振壓樁機的製作方法

2023-06-18 01:34:41

專利名稱：振壓樁機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種振壓樁機，用於建築施工中下沉混凝土管樁 等各種樁的樁機設備 背景技術目前在我國進行建築基礎施工中，主要是運用靜壓樁機和振動錘下沉預應力混凝土管樁(C80)，以構建承力基礎，這兩種施工設備都 有各自的優缺點。一、 靜壓樁機施工優點利用加壓油缸的靜壓力將混凝土管樁直接垂直壓入地層， 施工過程中沒有噪音和汙水汙染。有專門的隨機吊配合起吊管樁，下 沉管樁時垂直度有保證。缺點為了獲得足夠大的靜壓力，設備本身必須具有相當大的自 重，例如，目前國內最大的靜壓樁機自重接近800T，配套的配重超過了 650T，同時為了承載650T的配重，設備的機身必須加工得足夠強 大，動力部分也非常龐大，這樣加工成本隨之加大。另外，用戶在使 用的過程中，能耗很大，安裝和轉運成本也非常高。 靜壓樁機的靜壓力在施工中很難突破砂層。二、 振動錘施工 優點:振動錘是利用振動箱產生的高頻振動使管樁周圍的土壤液化和有序化，從而達到減小土壤摩阻力的目的，根據施工經驗,這是的阻 力只有原來的10-15%左右,然後利用管樁和振動錘的自重下沉管樁。 設備體積小，自重輕，便於轉場。振動錘產生的高頻振動可以使管樁很容易突破砂層。 缺點振動錘施工中，為了夾緊管樁的樁頭，夾具巨大的夾持力很 容易將樁頭夾碎，如果夾持力減小，將影響振動向管樁傳導，從而影 響管樁的下沉速度和深度。另外，由於僅依靠錘和管樁的自重下沉， 沒有額外的附加力，所以下沉速度很慢，長時間的工作形成長時間的 振動與噪音汙染。具有獨立的動力系統、夾具和減震系統，所以造價昂貴。需要專門的起重設備配合，管樁下沉時垂直度無法保證。曾經有人機械地將兩者合併起來施工，但是，有兩個關鍵的問題無 法處理。其一，利用振動錘原有的夾具夾持樁頭，破壞樁頭的問題無法迴避；其二，振動錘起振以後，與之連接的部位將全部隨之高頻振 動，這時靜壓樁機的夾具不能夾持管樁，否則樁機本身巨大的自重將 導致振動錘無法起振，所以兩套設備只能分開獨立的工作，達不到共 同作用的目的。 發明內容本實用新型的目的是設計一種有機地將靜壓樁機和振動錘結合起 來的振壓樁機，充分發揮兩者的優點，有效地避免同時工作時出現的 問題，達到節約加工成本和施工成本的目的。設備組成包括動力部分、 液壓系統、電氣控制系統、加壓油缸、夾具、振動箱和其他輔助結構。本實用新型的技術方案本實用新型的振壓樁機在靜壓樁機的抱 緊夾具上面對稱地放置振動錘的振動箱，振動箱直接與抱緊夾具上面 連接；在靜壓樁機的抱緊夾具與壓樁油缸之間設置減震機構。所述的振壓樁機，減震機構在抱緊夾具6的四周對稱布置，減震 機構通過內板8.1與抱緊夾具6連接，通過外板8.2與壓樁油缸底座 4.2連接，減震機構分四組，每組對應一個油缸的位置。所述的橡膠塊分四組，每組有4 8塊。橡膠塊分上下兩層均布在抱緊夾具6的周圍，每層橡膠塊分四組 對稱布置。所述的振壓樁機，其減震機構是彈簧減震機構。所述的振壓樁機，其減震機構是液壓減震機構。 本實用新型的優點樁機和振動錘可以同時工作，振動錘產生的高 頻振動使管樁周圍的土壤液化和有序化，摩阻力急劇下降，與此同時 加壓油缸加壓，僅需克服很小的摩阻力就可以將管樁下沉到位。在振 動錘的高頻振動下，下沉管樁時需要克服的摩阻力僅為靜壓時的 10-15%左右，這充分提高了下沉更深管樁的可能性，隨著各種建築高 度的不斷升高，這種可能性就顯得尤其重要。因為油缸需要的反作用力減小，樁機自身的重量也就減小了。根 據初步計算，目前國內最大的靜壓樁機自重近800T，而本設計中，達 到同樣的沉樁效果，設備的自重小於250T，機身變小，動力系統變小， 加工成本減少，用戶在安裝與轉場時的用時和費用也隨之減少。靜壓樁機本身有一個非常合適的夾具，因為靜壓樁機的抱緊夾具 本身就是為了適應下沉這類混凝土管樁而專門設計的，可以很好地完 成夾持管樁而不將其破壞的目的。在本設計中，將振動錘的振動箱對 稱地直接連接到靜壓樁機的夾具上面，利用這個抱緊夾具的夾持力， 就可以很好地避免振動錘的夾具夾碎樁頭的問題。在靜壓與振動的雙作用下，下沉管樁的速度提高了許多，能耗隨之下降。在靜壓樁機的夾具與壓樁油缸4之間增加一個減震機構，使施工 中振動錘產生的的高頻振動僅局限於夾具、振動箱和管樁，而樁機的 其他部分不會隨之振動，可以有效地避免能量的損失，也避免了機身 過於沉重的自重造成振動錘無法起振的問題。通過振動錘在砂地沉樁實驗，我們發現下沉到位後的管樁周圍出 現了土壤下沉的現象，這說明由於管樁的振動，使得管樁周圍的土壤 變得更加密實，這種變化將有利於下沉到位的管樁得到更大土壤側壓 力，即更大的靜摩阻力，所以承載性能更好。

圖1是本實用新型的總體結構示意圖。圖2是本實用新型的振動箱、夾具、減震機構的關係示意圖。 圖3是本實用新型的減震機構採用橡膠塊的橫向剖視圖。 圖4是本實用新型的減震機構採用橡膠塊結構局部示意圖。 圖5是本實用新型的減震機構採用彈簧結構示意圖。 圖6是本實用新型的減震機構採用液壓結構示意圖。
具體實施方式
如圖l、圖2:本實用新型包括靜壓樁機的動力系統l、行走油缸2、行走船3、壓樁油缸4、機身5、靜壓樁機抱緊夾具6、控制系統9、 吊車IO， ll是樁體。本實用新型在靜壓樁機的抱緊夾具6上面對稱地放置振動錘的振 動箱7，振動箱7直接與抱緊夾具6上面連接固定；在靜壓樁機的抱 緊夾具6與壓樁油缸4之間設置減震機構8。如圖2， 6.1是抱緊夾具 油缸，6.2是夾塊。夾具是一個圓柱形，減震機構在抱緊夾具6的四周對稱布置，減 震機構8通過內板8.1與抱緊夾具6連接，通過外板8.2與壓樁油缸底 座4,2連接，減震機構分四組，每組對應一個油缸的位置。圖3是以橡膠減震塊為例說明減震機構在其四周的布置在靜壓 樁機的抱緊夾具6與壓樁油缸底座4.2之間設置減震機構8。減震機構 8是橡膠塊，橡膠塊通過內板8.1與抱緊夾具6連接，通過外板8.2與 壓樁油缸底座4.2連接，油缸底座4.2與壓樁油缸4的活塞杆4.1連接， 橡膠塊分四組，每組有4 8塊，四組對稱布置，每組對應一個油缸的 位置。如圖2，橡膠塊分上下兩層均布在夾具的周圍，每層橡膠塊分 四組對稱布置，形成的多級減振，得到更好的減振效果。如圖4:減震機構8通過外板8.1與壓樁油缸4的底座4.2連接，底座4.2與壓樁油缸4的活塞杆4.1連接；減震機構8的內板8.2與抱 緊夾具6連接。如圖5:本實用新型的減震機構採用彈簧減震機構時，減震機構 8通過的外板8.1與壓樁油缸4的活塞杆4.1直接連接；減震機構8的 內板8.2與夾具6連接。彈簧減震組是由多個彈簧組成，在大彈簧中 間套裝小彈簧，輔助以較厚的橡膠墊，以達到多級減震的目的。如圖6:本實用新型的減震機構採用液壓減震機構時，減震機構 8通過的外板8.1與壓樁油缸4的活塞杆4.1直接連接；減震機構8的 內板8.2與抱緊夾具6連接。液壓減震機構是由多支獨立的完全密封的減震器組成，將多個這 樣的減震器均布在夾具的周圍，也可以得到同樣的減震效果。因為減震系統的存在，振動錘起振的重量僅為夾具、管樁和振動 錘三者重量之和，在15T左右，而目前國內外生產的液壓振動錘在符 合體積要求的情況下完全可以滿足要求。由於夾具與加壓油缸之間有減振機構的存在，能夠傳遞到加壓油缸 上的振動非常的微弱，因此振動對油缸的影響也就非常的微弱，同時 可以通過在液壓系統中增加儲能設備以進一步消除振動對油缸活塞的 衝擊。振動箱7的內板將會和抱緊夾具6的外板加工成為一體，這樣可 以避免高頻振動對多次焊接部分的破壞。振壓樁機的具體施工步驟隨機吊車將混凝土管樁起吊，垂直插 如夾具中，夾具油缸推動夾具中的夾塊將管樁緊緊夾持住，振動錘開 始起振，振動頻率達到1400-1800RPM後，加壓油缸開始加壓，因為 加壓油缸的行程限制，每次管樁的下沉形成大約只有1000-1500MM， 工作時間大約只有20秒。完成一次下沉後，停止工作，夾具打開，加 壓油缸回收，準備開始第二次下沉。如此循環， 一直到管樁下沉到位。目前的振動錘根據動力系統的不同，可以分為電動和液壓兩種。 由於電動錘的驅動電機不能與振動箱分離，所以機體龐大，振劫力量 較小，只能運用較小的設備上。本實用新型的振動錘可以使用靜壓樁 機本身的液壓系統，也可使用獨立的動力系統。本實用新型的核心是在靜壓樁機的抱緊夾具上面對稱地放置振動 錘的振動箱，在靜壓樁機的抱緊夾具與壓樁油缸之間設置減震機構。 將兩者巧妙的結合。因此，凡是在靜壓樁機的抱緊夾具上面連接振動 箱，在靜壓樁機的抱緊夾具與壓樁油缸之間設置減震機構的均屬於本 實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種振壓樁機，包括振壓樁機，其特徵在於在靜壓樁機的抱緊夾具上面對稱地放置振動錘的振動箱，振動箱直接與抱緊夾具上面連接；在靜壓樁機的抱緊夾具與壓樁油缸之間設置減震機構。
2. 根據權利要求1所述的振壓樁機，其特徵在於減震機構在抱 緊夾具(6)的四周對稱布置，減震機構通過內板(8.1)與抱緊夾具(6)連接，通過外板(8.2)與壓樁油缸底座(4.2)連接，減震機構 分四組，每組對應一個油缸的位置。
3. 根據權利要求1或2所述的振壓樁機，其特徵在於減震機構 是橡膠塊，橡膠塊分四組，每組有4 8塊。
4. 根據權利要求3所述的振壓樁機，其特徵在於橡膠塊分上下 兩層均布在抱緊夾具(6)的周圍，每層橡膠塊分四組對稱布置。
5. 根據權利要求1或2所述的振壓樁機，其特徵在於減震機構 是彈簧減震機構。
6. 根據權利要求1或2所述的振壓樁機，其特徵在於減震機構是液壓減震機構。
專利摘要本實用新型提供一種振壓樁機，包括振壓樁機，在靜壓樁機的抱緊夾具上面對稱地放置振動錘的振動箱，振動箱直接與抱緊夾具上面連接；在靜壓樁機的抱緊夾具與壓樁油缸之間設置減震機構。減震機構在抱緊夾具(6)的四周對稱布置，減震機構通過內板(8.1)與抱緊夾具(6)連接，通過外板(8.2)與壓樁油缸底座(4.2)連接，減震機構分四組，每組對應一個油缸的位置。減震機構是橡膠塊，橡膠塊分四組，每組有4～8塊。橡膠塊分上下兩層均布在抱緊夾具(6)的周圍，每層橡膠塊分四組對稱布置。減震機構還可以是彈簧減震機構或液壓減震機構。
文檔編號E02D7/00GK201109911SQ200720087878
公開日2008年9月3日 申請日期2007年10月31日 優先權日2007年10月31日
發明者楊運福 申請人:楊運福