人工挖孔桩的组合式挡砂护壁结构的制作方法

1.本实用新型涉及土木工程的桩基施工技术领域，具体讲是一种在含地下水的砂性土地基中施工人工挖孔桩用的组合式挡砂护壁结构。


背景技术：

2.人工挖孔桩是指用人力挖土并在现场浇注的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩的桩径较粗，最细桩径的也会超过800mm，故能够承载楼层较少且压力较大的结构主体，应用比较普遍。
3.在地下水丰富的砂性土地基中施工人工挖孔桩时，传统的施工方式是采用通长的钢护筒结合潜水泵降水排水以成孔，即将钢护筒插入土体并下沉到桩底标高以起到护壁作用，再由人工挖土至桩底标高，将桩孔的水抽干后放入钢筋笼，浇捣混凝土成桩。传统的施工方法存在两大缺陷。一是由于人工挖孔桩直径大且深，即钢护筒直径大且长，加之砂性土的侧摩阻力大，故钢护筒很难下压到桩底设定标高，操作难度大；二是同样由于钢护筒粗长且砂性土侧摩阻力大，浇注砼料后无法起拔出钢护筒，导致钢护筒滞留在土体内，大幅增加了人工挖孔桩的工程造价，经济性差。
4.为弥补上述传统施工方式的弊端，近年来，行业内普遍采用逐层开挖，挖一层就设置一层挡砂护壁的方法来施工人工挖孔桩。如申请号为200810070391.9的专利的施工方法，每下挖一定高度的土体后，就会环向插接一圈支撑桩片，并绕一圈支撑桩片去缠绕由麻绳、草绳编制的网状围帘，再以上述支撑桩片和网状围帘作为外模，并搭设一圈内模板，然后在外模和内模板之前浇捣一层砼护壁；或者，如申请号为201510549600.8的专利的施工方法，每下挖一定高度的土体后，环向插接一圈钢筋，将麻绳或草绳交叉缠绕在钢筋上构成外模，然后搭设内模板，在外模和内模板之间浇捣砼护壁。上述方法无需插接通长的钢护筒，操作更便捷，也节省了成本。但上述逐层开挖的施工工艺存在同样的弊端。即每次开挖一定距离后，需要在桩孔内现场临时插接一圈多根支撑桩片或竖向钢筋，且插接后还需要临时缠绕护壁的麻绳或草绳等，这样，临时插接和缠绕会增多现场操作步骤，延长工期，更主要的是，会延迟临时挡砂护壁搭设的时间，使得桩孔侧壁土体无支撑暴露时间过长，尤其在地下水丰富的砂性土层内，工人插接支撑并缠绕麻绳的过程中，可能尚未获得遮挡支承保护的孔壁土体就已经发生坍塌了；还有，上述缠绕在各支撑桩片或竖向钢筋外的麻绳等绳索编制的网状围帘，围帘本身的孔洞较大，挡砂护壁防水的效果并不好。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能缩短每层桩孔内挡砂外模的搭设时间，从而降低塌孔风险的人工挖孔桩的组合式挡砂护壁结构。
6.本实用新型的技术解决方案是，提供一种人工挖孔桩的组合式挡砂护壁结构，它包括逐层开挖施工的多个护壁单元，每个护壁单元为上小下大的圆台状；每个护壁单元包括内模板和外模，每个护壁单元的内模板和外模之间绑扎有护壁钢筋笼并浇注有砼护壁，
该护壁钢筋笼由纵向主筋和环向箍筋绑扎而成；外模包括沿周向均匀分布的一圈纵向支撑，上述纵向支撑由纵向钢筋和纵向竹条间隔布设而成，一圈纵向支撑外套合有多道环形竹箍，各道环形竹箍与套合的各根纵向支撑经铁丝绑扎成外模的骨架，该骨架外缠绕有挡砂的麻绳。
7.采用以上结构的人工挖孔桩的组合式挡砂护壁结构与现有技术相比，具有以下优点。
8.带上述组合式挡砂护壁结构的人工挖孔桩的施工过程为，开挖前，在孔外用环形竹箍与纵向支撑绑扎骨架，并缠绕麻绳构成整体式的外模；再逐层开挖，挖一层桩孔就同步施工一层的组合式挡砂护壁结构；具体的说，每挖出一层上小下大的圆台状桩孔后，就将在孔外预制好的外模吊运至孔内作为外部临时支护结构以阻挡砂性土质的孔壁坍塌，并在外模内侧绑扎护壁钢筋笼，然后搭设一圈由圆筒形模板和环形方木楞组成的内模板，再在内模板和外模之间浇捣砼护壁，待砼护壁干硬后拆掉内模板，此时内圈的砼护壁和外圈的外模构成了该层桩孔上小下大的圆台状组合式挡砂护壁结构；继续下挖下一层圆台状桩孔，用同样的步骤施工下一层圆台状组合式挡砂护壁结构，直至施工到桩底设计标高。
9.结合以上施工过程分析可知，由于上述外模的骨架由纵向竹条、纵向钢筋和环形竹箍绑扎而成，纵向钢筋保证骨架具备基本的强度，而纵向竹条和环形竹箍又使骨架具备了一定的弹性和压缩形变量；这样，既可以作为外部临时支撑以承载抵御土侧压力防止坍塌，又可以在挖孔前在工地地面或工厂厂房内预先绑扎并缠绕好麻绳构成外模，并在逐层下挖到位挖出上小下大的圆台状桩孔后，将孔外预制的外模整体吊运至桩孔内；且正是由于外模具备弹性，故能将其小幅度压缩使其越过桩孔上部最小口顺利进入圆台状桩孔内；从而实现了桩孔侧壁临时支护结构的快速搭建，其操作方便，施工速度快，缩短了工期，更重要的是减少了桩孔侧壁土体无支撑暴露时间，降低了塌孔概率。
10.作为优选，麻绳为一根，该麻绳逐圈连续缠绕在骨架外，且相邻圈的麻绳相互靠拢；这样，上述麻绳连续并排缠绕在骨架外圆周上，且相邻两圈麻绳缠绕细密紧致，间隙小，防水挡砂效果理想。况且，上述优点是基于外模在孔外整体预制的优点而衍生出的，正是由于麻绳也是在孔外预先缠绕的，所以有充裕的时间去充分细致的缠绕麻绳，使其缠绕得细密紧致，而无需在孔内现场仓促缠绕，自然不担心缠绕时间过长会延长桩侧土体无支撑暴露时间，进而确保外模的挡砂护壁防水效果。
11.作为又一种优选，每个护壁单元的纵向主筋下端伸出该护壁单元的砼护壁，且该护壁单元的纵向主筋下端与下一层护壁单元的纵向主筋上端相互搭接；这样，可以增强上下相邻的两层砼护壁的连接效果，提高组合式挡砂护壁结构的整体性；且纵向主筋下端延长后，也不会阻扰到下一层外模的安装，这是因为外模本身具备弹性和压缩余量，将下一层外模压缩使其越过下一层圆台状桩孔的上口进入到下一层桩孔内以后，继续下压外模，使其低于上一层纵向主筋下端，这样，下一层的外模径向外扩的过程不会被上一层的纵向主筋阻挡，直至下一层外模沿横向完全扩开越过上一层纵向主筋下端后，不再下压下一层外模，故下一层外模沿高度向回弹，下一层圆台状桩孔的外模安装到位。
12.作为再一种优选，每个护壁单元的纵向主筋下端旋合有一个内螺纹套管，该内螺纹套管的下口与该护壁单元的砼护壁底端平齐；该内螺纹套管的下口旋合有一根接驳钢筋，该接驳钢筋与下一层护壁单元的纵向主筋上端相互搭接；这样，该结构同样能满足上下
相邻的两层砼护壁的连接效果，提高组合式挡砂护壁结构的整体性；而且，该结构的装配过程更加方便，在下一层的外模完全扩开装入下一层的圆台状桩孔之后，将上一层护壁单元的各个内螺纹套管下口的堵塞物拔出，再在上一层护壁单元的各个内螺纹套管下口旋入接驳钢筋，然后再搭设下一层的护壁钢筋笼，将接驳钢筋与下一层护壁单元的纵向主筋上端相互搭接，故上述操作无需像前一个实施例一样下压下一层的外模，不担心下一层外模外扩被上一层的纵向主筋下端遮挡的问题。
附图说明
13.图1是本实用新型人工挖孔桩的一个护壁单元的组合式挡砂护壁结构的结构示意图。
14.图2是图1的爆炸结构示意图。
15.图3是本实用新型人工挖孔桩的组合式挡砂护壁结构实施例1的侧剖视结构示意图。
16.图4是图3中a部分的放大结构示意图。
17.图5是本实用新型人工挖孔桩的组合式挡砂护壁结构实施例2的侧剖视结构示意图。
18.图6是图5中b部分的放大结构示意图。
19.图中所示1、内模板，1.1、圆筒形模板，1.2、环形方木楞，2、护壁钢筋笼，2.1、纵向主筋，2.2、环向箍筋，3、砼护壁，4、纵向钢筋，5、纵向竹条，6、环形竹箍，7、骨架，8、麻绳，9、内螺纹套管，10、接驳钢筋。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
21.如图1～图4所示，本实用新型人工挖孔桩的组合式挡砂护壁结构的实施例1，它包括逐层开挖施工的多个护壁单元，每个护壁单元为上小下大的圆台状。
22.每个护壁单元包括内模板1和外模，每个护壁单元的内模板1由一圈圆筒形模板1.1和环形方木楞1.2组成。每个护壁单元的内模板1和外模之间绑扎有护壁钢筋笼2并浇注有砼护壁3，该护壁钢筋笼2由纵向主筋2.1和环向箍筋2.2绑扎而成。
23.每个护壁单元的外模包括沿周向均匀分布的一圈纵向支撑，上述纵向支撑由纵向钢筋4和纵向竹条5间隔布设而成，一圈纵向支撑外套合有多道环形竹箍6，各道环形竹箍6与被上述环形竹箍6套合的各根纵向支撑经铁丝绑扎成外模的骨架7，该骨架7外缠绕有挡砂的麻绳8。
24.麻绳8为一根，该麻绳8逐圈连续缠绕在骨架7外，且相邻圈的麻绳8相互靠拢。
25.每个护壁单元的纵向主筋2.1下端伸出该护壁单元的砼护壁3，且该护壁单元的纵向主筋2.1下端与下一层护壁单元的纵向主筋2.1上端相互搭接。
26.如图5、图6所示，本实用新型人工挖孔桩的组合式挡砂护壁结构的实施例2，它与上一个实施例的区别在于，每个护壁单元的纵向主筋2.1下端不再伸出砼护壁3，而是在每个护壁单元的纵向主筋2.1下端旋合有一个内螺纹套管9，该内螺纹套管9的下口与该护壁单元的砼护壁3底端平齐；该内螺纹套管9的下口旋合有一根接驳钢筋10，该接驳钢筋10与
下一层护壁单元的纵向主筋2.1上端相互搭接。