[发明专利]一种防止沉管灌注桩倾斜的装置及施工方法

说明书

本发明提供了一种防止沉管灌注桩倾斜的装置及施工方法，包括桩体，桩体的上部均匀布设有多个弹性气囊，弹性气囊由弹性壁和充气腔构成。弹性气囊充气后膨胀，在沉桩开始前使气垫保持竖直并紧紧包裹桩身，平稳的进行向下沉桩，且在桩身发生小角度倾斜后，该装置是主要的纠偏装置，通过偏斜侧单侧通风挤压桩身来调整桩身角度。在沉桩过程中通过弹性气囊的充气紧密包裹桩身，可以预防桩身受力不均而导致的桩体倾斜，起到预防倾斜的作用；同时，使桩的冲击能有效的传递给桩身，防止发生桩打不下的情况。

技术领域

本发明属于桩基础的施工应用领域，具体涉及一种防止沉管灌注桩倾斜的装置及施工方法。

背景技术

随着科学技术的的发展，在工程实践中已形成了各种类型的桩基础，每种类型的桩基础在本身构造上和桩与土之间的相互作用性能上具有各自的特点。其中，沉管灌注桩是采用锤击或振动的方法将一根与桩的设计尺寸相适应的钢管(下端带有桩尖)沉入土中，然后将钢筋笼放入钢管内，再灌注混凝土，并边灌边将钢管拔出，利用拔管时的振动力将混凝土捣实。钢管的下端有两种构造：(A)底端开口，在沉管时套以钢筋混凝土预制桩尖，在拔管时，桩尖留在桩底土中；(B)是桩端带有活瓣桩尖，沉管时，桩尖活瓣合拢，在灌注混凝土后拔管时活瓣张开。与钻孔灌注桩相比，沉管灌注桩有效的避免了一般钻孔灌注桩的桩尖浮土所造成的桩尖下沉，承载力不足的问题，同时也有效的解决了桩身表面浮浆的现象，另外，该方法也更节省施工用材。但是施工质量不易控制，如桩顶不平、桩尖偏心、接桩不正、土中有障碍物时都容易发生桩位的偏斜，这一系列问题都给工程结构带来了相当大的安全隐患。

在工程实践中，沉桩桩身倾斜的问题一直没有被良好的解决，更多的措施只是预防和维护。如在沉桩施工前检验桩身的垂直度，在施工过程中如果发现桩身倾斜，则要停工进行维护等方法。目前，主要的维护方式有以下几种：(A)在高侧集中除土，加重物；在低侧回填砂石，且必要时在桩顶施加水平力扶正。(B)若桩中心偏移则先除土使桩底中心向设计中心倾斜，然后在对侧除土，使桩恢复竖直，如此反复至沉井逐步移近设计井位中心。以上方法皆具有一定的局限性，首先，这些方法需要停止打桩进行维护，使得工期拖延，影响整个工程的施工进度；其次，工期停滞后，土中应力状态也会发生改变。使得停止打桩之前与修复之后的地基土处于两个应力状态，施工方案需要调整且维护之后很可能因为土中应力状态的改变而导致桩打不下。

发明内容

针对上述现有技术的不足与缺陷，本发明的目的在于提供一种防止沉管灌注桩倾斜的装置及施工方法，解决现有技术中不能兼顾纠偏与工程同步进行的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种防止沉管灌注桩倾斜的装置，包括桩体，所述的桩体的上部均匀布设有多个弹性气囊，所述的弹性气囊为长条状，弹性气囊的长轴方向与桩体的轴向平行布设；

所述的桩体顶端连接有桩头，所述的桩头的侧面上布置有导管接口，桩头的内部设置有第一管状空腔，导管接口与第一管状空腔相连接；

所述的桩头的下部连接有顶部钢环，所述的顶部钢环内部设置有第二管状空腔，第二管状空腔与第一管状空腔相连通。

每个弹性气囊内部布置有扩风洒头，扩风洒头与第二管状空腔一一对应相连。

本发明还具有如下技术特征：

所述的导管接口上连接有橡胶软导管，橡胶软导管的另一端与连接在鼓风机上的排风嘴相连接。

所述的桩体的中部均匀布设有多个钢锥片。

所述的弹性气囊上部与顶部钢环相连接，下部与钢锥片相连接。

所述的桩头为圆台形，桩头上表面的直径和下表面的直径均大于桩体的直径；第二管状空腔的顶端与第一管状空腔的底端同轴设置。

所述桩体的底部连接有预制桩尖。