一种预埋件及其使用方法
阅读说明：本技术 一种预埋件及其使用方法 (Embedded part and using method thereof ) 是由 李小毅 熊志富 唐雄 唐忠林 唐贤金 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种预埋件,包括依次连接的内锚固段、固连段和外锚固段；内锚固段嵌设于钢筋笼内,内锚固段在钢筋笼轴向上的投影沿钢筋笼的周向延伸,内锚固段与钢筋笼的内壁连接；固连段贯穿钢筋笼的侧壁；外锚固段与钢筋笼的外壁贴合。还提供了上述预埋件的使用方法,包括以下步骤：将内锚固段嵌设在钢筋笼内并将其沿钢筋笼的周向固定在该钢筋笼内侧面；将安装有预埋件的钢筋笼放入桩孔内,进行混凝土浇筑以形成桩基；基坑挖至环框梁高度时,破除桩基混凝土使得外锚固段充分暴露；外锚固段扳直水平状态。本发明通过在桩基中设置预埋件的方式安装环框梁,固定牢靠,施工效率高,并且可大大节省成本。(The invention provides an embedded part, which comprises an inner anchoring section, a fixed connection section and an outer anchoring section which are connected in sequence; the inner anchoring section is embedded in the reinforcement cage, the projection of the inner anchoring section in the axial direction of the reinforcement cage extends along the circumferential direction of the reinforcement cage, and the inner anchoring section is connected with the inner wall of the reinforcement cage; the fixed connection section penetrates through the side wall of the reinforcement cage; the outer anchoring section is attached to the outer wall of the reinforcement cage. The use method of the embedded part is further provided, and the use method comprises the following steps: embedding the inner anchoring section in the reinforcement cage and fixing the inner anchoring section on the inner side surface of the reinforcement cage along the circumferential direction of the reinforcement cage; placing the reinforcement cage provided with the embedded part into the pile hole, and pouring concrete to form a pile foundation; when the foundation pit is dug to the height of the ring frame beam, pile foundation concrete is broken to fully expose the outer anchoring section; the outer anchoring section is straightened to be in a horizontal state. The ring frame beam is installed in the mode that the embedded parts are arranged in the pile foundation, so that the fixing is firm, the construction efficiency is high, and the cost can be greatly saved.)
技术领域
本发明涉及建筑施工
技术领域
，具体而言，涉及一种预埋件及其使用方法。背景技术
城市发展，受制于土地因素较大，因此地下空间的应用已成为当前城市建设的重要组成部分，而对于地下空间应用最为典型的则莫过于地下轨道交通的建设。在进行地铁轨道挖掘过程中，需要在其轨道沿线挖掘竖井，竖井的支护结构形式多为排桩加冠梁3加环框梁2的结构，其结构如图1所示。为了便于在桩基1上施做环框梁2，在竖井挖掘过程中，到达环框梁2设计高度时停止挖掘，并将桩基1靠近环框梁2侧凿开，使得桩基1的钢筋笼11暴露，从而在钢筋笼11上焊接连接组件，用于固定环框梁2。
现有技术中，如图2所示，钢筋笼11至少包括主筋111、箍筋112和内加强筋113。按照前述方法施做环框梁2时，首先，环框梁2与桩基1钢筋笼11的连接点集中在该钢筋笼11靠近环框梁2一侧的几个主筋111上，即环框梁2与桩基1的连接强度取决于这几个主筋111，因此整体上桩基1受力不均匀；其次，为了保证连接组件的安装数量，需要将桩基1大量凿开，一方面影响桩基1的强度，另一方面增加了工作人员的工作量；最后，后期凿开的钢筋笼11上粘接有混凝土，影响连接组件的焊接强度。
现有技术中还有在桩基中预埋连接件的方式，通过后期破除桩基混凝土将预埋件暴露出来后与环框梁进行固定连接。但受制于预埋件的设计，在将预埋件与钢筋笼固定时其容易与钢筋笼自身的结构发生干涉，主要体现在与钢筋笼的内加强筋之间的干涉，导致预埋件与钢筋笼焊接难度大，影响在钢筋笼中浇筑混凝土，并且传统预埋件与钢筋笼的连接点多集中在环框梁侧，使得钢筋笼受力不均，安全性欠佳。
鉴于此，特提出本申请。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明的第一个目的在于提供一种预埋件，其结构合理，便于与钢筋笼配合连接，便于将钢筋笼与环框梁可靠地连接为一个有机整体。
本发明的第二个目的在于提供一种预埋件的使用方法，其通过设置预埋件的方式用于钢筋笼与环框梁的连接，效率高、强度高、成本低。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种预埋件，包括依次连接的内锚固段、固连段和外锚固段；所述内锚固段嵌设于钢筋笼内，所述内锚固段在所述钢筋笼轴向上的投影沿所述钢筋笼的周向延伸，所述内锚固段与所述钢筋笼的内壁连接；所述固连段贯穿所述钢筋笼的侧壁；所述外锚固段与所述钢筋笼的外壁贴合。
根据一种优选实施方式，所述钢筋笼呈圆柱状，所述内锚固段的外形呈沿所述钢筋笼的周向延伸的圆弧状。
根据一种优选实施方式，所述圆弧与所述钢筋笼同心。
根据一种优选实施方式，所述外锚固段以沿所述钢筋笼的轴向延伸的方式与所述钢筋笼的外壁贴合。
一种预埋件的使用方法，包括以下步骤：
S1.预埋件安装：将内锚固段嵌设在钢筋笼内并将其沿所述钢筋笼的周向固定在该钢筋笼内侧面；
S2.预埋件埋设：将安装有所述预埋件的钢筋笼放入桩孔内，进行混凝土浇筑以形成桩基；
S3.预埋件凿出：基坑挖至环框梁高度时，破除桩基混凝土使得外锚固段充分暴露；
S4.预埋件扳直：将外锚固段扳直水平状态。
根据一种优选实施方式，所述S1包括如下步骤：
A1.在所述钢筋笼的外壁上依据所述环框梁设计位置标示所述预埋件的安装中心点；
A2.在钢筋笼外壁上以所述中心点为中心，绕所述钢筋笼的中心轴左右不超过45°划定所述预埋件的安装区域；
A3.在所述钢筋笼上安装多个所述预埋件，使得所述预埋件的所述外锚固段处于所述安装区域内并与所述钢筋笼外壁贴合；
A4.采用焊接的方式将所述内锚固段与所述钢筋笼周向的多个主筋连接。
根据一种优选实施方式，所述S2步骤中，在进行混凝土浇筑前调整钢筋笼位置使得所述中心点靠近所述环框梁一侧分布。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
(1)本发明通过设置预埋件的方式用于环框梁安装，其加工简单、安装方便、后续施工利用率高，极大减少焊工工作量，节约大量焊条、钢筋原材消耗，减少施工投入，提高施工效益，并且优化结构整体受力，降低基坑开挖安全风险，为深基坑桩基预埋件施工提供新的思路和方法。
(2)本发明预埋件的内锚固段用于将预埋件与钢筋笼连接，其在钢筋笼轴向上的投影沿所述钢筋笼的周向延伸，一方面可以避免在预埋件固定过程中与钢筋笼的内加强筋产生干涉，便于预埋件的安装，在此基础上再将内锚固段与主筋贴合连接，可减小预埋件在水平方向对钢筋笼内部空间的影响，从而便于后续对钢筋笼进行混凝土浇筑；另一方面，内锚固段与钢筋笼的连接点分散在钢筋笼周向的多个主筋上，固定牢靠，施做环框梁时，预埋件作用后钢筋的受力点分散且均匀，安全性好，并且预埋件除了与主筋连接外，还被浇筑在钢筋笼内的混凝土固定，强度高。
(3)本发明预埋件的外锚固段与所述钢筋笼的外壁贴合后可避免其在钢筋笼放入桩孔过程中出现卡死桩孔内壁的情况。
(4)本发明预埋件适用性极强，不受钢筋笼其他构件制约，其尺寸也可随不同桩径和设计要求进行调整，几乎可用于所有预埋筋的灌注桩基工程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明中竖井支护的正视结构示意图；
图2为本发明中钢筋笼的正视结构示意图；
图3为本发明中钢筋笼的俯视结构示意图；
图4为本发明所提供的预埋件的立体结构示意图；
图5为本发明所提供的预埋件与钢筋笼配合安装的正视结构示意图；
图6为本发明所提供的预埋件与钢筋笼配合安装的俯视结构示意图；
图7为本发明所提供的预埋件与钢筋笼配合安装的立体结构示意图；
图8为本发明所提供的另一种形态的预埋件的立体结构示意图。
图标：1-桩基，11-钢筋笼，111-主筋，112-箍筋，113-内加强筋，2-环框梁，3-冠梁，41-外锚固段，42-固连段，43-内锚固段，5-中心点,α-右夹角,β-左夹角。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1至图3，支护结构为多个桩基1并列形成排桩，为使其结构稳定，在排桩的顶端配置有连接各桩基1的冠梁3，在排桩的竖直方向间隔设置有多个用于连接各桩基1的环框梁2。钢筋笼11至少包括由若干根呈周向分布的主筋111构成的框架，框架外侧套设有沿主筋111轴向间隔分布的多个箍筋112，框架内设置有沿主筋111轴向间隔分布的多个内加强筋113；多个箍筋112等距均布，多个内加强筋113等距均布。鉴于现有技术的缺陷，通过将连接组件预埋的方式克服上述问题。
请参照图4至图7，一种预埋件，包括依次连接的内锚固段43、固连段42和外锚固段41；内锚固段43嵌设于钢筋笼11内，内锚固段43在钢筋笼11轴向上的投影沿钢筋笼11的周向延伸，内锚固段43与钢筋笼11的内壁连接；固连段42贯穿钢筋笼11的侧壁；外锚固段41与钢筋笼11的外壁贴合。这里的内锚固段43用于将预埋件与钢筋笼11连接，其在钢筋笼11轴向上的投影沿钢筋笼11的周向延伸，一方面可以避免在预埋件固定过程中与钢筋笼11的内加强筋113产生干涉，便于预埋件的安装，在此基础上再将内锚固段43与主筋111贴合连接，可减小预埋件在水平方向对钢筋笼11内部空间的影响，从而便于后续对钢筋笼11进行混凝土浇筑；另一方面，内锚固段43与钢筋笼11的连接点分散在钢筋笼11周向的多个主筋111上，固定牢靠，施做环框梁2时，预埋件作用后钢筋的受力点分散且均匀，安全性好，并且预埋件除了与主筋111连接外，还被浇筑在钢筋笼11内的混凝土固定，强度高。外锚固段41与钢筋笼11的外壁贴合后可避免其在钢筋笼11放入桩孔过程中出现卡死桩孔内壁的情况。
在使用时，首先通过将内锚固段43固定在钢筋笼11内部实现预埋件与钢筋笼11的连接，然后将其连同钢筋笼11一起放入桩孔中进行浇筑，随后在竖井或者基坑挖掘过程中，到达环框梁2设计高度时，将外锚固段41从浇筑体中凿出，用于环框梁2固定。
本实施例中，钢筋笼11呈圆柱状，内锚固段43的外形呈沿钢筋笼11的周向延伸的圆弧状。进一步地，圆弧与钢筋笼11同心。在安装过程中便于内锚固段43与钢筋笼11周向的多个主筋111充分贴合，从而有利于工作人员将其与钢筋笼11焊接。本实施例中，内锚固段43与主筋111以点焊的方式连接，减轻了工作人员的工作强度，有利于提升工作效率。
如图4所示，外锚固段41以沿钢筋笼11的轴向延伸的方式与钢筋笼11的外壁贴合。具体的，如图5所示，优选的，内锚固段43呈与钢筋笼11轴向横截面相适配的圆弧状，固连段42呈圆柱体状，其中轴线穿过内锚固段43圆弧轮廓的圆心，外锚固段41呈圆柱体状，其中轴线与内锚固段43圆弧轮廓所在的平面垂直。在后续使用过程中，需将从桩基1中凿出的外锚固段41扳直使用。本实施例中，预埋件的内锚固段43、固连段42和外锚固段41一体成型，为钢筋弯折而成。
需要说明的是，内锚固段43在钢筋笼11轴向上的投影轮廓形状取决于钢筋笼11在其轴向上的截面形状，从而便于内锚固段43与钢筋笼11适配安装。例如，当钢筋笼11的截面形状为矩形时，内锚固段43在钢筋笼11轴向上的投影轮廓形状为矩形轮廓的全部或者一部分。
如图8所示，在某些实施例中，内锚固段43的形状为螺旋状。
本实施例还提供了上述预埋件的使用方法，包括以下步骤：
S1.预埋件安装：将内锚固段43嵌设在钢筋笼11内并将其沿钢筋笼11的周向固定在该钢筋笼11内侧面；
S2.预埋件埋设：将安装有预埋件的钢筋笼11放入桩孔内，进行混凝土浇筑以形成桩基1；
S3.预埋件凿出：基坑挖至环框梁2高度时，破除桩基1混凝土使得外锚固段41充分暴露；
S4.预埋件扳直：将外锚固段41扳直水平状态，将其伸入环框梁2内部，使得环框梁2与桩基1连接为一个整体。
具体的，S1包括如下步骤：
A1.在钢筋笼11的外壁上依据环框梁2设计位置标示预埋件的安装中心点5；
A2.在钢筋笼11外壁上以中心点5为中心，绕钢筋笼11的中心轴左右不超过45°，上下范围边线以环框梁2边界减少10-15cm为宜划定预埋件的安装区域，具体如图6所示，右夹角α和左夹角β均不超过45°；
A3.在钢筋笼11上安装多个预埋件，使得预埋件的外锚固段41处于安装区域内并与钢筋笼11外壁贴合；
A4.采用焊接的方式将内锚固段43与钢筋笼11周向的多个主筋111连接。
上述步骤中，安装在钢筋笼11上的多个预埋件均匀分布，主要体现在外锚固段41于安装区域内均匀分布，从而便于后期其与环框梁2的安装固定。
需要说明的是，S2步骤中，在进行混凝土浇筑前调整钢筋笼11位置使得中心点5靠近环框梁2一侧分布。并且在此过程中，钢筋笼11下放到设计标高后，采用吊筋将钢筋笼11固定，避免其下沉及偏转，保证安装精度，并且在混凝土浇筑时，速度不宜过快，防止钢筋笼11发生上浮的现象。
具体的，在S3步骤中，采用人工风镐对环框梁2位置的桩基1混凝土进行破除，使得外锚固段41充分暴露，此过程中应当及时洒水降尘，避免环境污染。
综上，本发明通过设置预埋件的方式用于环框梁2安装，其加工简单、安装方便、后续施工利用率高，极大减少焊工工作量，节约大量焊条、钢筋原材消耗，减少施工投入，提高施工效益，并且优化结构整体受力，降低基坑开挖安全风险，为深基坑桩基1预埋件施工提供新的思路和方法；并且该预埋件适用性极强，不受钢筋笼11其他构件制约，其尺寸也可随不同桩径和设计要求进行调整，几乎可用于所有预埋筋的灌注桩基1工程。
此外，本发明还提供了上述预埋件的加工方法，包括如下步骤：
B1.截取钢筋段，依据预设尺寸在该钢筋段轴向划第一点和第二点，将钢筋段在其轴向划分为内锚固段43、固连段42和外锚固段41；
B2.依据对应钢筋笼11的轴向截面形状，将内锚固段43弯折以使得所其能够与钢筋笼11内壁在周向贴合；
B3.依据对应钢筋笼11的轴向截面形状，将外锚固段41弯折以使得其在内锚固段43与钢筋笼11内壁在周向贴合的条件下能够与钢筋笼11的外壁贴合。
进一步地，B2步骤中，内锚固段43的形状与钢筋笼11的轴向截面形状一致。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。