一種用於複合地基樁的成樁施工設備的製作方法
2024-02-23 21:50:15 1
一種用於複合地基樁的成樁施工設備的製作方法
【專利摘要】一種用於複合地基樁的成樁施工設備，其包括底盤、在底盤中部沿與其垂直方向設置有樁架，在樁架中心點懸吊有柱錘，連接吊錘的鋼纜經樁架頂梁上的滑輪和安裝在底盤上的滑輪與卷揚機相連，柱錘和護筒位於底盤型心，柱錘懸吊於護筒內，反覆作提升或自由落體的上下運動，所述護筒設置在兩個主液壓裝置之間，兩個主液壓裝置的底端和頂端分別與底盤鋼梁和側夾式夾箍鉸接，採用抱箍反覆抱緊或放鬆動作完成護筒下壓和提升操作，所述底盤由設置於其下部的行走支盤或四個液壓支腳支撐在地面上。兩個主液壓裝置分別豎直對稱地設置在護筒的兩側，所述側夾式夾箍為環狀構件，套裝於護筒外壁。本發明樁機具有較好的可控性和可操作性，設備較輕，對場地要求不高。
【專利說明】一種用於複合地基粧的成粧施工設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及巖土工程中的地基處理領域，特別涉及一種用於在不同軟土地層上、由散體樁作為增強體的複合地基樁的成樁施工設備。
【背景技術】
[0002]一般而言，在不同的軟土地基上建築固定設施或構築物等，必須提供相應的地基處理方案，以防止因地基發生變形、塌陷等引發質量事故。為了提高地基承載能力，人們經常採用複合地基樁的施工方法。目前，針對上述施工方案，在常用的複合地基樁的成樁施工設備中，有的採用預應力管樁靜力壓樁機，該設備施工速度較快，由於設備自重和體積較大，對場地要求非常高，施工過程中，經常發生斷樁或者樁端偏位等現象；有的採用錘擊式柴油打樁機，噪音大，因預應力管樁樁頭應力集中，經常發生樁頭被擊壞、樁身開裂等現象，大幅降低單樁承載能力；有的採用沉管灌注樁樁機或者旋挖樁樁機，由於設備自重大，對場地要求高，尤其在地下水位較高的地區，施工工藝受限制，施工周期長，耗水電資源，排出泥漿汙染環境等；有的採用振動沉管碎石樁機，樁架掛一振動錘，採用電機啟動，利用振動力將鋼管震入土中，到達設計標高后開始投料，由於沉管上只有一個上料口，只能通過卷揚機將上料鬥提升，再邊灌料邊振動拔管，將碎石震密實，灌至設計標高移出護筒，其缺點是噪音大，通過振動填料密實度不足、材料單一、置換率不高、置換深度小、樁徑不大。
[0003]因此，當需要處理不同軟弱地層的情況下，上述常用的施工設備都存在著許多難以克服的技術問題。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的旨在提供一種高效、設備穩定性好、用於由散體樁作為增強體的複合地基樁的成樁施工設備，適用於需要深層置換處理軟弱地層的一項施工技術。
[0005]為了實現上述發明目的，本發明的技術方案是:一種用於複合地基樁的成樁施工設備，其包括底盤、在所述底盤中部沿與其垂直方向設置有樁架，在樁架中心點懸吊有柱錘，連接所述吊柱錘的鋼纜，經樁架頂梁上的滑輪和安裝在底盤上的滑輪與卷揚機相連，柱錘和護筒位於底盤的型心，柱錘懸吊於護筒內，反覆作提升或者自由落體的上下運動，所述護筒設置在兩個主液壓裝置之間，兩個主液壓裝置的底端和頂端分別與底盤鋼梁和側夾式夾箍鉸接，所述側夾式夾箍反覆做抱緊或者放鬆動作，完成護筒的下壓或提升操作，所述底盤由設置於其下部的行走支盤或四個液壓支腳支撐於地面上。
[0006]在上述施工設備中，最好，上述兩個主液壓裝置分別豎直對稱地設置在護筒的兩側，所述側夾式夾箍為環狀構件，套裝於護筒外壁上。
[0007]在上述施工設備中，最好，上述側夾式夾箍實施抱緊或者放鬆操作，可以藉助安裝在抱箍豁口處的側夾式液壓裝置完成，該裝置沿環狀框型構件的切線方向設置。
[0008]在上述施工設備中，最好，上述側夾式夾箍由上、下環形板和位於中間的抱箍構成，所述抱箍設一個豁口的環狀框型構件，中間設有加勁肋，抱箍環狀框的內環壁上安裝有若干橡膠墊。
[0009]在上述施工設備中，最好，在上述樁架上設置有護筒導向管環，所述導向管環套在護筒外側，與護筒外壁留間隙環箍，導向管環通過若干拉杆與樁架連接，使護筒保持垂直運行，以防護筒產生歪斜。
[0010]在上述施工設備中，最好，沿上述護筒的周壁設置有若干投料口，所述護筒投料口按左右呈上下交替布置。
[0011]在上述施工設備中，最好，上述樁架的底端與底盤通過圓柱銷鉸接，樁架頂梁的四角通過四條主鋼纜分別與底盤的四角拉結，在樁架下部加設附加支撐件，使樁架更加穩定。
[0012]本發明技術方案有益效果是:本發明護筒的下壓或提升通過液壓完成，相比使用鋼纜完成，具有較好的可控性和可操作性，尤其是，由分別對稱地豎直設置於護筒兩側的兩個主液壓裝置，通過側夾式夾箍的協同操作，在施工中，能夠高效、穩定地完成對護筒下壓或提升的操作，由於通過液壓完成護筒下壓的限制較小，其處理深度可達35m以上。本發明樁架被設置在底盤的中部，柱錘和套於其外的護筒均位於底盤的型心，增加樁架整體的穩定性，施工中有利於護筒下壓或提升操作，從而使該設備不僅可用於複合地基樁中的散體樁施工，它還可以應用於其它樁型。在護筒壁上開有若干投料口，便於在自然地面就近投料，而所投物料與地下水和原土經過自然攪拌，組成混合料，增加地基土體置換密實度。本發明樁機設備較輕，對場地要求不是很高。
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明對複合地基樁的成樁施工設備的一個實施例的立面示意圖，圖中柱錘部分的下部以上為局部剖視；
[0015]圖2為圖1中所示成樁施工設備的側視示意圖，圖中柱錘部分的下部以上為局部剖視；
[0016]圖3為圖1中所示施工設備中的主液壓裝置與側夾式夾箍以及護筒位置的局部放大的立面示意圖；
[0017]圖4為圖3中所示側夾式夾箍的俯視局部放大示意圖，圖中未出現上環形板；
[0018]圖5為圖1中所示施工設備中的主液壓裝置與側夾式夾箍以及護筒位置的局部放大立體示意圖。
[0019]附圖中所示零件序號名稱:1、柱錘，2、護筒，3、護筒投料口，4、主液壓裝置，5、下鉸接點，6、上鉸接點，7、抱箍，8、側夾式夾箍，9、下環形板，10、上環形板，11、側夾式液壓裝置，12、豁口，13、加勁肋，14、橡膠墊，15、導向管環，16、拉杆，17、樁架，18、樁架柱腳鉸接點，19、頂梁，20、底盤，21、行走支盤，22、主鋼纜，23、下固定點，24、上固定點，25、液壓支腳，26、操作臺，27、卷揚機，28、下滑輪，29、上滑輪，30、吊錘鋼纜，31、附加支撐、32、下節點板，33、上節點板，34、配重。
【具體實施方式】
[0020]圖1和圖2示出本發明施工設備一個實施例的部件組成示意圖，在底盤20的四角端點各安裝一個液壓支腳25，該液壓支腳25在施工期間伸出用於支撐底盤20和樁架17，運輸和儲藏期間收起。底盤20的下部設置有行走支盤21，底盤20與行走支盤21在中間點通過球絞成一點連接，二者連成一體，形成一個可前後移動、可轉動的底盤組件，該行走支盤21在收起液壓支腳25後，可以在自然地面上行走，完成上下坡和旋轉等動作。工作狀態時，行走支盤21起輔助支撐作用，本發明的行走支盤21為液壓步履式行走支盤。
[0021]樁架17設置在底盤20型心沿與其垂直的方向，樁架17底端的樁架柱腳鉸接點18與底盤20之間通過圓柱銷加開口銷鉸接，在樁架17頂梁19上四角的固定點24通過四條主鋼纜22分別與底盤20四角鋼纜下固定點23拉結。為了安全起見，在樁架17下部縱向兩側對稱再各設一附加支撐件31，該附加支撐件31通過高強螺栓分別與樁架17上的上節點板33和底盤20上的下節點板32連接，以防止主鋼纜22拉斷，樁架17傾覆，使得樁架17整體更加穩定。另外，樁架17底端與底盤20之間採用鉸接，既方便設備現場整體安裝，也能夠實現自動裝卸，而不必另外配備其它吊裝設備完成樁架17的裝卸。
[0022]頂梁19為鋼框型結構，在頂梁19上裝有上滑輪29，供吊錘鋼纜30使用。底盤20的一側安裝有卷揚機27，吊錘鋼纜30的一端卷繞於卷揚機27上而驅動，另一端經由設在樁架下部的下滑輪28和裝在頂梁19上的上滑輪29而實現向下垂吊並操作柱錘1，使柱錘I完成落錘或者提升動作，用於對複合地基樁的填充料進行夯擊-擠擴，施工中，柱錘I位於護筒2同心圓內。
[0023]在樁架17靠近底盤20型心的兩側，分別豎直對稱地設置兩個主液壓裝置4，該主液壓裝置4底端的下鉸接點5與底盤20鉸接，其頂端上鉸接點6與側夾式夾箍8的下環形板9鉸接，護筒2設置於兩個主液壓裝置4的中間。護筒2依靠主液壓裝置4和側夾式夾箍8來完成其下壓或者提升操作。由於護筒2和柱錘I位於底盤20型心，本發明設備部件圍繞型心作業，既有給底盤20的壓力，也有給護筒的反作用力。在施工過程中，主液壓裝置4上下皆採用鉸接點，可以避免彎矩和剪力等外力對主液壓裝置4造成損害。
[0024]參見圖3、圖4和圖5，側夾式夾箍8為環狀構件，套裝於護筒2外壁上，該側夾式夾箍8由上環形板10、下環形板9和位於中間的抱箍7構成，抱箍7為開有一個豁口 12的環狀框型構件，在該抱箍7的中間框內沿徑向設有若干豎直加勁肋13，該若干加勁肋13按放射狀等間距設置，如圖4所示。抱箍7環狀框的內環壁上裝有若干橡膠墊14可與護筒2直接抱緊。在抱箍7的豁口處裝有側夾式液壓裝置11，該側夾式液壓裝置11沿抱箍7環狀框型構件的切線方向設置，當側夾式液壓裝置11啟動時，隨著抱箍7環狀框型構件的豁口 12 口距的改變，護筒2可以藉助側夾式液壓裝置11來完成被側夾式夾箍8被抱緊或者被放鬆的操作。
[0025]實際操作中，當需要下壓護筒2時，側夾式液壓裝置11使豁口 12 口距縮小，護筒2被橡膠墊14抱緊，同時主液壓裝置4活塞下移，護筒2被下壓，下壓一定行程後，側夾式液壓裝置11使豁口 12的口距放鬆，護筒2與橡膠墊14被脫開，主液壓裝置4返回原位繼續實施下一抱緊和下壓動作，以此類推，反覆實施直至到達設計標高，開始進入投料夯擊等工序；當需要提升護筒2時，側夾式液壓裝置11使豁口 12 口距縮小，橡膠墊14抱緊護筒2，同時主液壓裝置4活塞上升，護筒2被上推，上推一定行程後，側夾式液壓裝置11使豁口12的口距放鬆，護筒2與橡膠墊14被脫開，主液壓裝置4返回原位繼續實施下一抱緊和上推動作，以此類推，反覆實施直至拔出護筒成樁。由於護筒2的下壓或提升通過液壓機構完成，一般處理深度可達35m，由於下壓和提升速度較快，下壓時可達5m/分鐘，提升時可以根據施工流程需要，提升某固定行程，完成反覆投料和夯擊工序，有較好的可控性和操作性。本發明主液壓裝置4每次行程可達5?Sm，可大幅減少抱箍7的動作次數。
[0026]在樁架17上設置有導向管環15，是一個環形構件，套在護筒2外壁，與護筒2略有空隙。該導向管環15由其若干拉杆16與樁架17連接，拉杆16 —端固定在樁架17上，另一端固定在導向管環15的環上,拉杆16將導向管環15拉平,如圖1和圖2所不。該導向管環15使護筒2保持垂直度，並防止護筒2產生歪斜，即在施工過程中，減小護筒2的側向位移，減小外力對主液壓裝置4的影響，護筒2可以在導向管環15內上下自由移動。
[0027]在護筒2的相應高度上，沿其周壁設置若干護筒投料口 3，該護筒投料口 3按左右兩側呈上下交替布置，護筒投料口 3按縱向長軸形成橢圓形孔，便於投料，實現可從不同高度和不同的方向同時投料，或者投不同的填充料，提高投料效率。
[0028]在本發明中，護筒2作為實施工具之一，在施工中，通過外力作用於護筒2上，在地下土體中形成一通道後，通過柱錘1，既可以在護筒2下夯擊土體，形成擴大頭，再放入管樁，或者放入鋼筋籠施工混凝土樁身等；可以施工增強體-散體樁；還可以施工其它樁型。例如在護筒2內夯擊土體形成擴大頭後，放入預應力管樁或者澆築混凝土樁身等，形成載體樁或者灌注樁等；夯填碎石形成碎石樁等等。本發明在施工成樁護筒2提升出地面後，再施工其它樁位的工程樁，護筒2可反覆使用。
[0029]在本發明的底盤20的一側上設置有操作臺28，分別實施控制卷揚機19完成柱錘I和控制各液壓系統完成護筒2的動作和樁架行走等。另外，底盤20上還設置有配重34，可選用儲水箱等，便於長途運輸。
[0030]以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於複合地基樁的成樁施工設備，其包括底盤、在所述底盤中部沿與其垂直方向設置有樁架，在樁架中心點懸吊有柱錘，連接所述吊柱錘的鋼纜，經樁架頂梁上的滑輪和安裝在底盤上的滑輪與卷揚機相連，柱錘和護筒位於底盤的型心，柱錘懸吊於護筒內，反覆作提升或者自由落體的上下運動，所述護筒設置在兩個主液壓裝置之間，兩個主液壓裝置的底端和頂端分別與底盤鋼梁和側夾式夾箍鉸接，所述側夾式夾箍反覆做抱緊或者放鬆動作，完成護筒的下壓和提升操作，所述底盤由設置於其下部的行走支盤或四個液壓支腳支撐在地面上。
2.根據權利要求1所述的複合地基施工設備，其特徵在於，所述兩個主液壓裝置分別豎直對稱地設置在護筒的兩側，所述側夾式夾箍呈環狀構件，套裝於護筒的外壁上。
3.根據權利要求1所述的複合地基施工設備，其特徵在於，所述側夾式夾箍實施抱緊或者放鬆操作，可以藉助安裝在抱箍豁口處的側夾式液壓裝置完成，該裝置沿環狀框型構件的切線方向設置。
4.根據權利要求3所述的複合地基施工設備，其特徵在於，所述側夾式夾箍由上、下環形板和位於中間的抱箍構成，所述抱箍設一個豁口的環狀框型構件，中間設有加勁肋，抱箍環狀框的內環壁上安裝有若干橡膠墊。
5.根據權利要求3所述的複合地基施工設備，其特徵在於，在所述護筒的上部設置有導向管環，所述導向管環套在護筒外側，與護筒外壁留間隙環箍，導向管環通過拉杆與樁架連接，使護筒保持垂直運行，以防護筒產生歪斜。
6.根據權利要求5所述的複合地基施工設備，其特徵在於，沿所述護筒的周壁設置有若干投料口，所述護筒投料口按左右呈上下交替布置。
7.根據權利要求5所述的複合地基施工設備，其特徵在於，所述樁架的底端與底盤通過圓柱銷鉸接，樁架頂梁的四角通過四條主鋼纜分別與底盤的四角拉結，在樁架下部加設附加支撐件，使樁架更加穩定。
【文檔編號】E02D7/28GK104131562SQ201310178493
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月3日 優先權日:2013年5月3日
【發明者】丁思華, 丁錦良 申請人:丁思華, 丁錦良