阅读说明：本技术 灌注桩桩头静态破除成孔-灌注一体化装置与使用方法 (Static breaking pore-forming and pouring integrated device for pile head of cast-in-place pile and using method ) 是由 孔德森 谭卜凡 关盛杰 齐睿 巩越 于 2021-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种灌注桩桩头静态破除成孔-灌注一体化装置,属于建筑施工领域,为解决桩头破除工程中的劈裂孔预留问题而设计。本发明由带有多个通透孔的金属圆盘、金属钢管、连接件、末端带有6分支的软管组成。所述的金属圆盘外径大小同待破除桩头的直径,盘身部共有6个竖向通透孔；所述的金属钢管为中空构件,顶部管壁内带有螺纹；所述的连接件是由一根外壁带有通长螺纹的短钢管、两个反向螺帽组成,将短钢管插入金属圆盘通透孔内,两个反向螺帽分别在其上下两端旋入,将其固定在金属圆盘上。该装置能够解决大批量灌注桩桩头静态劈裂孔的预留难题,并且可对单个桩头所有劈裂孔同时灌注劈裂剂,提高了桩头破除效率,具有很好的经济效益。(The invention discloses a static pile head breaking and pore-forming-pouring integrated device for a cast-in-place pile, belongs to the field of building construction, and is designed for solving the problem of splitting hole reservation in pile head breaking engineering. The invention consists of a metal disc with a plurality of through holes, a metal steel pipe, a connecting piece and a hose with 6 branches at the tail end. The outer diameter of the metal disc is the same as the diameter of the pile head to be broken, and the disc body part has 6 vertical through holes; the metal steel pipe is a hollow component, and the pipe wall at the top part is internally provided with threads; the connecting piece is composed of a short steel pipe with a through long thread on the outer wall and two reverse nuts, the short steel pipe is inserted into the through hole of the metal disc, and the two reverse nuts are screwed in the upper end and the lower end of the metal disc respectively to fix the metal disc. The device can solve the reservation difficult problem in the static splitting hole of big batch bored concrete pile head to can pour into the splitting agent simultaneously to all splitting holes of single pile head, improve the pile head and break efficiency, have fine economic benefits.)

灌注桩桩头静态破除成孔-灌注一体化装置与使用方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及灌注桩桩头静态破除成孔-灌注一体化装置。

背景技术

灌注桩是一种重要的基础形式，其施工工艺成熟、成本相对较低，现已被广泛应用于各种土木工程领域。现有的桩头破除技术常常伴有噪音和粉尘污染，静态劈裂技术因其施工环境友好，在岩石和混凝土破除工程中有着独特的优势，将其应用于桩头的破除是一种全新的技术方案。利用利用静态劈裂技术破除桩头时，为达到最理想的破碎效果，需要合理的设计劈裂孔的布设方案，并最终形成劈裂孔。然而采用钻孔的方法成孔，成本过高；若采用预埋PVC管、纸管的方法预留孔，管件难以拔出，若在管道内部直接灌注劈裂剂则会因为散热不良或管壁光滑无法提供足够的摩阻力而发生喷孔现象，劈裂孔的成孔问题限制了静态劈裂技术在灌注桩桩头破除中的应用。为解决这一问题，在山东省自然科学基金项目(编号：ZR2019MEE027)和山东科技大学2021年国家级大学生创新创业训练项目(编号：202110424152)的联合资助下，开展了大量资料搜集、现场调研和相关实验来进行研究，发明了一种劈裂孔成孔-灌注一体化装置，在桩基浇筑过程后将其吊放竖向插入混凝土中，等待3h把装置吊除，此时混凝土已完成初凝且达到一定强度，装置吊除后不会塌孔。待桩头需要破除时，将本装置的金属钢管拆下，利用上部金属圆盘、连接件进行注浆。该装置能够解决大批量灌注桩桩头静态劈裂孔的预留难题，并且可对单个桩头6个劈裂孔同时灌注劈裂剂，提高了桩头破除效率，还能够保证工程质量，具有很好的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供灌注桩桩头静态破除成孔-灌注一体化装置，混凝土浇筑完成后，将本装置吊放插入混凝土，待3h后混凝土初凝完成，吊出本装置；待桩头开始破除时，将本装置的金属钢管拆下，利用上部金属圆盘、连接件进行劈裂剂的灌注。本装置能够解决大批量灌注桩桩头静态劈裂孔的预留难题，可对单个桩头6个劈裂孔同时灌注劈裂剂，提高了桩头破除效率，还能够保证工程质量，具有很好的经济效益。

本发明所采取的技术方案是：灌注桩桩头静态破除成孔-灌注一体化装置由带有多个通透孔的金属圆盘、金属钢管、连接件、末端带有6分支的软管组成。所述的金属圆盘外径大小同待破除桩头的直径，盘身部共有6个竖向通透孔。所述的金属钢管为中空构件，顶部管壁内带有螺纹。所述的连接件是由外壁带有通长螺纹的短钢管、两个反向螺帽组成，将短钢管插入金属圆盘通透孔内，两个反向螺帽分别在其上下两端旋入，将其固定在金属圆盘上；短钢管外径同金属钢管内径，可与其以螺栓形式连接。所述的软管其特征是：末端带有6分支，分支分别连接在连接件短钢管上，另一端为劈裂剂注入口。

本发明的使用方法及具体施工步骤如下。

步骤一：将连接件中的带有通长螺纹的短钢管插入金属圆盘通透孔内，并在其两端分别旋入反向螺帽，将其固定在金属圆盘上。

步骤二：将金属钢管顶部管内壁螺纹与连接件短钢管螺纹对齐并拧紧，其余的金属钢管均以此方式依次连接。

步骤三：待混凝土浇筑完成后，吊放本装置，压入桩头部位。

步骤四：等待3h后，吊除本装置，等待混凝土养护。

步骤六：混凝土养护完成后，将6根金属钢管拆下，然后将软管末端的6分支分别与6个连接件短钢管的另一端连接。使用吊放设备将其吊起，并使连接件中的短钢管与桩头形成的劈裂孔对齐，然后通过压浆泵将劈裂剂从软管顶部注入劈裂孔内。

本发明的工作原理是：以金属圆盘为定位基座，以金属钢管为形成劈裂孔的预埋件。连接件为中空的短钢管，即有连接功能又可作为劈裂剂的通道。本发明创造性的解决了桩头部位劈裂孔整体预设、整体注浆的突出效果，推动了静态劈裂技术在桩头破除领域的应用。

本发明的有益效果是：本装置中的构建均可拆解，即可实现桩头部位劈裂孔整体预设，又可实现整体注浆的突出效果，操作简单，施工过程机械化程度高，推动了静态劈裂技术在桩头破除领域的应用，为桩头破除这一工程界难题提供了一种效率高、成本低的工艺。

附图说明

图1为成孔-灌注一体化装置立面图。

图2为连接件示意图。

图例说明：(1)-金属圆盘；(2)-金属钢管；(3)-连接件；(4)-软管；(5)-外壁带有通长螺纹的短钢管；(6)-螺帽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

灌注桩桩头静态破除成孔-灌注一体化装置由带有多个通透孔的金属圆盘(1)、金属钢管(2)、连接件(3)、末端带有6分支的软管(4)组成。所述的金属圆盘(1)外径同待破除桩头的直径，盘身部共有6个竖向通透孔。所述的金属钢管(2)为中空构件，顶部管壁内带有螺纹。所述的连接件(3)是由外壁带有通长螺纹的短钢管(5)、两个反向螺帽(6)组成，将短钢管(5)插入金属圆盘(1)通透孔内，两个反向螺帽(6)分别在其上下两端旋入，将其固定在金属圆盘(1)上；短钢管(5)外径同金属钢管内径(2)，可与其以螺栓形式连接。所述的软管(4)其特征是：末端带有6分支，分支分别连接在连接件短钢管(5)上，另一端为劈裂剂注入口。

灌注桩桩头静态破除成孔-灌注一体化装置，其具体施工步骤为如下。

步骤一：将连接件(3)中的带有通长螺纹的短钢管(5)插入金属圆盘(1)通透孔内，并在其两端分别旋入反向螺帽(6)，将其固定在金属圆盘(1)上。

步骤二：将金属钢管(2)顶部管内壁螺纹与连接件短钢管(5)螺纹对齐并拧紧，其余的金属钢管均以此方式依次连接。

步骤三：待混凝土浇筑完成后，吊放本装置，压入桩头部位。

步骤四：等待3h后，吊除本装置，等待混凝土养护。

步骤六：混凝土养护完成后，将6根金属钢管(2)拆下，然后将软管(4)末端的6分支分别与6个连接件短钢管(5)的另一端连接。使用吊放设备将其吊起，并使连接件中的短钢管(5)与桩头形成的劈裂孔对齐，然后通过压浆泵将劈裂剂从软管顶部(4)注入劈裂孔内。