用於預製管樁的振動裝置及預製管樁施工方法
2023-12-11 13:15:37
專利名稱：用於預製管樁的振動裝置及預製管樁施工方法
技術領域：
本發明涉及樁基礎即使領域，更為具體地，涉及一種用於預製管樁的振動裝置。本發明還涉及一種預製管樁施工方法。
背景技術：
樁基礎是一種傳統的基礎型式，又是一種應用很廣泛的基礎型式。樁基礎具有較好的抗振性，成本低且有利於實現結構工程的機械化和工業化，又能將上部結構的荷載傳到深層穩定的土層中，從而減少基礎沉降和建築物的不均勻沉降。
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近些年來，隨著建築基礎領域的快速發展，在樁基礎施工中，預製樁的使用越來越廣泛。預製樁在工廠預先成批製備，降低生產成本，節約大量鋼材，承載力高，適用性廣及施工過程簡單。常見的預製樁有預製管樁。在施工預製管樁基礎的過程中，可以採用高頻振蕩錘將預製管樁打入地基當中。圖I示出了根據本發明的傳統的高頻振蕩錘夾持預製管樁的示意圖。如圖I所示，傳統的高頻振蕩錘I包括振動部件11、液壓馬達12及夾持器13等部件。可以通過油管式給液壓馬達12輸送高壓油，液壓馬達12驅動振動部件11振動，同時通過夾持器13上的調節部件14來調節夾持器13，進而使夾持器13夾持預製管樁2。採用傳統的高頻振蕩錘I進行沉樁過程中，隨著預製管樁2打入深度的不斷增加，樁端阻力以及樁側與土壤間的摩擦力隨之逐漸增大，同時由於夾持器夾持預製管樁2的上端部，隨著預製管樁2打入深度的增加，傳遞到預製管樁2的下部的力越來越小，使得沉樁的後期難度越來越大。尤其是對於大直徑的預製管樁2，隨著預製管樁2的直徑的不斷增大，沉樁的阻力也會越來越大，進而影響沉樁效果。
發明內容
鑑於上述問題，本發明是提供一種用於預製管樁的振動裝置，該振動裝置解決了由於隨著沉樁深度不斷增加，樁端阻力及樁側阻力大導致沉樁難度大的問題。本發明還提供了一種採用該振動裝置的預製管樁施工方法。為達到上述目的，本發明提供一種用於預製管樁的振動裝置，其主要包括振動部件，液壓馬達，滑軌，其中，該振動裝置還包括一對支臂，該對支臂的上端部分別與所述滑軌滑動配合，所述支臂的下端部分別設置有支撐板，所述支臂的中部通過連接部件鉸接。此外，也可以是，所述連接部件採用銷釘或鉚釘。此外，也可以是，所述支臂的上端部設置有調節部件，該調節部件帶動所述支臂的上端部沿所述滑軌移動。此外，也可以是，所述支臂的下部設置為弧形。另外，也可以是，所述支撐板的形狀為圓弧形，所述支撐板與所述預製管樁的內壁緊密貼合。
另外，也可以是，所述支臂的數量為四個，所述四個支臂彼此之間成90°，所述四個支臂的中部分別設有開口部，該開口部分別與圓環相連，所述四個支臂繞所述圓環相對轉動。另外，也可以是，在所述圓環上設置至少4組限位部件，該限位部件限定所述支臂沿所述圓環移動。本發明還提供一種預製管樁施工方法，其包括以下步驟(I)清理現場，在需打入預製管樁的地基處預先打樁孔，該樁孔的直徑與所述預製管粧的內徑相等；(2)將所述振動裝置通過鋼絲繩與吊車的吊鉤相連，所述吊鉤懸吊所述振動裝 置；(3)利用吊車的另一吊鉤懸吊所述預製管樁並移動所述預製管樁至對應的樁孔處，通過步驟(2)中涉及的所述吊鉤將所述振動裝置沿著所述預製管樁的內壁移至所述預製管樁的底部，保證所述振動裝置水平方向上的最大尺寸小於所述預製管樁的內徑；(4)通過所述調節部件調節所述支臂，所述支臂張開，並使所述支臂下端部的支撐板緊貼所述預製管樁的內壁；(5)調整所述預製管樁的位置，使所述預製管樁與所述樁孔的中心重合，啟動所述振動裝置，施工打樁。(6)待所述預製管樁達到預定位置處，通過所述調節部件調節所述支臂，使所述支撐板離開所述預製樁的內壁，然後利用吊鉤將所述振動裝置從所述預製管樁的內部移出。利用上述根據本發明的振動裝置及預製管樁施工方法，與採用傳統的高頻振蕩錘夾持預製管樁的頂部進行打樁相比，採用該振動裝置打樁時，將該振動裝置設置在預製管樁的底部，使振動裝置產生的振動直接作用於預製管樁的底部，減少了能量傳遞帶來的損失，提聞了打粧能力。
通過參考以下結合附圖的說明及權利要求書的內容，並且隨著對本發明的更全面理解，本發明的其它目的及結果將更加明白及易於理解。在附圖中圖I示出了根據本發明的傳統的高頻振蕩錘夾持預製管樁的示意圖；圖2示出了根據本發明的用於預製管樁的振動裝置的一個實施方式的結構示意圖；圖3示出了根據本發明的支撐板的俯視結構示意圖；圖4示出了根據本發明的用於預製管樁的振動裝置的另一個實施方式的結構示意圖；圖5示出了沿圖4中A-A線的剖視圖；圖6示出了根據本發明的預製管樁施工方法的流程圖。在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特徵或功能。
具體實施例方式以下將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細描述。
在下面的描述中，只通過說明的方式對本發明的某些示範實施例進行描述，毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，可以用各種不同方式對所述的實施方案進行修正。因此，附圖和描述在本質上只是說明性的，而不是用於限制權利要求的保護範圍。此外，在本說明書中，相同的附圖標記標示相同的部分。實施例I圖2示出了根據本發明的用於預製管樁的振動裝置的結構示意圖。如圖2所示，該振動裝置3主要包括振動部件31、液壓馬達32及滑軌33。通過輸油管等公知手段給液壓馬達32供給高壓油，液壓馬達32帶動振動部件31振動。該振動裝置3還包括一對支臂35。該對支臂35的上端部分別與滑軌33滑動配合，該對支臂35的下端部分別設置有支撐板352，該對支臂35的中部通過連接部件351鉸接。支撐板32優選採用焊接等公知手段與支臂35的下端部相連。連接部件351優選採用銷釘或鉚釘等公知連接元件，使一對支 臂35可以實現繞連接部件351轉動。該對支臂35的上端部分別設置有調節部件34，該調節部件34帶動支臂35的上端部沿滑軌33移動。調節部件34可優選為伸縮油缸等調節元件，即可通過輸油管等公知手段調節所述調節部件34支臂35的下部可優選設置為弧形，這樣使支臂35的下部具有較大的調節幅度。圖3示出了根據本發明的支撐板的俯視結構示意圖。如圖3所示，該支撐板352的形狀優選為圓弧形，並且支撐板352與預製管樁2的內壁緊密貼合。該支撐板352與預製管樁2的內壁相接觸的面可優選採用粗糙材質，這樣支撐板352與預製管樁2的內壁之間可產生較大摩擦力。實施例2圖4示出了根據本發明的用於預製管樁的振動裝置的另一個實施方式的俯視結構示意圖。圖5示出了沿圖4中A-A線的剖視圖。如圖4和圖5所示，本實施方式除去支臂36不同於第一個實施方式外，振動裝置3的其它結構均是相同的。實施例2涉及的振動裝置3的支臂36的數量可為四個，四個支臂36彼此之間成90°並且四個支臂36的中部分別設有開口部363，該開口部363分別與圓環361相連，這樣四個支臂36可繞圓環361轉動。開口部363可優選設置為圓孔部。此外，在圓環361上設置至少4組限位部件362，該限位部件362可限定防止支臂36沿圓環361移動。限位構件362可以採用焊接等公知手段固定在圓環361上的預定位置，用於對支臂36實現限位。圖6示出了根據本發明的預製管樁施工方法的流程圖。以下結合圖2和圖6對預製管樁施工方法進行說明。在步驟SllO中，首選清理現場，在需打入預製管樁2的地基處預先打樁孔，該樁孔的直徑與預製管樁2的內徑相等或近似相等。接著，步驟S120中，將振動裝置3通過鋼絲繩與吊車的吊鉤相連，吊鉤可懸吊振動裝置3。接著，步驟S130中，利用吊車的另一吊鉤懸吊預製管樁2並移動預製管樁2至對應的樁孔處，通過步驟(2)中涉及的吊鉤將振動裝置3沿著預製管樁2的內壁移至預製管樁2的底部，這裡，需保證振動裝置水平方向上的最大尺寸小於預製管樁2的內徑，即需保證振動裝置3可沿預製管樁2的內壁移動。然後，步驟S 140中，通過調節部件34調節支臂35，使支臂35的上端部沿著滑軌33移動，同時使支臂35的下側部張開，進而使支臂下端部的支撐板352緊貼預製管樁2的內壁,這樣支撐板352與預製管樁2的內壁之間產生靜摩擦力。然後，步驟S150中，調整預製管樁2的位置，使預製管樁2與樁孔的中心重合，啟動振動裝置3,開始施工打樁。最後，步驟S160中，待預製管樁2達到樁孔的預定位置處，通過調節部件34調節所述支臂35，使支臂35的上端部沿著滑軌33移動反向移動，進而使設置在支臂下端部的支撐板352離開預製樁2的內壁，然後利用吊鉤將振動裝置3從預製管樁2的內部移出，完成打樁。 需要說明的是，可以對支臂35進行變形，例如一對支臂35呈剪刀狀，或者改變支臂35的數量，例如支臂35的數量為4個、6個、8個或更多，或者改變支撐板352的形狀，來提高支撐板352與預製管樁2的內壁之間產生的靜摩擦力。另外，將支臂35或支撐板352進行變形後，該振動裝置3還可以應用於預製方樁等預製空心樁。在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進和變形，都落在本發明的保護範圍內，本領域技術人員應該明白，上述的具體描述只是更好地解釋本發明的目的，本發明的保護範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種用於預製管樁的振動裝置，主要包括振動部件，液壓馬達，滑軌，其特徵在於，該振動裝置還包括 一對支臂，該對支臂的上端部分別與所述滑軌滑動配合，所述支臂的下端部分別設置有支撐板，所述支臂的中部通過連接部件鉸接。
2.如權利要求I所述的用於預製管樁的振動裝置，其特徵在於， 所述連接部件採用銷釘或鉚釘。
3.如權利要求I所述的用於預製管樁的振動裝置，其特徵在於， 所述支臂的上端部設置有調節部件，該調節部件帶動所述支臂的上端部沿所述滑軌移動。
4.如權利要求3所述的用於預製管樁的振動裝置，其特徵在於， 所述支臂的下部設置為弧形。
5.如權利要求3所述的用於預製管樁的振動裝置，其特徵在於， 所述支撐板的形狀為圓弧形，所述支撐板與所述預製管樁的內壁緊密貼合。
6.如權利要求I所述的用於預製管樁的振動裝置，其特徵在於， 所述支臂的數量為四個，所述四個支臂彼此之間成90°，所述四個支臂的中部分別設有開口部，該開口部分別與圓環相連，所述四個支臂繞所述圓環相對轉動。
7.如權利要求6所述的用於預製管樁的振動裝置，其特徵在於， 在所述圓環上設置至少4組限位部件，該限位部件限定所述支臂沿所述圓環移動。
8.一種預製管樁施工方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)清理現場，在需打入預製管樁的地基處預先打樁孔，該樁孔的直徑與所述預製管樁的內徑相等； (2)將所述振動裝置通過鋼絲繩與吊車的吊鉤相連，所述吊鉤懸吊所述振動裝置； (3)利用吊車的另一吊鉤懸吊所述預製管樁並移動所述預製管樁至對應的樁孔處，通過步驟(2)中涉及的所述吊鉤將所述振動裝置沿著所述預製管樁的內壁移至所述預製管樁的底部，保證所述振動裝置水平方向上的最大尺寸小於所述預製管樁的內徑； (4)通過所述調節部件調節所述支臂，所述支臂張開，並使所述支臂下端部的支撐板緊貼所述預製管樁的內壁； (5)調整所述預製管樁的位置，使所述預製管樁與所述樁孔的中心重合，啟動所述振動裝置，施工打樁。
(6)待所述預製管樁達到預定位置處，通過所述調節部件調節所述支臂，使所述支撐板離開所述預製樁的內壁，然後利用吊鉤將所述振動裝置從所述預製管樁的內部移出。
全文摘要
本發明提供了一種用於預製管樁的振動裝置，其主要包括振動部件，液壓馬達，滑軌，其中該振動裝置還包括一對支臂，該對支臂的上端部分別與滑軌滑動配合，支臂的下端部分別設置有支撐板，支臂的中部通過連接部件鉸接。根據上述結構，與採用傳統的高頻振蕩錘夾持預製管樁的頂部進行打樁相比，採用該振動裝置打樁時，將該振動裝置設置在預製管樁的底部，使振動裝置產生的振動直接作用於預製管樁的底部，減少了能量傳遞帶來的損失，提高了打樁能力。
文檔編號E02D7/18GK102720198SQ20121016709
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者祿苗苗, 肖劍 申請人:中冶交通工程技術有限公司