CN102720198B - 用于预制管桩的振动装置及预制管桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于预制管桩的振动装置，其主要包括振动部件，液压马达，滑轨，其中该振动装置还包括：一对支臂，该对支臂的上端部分别与滑轨滑动配合，支臂的下端部分别设置有支撑板，支臂的中部通过连接部件铰接。根据上述结构，与采用传统的高频振荡锤夹持预制管桩的顶部进行打桩相比，采用该振动装置打桩时，将该振动装置设置在预制管桩的底部，使振动装置产生的振动直接作用于预制管桩的底部，减少了能量传递带来的损失，提高了打桩能力。

Description

用于预制管桩的振动装置及预制管桩施工方法

技术领域

本发明涉及桩基础即使领域，更为具体地，涉及一种用于预制管桩的振动装置。本发明还涉及一种预制管桩施工方法。

背景技术

桩基础是一种传统的基础型式，又是一种应用很广泛的基础型式。桩基础具有较好的抗振性，成本低且有利于实现结构工程的机械化和工业化，又能将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中，从而减少基础沉降和建筑物的不均匀沉降。

近些年来，随着建筑基础领域的快速发展，在桩基础施工中，预制桩的使用越来越广泛。预制桩在工厂预先成批制备，降低生产成本，节约大量钢材，承载力高，适用性广及施工过程简单。常见的预制桩有预制管桩。

在施工预制管桩基础的过程中，可以采用高频振荡锤将预制管桩打入地基当中。图1示出了根据本发明的传统的高频振荡锤夹持预制管桩的示意图。

如图1所示，传统的高频振荡锤1包括振动部件11、液压马达12及夹持器13等部件。可以通过油管式给液压马达12输送高压油，液压马达12驱动振动部件11振动，同时通过夹持器13上的调节部件14来调节夹持器13，进而使夹持器13夹持预制管桩2。

采用传统的高频振荡锤1进行沉桩过程中，随着预制管桩2打入深度的不断增加，桩端阻力以及桩侧与土壤间的摩擦力随之逐渐增大，同时由于夹持器夹持预制管桩2的上端部，随着预制管桩2打入深度的增加，传递到预制管桩2的下部的力越来越小，使得沉桩的后期难度越来越大。尤其是对于大直径的预制管桩2，随着预制管桩2的直径的不断增大，沉桩的阻力也会越来越大，进而影响沉桩效果。

发明内容

鉴于上述问题，本发明是提供一种用于预制管桩的振动装置，该振动装置解决了由于随着沉桩深度不断增加，桩端阻力及桩侧阻力大导致沉桩难度大的问题。本发明还提供了一种采用该振动装置的预制管桩施工方法。

为达到上述目的，本发明提供一种用于预制管桩的振动装置，其主要包括振动部件，液压马达，滑轨，其中，该振动装置还包括：

一对支臂，该对支臂的上端部分别与所述滑轨滑动配合，所述支臂的下端部分别设置有支撑板，所述支臂的中部通过连接部件铰接。

此外，也可以是，所述连接部件采用销钉或铆钉。

此外，也可以是，所述支臂的上端部设置有调节部件，该调节部件带动所述支臂的上端部沿所述滑轨移动。

此外，也可以是，所述支臂的下部设置为弧形。

另外，也可以是，所述支撑板的形状为圆弧形，所述支撑板与所述预制管桩的内壁紧密贴合。

另外，也可以是，所述支臂的数量为四个，所述四个支臂彼此之间成90°，所述四个支臂的中部分别设有开口部，该开口部分别与圆环相连，所述四个支臂绕所述圆环相对转动。

另外，也可以是，在所述圆环上设置至少4组限位部件，该限位部件限定所述支臂沿所述圆环移动。

本发明还提供一种预制管桩施工方法，其包括以下步骤：

(1)清理现场，在需打入预制管桩的地基处预先打桩孔，该桩孔的直径与所述预制管桩的内径相等；

(2)将所述振动装置通过钢丝绳与吊车的吊钩相连，所述吊钩悬吊所述振动装置；

(3)利用吊车的另一吊钩悬吊所述预制管桩并移动所述预制管桩至对应的桩孔处，通过步骤(2)中涉及的所述吊钩将所述振动装置沿着所述预制管桩的内壁移至所述预制管桩的底部，保证所述振动装置水平方向上的最大尺寸小于所述预制管桩的内径；

(4)通过所述调节部件调节所述支臂，所述支臂张开，并使所述支臂下端部的支撑板紧贴所述预制管桩的内壁；

(5)调整所述预制管桩的位置，使所述预制管桩与所述桩孔的中心重合，启动所述振动装置，施工打桩。

(6)待所述预制管桩达到预定位置处，通过所述调节部件调节所述支臂，使所述支撑板离开所述预制桩的内壁，然后利用吊钩将所述振动装置从所述预制管桩的内部移出。

利用上述根据本发明的振动装置及预制管桩施工方法，与采用传统的高频振荡锤夹持预制管桩的顶部进行打桩相比，采用该振动装置打桩时，将该振动装置设置在预制管桩的底部，使振动装置产生的振动直接作用于预制管桩的底部，减少了能量传递带来的损失，提高了打桩能力。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1示出了根据本发明的传统的高频振荡锤夹持预制管桩的示意图；

图2示出了根据本发明的用于预制管桩的振动装置的一个实施方式的结构示意图；

图3示出了根据本发明的支撑板的俯视结构示意图；

图4示出了根据本发明的用于预制管桩的振动装置的另一个实施方式的结构示意图；

图5示出了沿图4中A-A线的剖视图；

图6示出了根据本发明的预制管桩施工方法的流程图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

在下面的描述中，只通过说明的方式对本发明的某些示范实施例进行描述，毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同方式对所述的实施方案进行修正。因此，附图和描述在本质上只是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记标示相同的部分。

实施例1

图2示出了根据本发明的用于预制管桩的振动装置的结构示意图。如图2所示，该振动装置3主要包括振动部件31、液压马达32及滑轨33。通过输油管等公知手段给液压马达32供给高压油，液压马达32带动振动部件31振动。

该振动装置3还包括一对支臂35。

该对支臂35的上端部分别与滑轨33滑动配合，该对支臂35的下端部分别设置有支撑板352，该对支臂35的中部通过连接部件351铰接。支撑板32优选采用焊接等公知手段与支臂35的下端部相连。连接部件351优选采用销钉或铆钉等公知连接元件，使一对支臂35可以实现绕连接部件351转动。

该对支臂35的上端部分别设置有调节部件34，该调节部件34带动支臂35的上端部沿滑轨33移动。调节部件34可优选为伸缩油缸等调节元件，即可通过输油管等公知手段调节所述调节部件34

支臂35的下部可优选设置为弧形，这样使支臂35的下部具有较大的调节幅度。

图3示出了根据本发明的支撑板的俯视结构示意图。如图3所示，该支撑板352的形状优选为圆弧形，并且支撑板352与预制管桩2的内壁紧密贴合。该支撑板352与预制管桩2的内壁相接触的面可优选采用粗糙材质，这样支撑板352与预制管桩2的内壁之间可产生较大摩擦力。

实施例2

图4示出了根据本发明的用于预制管桩的振动装置的另一个实施方式的俯视结构示意图。图5示出了沿图4中A-A线的剖视图。如图4和图5所示，本实施方式除去支臂36不同于第一个实施方式外，振动装置3的其它结构均是相同的。实施例2涉及的振动装置3的支臂36的数量可为四个，四个支臂36彼此之间成90°并且四个支臂36的中部分别设有开口部363，该开口部363分别与圆环361相连，这样四个支臂36可绕圆环361转动。开口部363可优选设置为圆孔部。

此外，在圆环361上设置至少4组限位部件362，该限位部件362可限定防止支臂36沿圆环361移动。限位构件362可以采用焊接等公知手段固定在圆环361上的预定位置，用于对支臂36实现限位。

图6示出了根据本发明的预制管桩施工方法的流程图。以下结合图2和图6对预制管桩施工方法进行说明。

在步骤S110中，首选清理现场，在需打入预制管桩2的地基处预先打桩孔，该桩孔的直径与预制管桩2的内径相等或近似相等。

接着，步骤S120中，将振动装置3通过钢丝绳与吊车的吊钩相连，吊钩可悬吊振动装置3。

接着，步骤S130中，利用吊车的另一吊钩悬吊预制管桩2并移动预制管桩2至对应的桩孔处，通过步骤(2)中涉及的吊钩将振动装置3沿着预制管桩2的内壁移至预制管桩2的底部，这里，需保证振动装置水平方向上的最大尺寸小于预制管桩2的内径，即需保证振动装置3可沿预制管桩2的内壁移动。

然后，步骤S 140中，通过调节部件34调节支臂35，使支臂35的上端部沿着滑轨33移动，同时使支臂35的下侧部张开，进而使支臂下端部的支撑板352紧贴预制管桩2的内壁，这样支撑板352与预制管桩2的内壁之间产生静摩擦力。

然后，步骤S150中，调整预制管桩2的位置，使预制管桩2与桩孔的中心重合，启动振动装置3，开始施工打桩。

最后，步骤S160中，待预制管桩2达到桩孔的预定位置处，通过调节部件34调节所述支臂35，使支臂35的上端部沿着滑轨33移动反向移动，进而使设置在支臂下端部的支撑板352离开预制桩2的内壁，然后利用吊钩将振动装置3从预制管桩2的内部移出，完成打桩。

需要说明的是，可以对支臂35进行变形，例如一对支臂35呈剪刀状，或者改变支臂35的数量，例如支臂35的数量为4个、6个、8个或更多，或者改变支撑板352的形状，来提高支撑板352与预制管桩2的内壁之间产生的静摩擦力。另外，将支臂35或支撑板352进行变形后，该振动装置3还可以应用于预制方桩等预制空心桩。

在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进和变形，都落在本发明的保护范围内，本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好地解释本发明的目的，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于预制管桩的振动装置，主要包括振动部件，液压马达，滑轨，其特征在于，该振动装置还包括：

至少一对支臂，所述支臂的上端部分别与所述滑轨滑动配合，所述支臂的下端部分别设置有支撑板，所述支臂的中部通过连接部件铰接，所述支臂的上端部设置有调节部件，该调节部件带动所述支臂的上端部沿所述滑轨移动，所述支臂的下部设置为弧形，所述支撑板与所述预制管桩的内壁紧密贴合。

2.如权利要求1所述的用于预制管桩的振动装置，其特征在于，

所述连接部件采用销钉或铆钉。

3.如权利要求1所述的用于预制管桩的振动装置，其特征在于，

所述支撑板的形状为圆弧形。

4.如权利要求1所述的用于预制管桩的振动装置，其特征在于，

所述支臂的数量为四个，所述四个支臂彼此之间成90°，所述四个支臂的中部分别设有开口部，该开口部分别与圆环相连，所述四个支臂绕所述圆环相对转动。

5.如权利要求4所述的用于预制管桩的振动装置，其特征在于，

在所述圆环上设置至少4组限位部件，该限位部件限定所述支臂沿所述圆环移动。

6.一种采用如权利要求1-5中任意一项所述的用于预制管桩的振动装置的预制管桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

⑴清理现场，在需打入预制管桩的地基处预先打桩孔，该桩孔的直径与所述预制管桩的内径相等；

⑵将所述振动装置通过钢丝绳与吊车的吊钩相连，所述吊钩悬吊所述振动装置；

⑶利用吊车的另一吊钩悬吊所述预制管桩并移动所述预制管桩至对应的桩孔处，通过步骤⑵中涉及的所述吊钩将所述振动装置沿着所述预制管桩的内壁移至所述预制管桩的底部，保证所述振动装置水平方向上的最大尺寸小于所述预制管桩的内径；

⑷通过所述调节部件调节所述支臂，所述支臂张开，并使所述支臂下端部的支撑板紧贴所述预制管桩的内壁；

⑸调整所述预制管桩的位置，使所述预制管桩与所述桩孔的中心重合，启动所述振动装置，施工打桩；

⑹待所述预制管桩达到预定位置处，通过所述调节部件调节所述支臂，使所述支撑板离开所述预制桩的内壁，然后利用吊钩将所述振动装置从所述预制管桩的内部移出。