外掘預應力離心管樁、方樁沉樁裝置及其沉樁方法
2023-09-16 01:31:55 1
專利名稱：外掘預應力離心管樁、方樁沉樁裝置及其沉樁方法
技術領域：
本發明涉及一種外掘預應力離心管樁、方樁沉樁裝置及其沉樁方法主要應用於建築物的基礎和大型設備基礎，預應力離心管樁、方樁它支撐著建築物以及各種設備基礎的荷重，使建築物、構築物造得更高，所以該樁的入土深度和樁的直徑直接影響到該樁的承載力。
背景技術：
目前預應力離心管樁、方樁的沉樁方法多數採用錘擊樁法和靜壓樁法，其次是取土壓入法還有鑽孔灌注樁法。1、錘擊樁法當樁直徑較大，周邊居民少時可採用錘擊法，錘擊法噪音很大，錘擊時又能產生大量黑煙，振動也很大，是一種高汙染的沉樁方法，很多城市中心已禁止使用。2、靜壓樁法靜壓樁法是利用設備自重把樁壓入土中的一種方法，但由於設備自重大，對場地要求高，壓入力也有限，目前國內最大的靜壓樁機為800T，單樁承載力超過 600T就無法把樁壓入，故25層以上房屋也只能採用鑽孔灌注樁。以上兩種沉樁方法存在著一種無法解決的問題，大量的樁打(壓)入土中，使土體向外膨脹，大量擠土影響周邊的建築物、道路、地鐵、隧道和管線等，都能產生裂縫、位移等現象，所以在城市中心及地鐵邊、隧道旁和建築物密集區都不能打(壓)入預應力離心管樁 (方樁)，也只能改用鑽孔灌注樁法。3、鑽孔取土壓入法即先用取土設備在原地上鑽一個孔，再把壓樁機把樁壓入，這種方法在北方地區可以採用，因為土中含水量較小，孔可以形成，但在南方及長三角地區土中含水量較高，孔無法形成，樁就無法打(壓)入，另外樁也容易偏位，其次樁較長時，鑽孔取土就更難進行，目前國內最深取土設備也只能到30米左右。4、另一種樁基礎就是鑽孔灌注樁法，這種沉樁方法是一種無擠土沉樁方法，目前一些超深超大的樁都用此方法，此方法是利用衝水鑽孔，泥漿護壁到深度後進行一清，然後把預製好的鋼筋籠放入孔中，再把導管放入籠中進行二清，達到標準後進行灌注混凝土，鑽孔灌注樁具有造價高、工期長、質量又難以控制，並且在鑽孔過程中產生大量的泥漿，泥漿處置很難，施工現場汙染嚴重，大量的泥漿都處置在河裡、湖裡、海裡、下水道和小河浜都被堵塞，政府每年清理下水道和河浜泥漿費用巨大，同時對環境造成了極大的汙染。
發明內容
本發明克服了以上多種沉樁方法的不足，在市中心房屋密集區域、地鐵邊、隧道邊都可沉超大和超深的預應力離心管樁、方樁。本發明是一種在主機的導杆上分別安裝壓樁裝置和動力頭，壓樁裝置和動力頭在導杆的兩個面上，動力頭通過鑽杆邊攪土邊噴氣噴漿，然後轉動導杆通過壓樁裝置實現壓樁的沉樁方法。本發明實現了一種外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁裝置，包括主機、垂直安裝在主機上的導杆、動力頭、壓樁裝置，所述的主機為步履式或履帶式，所述的主機上還設置有卷揚機，所述的動力頭和壓樁裝置設置在導杆上，所述的動力頭和壓樁裝置分別設置在導杆的兩個垂直面上，所述的動力頭和壓樁裝置通過導軌懸掛在導杆上，所述的動力頭和壓樁裝置可以通過導軌在導杆上滑動，所述的動力頭和壓樁裝置上端分別連接鋼絲繩，所述的鋼絲繩通過導杆頂部的滑輪與卷揚機相連接。所述的動力頭下端連接有鑽杆，所述的鑽杆底部連接有帶翼鑽杆，帶翼鑽杆下端安裝有鑽頭，所述的帶翼鑽杆與鑽杆連接處設置有穩固座，所述的穩固座安裝在導軌上。所述的壓樁裝置底部安裝有軋頭，所述的軋頭上在導杆一側設置有滑輪，所述的滑輪上套有鋼絲繩，所述的鋼絲繩穿過導杆底部的滑輪與卷揚機相連接，所述的軋頭底部軋準離心管樁、方樁。本發明還提供了一種外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁方法，其步驟為步驟一、主機就位將主機移動至沉樁位置；步驟二、樁位覆核用兩臺經緯儀在不同的兩個角度控制點上複測樁位是否正確；步驟三、通過動力頭帶動鑽杆轉動，帶動帶翼鑽杆和鑽頭轉動，邊攪土邊噴氣噴水，將帶翼鑽杆下鑽至標高后，停止下鑽；步驟四、邊噴射帶有有添加劑的水泥漿邊提鑽杆，通過卷揚機帶動動力頭上端的鋼絲繩，帶動動力頭和鑽杆往上提；步驟五、旋轉導杆90°到另一方向，拉起第一節預應力離心管樁、方樁伸進壓樁軋頭；步驟六、再用兩臺經緯儀在兩個不同方向校正導杆垂直度和樁的垂直度，確認離心管樁、方樁是否在步驟三鑽杆下鑽的位置；步驟七、通過卷揚機反拉軋頭上的滑輪，使得壓樁裝置往下壓樁，將第一節離心管樁、方樁壓至地面；步驟八、通過卷揚機提起壓樁裝置，拉起第二節離心管樁、方樁伸進壓樁軋頭，下端對準第一節樁的上端；步驟九、用兩臺經緯儀在不同方向校正樁的垂直度，開始焊接，符合標準後把樁壓至地面，第三節離心管樁、方樁，第四節離心管樁、方樁用同樣方式處理；步驟十、按上送樁器，把樁壓至設計標高，然後把樁機移至其他樁位；繼續以上過程。所述的步驟三中鑽頭攪土的直徑比離心管樁、方樁的直徑大10-80cm。本發明具有以下明顯的優勢和有益效果1、具有低成本、高效益、低噪音、無振動、無泥漿、無汙染的優勢。2、通過邊噴氣邊噴水邊沉樁，噴氣和噴水能使土質變松，導杆旋轉90度即可壓樁，方便了施工，保證了質量，保證了安全。3、通過一邊噴氣一邊掘土一邊壓樁，實現了無擠土，確保了在城市密集地區沉超大超深的樁，填補了國內的空白。
圖1是本發明外掘預應力離心管樁、方樁沉樁裝置攪土時的結構示意圖；圖2是本發明外掘預應力離心管樁、方樁沉樁裝置壓樁時的結構示意圖。圖3是本發明外掘預應力離心管樁、方樁沉樁裝置的導杆處剖視圖。其中1-主機；2-離心管樁、方樁；3、9_滑輪；4-軋頭；5_壓樁裝置；6、10、16-鋼絲繩；7-導杆；8-卷揚機；11-鑽頭；12-帶翼鑽杆；13-穩固座；14-鑽杆；15-動力頭； 17-導軌。
具體實施例方式如圖1-3所示，一種外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁裝置，包括主機1、垂直安裝在主機1上的導杆7、動力頭15、壓樁裝置5，所述的主機1為步履式或履帶式，所述的主機 1上還設置有卷揚機8，所述的動力頭15和壓樁裝置5設置在導杆7上，所述的動力頭15 和壓樁裝置5分別設置在導杆7的兩個垂直面上，所述的動力頭15和壓樁裝置5通過導軌 17懸掛在導杆7上，所述的動力頭15和壓樁裝置5可以通過導軌17在導杆7上滑動，所述的動力頭15和壓樁裝置5上端分別連接鋼絲繩16、6，所述的鋼絲繩16、6通過導杆7頂部的滑輪與卷揚機8相連接。所述的動力頭15下端連接有鑽杆14，所述的鑽杆14底部連接有帶翼鑽杆12，帶翼鑽杆12下端安裝有鑽頭11，所述的帶翼鑽杆12與鑽杆14連接處設置有穩固座13，所述的穩固座13安裝在導軌17上。所述的壓樁裝置5底部安裝有軋頭4，所述壓樁裝置5上在導杆7 —側設置有滑輪3，所述的滑輪3上套有鋼絲繩10，所述的鋼絲繩10穿過導杆7底部的滑輪9與卷揚機 8相連接，所述的軋頭4底部套有離心管樁、方樁2。本發明還提供了一種外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁方法，其步驟為步驟一、主機就位將主機移動至沉樁位置；步驟二、樁位覆核用兩臺經緯儀在不同的兩個角度控制點上複測樁位是否正確；步驟三、通過動力頭帶動鑽杆轉動，帶動帶翼鑽杆和鑽頭轉動，邊攪土邊噴氣噴水，將帶翼鑽杆下鑽至標高后，停止下鑽；步驟四、邊噴射帶有有添加劑的水泥漿邊提鑽杆，通過卷揚機帶動動力頭上端的鋼絲繩，帶動動力頭和鑽杆往上提；步驟五、旋轉導杆90°到另一方向，拉起第一節預應力離心管樁、方樁伸進壓樁軋頭；步驟六、再用兩臺經緯儀在兩個不同方向校正導杆垂直度和樁的垂直度，確認離心管樁、方樁是否在步驟三鑽杆下鑽的位置；步驟七、通過卷揚機反拉軋頭上的滑輪，使得壓樁裝置往下壓樁，將第一節離心管樁、方樁壓至地面；步驟八、通過卷揚機提起壓樁裝置，拉起第二節離心管樁、方樁伸進壓樁軋頭，下端對準第一節樁的上端；步驟九、用兩臺經緯儀在不同方向校正樁的垂直度，開始焊接，符合標準後把樁壓至地面，第三節離心管樁、方樁，第四節離心管樁、方樁用同樣方式處理；
步驟十、按上送樁器，把樁壓至設計標高，然後把樁機移至其他樁位；繼續以上過程。所述的步驟三中鑽頭攪土的直徑比離心管樁、方樁的直徑大10-80cm。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明而並非限制本發明所描述的技術方案；因此，儘管本說明書參照上述的各個實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換；而一切不脫離發明的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁裝置，包括主機、垂直安裝在主機上的導杆、動力頭、壓樁裝置，所述的主機為步履式或履帶式，其特徵在於所述的主機上還設置有卷揚機， 所述的動力頭和壓樁裝置通過導軌懸掛在導杆上，所述的動力頭和壓樁裝置通過導軌設置在導杆上，所述的動力頭和壓樁裝置可以通過導軌在導杆上滑動，所述的動力頭和壓樁裝置上端分別連接鋼絲繩，所述的鋼絲繩通過導杆頂部的滑輪與卷揚機相連接。
2.根據權利要求1所述的外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁裝置，其特徵是所述的動力頭和壓樁裝置分別設置在導杆的兩個垂直面上。
3.根據權利要求1所述的外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁裝置，其特徵是所述的動力頭下端連接有鑽杆，所述的鑽杆底部連接有帶翼鑽杆，帶翼鑽杆下端安裝有鑽頭，所述的帶翼鑽杆與鑽杆連接處設置有穩固座，所述的穩固座安裝在導軌上。
4.一種外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁方法，其步驟為 步驟一、主機就位將主機移動至沉樁位置；步驟二、樁位覆核用兩臺經緯儀在不同的兩個角度控制點上複測樁位是否正確； 步驟三、通過動力頭帶動鑽杆轉動，帶動帶翼鑽杆和鑽頭轉動，邊攪土邊噴氣噴水，將帶翼鑽杆下鑽至標高后，停止下鑽；步驟四、邊噴射帶有有添加劑的水泥漿邊提鑽杆，通過卷揚機帶動動力頭上端的鋼絲繩，帶動動力頭和鑽杆往上提；步驟五、旋轉導杆90°到另一方向，拉起第一節預應力離心管樁、方樁伸進壓樁軋頭； 步驟六、再用兩臺經緯儀在兩個不同方向校正導杆垂直度和樁的垂直度，確認離心管樁、方樁是否在步驟三鑽杆下鑽的位置；步驟七、通過卷揚機反拉軋頭上的滑輪，使得壓樁裝置往下壓樁，將第一節離心管樁、 方樁壓至地面；步驟八、通過卷揚機提起壓樁裝置，拉起第二節離心管樁、方樁伸進壓樁軋頭，下端對準第一節樁的上端；步驟九、用兩臺經緯儀在不同方向校正樁的垂直度，開始焊接，符合標準後把樁壓至地面，第三節離心管樁、方樁，第四節離心管樁、方樁用同樣方式處理；步驟十、按上送樁器，把樁壓至設計標高，然後把樁機移至其他樁位；繼續以上過程。
5.根據權利要求4所述的一種外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁方法，其特徵是所述的步驟三中鑽頭攪土的直徑比離心管樁、方樁的直徑大10-80cm。
全文摘要
本發明公開了一種外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁裝置，包括在主機、垂直安裝在主機上的導杆、動力頭、壓樁裝置，所述的主機上還設置有卷揚機，所述的動力頭和壓樁裝置設置在導杆上，所述的動力頭和壓樁裝置分別設置在導杆的兩個垂直面上，所述的動力頭和壓樁裝置通過導軌懸掛在導杆上，所述的動力頭和壓樁裝置上端分別連接鋼絲繩，所述的鋼絲繩通過導杆頂部的滑輪與卷揚機相連接，所述的動力頭下端連接有鑽杆，所述的鑽杆底部連接有帶翼鑽杆，所述的帶翼鑽杆下端安裝有鑽頭，所述的壓樁裝置底部安裝有軋頭，所述的軋頭底部套有離心管樁、方樁，本發明還提供了一種外掘預應力離心管樁、方樁的沉樁方法，其步驟為通過動力頭帶動鑽頭轉動攪土，提起鑽頭，通過旋轉導杆，將壓樁裝置旋轉至攪土上方，實施壓樁。本發明具有低成本、高效益、低噪音、無振動、無泥漿、無汙染、操作流程簡單、節約工作時間的優勢。
文檔編號E21B3/02GK102373705SQ201110193058
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者盧壽根, 謝曉東 申請人:上海城地建設發展有限公司