水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置及其控制方法，装置包括通过导向环平行布置在灌注桩钢筋笼主筋一侧的示位杆，浮力球位于示位杆底部，三色反光膜沿示位杆上下依次布置；以及一个设在示位杆上方的防下沉的定位卡；通过浮力球和示位杆在泥浆中的浮力，控制示位杆在泥浆层中的初始定位，灌注混凝土液面上升直至与浮力球接触后推动示位杆逐渐竖直上升，通过观测不同色反光膜，确定混凝土灌注桩桩顶灌注情况。本发明专利技术利用材料自重及其在泥浆中的浮力关系，能够准确控制灌注桩桩顶混凝土灌注高度；操作简单、方便易懂、装置制作简单、成本低廉，且可重复使用，经济效益好。益好。益好。

【技术实现步骤摘要】
水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程、岩土工程等水下混凝土灌注桩施工领域，特别是一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]水下灌注桩在桥梁工程、岩土工程等领域广泛采用，已成为土木工程建设中最重要的一种基础工程形式。《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)规定，浇筑灌注桩时，灌注桩混凝土浇筑到设计标高后混凝土应超灌50～100cm，以保证桩头混凝土强度。由于灌注桩桩孔内泥浆的存在，水下灌注桩施工过程属于隐蔽工程，灌装桩水下混凝土浇筑时难以准确判断灌注混凝土自由面位置，尤其是在灌注桩达到设计标高以后的超灌部分。由于施工过程中无法准确判定水下混凝土灌注高度，往往造成混凝土超灌高度远远大于规范要求，造成混凝土材料的极大浪费，也给灌注桩成型后的桩头破除增加了较大困难。因此，在实际工程中如何简易准确的判断水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度成为亟需解决的重要工程问题。
[0003]鉴于现场施工环境的复杂性，水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置需要具有实用、简便、低成本的效果，而其使用方法越简单越好。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置及其控制方法，可有效解决桥梁工程和岩土工程等领域水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度难以准确控制的问题。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来实现的。
[0006]本专利技术提供了一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置，包括、示位杆、浮力球、导向环、定位卡和三色反光膜；所述示位杆通过导向环平行布置在灌注桩钢筋笼主筋一侧，浮力球位于示位杆底部，三色反光膜沿示位杆上下依次布置；还包括一个设在示位杆上方的防下沉的定位卡；
[0007]通过浮力球和示位杆在泥浆中的浮力，控制示位杆在泥浆层中的初始定位，灌注混凝土液面上升直至与浮力球接触后推动示位杆逐渐竖直上升，通过观测不同色反光膜，确定混凝土灌注桩桩顶灌注情况。
[0008]优选的，所述示位杆为轻质中空铝合金杆，示位杆底部带外螺纹。
[0009]优选的，所述浮力球为中部空心、上部开口带内螺纹的球体，浮力球的上部内螺纹与示位杆底部外螺纹匹配连接。
[0010]优选的，所述三色反光膜依次至上而下分别为蓝色反光膜、黄色反光膜和红色反光膜。
[0011]优选的，所述定位卡包括一个固定于示位杆上的固定部和一个铰接于固定部并内嵌于其中的卡片，卡片为限位卡片，卡片沿固定部张开时只能发生90
°
转动。
[0012]优选的，所述导向环一端带卡扣，另一端为空心圆环，导向环通过卡扣固定于钢筋
笼主筋上。
[0013]本专利技术进而提供了一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制方法，包括以下步骤：
[0014]1)确定示位杆的初始状态，确定浮力球与示位杆在泥浆层中的浮力；
[0015]2)将导向环固定于灌注桩钢筋笼主筋上，调整两导向环平行并保证其一端空心圆环圆心在同一竖直线上；
[0016]3)将示位杆穿过导向环一端空心圆环，在示位杆底部安装浮力球；
[0017]4)逐渐下放示位杆直至示位杆上端定位卡与导向环一端圆环接触；
[0018]5)灌注桩水下混凝土浇筑；
[0019]6)待混凝土顶面与浮力球接触时，混凝土顶着浮力球上移，示位杆上移；
[0020]7)当观测到示位杆上蓝色反光膜时，密切注意混凝土灌注情况；当观测到示位杆上黄色反光膜时，做好停止灌注混凝土准备；当观测到示位杆上红色反光膜时，停止灌注混凝土，即完成灌注桩水下混凝土灌注施工。
[0021]本专利技术通过确定所述示位杆和浮力球的质量确定浮力球与示位杆在泥浆层中的浮力，进而确定示位杆的初始状态。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023](1)本专利技术控制装置制作原理简单，利用材料自重及其在泥浆中的浮力关系，能够准确控制水下灌注桩桩顶混凝土灌注高度；本专利技术实施后水下混凝土灌注桩超灌高度平均值可降低15～25cm，避免了混凝土的极大浪费，也有利于灌注桩成型后桩头的顺利破除。
[0024](2)本专利技术结构简单、操作方便、组装和拆卸灵活，组装和拆卸时间不超过2分钟。适用范围广，对于不同类型的水下灌注桩以及水下地连墙施工均适用，且在控制过程中不会受施工环境的影响。
[0025](3)本专利技术水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置制作简单、制作成本低廉，且可重复使用，经济效益好。
[0026](4)本专利技术操作方法简单、易懂，普通工人经简单演示后即可使用，无需进行特殊培训。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例1提供的一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置的主视图；
[0028]图2为本专利技术浮力球的主视图；
[0029]图3为本专利技术浮力球的剖视图；
[0030]图4为本专利技术卡片的张开状态视图；
[0031]图5为本专利技术卡片的闭合状态视图；
[0032]图6为本专利技术带导向环卡扣的主视图。
[0033]图中：1为灌注桩钢筋笼主筋；2为示位杆；3为浮力球；4为导向环；5为定位卡；6为蓝色反光膜；7为黄色反光膜；8为红色反光膜；9为浮力球内槽。
具体实施方式
[0034]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。
[0035]如图1所示，本专利技术一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置，包括示位杆2、浮力球3、导向环4、定位卡5、蓝色反光膜6、黄色反光膜7和红色反光膜8。示位杆2为中空的贯通管，示位杆2通过导向环4平行布置在灌注桩钢筋笼主筋1一侧；浮力球3位于示位杆2底部；示位杆2上依次至上而下套有蓝色反光膜6、黄色反光膜7和红色反光膜8；示位杆上方设有防下沉定位卡5。
[0036]其中，示位杆2为轻质中空铝合金杆，轻质中空铝合金杆下端2.0cm范围附有外螺纹；浮力球3为带螺纹孔的中空铝合金圆球，示位杆2的底部与浮力球3螺纹连接。
[0037]在一个实施例中，轻质中空铝合金杆杆长l0为2.0m，管壁厚d为3mm，管外径r1为2cm，内径r2为1.7cm。在该实施例中，轻质中空铝合金杆上端0.4～0.8m范围贴有环向蓝色反光膜6，轻质中空铝合金杆上端0.8～1.0m范围贴有环向黄色反光膜7，轻质中空铝合金杆上端1.0～1.2m范围贴有环向红色反光膜8。
[0038]如图2、图3所示，浮力球3为中部空心，上端设有浮力球内槽9的球体，浮力球内槽9与轻质中空铝合金杆下端外螺纹相匹配，浮力球3和示位杆2螺纹连接。
[0039]在一个实施例中，浮力球3壁厚D为2～3cm，浮力球3外径R1为5～6cm，浮力球3内径R2为4.8～5.8cm。
[0040]如图4、图5所示，进一步，示位杆2上端附有防下沉的定位卡5；定位卡5包括一个固定于示位杆2上的固定部和一个铰接于固定部并内嵌于其中的卡片，卡片为限位卡片，卡片沿固定部张开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置，其特征在于，包括示位杆、浮力球、导向环、定位卡和三色反光膜；所述示位杆通过导向环平行布置在灌注桩钢筋笼主筋一侧，浮力球位于示位杆底部，三色反光膜沿示位杆上下依次布置；还包括一个设在示位杆上方的防下沉的定位卡；通过浮力球和示位杆在泥浆中的浮力，控制示位杆在泥浆层中的初始定位，灌注混凝土液面上升直至与浮力球接触后推动示位杆逐渐竖直上升，通过观测不同色反光膜，确定混凝土灌注桩桩顶灌注情况。2.如权利要求1所述一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置，其特征在于，所述示位杆为轻质中空铝合金杆，示位杆底部带外螺纹。3.如权利要求1所述一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置，其特征在于，所述浮力球为中部空心、上部开口带内螺纹的球体，浮力球的上部内螺纹与示位杆底部外螺纹匹配连接。4.如权利要求1所述一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置，其特征在于，所述三色反光膜依次至上而下分别为蓝色反光膜、黄色反光膜和红色反光膜。5.如权利要求1所述一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置，其特征在于，所述定位卡包括一个固定于示位杆上的固定部和一个铰接于固定部并内嵌于其中的卡片，卡片为限位卡片，卡片沿固定部张开时只能发生90
°
转动。6.如权利要求1所述一种水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制装置，其特征在于，所述导向环一端带卡扣，另一端为空心圆环，导向环通过卡扣固定于钢筋笼主筋上。7.一种权利要求1-6任一项所述装置的水下混凝土灌注桩桩顶灌注高度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定示位杆的初始状态，确定浮力球与示位杆在泥浆层中的浮力；2)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新宇，何修义，郭文林，童建勇，罗星，昝永奇，陈明春，徐成双，张彪，王俊波，张怡，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司中铁一局集团广州建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：