一种分段拼接型桩基础及其施工方法与流程

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1.本发明涉及一种分段拼接型桩基础及其施工方法，属于桩基础施工技术领域。

背景技术：

2.桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受动静荷载的一种深基础，而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件，其作用在于穿越软弱的高压缩性土层或水，将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上。节段拼装施工技术因其具有可以实现施工的工厂化、模块化，施工质量高、施工周期短，以及可以降低对周围交通的干扰、降低施工过程中产生的噪声等优点，被逐渐应用于桥梁工程施工，特别是在城市繁忙和海上有限施工平台以及恶劣自然施工环境下，节段拼装混凝土施工技术相对传统的现浇施工技术具有明显的优越性。
3.例如，公开号为cn109267472a的中国专利文献，公开了一种预制拼装桩基础桥墩及其施工方法，桩、承台、墩柱均为预制构件，分别通过用于连接预制承台与预制桩的第一连接构造i、用于连接预制承台与预制墩柱第二连接构造ii连接成整体。第一连接构造i将预制桩与预制承台连接成整体，保证预制桩与预制承台的连接可靠性，同时满足桩顶处足够的承压能力与一定的抗拉能力；第二连接构ii造则将预制墩柱与预制承台相连，同时保证墩底处具有足够的抗压、抗弯、抗剪能力和延性抗震能力。
4.但是，在将桩、承台、墩柱装运至施工现场后，需要在每根预制桩的桩头安装桩头预埋件，在完成预制承台与预制桩的对接后，需要将接头扣件放入每个预留孔道中与桩顶预留钢筋和中央植筋扣锁，最后再分别对每个预留孔道进行注浆，由此可见，其现场施工过程仍较为复杂，施工效率仍有待进一步提高。

技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种分段拼接型桩基础及其施工方法。
6.本发明通过以下技术方案得以实现：
7.一种分段拼接型桩基础，包括预制件承台和若干根基桩，所述承台的底部设有若干个插接槽，所述插接槽的内壁上开设有若干对连接孔，所述基桩的桩头插入到插接槽中，所述基桩上靠近桩头的位置开设有若干个安装槽，若干个安装槽的内侧均活动连接有卡接组件，所述基桩上靠近桩头的侧壁上开设有一对滑槽，所述滑槽处活动连接有限位组件，所述限位组件可以将卡接组件限制在安装槽内，所述卡接组件可以伸出安装槽并卡入到连接孔中。
8.所述插接槽和基桩的横截面形状均为圆形，且两者的尺寸相匹配，插接槽的内壁上开设有两对连接孔，两对连接孔在插接槽的轴向上错位布置，且两对连接孔在插接槽底面上的投影重合，基桩上靠近桩头的位置开设有两个安装槽。
9.所述卡接组件包括两块滑板，两块滑板均位于安装槽内，并与安装槽滑动连接，两块滑板之间通过弹簧a进行连接，两块滑板上远离弹簧a的一侧均固定连接有连接杆，连接
杆与安装槽滑动连接，且连接杆上远离滑板的一端的形状和尺寸渐缩。
10.所述限位组件包括挡板，挡板与滑槽滑动连接，挡板上远离基桩的一侧设有挡块，且挡块延伸到滑槽外，挡板通过弹簧b与滑槽的一端连接。
11.所述插接槽的底部设有储存囊，储存囊通过设在承台内的溢流道与连接孔连通。
12.所述承台的顶部开设有注浆口，注浆口通过设在承台内的注浆道与储存囊连通。
13.所述承台内在靠近储存囊的位置开设有控制腔，注浆道贯穿控制腔并被控制腔划分为前后两段，控制腔内设有活动球，活动球位于注浆道前段的出浆口处，且活动球通过若干根弹性绳与注浆道前段的内壁连接，控制腔内在注浆道后段的进浆口处设有弧形格栅板。
14.所述连接孔的底部设有气囊，承台的侧壁上设有弹性密封膜，且承台内设有管路连通气囊和弹性密封膜。
15.所述承台内在连接孔的周围设有多个空腔，各空腔分别通过斜孔与连接孔连通，且多个空腔之间通过导孔互相连通。
16.一种分段拼接型桩基础的施工方法，主要包括以下主要步骤：
17.步骤一、将预制件承台和基桩装运至施工现场后，将基桩打入地基，并确保各基桩中安装槽方向相同；
18.步骤二、向承台内的储存囊中注入水泥浆；
19.步骤三、通过吊装设备将承台置于基桩正上方，待插接槽与基桩对正，且连接孔与安装槽方向相同后，缓慢下放承台，使基桩的桩头插入到插接槽中即可。
20.本发明的有益效果在于：在现场施工过程中，待将基桩打入地基后，将承台放置到基桩桩头上，并确保卡接组件卡入到连接孔中即可完成桩基础拼接施工，大大简化了桩基础的现场施工过程，进一步提高了桩基础的施工效率。
附图说明
21.图1是本发明的立体图；
22.图2是本发明的剖视图；
23.图3是图2中a处的局部放大图；
24.图4是图3中b处的局部放大图；
25.图5是图3中c处的局部放大图；
26.图6是本发明溢流道中转轴、叶轮和弹性块的装配结构示意图。
27.图中：1-承台，2-基桩，3-插接槽，4-连接孔，5-安装槽，6-滑板，7-连接杆，8-滑槽，9-挡板，10-挡块，11-储存囊，12-溢流道，13-注浆口，14-注浆道，15-控制腔，16-活动球，17-弹性绳，18-弧形格栅板，19-气囊，20-弹性密封膜，21-空腔，22-斜孔，23-导孔，24-转轴，25-叶轮，26-弹性块。
具体实施方式
28.下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
29.实施例一：
30.如图1至图5所示，本发明所述的一种分段拼接型桩基础，包括预制件承台1和多根
基桩2，所述承台1的底部设有多个插接槽3，所述插接槽3的内壁上开设有两对连接孔4，所述基桩2的桩头插入到插接槽3中，所述基桩2上靠近桩头的位置开设有两个安装槽5，两个安装槽5的内侧均活动连接有卡接组件，所述基桩2上靠近桩头的侧壁上开设有一对滑槽8，所述滑槽8处活动连接有限位组件，所述限位组件可以将卡接组件限制在安装槽5内，所述卡接组件可以伸出安装槽5并卡入到连接孔4中。在使用时，承台1和基桩2为预制件，承台1上的插接槽3和连接孔4，及基桩2上的安装槽5、滑槽8、卡接组件和限位组件，均是在工厂完成制作或安装，在现场施工过程中，待将基桩2打入地基后，将承台1放置到基桩2桩头上，并确保卡接组件卡入到连接孔4中即可完成桩基础拼接施工，大大简化了桩基础的现场施工过程，进一步提高了桩基础的施工效率。
31.所述插接槽3和基桩2的横截面形状均为圆形，且两者的尺寸相匹配，插接槽3的内壁上开设有两对连接孔4，两对连接孔4在插接槽3的轴向上错位布置，且两对连接孔4在插接槽3底面上的投影重合，基桩2上靠近桩头的位置开设有两个安装槽5。
32.所述卡接组件包括两块滑板6，两块滑板6均位于安装槽5内，并与安装槽5滑动连接，两块滑板6之间通过弹簧a进行连接，两块滑板6上远离弹簧a的一侧均固定连接有连接杆7，连接杆7与安装槽5滑动连接，且连接杆7上远离滑板6的一端的形状和尺寸渐缩。如图3所示，当限位组件下移与两个安装槽5错位后，两块滑板6及滑板6上的连接杆7向安装槽5的端部移动，连接杆7上远离弹簧a的一端伸出安装槽5，并可以卡入到连接孔4中，实现承台1与基桩2拼接。
33.所述限位组件包括挡板9，挡板9与滑槽8滑动连接，挡板9上远离基桩2的一侧设有挡块10，且挡块10延伸到滑槽8外，挡板9通过弹簧b与滑槽8的下端连接。如图3所示，在使用时，滑槽8沿基桩2的轴向布置。通过外力推连接杆7，使其克服弹簧a的作用力退回到安装槽5中，同时挡板9在弹簧b的作用下上移封堵安装槽5，以将连接杆7限制在安装槽5中，方便将基桩2的桩头插入到插接槽3中。而在将承台1放置到基桩2上的过程中，即在基桩2桩头插入插接槽3的过程中，承台1会与挡块10接触，并通过挡块10下压挡板9，使挡板9克服弹簧b的作用力下移，当挡板9不再封堵安装槽5端部后，连接杆7的一端在弹簧a的作用下伸出安装槽5，便于连接杆7能够卡入连接孔4中。需要注意的是，当承台1与挡块10接触时，在高度方向上，高位安装槽5已经位于两对连接孔4之间，从而避免高位卡接组件卡入低位连接孔4中，确保基桩2上端能够与储存囊11接触。
34.所述插接槽3的底部安装有储存囊11，储存囊11通过设在承台1内的溢流道12与连接孔4连通。基桩2插入插接槽3内后会挤压储存囊11，进而储存囊11内部的水泥浆通过溢流道12流入各连接孔4中，并将连接孔4与连接杆7之间的缝隙填充，水泥浆硬化后会将连接杆7固定在连接孔4内部，从而提高基桩2与承台1之间的连接稳固性，提高桩基础的承载能力。通过储存囊11统一向各个连接孔4中注浆，有助于提高施工效率。
35.所述承台1的顶部开设有注浆口13，注浆口13通过设在承台1内的注浆道14与储存囊11连通。在拼接之前，可以向注浆口13内部注入水泥浆，进而水泥浆通过注浆道14流入储存囊11内部，实现为储存囊11现场注浆的功能。
36.所述承台1内在靠近储存囊11的位置开设有控制腔15，注浆道14贯穿控制腔15并被控制腔15划分为前后两段，控制腔15内设有活动球16，活动球16位于注浆道14前段的出浆口处，且活动球16通过两根弹性绳17与注浆道14前段的内壁连接，控制腔15内在注浆道
14后段的进浆口处设有弧形格栅板18。在使用时，弹性绳17处于紧绷状态。注浆操作时(为有压注浆)，水泥浆通过注浆道14流动会将活动球16推开，使其不再封堵注浆道14前段出浆口，使水泥浆能够进入控制腔15和注浆道14后段对储存囊11进行注浆；注浆结束后，活动球16在弹性绳17的拉力下重新贴紧在注浆道14前段出浆口并将出浆口封堵，避免外界的空气和水分进入储存囊11内部，导致储存囊11内部的水泥浆提前硬化，并且储存囊11受基桩2挤压时，由于活动球16的封堵作用，储存囊11内部的水泥浆不会通过注浆道14回流至注浆口13，从而提高了水泥的利用率。
37.水泥浆可以从弧形格栅板18通过，不影响水泥浆正常流动。在注浆过程中，水泥浆将活动球16推开时，由于弧形格栅板18的阻挡作用，可以避免活动球16将注浆道14后段注浆口封堵，确保水泥浆能够正常注入到储存囊11中。
38.所述连接孔4的底部安装有气囊19，承台1的侧壁上安装有弹性密封膜20，且承台1内开设有管路连通气囊19和弹性密封膜20。当基桩2插入插接槽3后，连接杆7卡入连接孔4内部并挤压气囊19，进而气囊19内部的气体通过管路充入外部的弹性密封膜20内部，促使弹性密封膜20鼓起，施工人员可以通过观察弹性密封膜20是否鼓起，来判断连接杆7是否正常卡入连接孔4内部，或者根据弹性密封膜20的鼓起程度，来判断连接杆7与连接孔4的卡接情况。
39.所述承台1内在连接孔4的周围设有多个空腔21，各空腔21分别通过斜孔22与连接孔4连通，且多个空腔21之间通过导孔23互相连通。水泥浆通过溢流道12进入连接孔4内部后，会同步充入多个斜孔22和空腔21内部，使水泥硬化后能够与连接孔4之间形成卡合状态，增大水泥与连接孔4之间的接触面积，提高水泥硬块的抗拉强度，进一步提高连接杆7与连接孔4之间的连接稳固性，通过导孔23将多个空腔21之间互相连通；使水泥浆可以在多个空腔21之间流动，便于水泥将多个空腔21同步填满。
40.一种分段拼接型桩基础的施工方法，主要包括以下主要步骤：
41.步骤一、将预制件承台1和基桩2装运至施工现场后，将基桩2打入地基，并确保各基桩2中安装槽5方向相同；
42.步骤二、通过注浆口13向承台1内的储存囊11中注入水泥浆；
43.步骤三、通过吊装设备将承台1置于基桩2正上方，待插接槽3与基桩2对正，且连接孔4与安装槽5方向相同后，缓慢下放承台1，使基桩2的桩头插入到插接槽3中即可。
44.在使用时，基桩2的上端设有一条与安装槽5同向的凹槽a，承台1的顶部设有一条与连接孔4同向的凹槽b，方便通过观察凹槽a和凹槽b使连接孔4和安装槽5对正，以提高施工效率。
45.本发明所述的分段拼接型桩基础，其工作原理如下：
46.用打桩机或静压法将基桩2打入地基，通过注浆口13向承台1内的储存囊11中定量注入水泥浆，然后通过吊装设备将承台1置于基桩2正上方，待插接槽3与基桩2对正，且连接孔4与安装槽5方向相同后，缓慢下放承台1，使基桩2的桩头插入到插接槽3中。当承台1底面与挡块10接触后，承台1会通过挡块10下压挡板9，使挡板9克服弹簧b的作用力下移，当挡板9不再封堵安装槽5端部后，连接杆7的一端在弹簧a的作用下伸出安装槽5，当基桩2桩头插入到插接槽3中到位后，连接杆7卡入对应的连接孔4中。
47.同时，卡入连接孔4的连接杆7会挤压气囊19，进而使气囊19内部的气体通过管路
充入外部的弹性密封膜20内部，促使弹性密封膜20鼓起，施工人员可以通过观察弹性密封膜20是否鼓起，来判断连接杆7是否正常卡入连接孔4内部，或者根据弹性密封膜20的鼓起程度，来判断连接杆7与连接孔4的卡接情况。
48.与此同时，基桩2会挤压储存囊11，使其内部的水泥浆通过溢流道12流入各连接孔4中，并将连接孔4与连接杆7之间的缝隙填充，水泥浆硬化后会将连接杆7固定在连接孔4内部，确保基桩2与承台1之间的连接稳固性。
49.实施例二：
50.实施例二与实施例一的区别在于：如图6所示，溢流道12内靠近储存囊11的位置安装有支架，支架底部转动连接有转轴24，转轴24上远离支架的一端固定连接有叶轮25。
51.水泥将在溢流道12内流动时会推动叶轮25转动，进而通过转动的叶轮25进一步搅拌混合水泥浆，提高水泥的均匀程度，保证水泥硬化后具有足够的强度。
52.实施例三：
53.实施例三与实施例二的区别在于：如图6所示，溢流道12的内壁上在与叶轮25相对应的位置安装有弹性块26。
54.叶轮25的叶片能够与弹性块26接触，在水泥浆推动叶轮25转动的过程中，叶轮25的叶片会间歇式的敲击弹性块26，进而使得弹性块26产生震动，震动可以促进水泥浆将连接孔4与连接杆7之间的缝隙充分填充，降低水泥内部的孔隙，进一步提高连接孔4与连接杆7之间的连接稳固性。

技术特征：

1.一种分段拼接型桩基础，其特征在于：包括预制件承台(1)和若干根基桩(2)，所述承台(1)的底部设有若干个插接槽(3)，所述插接槽(3)的内壁上开设有若干对连接孔(4)，所述基桩(2)的桩头插入到插接槽(3)中，所述基桩(2)上靠近桩头的位置开设有若干个安装槽(5)，若干个安装槽(5)的内侧均活动连接有卡接组件，所述基桩(2)上靠近桩头的侧壁上开设有一对滑槽(8)，所述滑槽(8)处活动连接有限位组件，所述限位组件可以将卡接组件限制在安装槽(5)内，所述卡接组件可以伸出安装槽(5)并卡入到连接孔(4)中。2.如权利要求1所述的分段拼接型桩基础，其特征在于：所述插接槽(3)和基桩(2)的横截面形状均为圆形，且两者的尺寸相匹配；插接槽(3)的内壁上开设有两对连接孔(4)，两对连接孔(4)在插接槽(3)的轴向上错位布置，且两对连接孔(4)在插接槽(3)底面上的投影重合；基桩(2)上靠近桩头的位置开设有两个安装槽(5)。3.如权利要求1所述的分段拼接型桩基础，其特征在于：所述卡接组件包括两块滑板(6)，两块滑板(6)均位于安装槽(5)内，并与安装槽(5)滑动连接，两块滑板(6)之间通过弹簧a进行连接，两块滑板(6)上远离弹簧a的一侧均固定连接有连接杆(7)，连接杆(7)与安装槽(5)滑动连接，且连接杆(7)上远离滑板(6)的一端的形状和尺寸渐缩。4.如权利要求1所述的分段拼接型桩基础，其特征在于：所述限位组件包括挡板(9)，挡板(9)与滑槽(8)滑动连接，挡板(9)上远离基桩(2)的一侧设有挡块(10)，且挡块(10)延伸到滑槽(8)外，挡板(9)通过弹簧b与滑槽(8)的一端连接。5.如权利要求1所述的分段拼接型桩基础，其特征在于：所述插接槽(3)的底部设有储存囊(11)，储存囊(11)通过设在承台(1)内的溢流道(12)与连接孔(4)连通。6.如权利要求5所述的分段拼接型桩基础，其特征在于：所述承台(1)的顶部开设有注浆口(13)，注浆口(13)通过设在承台(1)内的注浆道(14)与储存囊(11)连通。7.如权利要求6所述的分段拼接型桩基础，其特征在于：所述承台(1)内在靠近储存囊(11)的位置开设有控制腔(15)，注浆道(14)贯穿控制腔(15)并被控制腔(15)划分为前后两段，控制腔(15)内设有活动球(16)，活动球(16)位于注浆道(14)前段的出浆口处，且活动球(16)通过若干根弹性绳(17)与注浆道(14)前段的内壁连接；控制腔(15)内在注浆道(14)后段的进浆口处设有弧形格栅板(18)。8.如权利要求1所述的分段拼接型桩基础，其特征在于：所述连接孔(4)的底部设有气囊(19)，承台(1)的侧壁上设有弹性密封膜(20)，且承台(1)内设有管路连通气囊(19)和弹性密封膜(20)。9.如权利要求1所述的分段拼接型桩基础，其特征在于：所述承台(1)内在连接孔(4)的周围设有多个空腔(21)，各空腔(21)分别通过斜孔(22)与连接孔(4)连通，且多个空腔(21)之间通过导孔(23)互相连通。10.一种分段拼接型桩基础的施工方法，其特征在于：主要包括以下主要步骤：步骤一、将预制件承台(1)和基桩(2)装运至施工现场后，将基桩(2)打入地基，并确保各基桩(2)中安装槽(5)方向相同；步骤二、向承台(1)内的储存囊(11)中注入水泥浆；步骤三、通过吊装设备将承台(1)置于基桩(2)正上方，待插接槽(3)与基桩(2)对正，且连接孔(4)与安装槽(5)方向相同后，缓慢下放承台(1)，使基桩(2)的桩头插入到插接槽(3)中即可。

技术总结

本发明公开了一种分段拼接型桩基础及其施工方法，属于桩基础施工技术领域。该桩基础包括预制件承台和若干根基桩，所述承台的底部设有若干个插接槽，所述插接槽的内壁上开设有若干对连接孔，所述基桩的桩头插入到插接槽中，所述基桩上靠近桩头的位置开设有若干个安装槽，若干个安装槽的内侧均活动连接有卡接组件，所述基桩上靠近桩头的侧壁上开设有一对滑槽，所述滑槽处活动连接有限位组件，所述限位组件可以将卡接组件限制在安装槽内，所述卡接组件可以伸出安装槽并卡入到连接孔中。在现场施工过程中，待将基桩打入地基后，将承台放置到基桩桩头上，即可完成桩基础拼接施工，大大简化了桩基础的现场施工过程，进一步提高了桩基础的施工效率。基础的施工效率。基础的施工效率。