CN102286977A - 旋转钻进预制桩机及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种旋转钻进预制桩机及其施工方法，包括车体和连接在车体上的打桩装置，车体为带有工作臂的工程机械车，工程机械车体上的工作臂的端部与打桩装置可拆卸连接；打桩装置包括与工作臂的端部可拆卸连接的连接架和与连接架连接的动力头，动力头包括马达和联接在马达输出端上的减速机，其中减速机固定连接在连接架上，减速机的输出端与减速机下方的竖向的输出轴的上端联接，输出轴的中部通过轴承转动连接在连接架上，输出轴的下端位于连接架的下方并且与预制桩可拆卸连接。本预制桩机适用于狭小施工场地，使用时，可以将挖掘机机体在放置在离施工作业面较远的地方，然后将挖掘机工作臂伸至施工作业面上方进行打桩作业；本预制桩机还可以打斜预制桩。

Description

旋转钻进预制桩机及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种打桩机及其施工方法。

背景技术

传统的打桩机包括有常规预制桩机和常规成孔桩机，其中常规预制桩机的打桩方式是静压或/和锤击，常规成孔桩机的打桩方式是旋转取土。现有的常规预制桩机和常规成孔桩机有两个缺点，一是因为这两种桩机的体积都非常庞大，所以对施工场地的要求比较高，其无法远离施工工作面进行作业，所以只适用于简单或大型场地的打桩作业，而不能用于地形复杂或狭小的场地的打桩作业，第二个缺点是这两种桩机都不能打斜桩。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转钻进预制桩机及其施工方法，要解决传统的打桩机不能用于狭小场地的打桩作业的技术问题；并解决传统的打桩机不能打斜桩的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种旋转钻进预制桩机，包括车体和连接在车体上的打桩装置，其特征在于：所述车体为带有工作臂的工程机械车体，工程机械车体上的工作臂的端部与打桩装置可拆卸连接；所述打桩装置包括与工作臂的端部可拆卸连接的连接架和与连接架连接的动力头，所述动力头包括马达和联接在马达输出端上的减速机，其中减速机固定连接在连接架上，减速机的输出端与减速机下方的竖向的输出轴的上端联接，输出轴的中部通过轴承转动连接在连接架上，输出轴的下端位于连接架的下方并且与预制桩可拆卸连接。

所述带有工作臂的工程机械车体为挖掘机车体、推土机或起重机的车体，所述挖掘机车体上的工作臂的端部通过两个销轴与连接架可拆卸连接。

所述减速机的输出端通过齿轮箱或联轴器与输出轴的上端联接。

所述减速机的输出端与输出轴的上端之间的联接为法兰联接、键联接、花键联接、无键联接或销联接。

所述输出轴的下端与预制桩之间的可拆卸连接为法兰联接、键联接、花键联接、无键联接或销联接。

在输出轴的左右两侧、连接架的下部对称连接有支腿。

一种应用所述的旋转钻进预制桩机的施工方法，其特征在于其步骤如下：步骤一，根据结构设计要求的荷载、工程地质条件的要求进行预制桩的理论设计。

步骤二，根据理论设计结构进行预制桩各个构件加工，然后加工制作成预制桩。

步骤三，将第一节预制桩与旋转钻进预制桩机连接。

步骤四，启动旋转钻进预制桩机，在旋转钻进预制桩机的牵引下将第一节预制桩旋转钻进土层中，当第一节预制桩顶端接近地面时，断开第一节预制桩与旋转钻进预制桩机的连接，然后旋转钻进预制桩机再与第二节预制桩连接，将第二节预制桩续接到第一节预制桩的顶面，并启动旋转钻进预制桩机继续旋进。

步骤五，重复上述步骤三和步骤四，直至桩尖到达设计深度。

所述步骤五之后，预制桩外的土体内压力灌注外包浆料或/和在其内灌注内芯浆料，上述操作分别或同时进行。

所述预制桩是桩杆带有螺旋叶片的预制桩或是光杆的预制桩，所述螺旋叶片是连续螺旋状的叶片，也可以是一片一片间断的犁刀形或扇叶形叶片。

所述预制桩是有注浆孔的预制桩或无注浆孔的预制桩。

所述桩尖为棱锥型或圆锥形，圆锥形的桩尖上设有破土肋。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：1、本发明不但适用于简单大型的施工场地，而且适用于地形复杂狭小的施工场地，这是因为工程机械车体的工作臂具有一定的长度，所以工程机械车体可以与施工工作面保持一定的间距，使用时，可以将工程机械车体在放置在离施工场地较远的地方，然后将工作臂伸至施工工作面进行打桩作业。使用本发明了以后，可以根据不同的施工要求，选择不同的预制桩，比如不带叶片的普通预制桩或带叶片的特殊预制桩，此外，在打桩时，预制桩还带有旋转，所以还可以打旋转预制桩，这样不但打桩速度快，而且打桩效果好。

2、当带有工作臂的工程机械车体采用挖掘机车体、同时工作臂通过两个销轴与连接架连接的时候，本发明不但可以打垂直向下的预制桩，还可以打水平预制桩和斜预制桩，这是因为预制桩通过连接架连接在挖掘机车体的工作臂上，挖掘机车体的工作臂又连在工程机械车体上，通过控制操作挖掘机车体的工作臂，就可以调节并控制预制桩的角度，使其可以朝向各个方向，从而打出水平预制桩和斜预制桩来。

3、本发明以工程机械车体作为工作平台，提供本发明的活动底盘，改变了现有预制桩机的施工方法，具有使用范围广的特点，其可以在各种恶劣条件下使用，比如繁杂的施工工作面、工程抢险现场及应急工程现场等，还可以用于水下打预制桩。

4、本发明是在带有工作臂的工程机械车体的基础上进行的改装，在实际工程中，可以直接利用施工现场的工程机械进行改装，而无需再采购专门的打桩机或从外面运打桩机过来，所以，节约了大笔的费用，具有很高的经济效益，并且打桩结束以后，还可以卸掉打桩装置，将工程机械改回去使用，所以可以说是增加了带有工作臂的工程机械车体的附属功能。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明实施例一的示意图。

图2是连接架与动力头和桩连接的示意图。

图3是本发明实施例二的示意图。

图4是本发明实施例三的示意图。

图5是本发明实施例四的示意图。

图6是预制桩的示意图。

附图标记：1－工程机械车体、2－工作臂、3－连接架、4－马达、5－减速机、6－输出轴、7－销轴、8－齿轮箱、9－预制桩、10－叶片、11－支腿、12－破土肋、13－注浆孔。 

具体实施方式

实施例一参见图1、图2所示，这种旋转钻进预制桩机，包括车体和连接在车体上的打桩装置，所述车体为带有工作臂2的工程机械车体1，工程机械车体1上的工作臂2的端部与打桩装置可拆卸连接；所述打桩装置包括与工作臂2的端部可拆卸连接的连接架3和与连接架3连接的动力头，连接架的形状、样式可根据实际的需要设计，所述动力头包括马达4和联接在马达输出端上的减速机5，其中减速机5固定连接在连接架3上，减速机5的输出端与减速机5下方的竖向的输出轴6的上端联接，输出轴6的中部通过轴承转动连接在连接架3上，输出轴6的下端位于连接架3的下方并且与预制桩9可拆卸连接。

本实施例中，带有工作臂2的工程机械车体1为挖掘机车体，并且挖掘机车体是轮式车体，挖掘机车体上的工作臂2的端部通过两个销轴7与连接架3可拆卸连接，此时可以打水平预制桩和斜预制桩。

在其它实施例中，工作臂2与连接架3之间也可以是用一个销轴或多个销轴，或者是其它的连接方式，不同的连接方式，可以使连接架3在工作时完成不同的动作。

此外，在打桩时，挖掘机车体的工作臂2还可以给预制桩9一个轴向的压力，使打桩效果更好。

本实施例中，在连接架3的下部、输出轴6的左右两侧对称连接有支腿11，不使用时，可以将预制桩9卸掉，然后让连接架3通过支腿11支放在地上。

预制桩9包括有桩体和桩头，预制桩9可以是旋转钻进钢桩，也可以是普通的钢桩。本实施例中，预制桩9上设有叶片10，叶片10可以使预制桩9旋进至指定深度。

本实施例中，减速机5的输出端通过法兰与齿轮箱8的输入端联接，齿轮箱8的输出端又与输出轴6的上端联接，输出轴6的下端又通过扭力输出法兰与桩9可拆卸连接。在其它实施例中，也可以是减速机5的输出端通过联轴器等可以传递轴力的机构与输出轴6的上端直接连接，此外，还可以是减速机5的输出端与输出轴6的上端之间直接采用法兰联接、键联接、花键联接、无键联接或销联接等联接方式。在其它实施例中，输出轴6的下端与桩9之间的可拆卸连接可以采用联轴器等可以传递轴力的机构，也可以采用键联接、花键联接、无键联接或销联接等联接方式。所述预制桩是桩杆带有螺旋叶片的预制桩或是光杆的预制桩，所述螺旋叶片是连续螺旋状的叶片，也可以是一片一片间断的犁刀形或扇叶形叶片。

实施例二参见图3，与实施例一不同之处在于，带有工作臂2的工程机械车体1为挖掘机车体，并且挖掘机车体是履带式车体。

实施例三参见图4，与实施例一不同之处在于，带有工作臂2的工程机械车体1为铲车车体。

实施例四参见图5，与实施例一不同之处在于，带有工作臂2的工程机械车体1为吊车车体。

所述工程机械车体1上的工作臂可自由移动，具有很大的轴向按压力，所述动力头的输出扭矩较大，一般为1KN.m～100KN.m，动力头的输出端的转速低，一般为0～20转/分。

这种应用了旋转钻进预制桩机的施工方法，其特征在于其步骤如下：步骤一，根据结构设计要求的荷载、工程地质条件的要求进行预制桩9的理论设计；步骤二，根据理论设计结构进行预制桩9各个构件加工，然后加工制作成预制桩9；步骤三，将第一节预制桩与旋转钻进预制桩机连接；步骤四，启动旋转钻进预制桩机，在旋转钻进预制桩机的牵引下将第一节预制桩旋转钻进土层中，当第一节预制桩顶端接近地面时，断开第一节预制桩与旋转钻进预制桩机的连接，然后旋转钻进预制桩机再与第二节预制桩连接，将第二节预制桩续接到第一节预制桩的顶面，并启动旋转钻进预制桩机继续旋进；步骤五，重复上述步骤三和步骤四，直至桩尖到达设计深度。

所述步骤五之后，预制桩9外的土体内压力灌注外包浆料或/和在其内灌注内芯浆料，上述操作分别或同时进行。同时，在预制桩9外的土体内压力灌注外包浆料或/和在其内灌注内芯浆料的同时，还可放入钢筋。

参见图6，本实施例中，预制桩9的桩体上设有叶片10和注浆孔13，预制桩9的桩尖为棱锥型或圆锥形，如果是圆锥形的桩尖，则桩尖上还设有破土肋12。

使用时，工程机械车体上连接的工作臂将动力头与桩送到工作面，然后工作臂扶着动力头，将预制桩9旋转入土。

Claims (10)

1.一种旋转钻进预制桩机，包括车体和连接在车体上的打桩装置，其特征在于：所述车体为带有工作臂（2）的工程机械车体（1），工程机械车体（1）上的工作臂（2）的端部与打桩装置可拆卸连接；所述打桩装置包括与工作臂（2）的端部可拆卸连接的连接架（3）和与连接架（3）连接的动力头，所述动力头包括马达（4）和联接在马达输出端上的减速机（5），其中减速机（5）固定连接在连接架（3）上，减速机（5）的输出端与减速机（5）下方的竖向的输出轴（6）的上端联接，输出轴（6）的中部通过轴承转动连接在连接架（3）上，输出轴（6）的下端位于连接架（3）的下方并且与预制桩（9）可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的旋转钻进预制桩机，其特征在于：所述带有工作臂（2）的工程机械车体（1）为挖掘机、推土机或起重机的车体，所述挖掘机车体上的工作臂（2）的端部通过两个销轴（7）与连接架（3）可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的旋转钻进预制桩机，其特征在于：所述减速机（5）的输出端通过齿轮箱或联轴器与输出轴（6）的上端联接。

4.根据权利要求1所述的旋转钻进预制桩机，其特征在于：所述减速机（5）的输出端与输出轴（6）的上端之间的联接为法兰联接、键联接、花键联接、无键联接或销联接。

5.根据权利要求1所述的旋转钻进预制桩机，其特征在于：所述输出轴（6）的下端与预制桩（9）之间的可拆卸连接为法兰联接、键联接、花键联接、无键联接或销联接。

6.一种应用上述权利要求书1-5中任意一项所述的旋转钻进预制桩机的施工方法，其特征在于其步骤如下：

步骤一，根据结构设计要求的荷载、工程地质条件的要求进行预制桩（9）的理论设计；

步骤二，根据理论设计结构进行预制桩（9）各个构件加工，然后加工制作成预制桩（9）；

步骤三，将第一节预制桩与旋转钻进预制桩机连接；

步骤四，启动旋转钻进预制桩机，在旋转钻进预制桩机的牵引下将第一节预制桩旋转钻进土层中，当第一节预制桩顶端接近地面时，断开第一节预制桩与旋转钻进预制桩机的连接，然后旋转钻进预制桩机再与第二节预制桩连接，将第二节预制桩续接到第一节预制桩的顶面，并启动旋转钻进预制桩机继续旋进；

步骤五，重复上述步骤三和步骤四，直至桩尖到达设计深度。

7.根据权利要求6所述的应用旋转钻进预制桩机的施工方法，其特征在于：所述步骤五之后，预制桩（9）外的土体内压力灌注外包浆料或/和在其内灌注内芯浆料，上述操作分别或同时进行。

8.根据权利要求6所述的应用旋转钻进钢桩的施工方法，其特征在于：所述预制桩（9）的桩体上设有叶片（10）或者是无叶片光杆状，所述叶片是连续螺旋状的叶片，或是一片一片间断的犁刀形或扇叶形叶片。

9.根据权利要求6所述的应用旋转钻进钢桩的施工方法，其特征在于：所述预制桩（9）的桩体上设有注浆孔（13）或无注浆孔。

10.根据权利要求6所述的应用旋转钻进钢桩的施工方法，其特征在于：所述桩尖为棱锥型或圆锥形，圆锥形的桩尖上设有破土肋（12）。

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