一種輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置及其振沉工藝的製作方法
2023-06-01 23:00:01
本發明涉及鋼管樁振沉領域，尤其涉及一種輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置及其振沉工藝。
背景技術：
插入式大直徑圓筒鋼管樁與經典的水工結構相比，對於某些軟土地基具有不可替代的優勢。到目前為止，液壓振動錘振沉施工技術已經相當成熟。但實踐證明，大型液壓振動錘組振沉鋼管樁僅適用於標貫小於30擊的土(砂)層，當鋼管樁遇到硬質巖土層時振沉很困難，因此鋼管樁應用受到局限，使該工藝難以推廣。為擴大鋼管樁振沉工藝的適用範圍，需要開發新型的輔助措施用於鋼管樁振沉技術。
技術實現要素：
本發明旨在解決現有技術的不足，而提供一種輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置及其振沉工藝。
本發明為實現上述目的，採用以下技術方案：
一種輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置，包括高壓柱塞泵、高壓射流管和鋼管樁，所述高壓射流管包括一根主膠管、兩根分支膠管、兩根倒l形主管道，所述主膠管的入口端與所述高壓柱塞泵相連，所述主膠管的出口端和兩根分支膠管之間連有三通管分水接頭，兩根分支膠管分別和兩根倒l形主管道的水平段之間連有管接頭，兩根倒l形主管道的豎直段底部連有多個分支管道，所述分支管道的底部連有射流噴嘴，所述倒l形主管道的豎直段包括多個分段，相鄰的分段之間設有連接套管，所述鋼管樁對稱的兩側壁從下到下焊接有多個導向套筒，所述連接套管位於所述導向套筒內，所述鋼管樁在最上面一個導向套筒上方設有一個固定支架，所述固定支架上表面與倒l形主管道的豎直段連接處設有限位板。
所述倒l形主管道的上部設有吊耳，所述吊耳與倒l形主管道焊接處設有加強筋板。
所述導向套筒與所述鋼管樁連接處增設有筋板。
所述固定支架上表面兩端設有耳板，位於固定支架上表面的倒l形主管道上含有與所述耳板平行的中間耳板，兩個耳板與中間耳板之間插有銷軸。
所述分支管道與所述鋼管樁的連接處增設有連接筋板，所述分支管道為六個、八個或十二個。
利用上述輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置的振沉工藝，具體步驟為：
將高壓射流管的各個部分按照安裝要求焊接在鋼管樁上，高壓柱塞泵置於定位船上並與發電機相連；
先用振沉船的浮吊吊起並豎立鋼管樁，啟動高壓柱塞泵，泵壓控制在0.4mpa，保持噴嘴持續噴水，防止噴嘴被土堵塞；
啟動插入液壓抱樁器後落鉤，完成鋼管樁的自沉；
啟動振沉船上的振動錘振沉鋼管樁，同時高壓柱塞泵的泵壓控制在6-7mpa，當鋼管樁振沉至導向架頂面時，打開上層液壓背板，繼續振沉至最大深度。
所述振沉船的浮吊有效吊重為300t，有效吊高為115m，有效吊距為49m；所述振動錘為ape400型。
本發明的有益效果是：本發明在錘擊振沉鋼管樁的時候，結合輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置噴射的高壓水，形成了一種高壓水射流與振動錘相結合擊沉鋼管樁的工藝，這樣就能夠將鋼管樁振沉工藝應用至標貫大於30擊的土(砂)層，不僅解決了重大工程難題、降低了資金和能源消耗，還推廣了鋼管樁施工工藝。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為圖1中a-a向剖視圖；
圖3為圖1中b-b向剖視圖；
圖4為倒l形主管道部分的示意圖；
圖5為固定支架部分的俯視圖；
圖6為導向套筒的焊接示意圖；
圖7為具體實施例1中六個分支管道和連接筋板的結構示意圖；
圖8為具體實施例2中八個分支管道和連接筋板的結構示意圖；
圖9為具體實施例3中十二個分支管道和連接筋板的結構示意圖；
圖10為振沉工藝示意圖；
圖中：1-高壓柱塞泵；2-主膠管；3-三通管分水接頭；4-分支膠管；5-管接頭；6-倒l形主管道；7-分支管道；8-射流噴嘴；9-鋼管樁；10-連接套管；11-導向套筒；12-固定支架；13-限位板；14-吊耳；15-耳板；16-中間耳板；17-銷軸；18-連接筋板；19-振沉船；20-振動錘；21-定位船；22-發電機；
以下將結合本發明的實施例參照附圖進行詳細敘述。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：
具體實施例1：
如圖1至圖7以及圖10所示，一種輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置，包括高壓柱塞泵1、高壓射流管和鋼管樁9，所述高壓射流管包括一根主膠管2、兩根分支膠管4、兩根倒l形主管道6，所述主膠管2的入口端與所述高壓柱塞泵1相連，所述主膠管2的出口端和兩根分支膠管4之間連有三通管分水接頭3，兩根分支膠管4分別和兩根倒l形主管道6的水平段之間連有管接頭5，兩根倒l形主管道6的豎直段底部分別連有三個分支管道7，所述分支管道7的底部連有射流噴嘴8，所述倒l形主管道6的豎直段包括多個分段，相鄰的分段之間設有連接套管10，所述鋼管樁9對稱的兩側壁從下到下焊接有多個導向套筒11，所述連接套管10位於所述導向套筒11內，所述鋼管樁9在最上面一個導向套筒11上方設有一個固定支架12，所述固定支架12上表面與倒l形主管道6的豎直段連接處設有限位板13。
所述倒l形主管道6的上部設有吊耳14，所述吊耳14與倒l形主管道6焊接處設有加強筋板。
所述導向套筒11與所述鋼管樁9連接處增設有筋板。
所述固定支架12上表面兩端設有耳板15，位於固定支架12上表面的倒l形主管道6上含有與所述耳板15平行的中間耳板16，兩個耳板15與中間耳板16之間插有銷軸17。
所述分支管道7與所述鋼管樁9的連接處增設有連接筋板18。
利用上述輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置的振沉工藝，具體步驟為：
將高壓射流管的各個部分按照安裝要求焊接在鋼管樁9上，高壓柱塞泵1置於定位船21上並與發電機22相連；
先用振沉船19的浮吊吊起並豎立鋼管樁9，啟動高壓柱塞泵1，泵壓控制在0.4mpa，保持噴嘴持續噴水，防止噴嘴被土堵塞；
啟動插入液壓抱樁器後落鉤，完成鋼管樁9的自沉；
啟動振沉船19上的振動錘20振沉鋼管樁9，同時高壓柱塞泵1的泵壓控制在6mpa，當鋼管樁9振沉至導向架頂面時，打開上層液壓背板，繼續振沉至最大深度。
所述振沉船19的浮吊有效吊重為300t，有效吊高為115m，有效吊距為49m；所述振動錘20為ape400型。
具體實施例2：
如圖1至圖6以及圖8、圖10所示，一種輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置，包括高壓柱塞泵1、高壓射流管和鋼管樁9，所述高壓射流管包括一根主膠管2、兩根分支膠管4、兩根倒l形主管道6，所述主膠管2的入口端與所述高壓柱塞泵1相連，所述主膠管2的出口端和兩根分支膠管4之間連有三通管分水接頭3，兩根分支膠管4分別和兩根倒l形主管道6的水平段之間連有管接頭5，兩根倒l形主管道6的豎直段底部分別連有四個分支管道7，所述分支管道7的底部連有射流噴嘴8，所述倒l形主管道6的豎直段包括多個分段，相鄰的分段之間設有連接套管10，所述鋼管樁9對稱的兩側壁從下到下焊接有多個導向套筒11，所述連接套管10位於所述導向套筒11內，所述鋼管樁9在最上面一個導向套筒11上方設有一個固定支架12，所述固定支架12上表面與倒l形主管道6的豎直段連接處設有限位板13。
所述倒l形主管道6的上部設有吊耳14，所述吊耳14與倒l形主管道6焊接處設有加強筋板。
所述導向套筒11與所述鋼管樁9連接處增設有筋板。
所述固定支架12上表面兩端設有耳板15，位於固定支架12上表面的倒l形主管道6上含有與所述耳板15平行的中間耳板16，兩個耳板15與中間耳板16之間插有銷軸17。
所述分支管道7與所述鋼管樁9的連接處增設有連接筋板18。
利用上述輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置的振沉工藝，具體步驟為：
將高壓射流管的各個部分按照安裝要求焊接在鋼管樁9上，高壓柱塞泵1置於定位船21上並與發電機22相連；
先用振沉船19的浮吊吊起並豎立鋼管樁9，啟動高壓柱塞泵1，泵壓控制在0.4mpa，保持噴嘴持續噴水，防止噴嘴被土堵塞；
啟動插入液壓抱樁器後落鉤，完成鋼管樁9的自沉；
啟動振沉船19上的振動錘20振沉鋼管樁9，同時高壓柱塞泵1的泵壓控制在7mpa，當鋼管樁9振沉至導向架頂面時，打開上層液壓背板，繼續振沉至最大深度。
所述振沉船19的浮吊有效吊重為300t，有效吊高為115m，有效吊距為49m；所述振動錘20為ape400型。
具體實施例3：
如圖1至圖6以及圖9、圖10所示，一種輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置，包括高壓柱塞泵1、高壓射流管和鋼管樁9，所述高壓射流管包括一根主膠管2、兩根分支膠管4、兩根倒l形主管道6，所述主膠管2的入口端與所述高壓柱塞泵1相連，所述主膠管2的出口端和兩根分支膠管4之間連有三通管分水接頭3，兩根分支膠管4分別和兩根倒l形主管道6的水平段之間連有管接頭5，兩根倒l形主管道6的豎直段底部分別連有六個分支管道7，所述分支管道7的底部連有射流噴嘴8，所述倒l形主管道6的豎直段包括多個分段，相鄰的分段之間設有連接套管10，所述鋼管樁9對稱的兩側壁從下到下焊接有多個導向套筒11，所述連接套管10位於所述導向套筒11內，所述鋼管樁9在最上面一個導向套筒11上方設有一個固定支架12，所述固定支架12上表面與倒l形主管道6的豎直段連接處設有限位板13。
所述倒l形主管道6的上部設有吊耳14，所述吊耳14與倒l形主管道6焊接處設有加強筋板。
所述導向套筒11與所述鋼管樁9連接處增設有筋板。
所述固定支架12上表面兩端設有耳板15，位於固定支架12上表面的倒l形主管道6上含有與所述耳板15平行的中間耳板16，兩個耳板15與中間耳板16之間插有銷軸17。
所述分支管道7與所述鋼管樁9的連接處增設有連接筋板18。
利用上述輔助振沉鋼管樁用的高壓水射流裝置的振沉工藝，具體步驟為：
將高壓射流管的各個部分按照安裝要求焊接在鋼管樁9上，高壓柱塞泵1置於定位船21上並與發電機22相連；
先用振沉船19的浮吊吊起並豎立鋼管樁9，啟動高壓柱塞泵1，泵壓控制在0.4mpa，保持噴嘴持續噴水，防止噴嘴被土堵塞；
啟動插入液壓抱樁器後落鉤，完成鋼管樁9的自沉；
啟動振沉船19上的振動錘20振沉鋼管樁9，同時高壓柱塞泵1的泵壓控制在6.5mpa，當鋼管樁9振沉至導向架頂面時，打開上層液壓背板，繼續振沉至最大深度。
所述振沉船19的浮吊有效吊重為300t，有效吊高為115m，有效吊距為49m；所述振動錘20為ape400型。
本發明在錘擊振沉鋼管樁9的時候，結合輔助振沉鋼管樁9用的高壓水射流裝置噴射的高壓水，形成了一種高壓水射流與振動錘20相結合擊沉鋼管樁9的工藝，這樣就能夠將鋼管樁9振沉工藝應用至標貫大於30擊的土(砂)層，不僅解決了重大工程難題、降低了資金和能源消耗，還推廣了鋼管樁9施工工藝。
上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。