CN104863122A - 多功能灌注桩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多功能灌注桩机,为解决现有技术成桩速度慢成本高问题,包括配有液压行走系统的底盘、打桩系统,吊车系统和操作控制室;所述打桩系统主要包括配置在所述底盘上的打桩旋转机盘,配置在所述打桩旋转机盘上的桩机架和桩位校正系统,配置在所述桩机架上的钻机架,配置在所述钻机架下端的桩机钻头,配置在桩机架或者钻机架顶部的激光测量子系统,位于所述桩机钻头上方可横向伸缩的钻头集土箱,所述钻头集土箱向上配置上端部配装出土管的垂直运土螺旋杆,所述钻头集土箱外周由下至上依次配置有分别高压水子系统和高压土壤固化剂子系统支持的高压水喷射口和高压土壤固化剂喷射口,及加速土壤固化的电加热机构,所述桩机钻头和所述集土箱的横向伸缩由来自压缩空气子系统的高压空气驱动。具有成孔质量好,成本低,速度快的优点。

Description

多功能灌注粧机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种建筑的成桩设备,特别是涉及一种多功能灌注桩机。
背景技术
[0002] 灌注桩是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪音小,宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格,施工后需较长的养护期方可承受荷载,成孔时有大量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同,分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快,还出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺。
[0003] 用于成孔的设备主要是螺旋钻机,它是利用动力旋转钻杆,使钻头的螺旋叶片旋转削土,土块沿螺旋叶片上升排出孔外。钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成,用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土层的成孔,成孔孔径为300mm〜600mm,钻孔深度8-12m。配有多种钻头,以适应不同的土层。在钻进过程中,易出现孔口积土,塌孔、缩孔等异常情况,无法保障成孔质量。
[0004] 比上述先进的是泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁,钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔,而后吊放钢筋笼,水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反)循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。其中泥浆的控制指标为粘度18〜22s、含砂率不大于8%、胶体率不小于90%,为了提高泥浆质量可加入外掺料,如增重剂、增粘剂、分散剂等。存在泥浆成本高,动力耗费多,成孔速度慢等缺陷。
发明内容
[0005] 本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷,提供一种成孔质量好,成本低,速度快的多功能灌注桩机。
[0006] 为实现上述目的,本发明多功能灌注桩机包括配有液压行走系统的底盘、打桩系统,吊车系统和配有综合操作系统的操作控制室;所述底盘用于承担整机重量,实现精确就位;所述打桩系统和吊车系统是安装在所述底盘上外接电源作为动力的两个独立的操作系统,并且打桩系统控制吊车系统;所述打桩系统主要包括配置在所述底盘上的打桩旋转机盘,配置在所述打桩旋转机盘上的桩机架和通过桩位校正系统,配置在所述桩机架上的钻机架,配置在所述钻机架下端的桩机钻头,配置在桩机架或者钻机架顶部的激光测量子系统,位于所述桩机钻头上方可横向伸缩的钻头集土箱,所述钻头集土箱向上配置上端部配装出土管的垂直运土螺旋杆,所述钻头集土箱外周由下至上依次配置有分别高压水子系统和高压土壤固化剂子系统支持的高压水喷射口和高压土壤固化剂喷射口,及加速土壤固化的电加热机构,所述桩机钻头和所述集土箱的横向伸缩由来自压缩空气子系统的高压空气驱动。其具有成孔质量好,成本低,速度快的优点。
[0007] 作为优化,所述桩机钻头在所述压缩空气子系统提供的高压空气推动下旋转,将土或者岩削切抛到钻头集土箱中,高压空气余压推动垂直运土螺杆转动将土垂直向上运到出土口,出土口在垂直运土螺杆转动的作用下窜动,将土流入汽车运走;
[0008] 在桩机钻头钻土的同时,钻头集土箱四周高压土壤固化剂和高压水同时向桩体四周喷射固化剂和水,经过钻头集土箱四周的电加热板发热给土壤固化剂加温促进土壤固化,从而形成有效桩孔;
[0009] 桩孔形成后,钻头集土箱体向内收缩,拨出钻头,吊车向桩孔内下钢筋浇注砼;对粧底进行闻压灌楽■,提闻粧的承载力。
[0010] 作为优化,所述吊车系统由旋转机盘,吊臂,配重,操作控制卷扬机等组成:所述吊臂,配重和操作控制卷扬机配装在旋转机盘上,所述吊臂与配重在旋转机盘上相对布置,夕卜端带吊钩的钢丝绳绕过吊臂顶部定滑轮连绕在操作控制卷扬机的卷筒上。
[0011] 作为优化,所述激光测量子系统用于测量桩位,向桩机提供桩位数据,指导桩机准确就位。
[0012] 作为优化,所述压缩空气子系统有独立配置的空气压缩机。这样可以减轻机械振动,增强桩孔成型精度。
[0013] 作为优化,所述电加热机构的加热终端为配装在钻头集土箱上部的电加热板;并且所述电加热板、高压土壤固化剂喷射口和高压水喷射口在钻头集土箱上部外周自上至下依次分布。
[0014] 作为优化,所述外接电源配有总电源开关,所述钻机架配有中心钢管,所述垂直运土螺旋杆外套所述钢管,所述电加热机构为电加热板;工作过程是接通总电源开关给所述吊车系统供电,吊车系统的起吊臂等待工作;操作控制室的综合操作系统打开激光测量子系统,通过桩位校正系统使桩机精确就位;综合操作系统打开压缩空气子系统,高压水子系统,高压土壤因化剂子系统,调试各系统正常后准备找桩;运土汽车等待装土,压缩空气子系统工作,吊车系统的卷扬机开始松绳,桩机钻头向下钻土,土在钻机架中心钢管内,垂直运土螺旋杆旋转作用下把土带上去,流入运土汽车车箱,高压土壤固化剂子系统工作,将土壤固化剂喷入钻头集土箱四周土壤中,高压水子系统工作,将水喷入含有土壤固化剂的桩孔四周,增加土、水、固化剂混合程度,启动钻头集土箱上部电加热板,对桩体四周土壤加热,加快土壤固化剂与土固化;使土壤固结保证钻机工作。
[0015] 增加钻架长度,使钻头到达预定深度,成孔结束,关闭各工作系统,启动液压系统,移动桩机,准备施工下一个桩;吊车系统启动,吊钢筋笼就位钻孔内,浇砼。
[0016] 作为优化,浇砼时,对桩底高压灌浆提高桩的承载力;所述操作控制室还配有用于探测成孔和成桩实况的窥镜检测子系统,所述综合操作系统打开高压土壤固化剂子系统之后,打开窥镜检测子系统。
[0017] 作为优化,所述接通总电源开关给所述吊车系统供电,吊车系统的起吊臂等待工作之前的组装就位是:先将桩机运到现场后,提前在施工现场测量放线,铺设桩机支护钢板,给桩机接动力电源,在综合操作系统中使用液压行走系统,让系统自动卸车,并行走到预定位置。
[0018] 作为优化,让系统自动卸车,并行走到预定位置后再给吊车系统供电,吊车系统作业,起吊桩机架垂直连接安装斜支撑杆,穿钢丝绳,安装钻架及钻头,连接压缩空气系统,高压水系统,高压土壤固化剂系统;拆除过程与组装相反。
[0019] 即组装过程是桩机运到现场后,提前在施工现场测量放线,铺设钢板,给桩机接动力电源,在综合操作系统中使用液压行走系统,让系统自动卸车,并行走到预定位置。给吊车系统供电,吊车系统作业,起吊桩机架垂直连接安装斜支撑杆,穿钢丝绳,安装钻架及钻头,连接压缩空气系统,高压水系统,高压土壤固化剂系统。拆除过程与组装相反。
[0020] 其工作过程是:接通总电源开关-给吊机系统供电,起吊臂等待工作-综合操作系统打开激光系统,使桩机精确就位-综合操作系统打开压缩空气系统,高压水系统,高压土壤因化剂系统,窥镜检测系统,调试各系统正常后准备找桩-运土汽车等待装土 -压缩空气系统工作,卷扬机开始松绳,钻头向下钻土,土在钻架中心钢管内,螺旋杆旋转作用下把土带上去,流入运土汽车车箱,高压土壤固化剂系统工作,将土壤固化剂喷入桩钻头集土箱四周土壤中,高压水系统工作,将水喷入含有土壤固化剂的桩体四周,增加土、水、固化剂混合程度,启动钻头集土箱上部电加热板,对桩体四周土壤加热,加快土壤固化剂与土固化。-增加钻架长度,使钻头到达预定深度,-成桩结束,关闭各工作系统,启动液压系统,移动桩机,准备施工下一个桩-吊车系统启动,吊桩体就位-浇砼-对桩底高压灌浆提高桩的承载力。
[0021] 采用上述技术方案后,本发明多功能灌注桩机具有成孔、成桩质量好,成本低,速度快的优点。
附图说明
[0022] 图1是本发明多功能灌注桩机的侧视结构示意图;
[0023] 图2是本发明多功能灌注桩机的主视结构示意图;
[0024] 图3是本发明多功能灌注桩机中钻机架及下端桩机钻头部分的侧视结构示意图;
[0025] 图4是本发明多功能灌注桩机中钻机架及下端桩机钻头部分的主视结构示意图。
[0026] 图中:桩机架1,底盘2,操作控制室3,激光测量子系统4,桩机钻头5,出土管50,钻头集土箱51,垂直运土螺旋杆52,吊臂6,电加热板7,高压土壤固化剂喷射口 8,高压水喷射口 9,钻机架11,桩位校正系统13。
具体实施方式
[0027] 如图所示,本发明多功能灌注桩机包括配有液压行走系统的底盘2、打桩系统,吊车系统和配有综合操作系统的操作控制室3 ;所述底盘用于承担整机重量,实现精确就位;所述打桩系统和吊车系统是安装在所述底盘上外接电源作为动力的两个独立的操作系统,并且打桩系统控制吊车系统;所述打桩系统主要包括配置在所述底盘上的打桩旋转机盘,配置在所述打桩旋转机盘上的桩机架I和桩位校正系统13,配置在所述桩机架I上的钻机架11,配置在所述钻机架11下端的桩机钻头5,配置在桩机架I或者钻机架11顶部的激光测量子系统4,位于所述桩机钻头5上方可横向伸缩的钻头集土箱51,所述钻头集土箱51向上配置上端部配装出土管50的垂直运土螺旋杆52,所述钻头集土箱51外周由下至上依次配置有分别高压水子系统和高压土壤固化剂子系统支持的高压水喷射口 9和高压土壤固化剂喷射口 8,及加速土壤固化的电加热机构,所述桩机钻头和所述集土箱的横向伸缩由来自压缩空气子系统的高压空气驱动。所述压缩空气子系统有独立配置的空气压缩机。所述电加热机构的加热终端为配装在钻头集土箱上部的电加热板7。并且所述电加热板7、高压土壤固化剂喷射口 8和高压水喷射口 9在钻头集土箱上部外周自上至下依次分布。
[0028] 所述吊车系统由旋转机盘,吊臂6,配重,操作控制卷扬机等组成:所述吊臂6,配重和操作控制卷扬机配装在旋转机盘上,所述吊臂与配重在旋转机盘上相对布置,外端带吊钩的钢丝绳绕过吊臂顶部定滑轮连绕在操作控制卷扬机的卷筒上。
[0029] 所述操作控制室还配有用于探测成孔和成桩实况的窥镜检测子系统,所述综合操作系统打开高压土壤固化剂子系统之后,打开窥镜检测子系统。
[0030] 所述激光测量子系统用于测量桩位,向桩机提供桩位数据,指导桩机准确就位。
[0031] 所述外接电源配有总电源开关,所述钻机架配有中心钢管,所述垂直运土螺旋杆外套所述钢管,所述电加热机构为电加热板;工作过程是:
[0032] 先将桩机运到现场后,提前在施工现场测量放线,铺设桩机支护钢板,给桩机接动力电源,在综合操作系统中使用液压行走系统,让系统自动卸车,并行走到预定位置后再给吊车系统供电,吊车系统作业,起吊桩机架垂直连接安装斜支撑杆,穿钢丝绳,安装钻架及钻头,连接压缩空气系统,高压水系统,高压土壤固化剂系统;拆除过程与组装相反。
[0033] 接通总电源开关给所述吊车系统供电,吊车系统的起吊臂等待工作;操作控制室的综合操作系统打开激光测量子系统,通过桩位校正系统使桩机精确就位;综合操作系统打开压缩空气子系统,高压水子系统,高压土壤因化剂子系统,调试各系统正常后准备找桩;运土汽车等待装土,压缩空气子系统工作,吊车系统的卷扬机开始松绳,桩机钻头向下钻土,土在钻机架中心钢管内,垂直运土螺旋杆旋转作用下把土带上去,流入运土汽车车箱,高压土壤固化剂子系统工作,将土壤固化剂喷入钻头集土箱四周土壤中,高压水子系统工作,将水喷入含有土壤固化剂的桩孔四周,增加土、水、固化剂混合程度,启动钻头集土箱上部电加热板,对桩体四周土壤加热,加快土壤固化剂与土固化;
[0034] 增加钻架长度,使钻头到达预定深度,成孔结束,关闭各工作系统,启动液压系统,移动桩机,准备施工下一个桩;吊车系统启动,吊钢筋笼就位钻孔内,浇砼。
[0035] 所述桩机钻头在所述压缩空气子系统提供的高压空气推动下旋转,将土或者岩削切抛到钻头集土箱中,高压空气余压推动垂直运土螺杆转动将土垂直向上运到出土口,出土口在垂直运土螺杆转动的作用下窜动,将土流入汽车运走;
[0036] 在桩机钻头钻土的同时,钻头集土箱四周高压土壤固化剂和高压水同时向桩体四周喷射固化剂和水,经过钻头集土箱四周的电加热板发热给土壤固化剂加温促进土壤固化,从而形成有效桩孔;
[0037] 桩孔形成后,钻头集土箱体向内收缩,拨出钻头,吊车向桩孔内下钢筋浇注砼;对粧底进行闻压灌楽■,提闻粧的承载力。

Claims (10)

1.一种多功能灌注桩机,其特征在于包括配有液压行走系统的底盘、打桩系统,吊车系统和配有综合操作系统的操作控制室;所述底盘用于承担整机重量,实现精确就位;所述打桩系统和吊车系统是安装在所述底盘上外接电源作为动力的两个独立的操作系统,并且打桩系统控制吊车系统;所述打桩系统主要包括配置在所述底盘上的打桩旋转机盘,配置在所述打桩旋转机盘上的桩机架和桩位校正系统,配置在所述桩机架上的钻机架,配置在所述钻机架下端的桩机钻头,配置在桩机架或者钻机架顶部的激光测量子系统,位于所述桩机钻头上方可横向伸缩的钻头集土箱,所述钻头集土箱向上配置上端部配装出土管的垂直运土螺旋杆,所述钻头集土箱外周由下至上依次配置有分别高压水子系统和高压土壤固化剂子系统支持的高压水喷射口和高压土壤固化剂喷射口,及加速土壤固化的电加热机构,所述桩机钻头和所述集土箱的横向伸缩由来自压缩空气子系统的高压空气驱动。
2.根据权利要求1所述桩机,其特征在于所述桩机钻头在所述压缩空气子系统提供的高压空气推动下旋转,将土或者岩削切抛到钻头集土箱中,高压空气余压推动垂直运土螺杆转动将土垂直向上运到出土口,出土口在垂直运土螺杆转动的作用下窜动,将土流入汽车运走; 在桩机钻头钻土的同时,钻头集土箱四周高压土壤固化剂和高压水同时向桩体四周喷射固化剂和水,经过钻头集土箱四周的电加热板发热给土壤固化剂加温促进土壤固化,从而形成有效桩孔; 桩孔形成后,钻头集土箱体向内收缩,拨出钻头,吊车向桩孔内下钢筋浇注砼;对桩底进行闻压灌楽■,提闻粧的承载力。
3.根据权利要求1所述桩机,其特征在于所述吊车系统由旋转机盘,吊臂,配重,操作控制卷扬机等组成:所述吊臂,配重和操作控制卷扬机配装在旋转机盘上,所述吊臂与配重在旋转机盘上相对布置,外端带吊钩的钢丝绳绕过吊臂顶部定滑轮连绕在操作控制卷扬机的卷筒上。
4.根据权利要求1所述桩机,其特征在于所述激光测量子系统用于测量桩位,向桩机提供桩位数据,指导桩机准确就位。
5.根据权利要求1所述桩机,其特征在于所述压缩空气子系统有独立配置的空气压缩机。
6.根据权利要求1所述桩机,其特征在于所述电加热机构的加热终端为配装在钻头集土箱上部的电加热板;并且所述电加热板、高压土壤固化剂喷射口和高压水喷射口在钻头集土箱上部外周自上至下依次分布。
7.根据权利要求1或者2或者3或者4或者5或者6所述桩机,其特征在于所述外接电源配有总电源开关,所述钻机架配有中心钢管,所述垂直运土螺旋杆外套所述钢管,所述电加热机构为电加热板;工作过程是接通总电源开关给所述吊车系统供电,吊车系统的起吊臂等待工作;操作控制室的综合操作系统打开激光测量子系统,通过桩位校正系统使桩机精确就位;综合操作系统打开压缩空气子系统,高压水子系统,高压土壤因化剂子系统,调试各系统正常后准备找桩;运土汽车等待装土,压缩空气子系统工作,吊车系统的卷扬机开始松绳,桩机钻头向下钻土,土在钻机架中心钢管内,垂直运土螺旋杆旋转作用下把土带上去,流入运土汽车车箱,高压土壤固化剂子系统工作,将土壤固化剂喷入钻头集土箱四周土壤中,高压水子系统工作,将水喷入含有土壤固化剂的桩孔四周,增加土、水、固化剂混合程度,启动钻头集土箱上部电加热板,对桩体四周土壤加热,加快土壤固化剂与土固化; 增加钻架长度,使钻头到达预定深度,成孔结束,关闭各工作系统,启动液压系统,移动桩机,准备施工下一个桩;吊车系统启动,吊钢筋笼就位钻孔内,浇砼。
8.根据权利要求7所述桩机,其特征在于浇砼时,对桩底高压灌浆提高桩的承载力;所述操作控制室还配有用于探测成孔和成桩实况的窥镜检测子系统,所述综合操作系统打开高压土壤固化剂子系统之后,打开窥镜检测子系统。
9.根据权利要求7所述桩机,其特征在于所述接通总电源开关给所述吊车系统供电,吊车系统的起吊臂等待工作之前的组装就位是:先将桩机运到现场后,提前在施工现场测量放线,铺设桩机支护钢板,给桩机接动力电源,在综合操作系统中使用液压行走系统,让系统自动卸车,并行走到预定位置。
10.根据权利要求9所述桩机,其特征在于让系统自动卸车,并行走到预定位置后再给吊车系统供电,吊车系统作业,起吊桩机架垂直连接安装斜支撑杆,穿钢丝绳,安装钻架及钻头,连接压缩空气系统,高压水系统,高压土壤固化剂系统;拆除过程与组装相反。
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