一種鋼筋混凝土預制棒子秸樁及秸樁扣的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼筋混凝土預制棒子秸樁及秸樁扣，其包括一個空心的樁體，所述的樁體頭部設有一個凸起于樁體端部且沿著樁體內壁的軸線方向向樁體內延伸的柱形凸臺I，所述樁體的尾部設有一個內陷于柱體端部且沿著樁體內壁的徑向方向延伸的柱形凸臺II；所述的柱形凸臺I、柱形凸臺II的中心設有與樁體相通的孔；棒子秸樁扣，包括核心筒、懸臂、軸承、重力擺，所述的核心筒上設有三個以120°交角布置的隔間，在每個隔間內插裝有一個懸臂，且所述的三個懸臂通過一個軸承固定其位置，所述的重力擺垂直懸掛在核心筒的中心，其頂部延伸到核心筒外。
【專利說明】
一種鋼筋混凝土預制棒子秸樁及秸樁扣
技術領域
[0001]本實用新型主要是一種棒子秸粧，涉及到預制粧、粧基施工、排水固結、軟基處理領域。
【背景技術】
[0002]目前，在粧基礎中按其受力原理分為摩擦粧和端承粧，按其施工方式分為預制粧和灌注粧，預制粧在施工中，根據設計長度直接進行預制，然后運到施工現場使用沉粧設備進行沉粧，或者預制成固定長度之后到現場進行拼接:沉粧-焊接-沉粧-焊接……的方式完成粧基施工。
[0003]在預制粧的施工過程中，如果是預制到設計長度，那么會存在粧長不等，運輸過程長粧短粧運輸不協調或者運輸效率不協調的問題，以及運輸到工地現場之后需要重新分開封存的不便，如果把預制粧運輸到現場焊接，那么野外施工的接電、焊機準備、焊工人員準備等又會產生額外環節導致施工環節多、復雜、成本高、質量控制難的弊端。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是為了克服上述現有技術的不足，提供一種新型預制粧，簡化施工環節和流程，本粧通過其特殊的結構形式和施工方式保證粧的承載力及軟基處理的處理效果。
[0005]本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]—種鋼筋混凝土預制棒子秸粧，包括一個空心的粧體，所述的粧體頭部設有一個凸起于粧體端部且沿著粧體內壁的軸線方向向粧體內延伸的柱形凸臺I，所述粧體的尾部設有一個內陷于柱體端部且沿著粧體內壁的徑向方向延伸的柱形凸臺II;所述的柱形凸臺1、柱形凸臺II的中心設有與粧體相通的孔。
[0007]—種鋼筋混凝土預制棒子秸孔粧，在棒子秸粧的粧體壁上設有與粧體內部相通的透水孔，當粧穿過含水粘土層或進行軟基處理的時候，透水孔可以將與粧壁接觸的土層水分收集到管壁內部，從而消解水壓、消解超空隙土壓力，縮短棒子秸粧進入工作狀態時間。
[0008]—種鋼筋混凝土預制棒子秸滲水粧，在棒子秸孔粧的基礎上，在粧壁上相鄰的透水孔與透水孔之間預留有連接凹槽，在所述的凹槽內鑲嵌有滲水土工織物制作的織物繩，該裝置用于滲透性特別小的粘土層，織物繩纏綁于粧壁凹槽上，避免在沉粧過程中受過大土壓力影響斷掉，織物繩與粘土層接觸，吸收土層中的水分并沿織物繩滲流，透過粧壁孔流到管壁內部，通過蒸發或者人工抽取消散掉。
[0009]進一步的，在豎向凹槽內鋪設土工織物繩，在橫向環形凹槽內使用土工織物繩綁扎，沉粧之后形成滲水粧與土層之間的滲水路徑，將水通過土工織物繩和粧壁孔排到粧內腔內。
[0010]—種與上述的棒子稻粧、棒子稻孔粧、棒子稻滲水粧配合使用的棒子稻粧扣，包括核心筒、懸臂、軸承、重力擺，所述的核心筒的筒壁上設有三個以120°交角布置的隔間，在每個隔間內插裝有一個懸臂，且三個懸臂通過一個軸承固定其位置，所述的重力擺垂直懸掛在核心筒的中心，其頂部延伸到核心筒外；當棒子秸粧接長值比較大或者土質環境比較復雜導致沉粧環境復雜時，設計棒子秸粧扣，使用棒子秸粧扣、施加拉力的拉力繩、法蘭盤將串接的棒子秸固定好，提高棒子秸整體的穩定性和在沉粧過程中的外力作用下的穩定性，從而保證沉粧效果。待相關工序完成，可以選擇將粧扣回收或者繼續讓其工作。
[0011]進一步的，所述的核心筒是棒子秸粧扣的主體和框架，其他幾部分都是安裝在核心筒上。所述的核心筒的頂部設有用于栓加載拉力繩的鼻端和供懸臂穿過的孔，核心筒筒壁上有供懸臂伸縮的隔間，同時在核心筒的筒壁上設有供軸承穿過的孔。
[0012]進一步的，所述的懸臂共有三個，通過120°的交角分布在核心筒的三個隔間上。
[0013]進一步的，所述的懸臂包括下懸臂和上懸臂，在上懸臂的內側設有凹陷以及懸臂孔。
[0014]進一步的，所述的軸承是通過穿過懸臂孔和核心筒的孔來固定核心筒和懸臂的相對位置，并能讓懸臂繞軸承旋轉一定角度。
[0015]進一步的，所述的重力擺是位于核心筒中心的一個部件，其上部設有用于栓卸載拉力繩的鼻端，其下部是圓柱形主體，正常情況下依靠重力下垂，引起懸臂展臂并阻止懸臂在承受荷載時縮回，當重力擺被外力上提時會取消對懸臂的阻止，讓懸臂自由縮回，當重力擺繼續上提時，通過懸臂上部的構造施加應力保證懸臂縮回核心筒內部。
[0016]本實用新型的有益效果如下:
[0017]鋼筋混凝土預制棒子秸光滑粧:具有特殊的頭部形狀和尾部形狀以及中腔部結構，使其具有自咬合接長能力，在接長時為頭部、尾部對接，尾部外面與頭部內面接觸并傳遞軸向壓力，尾部內面與頭部外面接觸并傳遞軸向壓力，尾部柱面與頭部柱面相接觸起包裹作用以保證粧在側向力作用下的整體性和穩定性。同時可以實行標準件批量生產，能自我咬合接長，簡化施工環節，優化施工流程。
[0018]鋼筋混凝土預制棒子秸孔粧:在棒子秸光滑粧的基礎上，在粧壁上設計透水孔，當粧穿過含水粘土層或進行軟基處理的時候，透水孔可以將與粧壁接觸的土層水分收集到管壁內部，從而消解水壓、消解超空隙土壓力，縮短棒子秸粧進入工作狀態時間。
[0019]鋼筋混凝土預制棒子秸滲水粧:在棒子秸孔粧的基礎上，將粧壁上的孔與孔之間預留凹槽，然后使用滲水土工織物制作的織物繩纏綁，用于滲透性特別小的粘土層，織物繩纏綁于粧壁凹槽上，避免在沉粧過程中受過大土壓力影響斷掉，織物繩與粘土層接觸，吸收土層中的水分并沿織物繩滲流，透過粧壁孔流到管壁內部，通過蒸發或者人工抽取消散掉。
[0020]棒子秸粧扣，當棒子秸粧接長值比較大或者土質環境比較復雜導致沉粧環境復雜時，設計棒子秸粧扣，使用棒子秸粧扣、施加拉力的拉力繩、法蘭盤將串接的棒子秸固定好，提高棒子秸整體的穩定性和在沉粧過程中的外力作用下的穩定性，從而保證沉粧效果。待相關工序完成，可以選擇將粧扣回收或者繼續讓其工作。
[0021]當棒子秸光滑粧、孔粧、滲水粧在施工過程中出現問題或者排水后期想對粧進行回收時，使用卸載拉力繩吊著棒子秸粧扣沿粧內徑下沉，到預定深度后使用加載拉力繩拉住棒子秸粧扣，此時棒子秸粧扣懸臂因重力擺相對下移而打開，提著加載拉力繩往上移動直到懸臂切合到棒子秸粧內孔腔尾面，此時加載拉力繩施加的拉力作用到粧上，可以繼續加載將粧回收。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1(1)、圖1(2)鋼筋混凝土預制棒子秸光滑粧示意圖；
[0024I圖2(1)、圖2(2)鋼筋混凝土預制棒子稻孔粧示意圖；
[0025]圖3(1)、圖3(2)鋼筋混凝土預制棒子稻滲水粧不意圖；
[0026]圖4(1)、圖4(2)棒子秸粧扣爆炸圖；
[0027]圖5(1)、圖5(2)棒子稻粧扣不意圖；
[0028]圖6(1)、圖6(2)、圖6(3)、圖6(4)核心筒示意圖;
[0029]圖7(1)、圖7(2)懸臂示意圖;
[0030]圖8(1)、圖8(2)重力擺示意圖；
[0031]圖9(1)、圖9(2)軸承示意圖；
[0032]圖中:I鋼筋混凝土預制棒子秸光滑粧，2為粧尾部外面，3為粧尾部柱面，4為尾部內面，5為尾孔，6為內孔腔尾面，7為粧內孔腔，8為粧頭部孔，9為頭部內面，10為頭部柱面，11為頭部外面，12為鋼筋混凝土預制棒子秸孔粧，13粧壁孔，14鋼筋混凝土預制棒子秸滲水粧，15水平向聯通槽，16豎向聯通槽，17重力擺，18核心筒，19軸承，20懸臂，21棒子秸粧扣，22孔，23核心筒的鼻端，24孔，25核心筒的隔間，26上懸臂，27懸臂孔，28凹陷，29懸臂的下懸臂，30重力擺的鼻端，31重力擺，32尾部。
【具體實施方式】
[0033]以下，根據附圖對本實用新型的實施方式進行說明。
[0034]本實用新型中的棒子是山東省濰坊地區對玉米的俗稱，棒子秸即為玉米秸，棒子秸質輕、高、抗風能力強，其結構特點是一節節的，本實用新型的靈感來自于棒子秸，故名棒子稻粧。
[0035]如圖1(1)、圖1(2)所示，左側是鋼筋混凝土預制棒子秸光滑粧I，右側為其剖視圖，其包括一個空心的粧體，所述的粧體頭部設有一個凸起于粧體端部且沿著粧體內壁的軸線方向向粧體內延伸的柱形凸臺I，所述粧體的尾部設有一個內陷于柱體端部且沿著粧體內壁的徑向方向延伸的柱形凸臺II;所述的柱形凸臺1、柱形凸臺II的中心設有與粧體相通的孔;具體表示在圖中為粧尾部外面2，粧尾部柱面3，尾部內面4，尾孔5，內孔腔尾面6，粧內孔腔7，粧頭部孔8，頭部內面9，頭部柱面10，頭部外面11 ；
[0036]鋼筋混凝土預制棒子秸光滑粧具有自咬合接長能力，在接長時為頭部、尾部對接，如圖1中尾部外面2與頭部內面9接觸并傳遞軸向壓力，尾部內面4與頭部外面11接觸并傳遞軸向壓力，尾部柱面3與頭部柱面10相接觸起包裹作用以保證粧在側向力作用下的整體性和穩定性。
[0037]同時，如圖1(1)、圖1(2)所示，考慮到減小粧扣往下沉時候的困難，將粧內空腔的下面設計了一個傾角。
[0038]施工方法如下:
[0039]首先是對鋼筋混凝土預制棒子秸光滑粧進行批量生產，運到需要進行軟基處理或者增強地基承載力的工地地段，取出一個粧進行沉粧，等沉粧到尾部距離地面30cm左右時，將第二根粧接到正在沉粧的粧尾部，繼續沉粧，當第二根粧尾部距離地面還有30cm時，再次接入第三根粧繼續沉粧……，由此類推施工，接長到設計深度后沉粧結束。由于粧長固定，形狀固定，鋼筋混凝土預制棒子秸光滑粧可以標準化、批量生產，簡化模板規格和數量，簡化預制過程繁瑣程度，降低運輸負擔，降低保管負擔，施工工藝簡單。
[0040]圖2(1)、圖2(2)所示為鋼筋混凝土預制棒子秸孔粧12的示意圖，其特點在于相對光滑粧相比在粧壁上多了孔，即粧壁孔13，當地基下面有含水粘土層時，光滑粧的擠壓作用會使含水粘土層產生超空隙土壓力，從而使孔壁與土的摩擦系數變為零，導致摩擦粧摩擦作用失效，為了處理此問題便設計鋼筋混凝土預制棒子秸孔粧，根據地基情況、粧處理深度、粧長條件，在與含水土層接觸的深度處使用棒子秸孔粧，用于將土層-粧面界面水滲透到粧內，消解超空隙土壓力，保證整粧的工作效能。
[0041]圖3(1)、圖3(2)所示為鋼筋混凝土預制棒子秸滲水粧14，當粘土層的滲透性非常低，超空隙土壓力非常難消散的情況下，由于孔粧只是孔壁上的幾個點位進行水壓消解，速度慢、效果差，設計鋼筋混凝土預制棒子秸滲水粧，在孔粧的基礎上，使用水平向聯通槽15和豎向聯通槽16將孔壁外側的孔都連起來，使用滲水土工織物編織的線條布設在豎向聯通槽16中，然后再用此織物通過水平向聯通槽15進行綁扎，同樣在施工過程中計算好相應的接觸深度使用此鋼筋混凝土預制棒子秸滲水粧，滲水土工織物繩條與含水粘土層接觸，將附近的水滲透到線條內部，然后沿著線條滲流透過孔收集到粧內孔腔7中。如此便消散了相應粘土層的超孔隙土壓力，使棒子秸粧盡快進入工作狀態達到設計的承載力或者達到快速固結排水的作用。
[0042]圖4(1)圖4(2)為棒子秸粧扣爆炸圖，圖5(1)、圖5(2)為棒子秸粧扣示意圖；其包括核心筒18、重力擺17、懸臂20，軸承19;
[0043]重力擺17的柱狀頸31穿在核心筒的孔22中，重力擺在核心筒中可以上下移動，重力擺的鼻端30和尾部32的兩個塊狀部分可以限制重力擺上下移動的距離。
[0044]懸臂20包括下懸臂29、上懸臂26，在上懸臂26的內側設有凹陷28以及懸臂孔27;
[0045]核心筒18上設有核心筒孔24以及核心筒的隔間25，隔間25共三個呈120°夾角分布在核心筒上，懸臂20共有三個分別安裝在核心筒的三個隔間25上；
[0046]軸承19，為斷續部件，連在一起重現圖9(1)、9(2)所示樣式，軸承19穿過核心筒孔24和懸臂孔27將核心筒和三個懸臂連起來，并能保證懸臂繞軸承旋轉。
[0047]核心筒的鼻端23用于栓加載拉力繩，重力擺的鼻端30，用于栓卸載拉力繩。
[0048]當在預制棒子秸光滑粧、孔粧、滲水粧接長比較長，或者地質情況比較復雜導致整粧的穩定性受到影響時，對接在一起的粧施加預應力保證其穩定性然后再沉粧。棒子秸粧扣的重力擺重力大，無外力作用下其自然下垂到最低點如圖5(1)、圖5(2)所示將懸臂20撐開并阻止懸臂縮回，下懸臂29接觸最下端的一節粧的內孔腔尾面6，加載拉力繩接到核心筒的鼻端23上，卸載拉力繩接到重力擺的鼻端30上，然后加載拉力繩貫穿所有的接長粧，在最上端處使用法蘭盤和防退螺栓對加載拉力繩施加一定的預應力來保證粧的整體穩定性，同時保證卸載拉力繩處于無拉力狀態，之后使用設備進行沉粧，沉粧到預定位置之后，對卸載拉力繩施加力上拽，卸載拉力繩拖動重力擺的鼻端30上移，當重力擺的尾部32移到懸臂20的凹陷28位置后，懸臂失去重力擺的尾部32的支撐將會在懸臂孔27位置處繞軸承19旋轉，當重力擺繼續上移后重力擺的尾部32的上端將碰到部件懸臂的上懸臂26，將上懸臂26撐開后下懸臂29會縮回核心筒內，同時連接核心筒的鼻端23的加載拉力繩預應力消散，如此在卸載拉力繩的拉力作用下，棒子秸粧扣會依次穿過每根粧的頭部孔8、粧內孔腔7、尾部孔5，最后被回收。
[0049]如果想將粧回收，使用卸載拉力繩吊著粧扣往下沉，將粧扣放到此粧的粧內孔腔深度處，然后提住加載拉力使卸載拉力繩拉力變為零，重力擺17下移撐起懸臂20，繼續往上拉加載拉力繩便能使懸臂接觸此粧的空腔尾面6，接觸之后由加載拉力繩施加的拉力作用在粧上，從而對粧形成拉力將粧從土層中拉出去。
[0050]上述未詳盡描述的結構、構造，如加載拉力繩、卸載拉力繩的連接方式、加載方式等，均為所屬領域的公知常識，通過常規方法即可實現，在此不再贅述。
[0051]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種鋼筋混凝土預制棒子秸粧，包括一個空心的粧體，其特征在于:所述的粧體頭部設有一個凸起于粧體端部且沿著粧體內壁的軸線方向向粧體內延伸的柱形凸臺I，所述粧體的尾部設有一個內陷于柱體端部且沿著粧體內壁的徑向方向延伸的柱形凸臺II;所述的柱形凸臺1、柱形凸臺II的中心設有與粧體相通的孔。2.如權利要求1所述的鋼筋混凝土預制棒子秸粧，其特征在于，在所述粧體的壁上設有與粧體內部相通的透水孔。3.如權利要求2所述的鋼筋混凝土預制棒子秸粧，其特征在于，在相鄰所述的透水孔之間預留有連接凹槽，在所述的凹槽內鑲嵌有滲水土工織物制作的織物繩。4.如權利要求3所述的鋼筋混凝土預制棒子秸粧，其特征在于:在豎向凹槽內鋪設土工織物繩，在橫向環形凹槽內使用土工織物繩綁扎。5.—種與權利要求1、2、3或4所述的棒子秸粧配合使用的棒子秸粧扣，其特征在于:包括核心筒、懸臂、軸承、重力擺，所述的核心筒的筒壁上設有三個以120°交角布置的隔間，在每個隔間內插裝有一個懸臂，且三個懸臂通過一個軸承固定其位置，所述的重力擺垂直懸掛在核心筒的中心，其頂部延伸到核心筒外。6.如權利要求5所述的棒子秸粧扣，其特征在于:所述的核心筒的頂部設有用于栓加載拉力繩的鼻端和供懸臂穿過的孔，同時在核心筒的筒壁上設有供軸承穿過的孔。7.如權利要求5所述的棒子秸粧扣，其特征在于:所述的重力擺，其上部設有用于栓卸載拉力繩的鼻端，下部是圓柱形主體。8.如權利要求5所述的棒子秸粧扣，其特征在于:所述的懸臂包括下懸臂和上懸臂，在上懸臂的內側設有凹陷以及懸臂孔。9.如權利要求8所述的棒子秸粧扣，其特征在于:所述的軸承是通過穿過懸臂孔和核心筒的孔來固定核心筒和懸臂的相對位置，并能讓懸臂繞軸承旋轉。
【文檔編號】E02D5/52GK205576895SQ201620022172
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年1月8日
【發明人】鄭立志, 孫日雙, 王磊, 石先成, 紀文渤, 矯旭飛, 李錫波, 胡磊, 陳麗麗, 紀淑娟
【申請人】山東省交通規劃設計院