一種用于復(fù)合地基樁的成樁施工設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于復(fù)合地基樁的成樁施工設(shè)備，其包括底盤(pán)、在底盤(pán)中部沿與其垂直方向設(shè)置有樁架，在樁架中心點(diǎn)懸吊有柱錘，連接吊錘的鋼纜經(jīng)樁架頂梁上的滑輪和安裝在底盤(pán)上的滑輪與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連，柱錘和護(hù)筒位于底盤(pán)型心，柱錘懸吊于護(hù)筒內(nèi)，反復(fù)作提升或自由落體的上下運(yùn)動(dòng)，所述護(hù)筒設(shè)置在兩個(gè)主液壓裝置之間，兩個(gè)主液壓裝置的底端和頂端分別與底盤(pán)鋼梁和側(cè)夾式夾箍鉸接，采用抱箍反復(fù)抱緊或放松動(dòng)作完成護(hù)筒下壓和提升操作，所述底盤(pán)由設(shè)置于其下部的行走支盤(pán)或四個(gè)液壓支腳支撐在地面上。兩個(gè)主液壓裝置分別豎直對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在護(hù)筒的兩側(cè)，所述側(cè)夾式夾箍為環(huán)狀構(gòu)件，套裝于護(hù)筒外壁。本發(fā)明樁機(jī)具有較好的可控性和可操作性，設(shè)備較輕，對(duì)場(chǎng)地要求不高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于復(fù)合地基粧的成粧施工設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程中的地基處理領(lǐng)域，特別涉及一種用于在不同軟土地層上、由散體樁作為增強(qiáng)體的復(fù)合地基樁的成樁施工設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，在不同的軟土地基上建筑固定設(shè)施或構(gòu)筑物等，必須提供相應(yīng)的地基處理方案，以防止因地基發(fā)生變形、塌陷等引發(fā)質(zhì)量事故。為了提高地基承載能力，人們經(jīng)常采用復(fù)合地基樁的施工方法。目前，針對(duì)上述施工方案，在常用的復(fù)合地基樁的成樁施工設(shè)備中，有的采用預(yù)應(yīng)力管樁靜力壓樁機(jī)，該設(shè)備施工速度較快，由于設(shè)備自重和體積較大，對(duì)場(chǎng)地要求非常高，施工過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生斷樁或者樁端偏位等現(xiàn)象；有的采用錘擊式柴油打樁機(jī)，噪音大，因預(yù)應(yīng)力管樁樁頭應(yīng)力集中，經(jīng)常發(fā)生樁頭被擊壞、樁身開(kāi)裂等現(xiàn)象，大幅降低單樁承載能力；有的采用沉管灌注樁樁機(jī)或者旋挖樁樁機(jī)，由于設(shè)備自重大，對(duì)場(chǎng)地要求高，尤其在地下水位較高的地區(qū)，施工工藝受限制，施工周期長(zhǎng)，耗水電資源，排出泥漿污染環(huán)境等；有的采用振動(dòng)沉管碎石樁機(jī)，樁架掛一振動(dòng)錘，采用電機(jī)啟動(dòng)，利用振動(dòng)力將鋼管震入土中，到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后開(kāi)始投料，由于沉管上只有一個(gè)上料口，只能通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)將上料斗提升，再邊灌料邊振動(dòng)拔管，將碎石震密實(shí)，灌至設(shè)計(jì)標(biāo)高移出護(hù)筒，其缺點(diǎn)是噪音大，通過(guò)振動(dòng)填料密實(shí)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(dāng)需要處理不同軟弱地層的情況下，上述常用的施工設(shè)備都存在著許多難以克服的技術(shù)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的旨在提供一種高效、設(shè)備穩(wěn)定性好、用于由散體樁作為增強(qiáng)體的復(fù)合地基樁的成樁施工設(shè)備，適用于需要深層置換處理軟弱地層的一項(xiàng)施工技術(shù)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于復(fù)合地基樁的成樁施工設(shè)備，其包括底盤(pán)、在所述底盤(pán)中部沿與其垂直方向設(shè)置有樁架，在樁架中心點(diǎn)懸吊有柱錘，連接所述吊柱錘的鋼纜，經(jīng)樁架頂梁上的滑輪和安裝在底盤(pán)上的滑輪與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連，柱錘和護(hù)筒位于底盤(pán)的型心，柱錘懸吊于護(hù)筒內(nèi)，反復(fù)作提升或者自由落體的上下運(yùn)動(dòng)，所述護(hù)筒設(shè)置在兩個(gè)主液壓裝置之間，兩個(gè)主液壓裝置的底端和頂端分別與底盤(pán)鋼梁和側(cè)夾式夾箍鉸接，所述側(cè)夾式夾箍反復(fù)做抱緊或者放松動(dòng)作，完成護(hù)筒的下壓或提升操作，所述底盤(pán)由設(shè)置于其下部的行走支盤(pán)或四個(gè)液壓支腳支撐于地面上。
[0006]在上述施工設(shè)備中，最好，上述兩個(gè)主液壓裝置分別豎直對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在護(hù)筒的兩側(cè)，所述側(cè)夾式夾箍為環(huán)狀構(gòu)件，套裝于護(hù)筒外壁上。
[0007]在上述施工設(shè)備中，最好，上述側(cè)夾式夾箍實(shí)施抱緊或者放松操作，可以借助安裝在抱箍豁口處的側(cè)夾式液壓裝置完成，該裝置沿環(huán)狀框型構(gòu)件的切線(xiàn)方向設(shè)置。
[0008]在上述施工設(shè)備中，最好，上述側(cè)夾式夾箍由上、下環(huán)形板和位于中間的抱箍構(gòu)成，所述抱箍設(shè)一個(gè)豁口的環(huán)狀框型構(gòu)件，中間設(shè)有加勁肋，抱箍環(huán)狀框的內(nèi)環(huán)壁上安裝有若干橡膠墊。
[0009]在上述施工設(shè)備中，最好，在上述樁架上設(shè)置有護(hù)筒導(dǎo)向管環(huán)，所述導(dǎo)向管環(huán)套在護(hù)筒外側(cè)，與護(hù)筒外壁留間隙環(huán)箍，導(dǎo)向管環(huán)通過(guò)若干拉桿與樁架連接，使護(hù)筒保持垂直運(yùn)行，以防護(hù)筒產(chǎn)生歪斜。
[0010]在上述施工設(shè)備中，最好，沿上述護(hù)筒的周壁設(shè)置有若干投料口，所述護(hù)筒投料口按左右呈上下交替布置。
[0011]在上述施工設(shè)備中，最好，上述樁架的底端與底盤(pán)通過(guò)圓柱銷(xiāo)鉸接，樁架頂梁的四角通過(guò)四條主鋼纜分別與底盤(pán)的四角拉結(jié)，在樁架下部加設(shè)附加支撐件，使樁架更加穩(wěn)定。
[0012]本發(fā)明技術(shù)方案有益效果是:本發(fā)明護(hù)筒的下壓或提升通過(guò)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(duì)稱(chēng)地豎直設(shè)置于護(hù)筒兩側(cè)的兩個(gè)主液壓裝置，通過(guò)側(cè)夾式夾箍的協(xié)同操作，在施工中，能夠高效、穩(wěn)定地完成對(duì)護(hù)筒下壓或提升的操作，由于通過(guò)液壓完成護(hù)筒下壓的限制較小，其處理深度可達(dá)35m以上。本發(fā)明樁架被設(shè)置在底盤(pán)的中部，柱錘和套于其外的護(hù)筒均位于底盤(pán)的型心，增加樁架整體的穩(wěn)定性，施工中有利于護(hù)筒下壓或提升操作，從而使該設(shè)備不僅可用于復(fù)合地基樁中的散體樁施工，它還可以應(yīng)用于其它樁型。在護(hù)筒壁上開(kāi)有若干投料口，便于在自然地面就近投料，而所投物料與地下水和原土經(jīng)過(guò)自然攪拌，組成混合料，增加地基土體置換密實(shí)度。本發(fā)明樁機(jī)設(shè)備較輕，對(duì)場(chǎng)地要求不是很高。
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明對(duì)復(fù)合地基樁的成樁施工設(shè)備的一個(gè)實(shí)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(shè)備的側(cè)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(shè)備中的主液壓裝置與側(cè)夾式夾箍以及護(hù)筒位置的局部放大的立面示意圖；
[0017]圖4為圖3中所示側(cè)夾式夾箍的俯視局部放大示意圖，圖中未出現(xiàn)上環(huán)形板；
[0018]圖5為圖1中所示施工設(shè)備中的主液壓裝置與側(cè)夾式夾箍以及護(hù)筒位置的局部放大立體示意圖。
[0019]附圖中所示零件序號(hào)名稱(chēng):1、柱錘，2、護(hù)筒，3、護(hù)筒投料口，4、主液壓裝置，5、下鉸接點(diǎn)，6、上鉸接點(diǎn)，7、抱箍，8、側(cè)夾式夾箍，9、下環(huán)形板，10、上環(huán)形板，11、側(cè)夾式液壓裝置，12、豁口，13、加勁肋，14、橡膠墊，15、導(dǎo)向管環(huán)，16、拉桿，17、樁架，18、樁架柱腳鉸接點(diǎn)，19、頂梁，20、底盤(pán)，21、行走支盤(pán)，22、主鋼纜，23、下固定點(diǎn)，24、上固定點(diǎn)，25、液壓支腳，26、操作臺(tái)，27、卷?yè)P(yáng)機(jī)，28、下滑輪，29、上滑輪，30、吊錘鋼纜，31、附加支撐、32、下節(jié)點(diǎn)板，33、上節(jié)點(diǎn)板，34、配重。

【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1和圖2示出本發(fā)明施工設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的部件組成示意圖，在底盤(pán)20的四角端點(diǎn)各安裝一個(gè)液壓支腳25，該液壓支腳25在施工期間伸出用于支撐底盤(pán)20和樁架17，運(yùn)輸和儲(chǔ)藏期間收起。底盤(pán)20的下部設(shè)置有行走支盤(pán)21，底盤(pán)20與行走支盤(pán)21在中間點(diǎn)通過(guò)球絞成一點(diǎn)連接，二者連成一體，形成一個(gè)可前后移動(dòng)、可轉(zhuǎn)動(dòng)的底盤(pán)組件，該行走支盤(pán)21在收起液壓支腳25后，可以在自然地面上行走，完成上下坡和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。工作狀態(tài)時(shí)，行走支盤(pán)21起輔助支撐作用，本發(fā)明的行走支盤(pán)21為液壓步履式行走支盤(pán)。
[0021]樁架17設(shè)置在底盤(pán)20型心沿與其垂直的方向，樁架17底端的樁架柱腳鉸接點(diǎn)18與底盤(pán)20之間通過(guò)圓柱銷(xiāo)加開(kāi)口銷(xiāo)鉸接，在樁架17頂梁19上四角的固定點(diǎn)24通過(guò)四條主鋼纜22分別與底盤(pán)20四角鋼纜下固定點(diǎn)23拉結(jié)。為了安全起見(jiàn)，在樁架17下部縱向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)再各設(shè)一附加支撐件31，該附加支撐件31通過(guò)高強(qiáng)螺栓分別與樁架17上的上節(jié)點(diǎn)板33和底盤(pán)20上的下節(jié)點(diǎn)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(wěn)定。另外，樁架17底端與底盤(pán)20之間采用鉸接，既方便設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)整體安裝，也能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)裝卸，而不必另外配備其它吊裝設(shè)備完成樁架17的裝卸。
[0022]頂梁19為鋼框型結(jié)構(gòu)，在頂梁19上裝有上滑輪29，供吊錘鋼纜30使用。底盤(pán)20的一側(cè)安裝有卷?yè)P(yáng)機(jī)27，吊錘鋼纜30的一端卷繞于卷?yè)P(yáng)機(jī)27上而驅(qū)動(dòng)，另一端經(jīng)由設(shè)在樁架下部的下滑輪28和裝在頂梁19上的上滑輪29而實(shí)現(xiàn)向下垂吊并操作柱錘1，使柱錘I完成落錘或者提升動(dòng)作，用于對(duì)復(fù)合地基樁的填充料進(jìn)行夯擊-擠擴(kuò)，施工中，柱錘I位于護(hù)筒2同心圓內(nèi)。
[0023]在樁架17靠近底盤(pán)20型心的兩側(cè)，分別豎直對(duì)稱(chēng)地設(shè)置兩個(gè)主液壓裝置4，該主液壓裝置4底端的下鉸接點(diǎn)5與底盤(pán)20鉸接，其頂端上鉸接點(diǎn)6與側(cè)夾式夾箍8的下環(huán)形板9鉸接，護(hù)筒2設(shè)置于兩個(gè)主液壓裝置4的中間。護(hù)筒2依靠主液壓裝置4和側(cè)夾式夾箍8來(lái)完成其下壓或者提升操作。由于護(hù)筒2和柱錘I位于底盤(pán)20型心，本發(fā)明設(shè)備部件圍繞型心作業(yè)，既有給底盤(pán)20的壓力，也有給護(hù)筒的反作用力。在施工過(guò)程中，主液壓裝置4上下皆采用鉸接點(diǎn)，可以避免彎矩和剪力等外力對(duì)主液壓裝置4造成損害。
[0024]參見(jiàn)圖3、圖4和圖5，側(cè)夾式夾箍8為環(huán)狀構(gòu)件，套裝于護(hù)筒2外壁上，該側(cè)夾式夾箍8由上環(huán)形板10、下環(huán)形板9和位于中間的抱箍7構(gòu)成，抱箍7為開(kāi)有一個(gè)豁口 12的環(huán)狀框型構(gòu)件，在該抱箍7的中間框內(nèi)沿徑向設(shè)有若干豎直加勁肋13，該若干加勁肋13按放射狀等間距設(shè)置，如圖4所示。抱箍7環(huán)狀框的內(nèi)環(huán)壁上裝有若干橡膠墊14可與護(hù)筒2直接抱緊。在抱箍7的豁口處裝有側(cè)夾式液壓裝置11，該側(cè)夾式液壓裝置11沿抱箍7環(huán)狀框型構(gòu)件的切線(xiàn)方向設(shè)置，當(dāng)側(cè)夾式液壓裝置11啟動(dòng)時(shí)，隨著抱箍7環(huán)狀框型構(gòu)件的豁口 12 口距的改變，護(hù)筒2可以借助側(cè)夾式液壓裝置11來(lái)完成被側(cè)夾式夾箍8被抱緊或者被放松的操作。
[0025]實(shí)際操作中，當(dāng)需要下壓護(hù)筒2時(shí)，側(cè)夾式液壓裝置11使豁口 12 口距縮小，護(hù)筒2被橡膠墊14抱緊，同時(shí)主液壓裝置4活塞下移，護(hù)筒2被下壓，下壓一定行程后，側(cè)夾式液壓裝置11使豁口 12的口距放松，護(hù)筒2與橡膠墊14被脫開(kāi)，主液壓裝置4返回原位繼續(xù)實(shí)施下一抱緊和下壓動(dòng)作，以此類(lèi)推，反復(fù)實(shí)施直至到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，開(kāi)始進(jìn)入投料夯擊等工序；當(dāng)需要提升護(hù)筒2時(shí)，側(cè)夾式液壓裝置11使豁口 12 口距縮小，橡膠墊14抱緊護(hù)筒2，同時(shí)主液壓裝置4活塞上升，護(hù)筒2被上推，上推一定行程后，側(cè)夾式液壓裝置11使豁口12的口距放松，護(hù)筒2與橡膠墊14被脫開(kāi)，主液壓裝置4返回原位繼續(xù)實(shí)施下一抱緊和上推動(dòng)作，以此類(lèi)推，反復(fù)實(shí)施直至拔出護(hù)筒成樁。由于護(hù)筒2的下壓或提升通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)完成，一般處理深度可達(dá)35m，由于下壓和提升速度較快，下壓時(shí)可達(dá)5m/分鐘，提升時(shí)可以根據(jù)施工流程需要，提升某固定行程，完成反復(fù)投料和夯擊工序，有較好的可控性和操作性。本發(fā)明主液壓裝置4每次行程可達(dá)5?Sm，可大幅減少抱箍7的動(dòng)作次數(shù)。
[0026]在樁架17上設(shè)置有導(dǎo)向管環(huán)15，是一個(gè)環(huán)形構(gòu)件，套在護(hù)筒2外壁，與護(hù)筒2略有空隙。該導(dǎo)向管環(huán)15由其若干拉桿16與樁架17連接，拉桿16 —端固定在樁架17上，另一端固定在導(dǎo)向管環(huán)15的環(huán)上,拉桿16將導(dǎo)向管環(huán)15拉平,如圖1和圖2所不。該導(dǎo)向管環(huán)15使護(hù)筒2保持垂直度，并防止護(hù)筒2產(chǎn)生歪斜，即在施工過(guò)程中，減小護(hù)筒2的側(cè)向位移，減小外力對(duì)主液壓裝置4的影響，護(hù)筒2可以在導(dǎo)向管環(huán)15內(nèi)上下自由移動(dòng)。
[0027]在護(hù)筒2的相應(yīng)高度上，沿其周壁設(shè)置若干護(hù)筒投料口 3，該護(hù)筒投料口 3按左右兩側(cè)呈上下交替布置，護(hù)筒投料口 3按縱向長(zhǎng)軸形成橢圓形孔，便于投料，實(shí)現(xiàn)可從不同高度和不同的方向同時(shí)投料，或者投不同的填充料，提高投料效率。
[0028]在本發(fā)明中，護(hù)筒2作為實(shí)施工具之一，在施工中，通過(guò)外力作用于護(hù)筒2上，在地下土體中形成一通道后，通過(guò)柱錘1，既可以在護(hù)筒2下夯擊土體，形成擴(kuò)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(qiáng)體-散體樁；還可以施工其它樁型。例如在護(hù)筒2內(nèi)夯擊土體形成擴(kuò)大頭后，放入預(yù)應(yīng)力管樁或者澆筑混凝土樁身等，形成載體樁或者灌注樁等；夯填碎石形成碎石樁等等。本發(fā)明在施工成樁護(hù)筒2提升出地面后，再施工其它樁位的工程樁，護(hù)筒2可反復(fù)使用。
[0029]在本發(fā)明的底盤(pán)20的一側(cè)上設(shè)置有操作臺(tái)28，分別實(shí)施控制卷?yè)P(yáng)機(jī)19完成柱錘I和控制各液壓系統(tǒng)完成護(hù)筒2的動(dòng)作和樁架行走等。另外，底盤(pán)20上還設(shè)置有配重34，可選用儲(chǔ)水箱等，便于長(zhǎng)途運(yùn)輸。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于復(fù)合地基樁的成樁施工設(shè)備，其包括底盤(pán)、在所述底盤(pán)中部沿與其垂直方向設(shè)置有樁架，在樁架中心點(diǎn)懸吊有柱錘，連接所述吊柱錘的鋼纜，經(jīng)樁架頂梁上的滑輪和安裝在底盤(pán)上的滑輪與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連，柱錘和護(hù)筒位于底盤(pán)的型心，柱錘懸吊于護(hù)筒內(nèi)，反復(fù)作提升或者自由落體的上下運(yùn)動(dòng)，所述護(hù)筒設(shè)置在兩個(gè)主液壓裝置之間，兩個(gè)主液壓裝置的底端和頂端分別與底盤(pán)鋼梁和側(cè)夾式夾箍鉸接，所述側(cè)夾式夾箍反復(fù)做抱緊或者放松動(dòng)作，完成護(hù)筒的下壓和提升操作，所述底盤(pán)由設(shè)置于其下部的行走支盤(pán)或四個(gè)液壓支腳支撐在地面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合地基施工設(shè)備，其特征在于，所述兩個(gè)主液壓裝置分別豎直對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在護(hù)筒的兩側(cè)，所述側(cè)夾式夾箍呈環(huán)狀構(gòu)件，套裝于護(hù)筒的外壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合地基施工設(shè)備，其特征在于，所述側(cè)夾式夾箍實(shí)施抱緊或者放松操作，可以借助安裝在抱箍豁口處的側(cè)夾式液壓裝置完成，該裝置沿環(huán)狀框型構(gòu)件的切線(xiàn)方向設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合地基施工設(shè)備，其特征在于，所述側(cè)夾式夾箍由上、下環(huán)形板和位于中間的抱箍構(gòu)成，所述抱箍設(shè)一個(gè)豁口的環(huán)狀框型構(gòu)件，中間設(shè)有加勁肋，抱箍環(huán)狀框的內(nèi)環(huán)壁上安裝有若干橡膠墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合地基施工設(shè)備，其特征在于，在所述護(hù)筒的上部設(shè)置有導(dǎo)向管環(huán)，所述導(dǎo)向管環(huán)套在護(hù)筒外側(cè)，與護(hù)筒外壁留間隙環(huán)箍，導(dǎo)向管環(huán)通過(guò)拉桿與樁架連接，使護(hù)筒保持垂直運(yùn)行，以防護(hù)筒產(chǎn)生歪斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合地基施工設(shè)備，其特征在于，沿所述護(hù)筒的周壁設(shè)置有若干投料口，所述護(hù)筒投料口按左右呈上下交替布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合地基施工設(shè)備，其特征在于，所述樁架的底端與底盤(pán)通過(guò)圓柱銷(xiāo)鉸接，樁架頂梁的四角通過(guò)四條主鋼纜分別與底盤(pán)的四角拉結(jié)，在樁架下部加設(shè)附加支撐件，使樁架更加穩(wěn)定。
【文檔編號(hào)】E02D7/28GK104131562SQ201310178493
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】丁思華, 丁錦良 申請(qǐng)人:丁思華, 丁錦良