本實(shí)用新型屬于樁基結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別是8字形旋挖樁定位器。

背景技術(shù)：

抵抗水平推力的樁基結(jié)構(gòu)截面形式現(xiàn)行使用的有圓形和矩形。同體積的圓形樁比矩形樁的抗彎剛度小得多，且矩形樁采用非對(duì)稱布置鋼筋，圓形樁采用對(duì)稱布置鋼筋，所以圓形樁的鋼筋用量比矩形樁的大得多，總成本也高很多。然而，矩形樁僅能依靠人工挖孔成型，存在安全隱患，特別是遇到流沙淤泥等不良土質(zhì)，很多地區(qū)已經(jīng)嚴(yán)格限制使用人工挖孔灌注樁。因此，研究一種受力情況和矩形樁相似、能實(shí)現(xiàn)機(jī)械施工成孔、提高安全和降低工程造價(jià)的旋挖樁非常必要，而其須配套使用定位器以保證施工質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種定位準(zhǔn)確、能減少誤差、保證旋挖樁的垂直度和平整度、提高旋挖樁質(zhì)量和施工效率、結(jié)構(gòu)簡單的8字形旋挖樁定位器。

本實(shí)用新型以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

8字形旋挖樁定位器，所述定位器是由第一定位器和第二定位器通過第一螺栓3連接而成；

第一定位器包括第一外殼和第一鋼板，第一外殼為中空柱狀，其橫截面為8字形的下半環(huán)；第一外殼的頂邊分別設(shè)有兩個(gè)第一螺栓孔；

第二定位器包括第二外殼，第二外殼為中空柱狀，其橫截面為8字形的上半環(huán)，第二外殼的底邊分別設(shè)有兩個(gè)第二螺栓孔；第二外殼內(nèi)設(shè)有圓環(huán)結(jié)構(gòu)，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)的外環(huán)的外壁和第二外殼的內(nèi)壁之間焊接第二鋼板；該圓環(huán)結(jié)構(gòu)的外環(huán)與內(nèi)環(huán)之間連接有軸承；該圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)環(huán)內(nèi)壁分別連接一個(gè)正方體結(jié)構(gòu)的四條棱邊，所述正方體結(jié)構(gòu)為中空；正方體結(jié)構(gòu)套接旋挖機(jī)的鉆桿頭部。

所述第一外殼內(nèi)設(shè)有第一鋼板，第一鋼板兩側(cè)邊分別焊接第一外殼的內(nèi)壁。

所述第一鋼板有兩塊，兩塊第一鋼板成十字交叉，每塊第一鋼板的兩側(cè)邊分別焊接第一外殼的內(nèi)壁。

所述第二外殼、圓環(huán)結(jié)構(gòu)和正方體結(jié)構(gòu)均由鋼板焊接而成。

所述鋼板厚度為8mm。

所述第二鋼板有四塊，對(duì)稱分布于圓環(huán)結(jié)構(gòu)的外環(huán)的外壁和第二外殼的內(nèi)壁之間。

所述第一定位器和第二定位器等高，高度均為300-500mm高。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型的定位器定位準(zhǔn)確、能減少誤差、保證旋挖樁的垂直度和平整度、提高旋挖樁質(zhì)量和施工效率、結(jié)構(gòu)簡單。定位器中的正方體結(jié)構(gòu)能保護(hù)價(jià)格昂貴的旋挖機(jī)鉆桿頭部，延長鉆桿頭部的壽命。使用該定位器施工的8字形旋挖樁，等面積的鋼筋混凝土樁,8字形旋挖樁的剛度是圓形樁的1.8倍；等剛度的鋼筋混凝土樁,8字形旋挖樁的抗彎強(qiáng)度比圓形樁高,可節(jié)省混凝土26％、鋼筋34％-40％，總共可節(jié)省總造價(jià)18％-22％，水平推力越大效果越明顯。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型定位器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A-A向剖面圖。

圖3是圖1中第一定位器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖1中第二定位器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，3_1:第一定位器，3_2：第二定位器，1：第一外殼，2：第二外殼，3：第一螺栓，4：第一鋼板，5：圓環(huán)結(jié)構(gòu)，6：正方體結(jié)構(gòu)，7：軸承，8：第二鋼板，9：旋挖機(jī)的鉆桿頭部，10：第二螺栓，11：第一螺栓孔，12：第二螺栓孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。

如圖1-4所示，本實(shí)用新型8字形旋挖樁定位器，所述定位器是由第一定位器3_1和第二定位器3_2通過第一螺栓3連接而成。

第一定位器3_1包括第一外殼1和第一鋼板4，第一外殼1為中空柱狀，其橫截面為8字形的下半環(huán)；第一外殼1的頂邊分別設(shè)有兩個(gè)第一螺栓孔11；第一外殼1內(nèi)設(shè)有兩塊第一鋼板4，兩塊第一鋼板4成十字交叉，每塊第一鋼板4的兩側(cè)邊分別焊接第一外殼1的內(nèi)壁。

第二定位器3_2包括第二外殼2，第二外殼2為中空柱狀，其橫截面為8字形的上半環(huán)，第二外殼2的底邊分別設(shè)有兩個(gè)第二螺栓孔12，第一螺栓3通過第一螺栓孔11和第二螺栓孔12連接第一定位器3_1和第二定位器3_2；第二外殼2內(nèi)設(shè)有圓環(huán)結(jié)構(gòu)5，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)5的外環(huán)的外壁和第二外殼2的內(nèi)壁之間對(duì)稱分布有四塊第二鋼板8，每塊第二鋼板8的兩側(cè)邊分別焊接圓環(huán)結(jié)構(gòu)5的外環(huán)的外壁和第二外殼2的內(nèi)壁。該圓環(huán)結(jié)構(gòu)5的外環(huán)與內(nèi)環(huán)之間連接有軸承7；正方體結(jié)構(gòu)6的四條棱邊分別焊接該圓環(huán)結(jié)構(gòu)5的內(nèi)環(huán)內(nèi)壁，正方體結(jié)構(gòu)6為中空；正方體結(jié)構(gòu)6套在旋挖機(jī)的鉆桿頭部9外，兩根第二螺栓10分別橫穿過鉆桿頭部9，第二螺栓10的兩端分別連接正方體結(jié)構(gòu)6的兩內(nèi)側(cè)壁。所述第二外殼2、圓環(huán)結(jié)構(gòu)5和正方體結(jié)構(gòu)6均由厚度為8mm的鋼板焊接而成。

所述第一定位器3_1和第二定位器3_2等高，高度均為300-500mm高。

使用本實(shí)施例的定位器旋挖8字形樁孔的步驟：

第一、按施工平面圖放線、定位，標(biāo)明樁位、編號(hào)和施工順序。8字形旋挖樁單孔的直徑D,二個(gè)樁孔的重疊弦高C；

第二、施工第一樁孔：通過旋挖、泥漿護(hù)壁成孔后，對(duì)中心位置、孔徑、孔深、垂直度進(jìn)行驗(yàn)收，合格后再進(jìn)行第二樁孔作業(yè)；

第三、施工第二樁孔：第一鉆孔與第二鉆孔交接處有一臨空面，第一定位器3_1安裝在第一樁孔中，通過第一螺栓3與第二定位器3_2連接；第二定位器3_2置于第二樁孔中，通過第二螺栓10連接旋挖機(jī)的鉆桿頭部9，旋挖機(jī)工作時(shí)，第一定位器3_1和第二定位器3_2組成的定位器隨著鉆桿一起往下運(yùn)動(dòng)。

第四、第二個(gè)樁孔的旋挖作業(yè)完成后，第一個(gè)樁孔和第二個(gè)樁孔組合為一個(gè)8字形的樁孔，然后卸除定位器并保養(yǎng)。8字形樁孔的中心位置、孔徑、孔深、垂直度、孔底沉渣厚度合格后，吊裝兩個(gè)相交的樁基鋼筋籠進(jìn)入8字形樁孔。最后澆筑混凝土，混凝土強(qiáng)度達(dá)到100％后每一根樁都需要做水平荷載和完整性的檢測。

使用本實(shí)施例的定位器定位準(zhǔn)確、能減少誤差、保證旋挖樁的垂直度和平整度、提高旋挖樁質(zhì)量和施工效率。正方體結(jié)構(gòu)6能保護(hù)價(jià)格昂貴的旋挖機(jī)鉆桿頭部9，延長鉆桿頭部9的壽命。

8字形旋挖樁使用的主要材料：

1、混凝土：因?yàn)榈叵虏糠謽恫捎眯跇妒┕ず湍酀{護(hù)壁，所以使用C25-C40水下混凝土；地上部分樁采用立模現(xiàn)搗，使用C25-C40混凝土。

2、鋼筋：樁基鋼筋籠采用普通鋼筋HPB300，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy＝270N/mm²；普通鋼筋HRB400，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy＝360N/mm²；普通鋼筋HRB500，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy＝435N/mm²。

結(jié)構(gòu)計(jì)算比較：

第一、比較等截面積的8字形旋挖樁和圓形旋挖樁的剛度EI。

設(shè)已知8字形旋挖樁單孔的直徑D,二個(gè)樁孔的重疊弦高C,截面積A，截面對(duì)X軸慣性矩Ix₈，利用截面積相等，A＝πd²/4,求出圓形旋挖樁截面的直徑d，圓形截面對(duì)X軸的慣性矩Ix_o＝πd⁴/64，同種材料的彈性模量E相等。經(jīng)過比較計(jì)算EIx₈/EIx_o，得出等面積的鋼筋混凝土樁，8字形旋挖樁的剛度是圓形旋挖樁的1.8倍。

第二、比較等剛度(EI)值相等情況下，8字形旋挖樁和圓形旋挖樁的強(qiáng)度及工程造價(jià)。

設(shè)已知8字形旋挖樁單孔的直徑D,二個(gè)樁孔的重疊弦高C,截面積A,截面對(duì)X軸的慣性矩I_x，剛度為EI_x，圓形旋挖樁的剛度EIx_o值和8字形旋挖樁的EIx₈值相等，求圓形旋挖樁的直徑d，則EIx_o＝E*πd⁴/64求出d值。

分別計(jì)算8字形旋挖樁、圓形樁的內(nèi)力、配筋、位移。假設(shè)剛度相等、外部條件和物理參數(shù)同等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)樁的懸臂長度從7米到10米時(shí)，位移值大約相等，但是，8字形旋挖樁比圓形旋挖樁的受力好強(qiáng)度高，可節(jié)省混凝土26％，鋼筋34％-40％，考慮施工費(fèi)用，總共可以節(jié)省造價(jià)18％-22％。

結(jié)論：(1)等體積的鋼筋混凝土樁,8字形旋挖樁的剛度(EI)是圓形旋挖樁的1.8倍；

(2)等剛度的鋼筋混凝土樁,8字形旋挖樁的抗彎強(qiáng)度比圓形旋挖樁高,可節(jié)省混凝土26％,鋼筋34％-40％，總造價(jià)18％-22％，水平推力越大效果越明顯。