1.本发明属于涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置。


背景技术：

2.全套管灌注桩施工具有对地层扰动小、机械化水平高等优势，在既有敏感建构筑物众多的复杂城市环境中，常作为各类深大基坑近接施工时首选的围护结构形式。然而全套管灌注桩施工过程中，常出现钢筋笼上浮、偏位的问题，究其原因主要在于以下两方面。混凝土从导管流出，自下而上灌注混凝土时，对钢筋笼产生较大的冲击力，易造成钢筋笼上浮、偏位；此外，当钢套管向上拔出过程中，对流塑性(未凝固)混凝土产生较大的摩擦力，从而带动钢筋笼上浮。
3.钢筋笼上浮会直接影响全套管灌注桩的承载能力，对围护结构工程质量产生极大危害。避免全套管灌注桩钢筋笼上浮、偏位的常规思路是，对钢筋笼进行预加重力或减摩处理。专利cn212316904u通过施加配重块的方式避免钢筋笼上浮，但其配重装置部件多、占用空间大；专利cn211006647u通过在钢筋笼外侧布置若干圆环与套管接触，以减小相互摩擦，但该装置安装复杂，且不可回收再利用，施工成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置。
5.本发明解决技术问题所采用的方案是，一种全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，包括中空重力杵、限位减摩环、桩帽，所述限位减摩环套装在中空重力杵外并与之连接固定，桩帽安装在中空重力杵下端，中空重力杵经桩帽与钢筋笼上端连接固定，限位减摩环外周圆周均布的安装有若干滚动钢珠，所述中空重力杵内部设置有用于灌注作业的预留导管孔。
6.进一步的，所述中空重力杵上端设置有吊装环。
7.进一步的，所述桩帽下端设置有与钢筋笼的主筋相对应的孔位，桩帽经孔位连接钢筋笼的主筋。
8.进一步的，所述限位减摩环由上至下间隔设置至少两个。
9.进一步的，所述限位减摩环为钢圈，滚动钢珠经球座安装在钢圈外周。
10.进一步的，滚动钢珠表面涂覆有润滑油。
11.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，可重复利用，依靠中空重力杵提供重力和限位减摩环的减摩限位作用，避免了混凝土灌注过程中钢筋笼易上浮、偏位的工程难点，有利于高质量完成全套管灌注桩成桩工作，保证了基坑围护结构的安全、可靠。
附图说明
12.下面结合附图对本发明专利进一步说明。
13.图1为全套管灌注桩高质量施工示意图。
14.图2为抗浮限位装置的示意图。
15.图3为中空重力杵的示意图。
16.图4为限位减摩环的示意图。
17.图5为桩帽的示意图。
18.图中：1-抗浮限位装置；11-中空重力杵；111-导管孔；112-吊装环；12-限位减摩环；121-钢圈；122-滚动钢珠；13-桩帽；131-钢筋孔位；2-钢套管；3-导管；4-钢筋笼；5-全套管全回转钻机。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1-5所示，一种全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，包括中空重力杵11、限位减摩环12、桩帽13，所述限位减摩环套装在中空重力杵外并与之连接固定，桩帽安装在中空重力杵下端，中空重力杵安放在桩帽上，依靠其自身重力提供竖向压力，避免钢筋笼上浮，中空重力杵经桩帽与钢筋笼4上端连接固定，限位减摩环外周圆周均布的安装有若干滚动钢珠122，所述中空重力杵内部设置有用于灌注作业的预留导管孔111，施工时，滚动钢珠与钢套管2内壁保持光滑接触，减小钢套管上拔对中空重力杵的摩擦作用。
21.在本实施例中，中空重力杵由混凝土制成，能够依靠自身重力提供竖向压力，避免钢筋笼上浮。
22.在本实施例中，所述中空重力杵上端设置有吊装环，便于起吊。
23.在本实施例中，所述桩帽外径略大于中空重力杵外径，由钢材制成，桩帽下端设置有与钢筋笼的主筋相对应的孔位131，桩帽经孔位连接钢筋笼的主筋。
24.在本实施例中，所述限位减摩环由上至下间隔设置至少两个。
25.在本实施例中，所述限位减摩环为钢圈121，滚动钢珠经球座安装在钢圈外周。
26.在本实施例中，滚动钢珠表面涂覆有润滑油。
27.使用步骤如下：
28.步骤一：通过全套管全回转钻机5和钢套管进行灌注桩成孔工作，利用钻机提供压力和扭转力，使钢套管逐渐向下移动并切削土体，同时通过抓斗吊出套管内土体，直至到达设计深度；
29.步骤二：将安装有桩帽的钢筋笼吊放入成孔中，并将其调整至预设位置；
30.步骤三：在中空重力杵外侧安装若干限位减摩环，并吊放入钢套管中，将其安放在桩帽上；
31.步骤四：混凝土灌注装置(机械)就位后，下放导管3并灌注混凝土，同时缓慢向上拔出钢套管；在这过程中由于本抗浮限位装置的重力、限位作用，能够避免钢筋笼上浮、偏
位，待混凝土灌注到接近桩顶时，吊起中空重力杵 (含限位减摩环)，后继续灌注至桩顶；
32.步骤五：施工完成后，将所有装置(机械)移至下一桩位，进行其他全套管灌注桩施工。
33.本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
34.在本专利的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
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，仅是为了便于描述本专利，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专利的限制。
35.上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。


技术特征：
1.一种全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，其特征在于：包括中空重力杵、限位减摩环、桩帽，所述限位减摩环套装在中空重力杵外并与之连接固定，桩帽安装在中空重力杵下端，中空重力杵经桩帽与钢筋笼上端连接固定，限位减摩环外周圆周均布的安装有若干滚动钢珠，所述中空重力杵内部设置有用于灌注作业的预留导管孔。2.根据权利要求1所述的全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，其特征在于：所述中空重力杵上端设置有吊装环。3.根据权利要求1所述的全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，其特征在于：所述桩帽下端设置有与钢筋笼的主筋相对应的孔位，桩帽经孔位连接钢筋笼的主筋。4.根据权利要求1所述的全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，其特征在于：所述限位减摩环由上至下间隔设置至少两个。5.根据权利要求1所述的全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，其特征在于：所述限位减摩环为钢圈，滚动钢珠经球座安装在钢圈外周。6.根据权利要求1所述的全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，其特征在于：所述滚动钢珠表面涂覆有润滑油。

技术总结
本发明涉及一种全套管灌注桩钢筋笼的抗浮限位装置，包括中空重力杵、限位减摩环、桩帽，所述限位减摩环套装在中空重力杵外并与之连接固定，桩帽安装在中空重力杵下端，中空重力杵经桩帽与钢筋笼上端连接固定，限位减摩环外周圆周均布的安装有若干滚动钢珠，所述中空重力杵内部设置有用于灌注作业的预留导管孔，本装置结构简单，设计合理，可重复利用，依靠中空重力杵提供重力和限位减摩环的减摩限位作用，避免了混凝土灌注过程中钢筋笼易上浮、偏位的工程难点，有利于高质量完成全套管灌注桩成桩工作，保证了基坑围护结构的安全、可靠。可靠。可靠。


技术研发人员：关振长 黄金峰 康林 罗嵩 白伟 杨鑫 李展峰
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2022/2/8