层10和微风化基岩层9，第一桩孔3位于土层10和素混凝土层11，第一桩孔3的上端伸出隧道底板12，预制好的外护筒7和内护筒5的底部抵接在第一桩孔3和第二桩孔8连接部位的台肩上，使得外护筒7和内护筒5的底部受力均匀，且更容易保证外护筒7和内护筒5的垂直度和同轴度，并且在安装内护筒5和外护筒7的过程中，内护筒5和外护筒7不易发生变形；钢筋笼6同心设置在内护筒5的内部，通过向内护筒5内部浇筑混凝土，使钢筋笼6与内护筒5形成一体结构，结构更加稳定可靠。

本实施例改善了准直桩受力不均匀且易发生变形的问题，能够达到提高准直桩的牢固度和稳定性的技术效果。

请参照图2和图3所示，作为本申请提供的一种准直桩结构的一种具体实施方式，内护筒5和外护筒7为预制组装件，预制组装时，外护筒7与内护筒5之间设有用于对外护筒7与内护筒5定位的定位结构；定位结构包括若干层沿外护筒的轴向间隔布置的定位组件13；定位组件13包括若干个垂直插接在外护筒7的筒壁上设有的通孔内的定位杆131和与定位杆131连接且用于调节定位杆131插入通孔内的深度的调节件132，具体的，调节件132为螺母，定位杆131的杆体上设有外螺纹，调节件132与定位杆131通过螺纹连接，若干个定位杆131沿外护筒7的周向间隔均布，定位杆131的一端与内护筒5的外壁顶接，定位杆131的另一端伸出外护筒7的外壁。

本实施例中通过在内护筒5和外护筒7之间增设定位结构，能够保证内护筒5与外护筒7之间的同轴度以及垂直度；定位结构采用多层定位组件13，若干层沿外护筒7的轴向间隔均布的定位组件13对内护筒5和外护筒7进行径向的定位，每层定位组件13中设置若干个沿外护筒7径向的定位杆131，调节件132固定焊接在通孔内，调节件132为螺母，定位杆131与螺母螺纹连接，定位杆131的端部顶接内护筒5的外壁，拧接定位杆131调整定位杆伸出外护筒的长度，并锁定定位杆131的位置，进而调整内护筒5在径向上相对于外护筒7的位置，多个定位杆131协同配合，保证内护筒5和外护筒7的同轴度和垂直度，使得在护筒的预制阶段，内外护筒的同轴度能够得到很好的调整；在护筒的吊装过程中，由于定位杆131对内护筒5的顶接力始终存在，并且定位杆131沿护筒的轴向间隔均布，保证定位杆131对内护筒5的顶接力，使内护筒5和外护筒7在其径向上相对固定，保证内护筒5和外护筒7的同轴度和垂直度不发生改变。

请参照图2和图3所示，作为本申请提供的一种准直桩结构的一种具体实施方式，定位杆131的伸出外护筒7的杆体端部设有手柄133；手柄133包括若干个沿定位杆131的周向间隔均布的柱体，柱体与定位杆131的周向垂直且沿定位杆131的径向。

本实施例中设置手柄主要为了方便拧接定位杆的时操作人员方便握持，拧接更加方便、省力和快捷，手柄133采用与定位杆131的轴向垂直固定的柱体，拧接定位杆131时，只需要握持柱体沿定位杆131的周向用力即可，操作省时省力，柱体的数量优选设置2-6个，设置多个握持的柱体，使用更加方便。

请参照图3所示，作为本申请提供的一种准直桩结构的一种具体实施方式，每层定位组件13包括六根定位杆131。

本实施例中设置六根定位杆，保证定位杆对内护筒5具有足够的顶接力，保证内护筒5与外护筒7之间的同轴度。

请参照图2所示，作为本申请提供的一种准直桩结构的一种具体实施方式，相邻定位组件之间的间距为1000mm-2000mm之间，优选1500mm。

本实施例中，在组装内护筒5和外护筒7时，沿外护筒7的轴向每隔1500mm安装一组定位组件，使得在内护筒5与外护筒7组装的过程在，不断地对内外护筒7之间的同轴度进行调整，多组定位组件对内护筒5进行顶接施力，保证了同轴度和内护筒5和外护筒7在桩孔内的垂直度。

请参照图4所示，作为本申请提供的一种准直桩结构的一种具体实施方式，浇筑盖体4包括浇筑顶板43、设置于浇筑顶板43上部的浇筑顶板保护盖41以及若干垂直固定于浇筑顶板43下部的锚筋45；浇筑顶板保护盖41与浇筑顶板43之间通过螺栓42固定连接；锚筋45的上部外表面设有外螺纹，锚筋45与浇筑顶板43通过第三螺母44固定。

本实施例中浇筑盖体4的设置一方面能够方便钢筋笼6的吊装，另一方面能够方便浇筑，使得钢筋笼6与内护筒5通过浇筑水泥固定的更加牢固，上述浇筑盖体4的锚筋45伸入到钢筋笼6的内部，使浇筑盖体4与钢筋笼6之间固定的更加牢固可靠。

请参照图5和图6所示，作为本申请提供的一种准直桩结构的一种具体实施方式，若干锚筋45分别布置于两个同心设置的圆环上，锚筋45在两个圆环上错位布置，浇筑顶板43为圆形，圆环与浇筑顶板43同心设置。

上述锚筋45错位布置于两个同心圆环上，使得浇筑盖板与钢筋笼6之间的受力更加均匀，且连接更加牢固，保证浇筑盖板与钢筋笼6之间的固定。

请参照图1所示，作为本申请提供的一种准直桩结构的一种具体实施方式，密封盖1与护壁筒17的上端之间设有密封环2，密封环2包括与密封盖1下表面连接的圆环形的底板和与密封盖1侧表面连接的圆环形的侧板，底板与侧板垂直连接。

本实施例中在密封盖1与护壁筒17的上端之间增设密封环2，主要用于承托密封盖1，避免密封盖1与护壁筒17顶端和外部土层直接接触，磨损护壁筒17和密封盖1，并且更重要的是，通过设置密封环2，能够保证密封盖1安装的水平度，且安装定位更加便捷。

本申请种准直桩结构的施工方法为，一种准直桩结构的施工方法，采用上述任一项的一种准直桩结构，包括以下步骤：

步骤1，钻制第一桩孔3：通过钻机钻制第一桩孔3；

步骤2，预制护筒：内护筒5和外护筒7分段运输至现场，在现场进行内护筒5和外护筒7的拼装及组装，在内护筒5和外护筒7之间安装定位结构和固定件，具体的，在外护筒7组对拼装的过程中，在外护筒7的筒壁设定位置钻制通孔，然后焊接调节件132；在拼装过程中保证内护筒5和外护筒7的拼装精度不大于1/400；外护筒7加工时在上部焊接吊耳16；将内护筒5组装到外护筒7内部，安装定位杆131和调节件132，调整定位杆131伸入外护筒7内部的长度，进而调整外护筒7和内护筒5的同轴度，最后安装固定件14和吊装支架15；

步骤3，护筒安装：用吊车连接吊装支架15和吊耳16，将内护筒2和外护筒1下放至第一桩孔3，调整内护筒5和外护筒7的垂直度；内护筒5和外护筒7垂直固定后，桩底先行灌注1.0米c15素混凝土封底，封底混凝土终凝后进行外护筒外侧与岩土体接触部位注浆，固定内护筒和外护筒的位置；

步骤4，钻制第二桩孔8：通过钻机钻制第二桩孔8；

步骤5，钢筋笼预制：制作钢筋笼6,将浇筑盖板4固定在所述钢筋笼6的顶部；

步骤6，吊入钢筋笼6：将第二桩孔8内的泥浆抽出，通过吊车将钢筋笼6掉入桩孔内，使钢筋笼6上端的高度与内护筒5上端的高度一致；

步骤7，浇筑混凝土：向内护筒5内部浇筑混凝土，使钢筋笼6与内护筒5成一体结构；

步骤8，安装护壁筒17和密封盖1。

具体的，在进行步骤1之前，需要先进行起吊准备，首先，按业主要求开工日期组织施工机械和人员进场；做好临水、临电的接驳工作；进行场地平整，按照设计文件提供的标高进行场平，为后续施工做好准备；设置双护筒加工场设置；然后，进行测量放线和准直桩的施工阶段，在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和准直桩平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以中点为圆点，以桩身半径加护壁厚度为半径划出上部（即第一节）的圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，并沿桩中心位置向桩孔外引出四个桩中轴线控制点，本申请实施例采用了四根双护筒（内护筒5和外护筒7），用牢固木桩标定，经有关部门复查，办好预验手续后开挖。

步骤3中，护筒安装采用整体吊装、一次入孔的方法；本工程准直桩（基岩桩）位于储存环隧道内，预留施工场地35×25米，可满足吊装场地要求，且双护筒吊装过程中吊车回转半径内无障碍物，吊车可安全起吊。本工程准直桩施工场地未进行开挖，为原状土，土质为砂卵石层。根据地勘报告本层土承载力为350kpa。经计算场地能满足旋挖钻机、350t汽车吊等大型设备行走及施工安全。吊车可直接支设于孔口14米范围内，双护筒竖直后可直接下放至桩孔。吊车进场施工前应根据吊装平面布置图中吊车站位与桩孔位置及双护筒位置进行预演练。如不满足吊装要求，应进行场地平整，双护筒移位。确保双护筒及桩位位于吊车的起重半径内，保证双护筒的顺利吊放。

具体的，本申请中准直桩采用40米的双护筒设计，本申请采用一台350吨汽车吊吊装双护筒；双护筒长度40m，采用2点吊装；第一阶段：吊点设置在顶部往下11米位置，把双护筒起吊和前28米往桩孔中送吊装过程中使用；第二阶段：进行换吊点处理，把吊点提到现有组拼过程中预留牛腿位置（顶部往下350mm处），直至把双护筒放到预定位置。

需要注意的是双护筒起吊入孔时必须缓慢放下，切忌急速抛放，以防双护筒变形或造成桩孔坍塌；350吨汽车吊在吊运双护筒入孔过程中必须使双护筒呈竖直状态。

双护筒（内护筒5和外护筒7）吊装施工步骤具体为：

（1）起吊前应提前做好各项准备工作，指挥吊机转移到起吊位置；

（2）检查吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始起吊，检查钢丝绳的松紧情况和吊耳焊接情况；

（3）350吨汽车吊起吊过程中吊点位置在双护筒顶部往下11米处，选用50.5米主臂，回转半径为22米，最大起重量为39.2吨；考虑到起吊转臂过程中，双套筒底部是在不离开地面，慢慢起钩转臂，所以实际起重量只需要考虑构件重量的一半，即24.59吨，再考虑10%的安全系数，起重量按照24.59吨×1.1=27.05吨考虑，满足起吊过程中的吊装要求；

（4）双护筒竖直后，在护筒上拉牵引绳控制，使双护筒从起吊位置旋转至桩孔位置；

（5）指挥吊机吊筒入孔、定位，吊机旋转应平稳，在护筒上拉牵引绳控制；下放时若遇到护筒卡孔的情况，要吊出检查孔位情况后再吊放，不得强行入孔；双护筒下放到泥浆的过程中受到浮力的作用，根据下放深度不同浮力越来越大（0至34.1吨），所以下放过程中汽车吊的起重量是越来越小的，满足吊装要求；

（6）安装双护筒时运用经纬仪等仪器实时监测垂直度；双护筒安装完成后，重新复测双护筒垂直度，使用调垂仪进行精确微调保证垂直度；

（7）步骤3中，将内护筒5和外护筒7吊入桩孔下放的过程中，在每层定位结构接近桩孔的上方时，暂停下放，拆除该层的定位结构（定位杆），焊接堵孔后进行防腐处理；

（8）双护筒下到孔口位置时，用工字钢将外护筒7支撑在孔口，用水准仪测此时外护筒7顶标高，及时调整外护筒7标高，确保外护筒7位置、高度准确。

上述准直桩结构的施工方法能够保证内护筒5和外护筒7下放过程中的同轴度和垂直度，受力平稳，能够避免内护筒5和外护筒7发生形变，连接牢固可靠，定位准确。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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