CN110847158B - 打桩装置及打桩方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打桩装置包括管体、枢接在罐体一端的翻盖、及与管体连接的肋板组件；管体内设置有连通管体两端的成型腔；翻盖对应盖设成型腔的一端；翻盖上设置有桩尖，桩尖设置在翻盖背向管体的一侧；肋板组件设置在管体背向翻盖的一端，肋板组件包括夹合板、及分别连接夹合板的环向肋板与纵向肋板。上述打桩装置，通过设置管体与成型腔，保证了石灰桩的成型空间；通过设置枢接在管体的翻盖，同时保证翻盖可以对成型腔进行封堵，进而保证对成型腔填入干状混凝材料时不会与水分接触发生反应堵塞管体，进而保证了施工成功率，通过设置肋板组件保证了管体的连接可靠性，进保证打桩装置实现在高地下水软土地区实施石灰桩。

Description

打桩装置及打桩方法

技术领域

本发明涉及机械施工技术领域，特别是涉及一种打桩装置及打桩方法。

背景技术

石灰桩的主要材料为生石灰并混入水泥或粉煤灰，水泥或粉煤灰与水接触反应后可以有效提高石灰桩的强度，同时利用生石灰具有吸水膨胀的特点，所以在高地下水软土地区采用石灰桩可以很好的利用生石灰的这一特点，进而在软土表层建立硬壳层，达到软土处理的目的。

现有的石灰桩在高地下水位软土地区难以实施，主要原因是地质原因难以进行打桩前的成孔操作，就算采用管体打桩的方式，因为管体内的会存在水份，导致石灰桩的材料遇水发生膨胀反应，从而堵塞管体，导致成桩失败，需要重新打桩操作，进而使得施工成功率低，所以现有技术中缺少在高地下水软土地区实施石灰桩的机械化施工设备。

发明内容

基于此，有必要针对高地下水软土地区无法实施石灰桩的问题，提供一种打桩装置及打桩方法。

一种打桩装置，包括：

管体，所述管体内设置有连通所述管体两端的成型腔；

翻盖，枢接在所述管体的一端，所述翻盖对应盖设所述成型腔的一端；所述翻盖上设置有桩尖，所述桩尖设置在所述翻盖背向所述管体的一侧；及

肋板组件，与所述管体连接，所述肋板组件设置在所述管体背向所述翻盖的一端，所述肋板组件包括夹合板、及分别连接所述夹合板的环向肋板与纵向肋板。

上述打桩装置，通过设置管体与成型腔，保证了石灰桩的成型空间；通过设置枢接在管体的翻盖，同时保证翻盖可以对成型腔进行封堵，进而保证对成型腔填入干状混凝材料时不会与水分接触发生反应堵塞管体，进而保证了施工成功率，通过设置肋板组件保证了管体的连接可靠性，进保证打桩装置实现在高地下水软土地区实施石灰桩。

在其中一个实施例中，所述夹合板呈直板状沿管体方向延伸设置，所述夹合板对应设置在所述管体的一侧。

在其中一个实施例中，所述环向肋板一端与所述夹合板连接，所述环向肋板环绕设置在所述管体的外侧，所述环向肋板的设置方向与所述夹合板的设置方向相垂直。

在其中一个实施例中，所述纵向肋板呈直板状沿管体方向延伸设置，所述纵向肋板自所述夹合板向远离所述环向肋板方向延伸设置。

在其中一个实施例中，所述肋板组件还包括横向肋板；所述横向肋板设置在所述夹合板靠近所述纵向肋板的一侧，所述横向肋板的设置方向与所述纵向肋板的设置方向相垂直。

在其中一个实施例中，所述桩尖包括第一插块及第二插块，所述第一插块的设置方向与所述第二插块的设置方向相垂直。

在其中一个实施例中，所述第一插块与第二插块呈直板状设置，所述第一插块与第二插块沿垂直所述翻盖方向延伸设置。

在其中一个实施例中，所述第一插块的两侧自所述翻盖向远离所述管体方向呈逐渐收缩状设置；所述第二插块的两侧自所述翻盖向远离所述管体方向呈逐渐收缩状设置。

一种打桩方法，基于上述的打桩装置，所述打桩方法包括如下步骤：

提供上述的打桩装置，将所述打桩装置的夹合板与振动锤连接；

振动锤将打桩装置吊起并移动至指定打桩位置，振动锤产生振动将打桩装置压入打桩位置；

向所述打桩装置的成型腔内填入干状混凝材料；

将打桩装置提升预设高度，使翻盖相对管体转动，所述翻盖不再盖设所述成型腔的一端；

提供压实推杆，所述压实推杆插入成型腔内将所述干状混凝材料夯实；

振动锤将打桩装置提升，直至将所述打桩装置自所述打桩位置内拉出；

提供重物，将所述重物封盖在所述打桩位置的孔洞位置。

在其中一个实施例中，所述压实推杆夯实过程中使所述干状混凝材料靠近所述翻盖处形成扩大端，根据预设的所述扩大端的尺寸控制压实推杆插入成型腔的深度尺寸。

附图说明

图1为本发明一实施方式的打桩装置的结构示意图；

图2为图1中的打桩装置的仰视示意图；

图3为图1中的打桩装置的俯视示意图；

图4为本方明一实施方式的打桩方法的步骤示意图。

附图中标号的含义为：

100-打桩装置；

10-管体、15-成型腔；

20-翻盖、21-桩尖、25-第一插块、26-第二插块；

30-肋板组件、31-夹合板、32-环向肋板、33-纵向肋板、34-横向肋板；

90-振动锤、91-压实推杆、95-扩大端。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1至图3，为本发明一实施方式的打桩装置100包括管体10、枢接在罐体一端的翻盖20、及与管体10连接的肋板组件30；该打桩装置100用于对高地下水软土地区实施石灰桩操作。

该管体10呈中空圆管状结构设置，管体10对应沿竖直方向设置，管体10的内设置有连通管体10两端的成型腔15，该成型腔15用于容置干状混凝材料，保证为石灰桩提供成型空间。在本实施例中，该成型腔15呈圆柱状延伸设置，可以理解地，该成型腔15的形状不具体限制，根据打桩需要对应设置成型腔15横截面形状即可。

翻盖20对应设置在管体10的一端，该翻盖20可相对管体10旋转，进而翻盖20对应盖设成型腔15的一端，该翻盖20呈直板状结构设置，翻盖20的尺寸大于管体10的横截面尺寸，以保证翻盖20对管体10的密封效果，防止插入高地下水软土地区时淤泥进入管体10内。该翻盖20上设置有桩尖21，该桩尖21设置在翻盖20培祥管体10的一侧，该桩尖21用于增大打桩装置100对外界地面的压强，进而保证打桩装置100更容易插入外界的地面。在本实施例中，该桩尖21包括第一插块25及第二插块26；该第一插块25呈直板状设置，第一插块25沿垂直翻盖20方向延伸设置，该第一插块25自翻盖20向远离管体10方向延伸设置，第一插块25的两侧自翻盖20向远离管体10方向呈逐渐收缩状设置；该第二插块26呈直板状设置，第二插块26沿垂直翻盖20方向延伸设置，第二插块26自翻盖20向远离管体10方向延伸设置，第二插块26的两侧自翻盖20向远离管体10方向呈逐渐收缩状设置，该第一插块25的设置方向与第二插块26的设置方向相垂直，进而保证该第一插块25与第二插块26呈十字状结构设置，提高打桩装置100插入的便捷性。

该肋板组件30对应设置在管体10背向翻盖20的一端，该肋板组件30用于与外界的振动锤90连接，并且提高管体10的可靠性；该肋板组件30包括夹合板31、及分别连接夹合板31的环向肋板32与纵向肋板33。该夹合板31呈直板状沿管体10方向延伸设置，该夹合板31对应设置在管体10的一侧，该夹合板31用于与外界的振动锤90连接；该环向肋板32沿管体10的横截面方向延伸设置，环向肋板32一端与夹合板31连接，该环向肋板32环绕设置在管体10的外侧，该环向肋板32的设置方向与夹合板31的设置方向相垂直，该肋板用于提高管体10的强度；该纵向肋板33呈直板状沿管体10方向延伸设置，该纵向肋板33的设置方向与环向肋板32的设置方向相垂直，该纵向肋板33自夹合板31向远离环向肋板32方向延伸设置，该纵向肋板33用于提高夹合板31的强度，进而保证与外界振动锤90的连接可靠性。在本实施例中，该肋板组件30还包括横向肋板34；该横向肋板34设置在夹合板31靠近纵向肋板33的一侧，该横向肋板34的设置方向与纵向肋板33的设置方向相垂直，该横向肋板34用于提高夹合板31的抗变形能力。更进一步地，该纵向肋板33的设置数量为两个，两个纵向肋板33沿竖直方向呈并列状设置在夹合板31的两侧，该横向肋板34对应设置有两个，横向肋板34对应设置在两侧的纵向肋板33之间，横向肋板34有效防止因为夹合板31变形所导致的两侧纵向肋板33相对移动的问题，提高连接可靠性。

请参阅图4，本实施例还公开了一种打桩方法，该打桩方法包括如下步骤：

提供上述的打桩装置100，将所述打桩装置100的夹合板31与振动锤90连接；

振动锤90将打桩装置100吊起并移动至指定打桩位置，振动锤90产生振动将打桩装置100压入打桩位置；

向所述打桩装置100的成型腔15内填入干状混凝材料；

将打桩装置100提升预设高度，使翻盖20相对管体10转动，所述翻盖20不再盖设所述成型腔15的一端；

提供压实推杆91，所述压实推杆91插入成型腔15内将所述干状混凝材料夯实；

振动锤90将打桩装置100提升，直至将所述打桩装置100自所述打桩位置内拉出；

提供重物，将所述重物封盖在所述打桩位置的孔洞位置。将打桩装置100抽出后，干状混凝材料与地下水直接接触发生反应，导致体积迅速膨胀，通过设置重物封盖，使石灰桩向四周软土挤压，提高软土密度，同时在反应过程中产生很高的温度，加速了软土中水分的蒸发，进而保证软土固结，提高石灰桩的可靠性。

具体地，该干状混凝材料为生石灰与水泥或粉煤灰的干粉状混合物，该干状混凝材料与水接触反应凝固形成石灰桩；提升预设高度为三十至五十厘米。更进一步地，压实推杆91夯实过程中使干状混凝材料靠近翻盖20位置处形成扩大端95，根据预设的所述扩大端95的尺寸控制压实推杆91插入成型腔15的深度尺寸，即压实推杆91插入管体10内深度越大，干状混凝材料自管体10内推出量越多，进而干状混凝材料所形成的扩大端95尺寸越大，根据成型腔15的横截面面积与压实推杆91插入深度，即可算出对应推出管体10的干状混凝材料的体积，进而通过控制压实推杆91的插入深度尺寸，控制扩大端95的尺寸，扩大端95可以有效提高石灰桩的稳定性。

上述打桩装置100，通过设置管体10与成型腔15，保证了石灰桩的成型空间；通过设置枢接在管体10的翻盖20，同时保证翻盖20可以对成型腔15进行封堵，进而保证对成型腔15填入干状混凝材料时不会与水分接触发生反应堵塞管体10，进而保证了施工成功率，通过设置肋板组件30保证了管体10的连接可靠性，进保证打桩装置100实现在高地下水软土地区实施石灰桩。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种打桩装置，其特征在于，包括：

管体，所述管体内设置有连通所述管体两端的成型腔；

翻盖，枢接在所述管体的一端，所述翻盖对应盖设所述成型腔的一端；所述翻盖上设置有桩尖，所述桩尖设置在所述翻盖背向所述管体的一侧，所述桩尖包括第一插块及第二插块，所述第一插块与所述第二插块呈十字状结构设置；及

肋板组件，与所述管体连接，所述肋板组件设置在所述管体背向所述翻盖的一端，所述肋板组件包括夹合板、及分别连接所述夹合板的环向肋板与纵向肋板；所述环向肋板一端与所述夹合板连接，所述环向肋板环绕设置在所述管体的外侧，所述纵向肋板的设置数量为两个，两个所述纵向肋板沿竖直方向呈并列状设置在所述夹合板的两侧，所述肋板组件还包括横向肋板，所述横向肋板设置在两个所述纵向肋板之间。

2.根据权利要求1所述的打桩装置，其特征在于，所述夹合板呈直板状沿管体方向延伸设置，所述夹合板对应设置在所述管体的一侧。

3.根据权利要求2所述的打桩装置，其特征在于，所述环向肋板的设置方向与所述夹合板的设置方向相垂直。

4.根据权利要求2所述的打桩装置，其特征在于，所述纵向肋板呈直板状沿管体方向延伸设置，所述纵向肋板自所述夹合板向远离所述环向肋板方向延伸设置。

5.根据权利要求1所述的打桩装置，其特征在于，所述横向肋板设置在所述夹合板靠近所述纵向肋板的一侧，所述横向肋板的设置方向与所述纵向肋板的设置方向相垂直。

6.根据权利要求1所述的打桩装置，其特征在于，所述第一插块的设置方向与所述第二插块的设置方向相垂直。

7.根据权利要求6所述的打桩装置，其特征在于，所述第一插块与第二插块呈直板状设置，所述第一插块与第二插块沿垂直所述翻盖方向延伸设置。

8.根据权利要求7所述的打桩装置，其特征在于，所述第一插块的两侧自所述翻盖向远离所述管体方向呈逐渐收缩状设置；所述第二插块的两侧自所述翻盖向远离所述管体方向呈逐渐收缩状设置。

9.一种打桩方法，基于权利要求1中所述的打桩装置，其特征在于，所述打桩方法包括如下步骤：

提供权利要求1中所述的打桩装置，将所述打桩装置的夹合板与振动锤连接；

振动锤将打桩装置吊起并移动至指定打桩位置，振动锤产生振动将打桩装置压入打桩位置；

向所述打桩装置的成型腔内填入干状混凝材料；

将打桩装置提升预设高度，使翻盖相对管体转动，所述翻盖不再盖设所述成型腔的一端；

提供压实推杆，所述压实推杆插入成型腔内将所述干状混凝材料夯实；

振动锤将打桩装置提升，直至将所述打桩装置自所述打桩位置内拉出；

提供重物，将所述重物封盖在所述打桩位置的孔洞位置。

10.根据权利要求9所述的打桩方法，其特征在于，所述压实推杆夯实过程中使所述干状混凝材料靠近所述翻盖处形成扩大端，根据预设的所述扩大端的尺寸控制压实推杆插入成型腔的深度尺寸。

Images