一種用於靜壓沉樁施工的水衝設備的製作方法

2023-06-10 05:22:11

專利名稱：一種用於靜壓沉樁施工的水衝設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及設置建築基礎樁的施工設備，具體地說，涉及一種用於靜壓沉樁施工的水衝設備。
背景技術：
目前，管樁的沉樁方法主要有錘擊沉樁方法和靜壓沉樁方法。錘擊沉樁方法在沉樁過程中存在振動大、噪音高、沉樁速度不均勻等缺點，容易對周邊建築物及周圍環境產生不利影響。靜壓沉樁方法由於在沉樁過程中無振動、噪音低、沉樁速度均勻，對周邊建築物及周圍環境影響小，越來越廣泛地應用於管樁的沉樁施工中。在靜壓管樁施工中，當管樁到達高密實(一般標貫擊數在35以上)的砂質層(如砂、砂礫土、砂粘土等土層)時，單純靠樁機靜壓力無法穿越，通常採用水衝法輔助靜壓沉樁，使管樁樁尖成功穿透砂質層。通常，水衝法採用內衝內排方式，實施水衝法輔助靜壓沉樁時，從管樁樁頂向管樁內腔插入水衝管，水衝管到達樁尖後，水衝管接通高壓水；高壓水衝刷樁尖下方的砂而形成砂水混合液，砂水混合液沿管樁內腔向上流動並從管樁樁頂排出，以減小砂質層對管樁樁尖的阻力，此時，對管樁施加較小的靜壓力，即可使管樁下沉。這樣，一邊通入高壓水，一邊對管樁施加靜壓力，即可使管樁穿過砂質層。目前實施水衝法輔助靜壓沉樁時，通常在施工場地地表開挖引水溝槽，使從管樁樁頂排出的砂水混合液沿引水溝槽排到施工場地外，但是，砂水混合液在流動過程中，其所含的砂容易沉積而堵塞引水溝槽，以致排水不暢，造成施工場地內積水，破壞已形成的施工場地或鏽蝕樁機設備，甚至會因地面積水變軟而造成樁機下沉，影響施工的順利進行。而且，將砂水混合液直接排洩掉而不加以重複利用，耗費了大量水資源，增加施工費用。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用於靜壓沉樁施工的水衝設備，採用這種水衝設備實施水衝法輔助靜壓沉樁時，能夠回收自管樁頂端排出的砂水混合液，實現水的循環利用，從而避免施工場地內積水而破壞已形成的施工場地或鏽蝕樁機設備，防止因地面積水變軟而造成樁機下沉，保持施工場地整潔，並且節約水資源，減低施工費用。採用的技術方案如下一種用於靜壓沉樁施工的水衝設備，包括水衝管和水泵，水衝管的上端通過給水管與水泵的出水口連通，其特徵是所述水衝設備還包括管樁頂罩、回水管、集水沉澱池和蓄水池；管樁頂罩安裝在管樁樁頂上方，管樁頂罩的腔體與管樁的腔體連通；回水管的進水端與管樁頂罩的腔體連通，回水管的出水端與集水沉澱池連通；集水沉澱池與蓄水池連通；水泵的進水口與蓄水池連通。實施水衝法輔助靜壓沉樁時，水衝管穿過管樁頂罩，從管樁樁頂插入管樁的腔體， 水衝管的下端到達管樁樁尖部位後，啟動水泵，水泵為水衝管提供高壓水；高壓水衝刷管樁樁尖下方的砂子而形成砂水混合液；砂水混合液沿管樁的腔體向上流動，併到達管樁頂罩的腔體內，然後經回水管流入集水沉澱池；砂水混合液在集水沉澱池中沉澱後，得到回收水；回收水自集水沉澱池流入蓄水池，再由水泵將蓄水池中的回收水抽出並提供給水衝管， 從而實現水的循環利用。上述管樁頂罩通常呈圓筒狀，管樁頂罩的頂部及底部各設有一開口，水衝管可通過管樁頂罩頂部的開口及管樁頂罩底部的開口穿過管樁頂罩。管樁頂罩的內徑通常等於或略大於管樁的內徑，管樁頂罩的外徑通常略小於管樁的外徑。管樁頂罩的底部通常通過連接件(如螺栓)與管樁樁頂連接固定。為了便於回水管的連接，通常在管樁頂罩的側壁上設有與管樁頂罩的腔體連通的連接管，回水管的進水端與連接管連接。上述管樁頂罩和連接管可採用鋼材製成。上述給水管和回水管通常採用軟管(如塑料軟管)，採用軟管便於施工過程中調整給水管和回水管的位置。優選方案中，上述集水沉澱池包括一級沉澱池和二級沉澱池，一級沉澱池與二級沉澱池連通；回水管的出水端與一級沉澱池連通，二級沉澱池與蓄水池連通。在一種具體方案中，上述一級沉澱池、二級沉澱池和蓄水池採用一體式結構，即由底板和設於底板四周的側壁圍成沉澱蓄水池，沉澱蓄水池內設有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板將沉澱蓄水池分隔為依序排列的一級沉澱池、二級沉澱池和蓄水池，也就是說，第一隔板處於一級沉澱池與二級沉澱池之間，第二隔板處於二級沉澱池與蓄水池之間；第一隔板的頂端低於側壁的頂端，第二隔板的頂端低於第一隔板的頂端。由於第一隔板的頂端低於側壁的頂端，因此在第一隔板頂端上方形成第一溢流口，一級沉澱池通過第一溢流口與二級沉澱池連通；同樣，由於第二隔板的頂端低於第一隔板的頂端及側壁的頂端，因此在第二隔板頂端的上方形成第二溢流口，二級沉澱池通過第二溢流口與蓄水池連通。沉澱蓄水池上端開口上可設置蓋板，也可以不設置蓋板。這樣，砂水混合液自回水管流入一級沉澱池後，在一級沉澱池中初步沉澱澄清，其上層含砂量較低的水自第一溢流口溢流到二級沉澱池中；二級沉澱池中的水進一步沉澱澄清，其上層含砂量進一步降低的水 (即上述回收水)自第二溢流口溢流到蓄水池內。另外，回收水在蓄水池內還可再進一步沉澱澄清。上述沉澱蓄水池可在施工場地內採用混凝土、砂磚等材料構建，例如，底板採用混凝土底板，側壁、第一隔板和第二隔板採用砂磚和水泥砂漿砌築。上述水衝管可採用Φ 100的無縫鋼管，水衝管下端部分採用變截面形式(即水衝管下端部分的內逕自上至下逐漸減小)製造，以便得到更大的高壓水衝力。優選水衝管下端部分的側壁上設有多個通孔，通過設置上述通孔，更利於將泥砂排出管樁外。通常，上述水衝管由多節鋼管連接而成，每節鋼管的長度通常為5-8米，相鄰兩節鋼管之間可採用法蘭連接，連接處應確保牢固、密封。本實用新型實施水衝法輔助靜壓沉樁時，利用管樁頂罩和回水管回收砂水混合液，砂水混合液流入集水沉澱池並沉澱後得到回收水，回收水流入蓄水池，再由水泵將蓄水池中的回收水抽出並提供給水衝管，實現水的循環利用，從而避免施工場地內積水而破壞已形成的施工場地或鏽蝕樁機設備，防止因地面積水變軟而造成樁機下沉，保持施工場地整潔，並且節約水資源，減低施工費用，降低工程成本。

[0014]附圖是本實用新型優選實施例的結構示意圖。
具體實施方式
如附圖所示，這種用於靜壓沉樁施工的水衝設備包括水衝管1、水泵2(水泵2可採用離心式清水泵)、管樁頂罩3、回水管4、集水沉澱池和蓄水池5 ；水衝管1的上端通過給水管6與水泵2的出水口連通；管樁頂罩3安裝在管樁7的樁頂上方，管樁頂罩3的腔體8 與管樁7的腔體9連通；回水管4的進水端與管樁頂罩3的腔體8連通，回水管4的出水端與集水沉澱池連通；集水沉澱池與蓄水池5連通；水泵2的進水口通過抽水管10與蓄水池 5連通。上述集水沉澱池包括一級沉澱池11和二級沉澱池12，一級沉澱池11與二級沉澱池12連通；回水管4的出水端與一級沉澱池11連通，二級沉澱池12與蓄水池5連通。本實施例中，一級沉澱池11、二級沉澱池12和蓄水池5採用一體式結構，即由底板13和設於底板13四周的側壁14圍成沉澱蓄水池，沉澱蓄水池內設有第一隔板15和第二隔板16，第一隔板15和第二隔板16將沉澱蓄水池分隔為依序排列的一級沉澱池11、二級沉澱池12 和蓄水池5，也就是說，第一隔板15處於一級沉澱池11與二級沉澱池12之間，第二隔板16 處於二級沉澱池12與蓄水池5之間；第一隔板15的頂端低於側壁14的頂端，第二隔板16 的頂端低於第一隔板15的頂端。由於第一隔板15的頂端低於側壁14的頂端，因此在第一隔板15頂端上方形成第一溢流口 17，一級沉澱池11通過第一溢流口 17與二級沉澱池12 連通；同樣，由於第二隔板16的頂端低於第一隔板15的頂端及側壁14的頂端，因此在第二隔板16頂端的上方形成第二溢流口 18，二級沉澱池12通過第二溢流口 18與蓄水池5連通。上述沉澱蓄水池在施工場地內挖坑並採用混凝土、砂磚等材料構建，其中，底板13採用混凝土底板，側壁14、第一隔板15和第二隔板16採用砂磚和水泥砂漿砌築。水泵2放置在施工場地內的地面23上。管樁頂罩3呈圓筒狀，管樁頂罩3的頂部設有開口 19、底部設有開口 20，水衝管1 通過管樁頂罩3頂部的開口 19及管樁頂罩3底部的開口 20穿過管樁頂罩3。管樁頂罩3 的底部通過螺栓21與管樁7的樁頂連接固定。管樁頂罩3的側壁上設有與管樁頂罩3的腔體8連通的連接管22，回水管4的進水端與連接管22連接。管樁頂罩3和連接管22可採用鋼材製成。給水管6和回水管4採用軟管(如塑料軟管)。水衝管1採用φ 100的無縫鋼管，水衝管1下端部分採用變截面形式(即水衝管下端部分的內逕自上至下逐漸減小)製造。水衝管1可由多節鋼管連接而成，每節鋼管的長度通常為5-8米，相鄰兩節鋼管之間可採用法蘭連接，連接處應確保牢固、密封。下面簡述一下本水衝設備的工作原理(附圖中的箭頭表示水或砂水混合液的流動方向)實施水衝法輔助靜壓沉樁時，安裝好水衝設備，水衝管1穿過管樁頂罩3，從管樁7 的樁頂插入管樁7的腔體9，水衝管1的下端到達管樁7的樁尖部位後，啟動水泵2，水泵2 通過抽水管10抽取蓄水池5中的水，並通過給水管6將水提供給水衝管1，自水衝管1的下端噴射出高壓水；高壓水衝刷管樁7樁尖下方的砂子而形成砂水混合液；砂水混合液沿管樁7的腔體9向上流動，併到達管樁頂罩3的腔體8內，然後經連接管22、回水管4流入一級沉澱池11，在一級沉澱池11中初步沉澱澄清，其上層含砂量較低的水自第一溢流口 17 溢流到二級沉澱池12中；二級沉澱池12中的水進一步沉澱澄清，其上層含砂量進一步降低的水(即回收水)自第二溢流口 18溢流到蓄水池5內；再由水泵2將蓄水池5中的回收水 (回收水在蓄水池5內還可再進一步沉澱澄清)抽出並提供給水衝管1，從而實現水的循環利用。 在採用水衝法輔助靜壓沉樁的過程中，應採用樁機本身的吊車吊住水衝管1並不斷小幅度的上下移動，以防止水衝管1在管樁7的腔體9中被回流的泥砂卡住。在利用高壓水衝刷管樁7樁尖下方的砂子的同時，對管樁7施加較小的靜壓力，即可使管樁7下沉。
權利要求1.一種用於靜壓沉樁施工的水衝設備，包括水衝管和水泵，水衝管的上端通過給水管與水泵的出水口連通，其特徵是所述水衝設備還包括管樁頂罩、回水管、集水沉澱池和蓄水池；管樁頂罩安裝在管樁樁頂上方，管樁頂罩的腔體與管樁的腔體連通；回水管的進水端與管樁頂罩的腔體連通，回水管的出水端與集水沉澱池連通；集水沉澱池與蓄水池連通； 水泵的進水口與蓄水池連通。
2.根據權利要求1所述的水衝設備，其特徵是所述管樁頂罩的側壁上設有與管樁頂罩的腔體連通的連接管，回水管的進水端與連接管連接。
3.根據權利要求1或2所述的水衝設備，其特徵是所述集水沉澱池包括一級沉澱池和二級沉澱池，一級沉澱池與二級沉澱池連通；回水管的出水端與一級沉澱池連通，二級沉澱池與蓄水池連通。
專利摘要一種用於靜壓沉樁施工的水衝設備，包括水衝管和水泵，水衝管的上端通過給水管與水泵的出水口連通，其特徵是所述水衝設備還包括管樁頂罩、回水管、集水沉澱池和蓄水池；管樁頂罩安裝在管樁樁頂上方，管樁頂罩的腔體與管樁的腔體連通；回水管的進水端與管樁頂罩的腔體連通，回水管的出水端與集水沉澱池連通；集水沉澱池與蓄水池連通；水泵的進水口與蓄水池連通。本實用新型實施水衝法輔助靜壓沉樁時，能夠實現水的循環利用，從而避免施工場地內積水而破壞已形成的施工場地或鏽蝕樁機設備，防止因地面積水變軟而造成樁機下沉，保持施工場地整潔，並且節約水資源，減低施工費用，降低工程成本。
文檔編號E02D13/00GK202031096SQ201120098209
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月6日 優先權日2011年4月6日
發明者古佳林, 王建忠, 章國鍾, 紀少健, 肖榮和, 陳任良, 陳鄰耀, 黃乾輝 申請人:廣東省第二建築工程公司