CN113338813A - 有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具及方法 - Google Patents
有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113338813A CN113338813A CN202110400327.8A CN202110400327A CN113338813A CN 113338813 A CN113338813 A CN 113338813A CN 202110400327 A CN202110400327 A CN 202110400327A CN 113338813 A CN113338813 A CN 113338813A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame
- detachable
- pile
- special
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
- E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
- E02D15/04—Placing concrete in mould-pipes, pile tubes, bore-holes or narrow shafts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/06—Foundation trenches ditches or narrow shafts
- E02D17/08—Bordering or stiffening the sides of ditches trenches or narrow shafts for foundations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2250/00—Production methods
- E02D2250/003—Injection of material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具及方法,采用拆装式钻孔灌注桩主机、一组法兰接头式专用钻杆与钻头定位系统、与拆装式钻孔灌注桩主机机架分体配置的钢丝绳卷扬提拉动力系统、泵站液压系统、护壁泥浆进排换浆循环系统、兼吊放、提振混凝土浇灌用导管和下放钢筋笼(格构柱)为一体的配套机架以及分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架。本发明能满足低净空、平面狭隘空间的地基加固桩基工程的施工,其主要适用于钻孔灌注桩的成孔、钢筋笼(或插置型钢格构柱)吊放、混凝土浇灌等的工序连续作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种地基加固领域的特种专用设备,具体为一组空间受限的文物保护建筑房屋的地下空间开发利用之地基加固专用分体拆装式桩工机具。
背景技术
随着时代的进步与发展,现代化建设与历史文化遗产遗迹的保护、和谐共存,是当代社会文明进步、可持续、理性发展的体现。
上海的历史建筑素有万国建筑博览会的美誉,历史遗留的花园洋房是世界建筑发展史的缩影与见证,有极高的文物保护价值。当年的上海万国博览建筑群,大部分聚集在繁华的都市中心,周边几无发展空间,而当时的设计格局,特别是市政交通环境布置,难以满足现代生活需求,因此,在不影响人们视觉审美感观的前提下,拓展与利用地下空间,完善人们在此处的吃喝住行各方面对现代文化与生活质量的追求,是行之有效之举。但拓展与利用地下空间需要对有限空间的地基进行加固,必需设计一种有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具设备。
发明内容
本发明目的在于提供一种有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具及方法,来满足低净空、平面狭隘空间的地基加固桩基工程的施工,其主要适用于钻孔灌注桩的成孔、钢筋笼(或插置型钢格构柱)吊放、混凝土浇灌等工序的连续作业。
为实现上述目标,本发明提供如下技术方案:
一种有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,包括拆装式钻孔灌注桩主机、一组法兰接头式专用钻杆与钻头定位系统、与拆装式钻孔灌注桩主机机架分体配置的钢丝绳卷扬提拉动力系统、泵站液压系统、护壁泥浆进排换浆循环系统、兼吊放、提振混凝土浇灌用导管和下放钢筋笼为一体的配套机架以及分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架,所述拆装式钻孔灌注桩主机包括动力传动系统、拆装式机架、升降平台架与导轨、钻杆定位机构、机架调平与防扭装置;所述动力传动系统包括液压马达、减速机、开式齿轮对,所述液压马达与减速机组装成一体,所述减速机输出轴端装开式轮对的主动齿轮,结构上轴向立式布置,开式齿轮对的被动齿轮与主动齿轮径向布置,可拆分搬运,所述被动齿轮的固定转轴上端与护壁泥浆输送管路连接,下端通过连接法兰与专用钻杆连接;所述拆装式机架中的顶框上布置有定滑轮组,钢丝绳导向轮;所述升降平台架与导轨采用成型钢组拼接,升降平台架上布置有减速机座、滑轮座,用于固定动力传动系统与动滑轮组,配装平衡块保持受力平衡;所述导轨固定在拆装式机架上,与升降平台架的导向横梁配装,并紧贴导轨上下滑移,提供动力传动系统的自身抗扭力矩;所述钻杆定位机构在拆装式机架的底架中心设有装配型翻板式哈夫卡位装置,保证钻机的钻头能顺利通过的同时,固定钻杆与旋转定位;所述机架调平与防扭装置在拆装式机架的底架四角底部,配有带法兰的调平螺杆,用于拆装式机架装配成型后,整体水平调平,并用植径螺栓植入地平将法兰固定,确保拆装式机架的精确定位、钻机的本体抗扭与平稳运转。
进一步,所述拆装式机架中的顶框与滑轮及座均为可拆零件组装部件,所述滑轮采用四根立柱连接上下顶框与拆装式机架的底架,并设框架斜撑连杆,用于增加拆装式机架整体刚度与稳定性。
进一步,所述一组法兰接头式专用钻杆与钻头定位系统包括:满足每个灌注桩成孔深度足够长的多节段可连接成一体的钻杆,以及与钻杆配套用钻头。
进一步,所述钻杆采用无缝管,无缝管两端焊外套连接法兰,每对连接法兰制成带凹凸隼槽并车制橡胶O型圈密封槽的结构,钻头加装与钻杆相配的法兰。
进一步,所述钢丝绳卷扬提拉动力系统包括:能力与起重量相匹配的卷扬机、配置的便于卷扬机移位且能与地坪固定的移动小车、多组卷扬机钢丝绳导向滑轮及滑轮固定座。
进一步,所述液压泵系统:采用与灌注桩钻机功率相匹配的常规式液压泵站、液压管路,保证泵站与钻机远距离布置时的液压油供给,并配置液压泵站能灵活移动的小平车或泵站一体式小车。
进一步,所述护壁泥浆进排换浆循环系统:采用与灌注桩工程量相匹配的制浆槽或桶、循环供浆用压力泵、浆管、控制阀件、与钻机相连接的专用接头。
进一步,所述配套机架采用拼装式门架结构,由两榀型钢焊制的两侧立面A 字架、底部装有万向轮、带滑轮组的顶梁、门架结构稳定用的连接三角架、装有固定混凝土导管及集料斗的底框、吊钩组成,且集料斗上装有旋转油缸驱动的提振混凝土导管及集料斗的弹簧凸轮装置。
进一步,所述分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架包括:临时立杆座、带滑轮的安装用立杆片架、顶框低位拼装用立柱、立杆片架拉杆,所述临时立杆座用双头螺柱副与拆装式机架的底架连接,立杆插入座的方管孔内定位,所述临时立杆座侧面板开有安装万向式移动轮的螺孔。
一种有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具的安装使用方法,具体步骤为:
第一步:拼装拆装式钻孔灌注桩主机的机架,在拟开钻的桩孔位,先植好预埋螺杆,将底架的型钢散件搬至此处拼接成形、调平、地脚螺栓固定就位;
第二步:将升降平台架散件在底架上拼好、垫平;再在远离运料侧的底座装临时安装用辅助架的立杆座、立片架杆;然后,将动力传动系统搬运到底座旁,利用安装的分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架一侧立杆、手动液压油缸起升机抬移到升降平台架的固定位置安装就位,拼装动滑轮组组件;
第三步:底架上装临时顶框预拼装架,将定滑轮组先在底座的升降平台架上方预拼成形,底座另一侧装上临时安装用辅助架的立杆座、立片架杆,并用拉杆将两侧片架联成一体形成稳定结构,利用安装用辅助架的四个顶端滑轮,用绳索将预拼成形的顶框组件提升到顶,提升用绳索固定;
第四步:安装立柱,将立柱搬到拼装好的底座旁,先里后外,逐根抬上底座后用连接螺栓固定,四根全部定位固定后,预安装横杆与斜撑,然后,将提升到顶的顶框组件,放松绳索使其落到立柱顶端,用螺栓将立柱与顶框紧固,再紧固横杆、斜撑与立柱的连接螺栓,机架初步安装后,拆安装用的分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架,对机架上的所有连接螺栓复紧一遍,机位再复测调整一次,符合要求后,调整装置与地脚螺栓紧固定位;
第五步:将卷扬机、液压、泥浆泵站、管路、钢丝绳及导向滑轮、机具与附件安装就位,试空车,将升降平台架提升到顶位,底架翻板打开,就位安装钻头与首节特殊钻杆、首节钻杆定位装置,负载试车,工况正常后,开钻,钻头进入土层稳定切削、正常进尺掘进后,拆除首节钻杆定位装置、底架翻板合拢、装好钻杆定位机构,进入正常灌注桩成孔阶段,成孔结束,孔底须进行清孔作业;
第六步:进行钢筋笼或型钢格构柱的下放,以上第一至第五步骤的逆向作业移除拆装式钻孔灌注桩主机,在桩孔上方,拼装灌注桩钢筋笼或格构柱的置放专用机架,吊钩也采用卷扬机钢丝走滑轮吊放,每根桩的钢筋笼或格构柱分多节段逐段接长下放到设计深度;
第七步:钢筋笼或型钢格构柱下放到位,固定后进行混凝土灌注,利用灌注桩钢筋笼或格构柱的置放专用机架,下放混凝土导管至标高深度,再边灌注边逐节提升、拆卸导管至混凝土浇注到孔口止;为防止混凝土堵管以接近自由落体状快速下落的方式提振混凝土浇灌用导管。
本发明的有益效果是:
本发明能满足低净空、平面狭隘空间的地基加固桩基工程的施工,其主要适用于钻孔灌注桩的成孔、钢筋笼(或插置型钢格构柱)吊放、混凝土浇灌等工序的连续作业。
本发明所采用的拆装式钻孔灌注桩主机由动力传动机构、拆装式机架、钻杆定位与升降机构、机架调平与防扭装置,其结构尺寸能满足进入保护文物最小房间的三维空间进行拼装、可操作施工;置放灌注桩钢筋笼或格构柱专用配套机架:由设计为拆装式结构的机架主体、钢筋笼(或格构柱)起重吊放、固定与接长机构、机架定位调平与行走机构、混凝土导管提振机构等组成。此机架可兼做吊放与提振混凝土浇灌用导管的专用机架。
附图说明
图1是某栋文物建筑房屋地基托换方案灌注桩加固平面布置示意图;
图2是分体拆装式灌注桩钻孔机主视图;
图3是分体拆装式灌注桩钻孔机俯视图;
图4是分体拆装式灌注桩钻孔机A-A剖视图;
图5是分体拆装式灌注桩钻孔机B-B剖视图;
图6是分体拆装式灌注桩钻孔机中C处的钻杆定位机构主剖视图;
图7是分体拆装式灌注桩钻孔机中C处的钻杆定位机构俯剖视图;
图8是分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架主视图;
图9是图8的俯视图;
图10是图9的旋转90度的俯视图;
图11是辅助架的M点放大图;
图12是图11中的A-A剖视图;
图13是置放灌注桩格构柱专用配套机架主视图;
图14是图13的左视图。
具体实施方式
下面结合附图实例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
以某实例来阐述本发明的技术方案,如图1,是保护建筑群中的某栋文物房屋地基托换方案灌注桩加固平面布置示意图,其建筑房屋底层层高净空≤3.2m、最小房间的平面净空面积≤2.5m*1.5m、房间最小门框宽度≤0.7m,按建筑保护要求,原则上门窗框、墙、柱、楼板等一概要保持原样不允许翻动。本案加固的钻孔桩暂定为直径800mm,桩深60m,采用钢筋笼(或角钢焊制格构柱)+混凝土结构。为满足工况要求,研发一组空间受限的文物保护建筑房屋的地下空间开发利用之地基加固专用分体拆装式桩工机具。
由于本案的文物保护建筑群的房屋楼层低矮、狭窄,一般市面流通的工程及起重机械都无法适应本案例的工程施工需求。要达到机具设备满足本案施工的前提是:必须进入桩位钻孔布置点位置的灌注桩主机等机具设备,整机或拆开的零部件,其结构尺寸能用人力或小型推车、手动液压油缸升降机等助力器具从门或窗框搬运进入房间,所有机具设备都能靠人力灵活搬运或移动,拆零设备机具组装与使用要安全、可靠、简便。
如图2至图14所示,本发明优选实例是一组空间受限的文物保护建筑房屋的地下空间开发利用之地基加固专用分体拆装式桩工机具,包括:拆装式钻孔灌注桩主机、一组法兰接头式专用钻杆与钻头定位系统、与拆装式钻孔灌注桩主机机架分体配置的钢丝绳卷扬提拉动力系统、泵站液压系统、护壁泥浆进排换浆循环系统、兼吊放、提振混凝土浇灌用导管和下放钢筋笼为一体的配套机架以及分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架。
如图2至图7所示,拆装式钻孔灌注桩主机:包括动力传动系统1、拆装式机架2、升降平台架与导轨3、钻杆定位机构4、机架调平与防扭装置。
动力传动系统1包括:液压马达、减速机、开式齿轮对等零部件、非标定制产品。液压马达与减速机组装成一体,减速机输出轴端装开式轮对的主动齿轮,结构上轴向立式布置,开式轮对被动齿轮与主动齿轮径向布置,可拆分搬运,被动齿轮的固定转轴,设计成空心轴,两端车制连接螺纹,上端与护壁泥浆输送管路连接,下端通过连接法兰与专用钻杆连接;其结构特点是即控制了动力传动机构的轴向与径向尺寸,又合理建立护壁泥浆的进浆通道,满足了钻孔灌注桩施工工艺要求;
拆装式机架2包括:顶框、立柱、底架、框架斜撑连杆等,采用工厂预制,施工现场螺栓、销轴拼接组装结构;顶框上布置有定滑轮组,钢丝绳导向轮等零部件,顶框与滑轮及座等均可拆零组装,滑轮采用工程尼龙材料,采用四根立柱连接上下顶框与底架,通过框架斜撑连杆增加机架整体刚度与稳定性,底架同样制成拼装式,整机控制每个组件的重量与体积,能够在狭小房屋空间内靠人力及借助简易工具,灵活搬运、移动与装配;
升降平台架与导轨3,同样设计成型钢组拼式,平台架上布置有减速机座、滑轮座,来固定动力传动系统与动滑轮组,配装平衡块保持受力平衡;导轨固定在机架上,与平台架的导向横梁配装,使其紧贴导轨上下滑移,并提供传动机构的自身抗扭力矩;
钻杆定位机构4,在底架中心设有装配型翻板式哈夫卡位装置4-1,保证钻机的钻头能顺利通过的同时,固定钻杆与旋转定位;
机架调平与防扭装置,在底架四角底部,配有带法兰的调平螺杆,机架装配成型后,整体水平调平,并用植径螺栓植入地平将法兰固定,确保机架的精确定位、钻机的本体抗扭与平稳运转。
因机架顶框的纵横梁散件比较长、自重大,要用人力抬高3m以上高度进行安装就位,难度大、安全有风险,可利用专门设计的辅助架协助安装,这样,可减小现场拼装工人的强体力劳动力度、操作过程的安全作业风险度;专门设计的分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架,如图8至图12所示,包括:临时立杆座10、带滑轮的安装用立杆片架11、顶框低位拼装用立柱12、立杆片架拉杆13(视施工点实况定是否装它),立杆片架11是用两组剪刀撑与平撑,将立杆与撑杆组成的,临时立杆座10用双头螺柱副14与拆装式机架的底架连接,立杆插入座的方管孔内定位,考虑在平面空间较大的厅堂房间有多根灌注桩施工时的主机架移动方便,在临时立杆座侧面板开有螺孔,可装机架用的万向式移动轮15。
一组法兰接头式专用钻杆与钻头定位系统包括:满足每个灌注桩成孔深度足够长的多节段可连接成一体的钻杆5,及钻杆配套用钻头,钻杆的连接方法可以是螺纹、与管同径式法兰、外套管径式法兰等形式;因钻杆还做为进排泥浆与清孔的浆管通道,为防治管道漏浆与管径过小使孔底清不彻底、保证钻杆节段更好的连接垂直度及传递更大的扭矩,本发明采用无缝管两端焊外套连接法兰制成,每对连接法兰制成带凹凸隼槽并车制橡胶O型圈密封槽的结构,钻头可采用常规形式加装与钻杆相配的法兰。
与拆装式钻孔灌注桩主机机架分体配置的钢丝绳卷扬提拉动力系统,包括:能力与起重量相匹配的卷扬机6、配置的便于卷扬机移位且能与地坪固定的移动小车7、多组卷扬机钢丝绳导向滑轮及滑轮固定座,以使卷扬机在无法同主机一同进入狭小房间桩位实地作业时,保证卷扬机与拆装式钻孔灌注桩主机分离布置的情况下,通过导向滑轮组过桥使钢丝绳通联,卷扬机能正常作业;
所述液压泵系统:采用与灌注桩钻机功率相匹配的常规式液压泵站8、足够长的液压管路,保证泵站与钻机远距离布置时的液压油供给,配置液压泵站能灵活移动的小平车或泵站一体式小车。
所述护壁泥浆进排换浆循环系统:采用常规型与灌注桩工程量相匹配的制浆槽或桶、循环供浆用压力泵9、足够长度的浆管、控制阀件、与钻机相连接的特制专用接头,进行灌注桩的成孔、清理与护壁,根据文物保护建筑房屋群的结构特点,对底层地板、地砖置换,新浇制的工艺用水泥地坪,预置好排浆循环通道,确保工作环境的干爽与清洁。
如图13,14所示,置放灌注桩钢筋笼或格构柱专用配套机架,兼做吊放与提振混凝土浇灌用导管架:同样采用拼装式门架结构,两榀型钢焊制的两侧立面A字架20、底部装有万向轮21、带滑轮组的顶梁、门架结构稳定用的连接三角架22、装有固定混凝土导管及集料斗的底框23、吊钩24等零件组成,且集料斗上装有旋转油缸驱动的提振混凝土导管及集料斗的弹簧凸轮装置;其功能是:拆装式主机机架成孔后,移除,在其位置,置放本机架,用来吊放灌注桩钢筋笼或型钢格构柱,型钢格构柱相比钢筋笼接长方便、竖向垂直度易控制、保证精度,钢筋笼或格构柱下放到位后固定;浇混凝土作业,利用此架,吊放、接长多节段的混凝土导管至工况需要的深度,再拼接集料斗、固定,浇注混凝土,此过程需经常不间断的提升导管、并以接近自由落体状快速下落的方式提振混凝土浇灌用导管,防止混凝土堵管。
一种有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具的安装使用方法:
第一步:现拼装机架,在拟开钻的桩孔位,先植好预埋螺杆,将底架的型钢散件搬至此处拼接成形、调平、地脚螺栓固定就位;
第二步:将升降平台架散件在底架上拼好、垫平;再在远离运料侧的底座装临时安装用辅助架的立杆座、立片架杆;然后,将动力传动机构组件搬运到底座旁,因它是主机中最重的元件,单用人力抬动安装较困难,利用安装的辅助架一侧立杆、手动液压油缸起升机等辅助工、器具,协同提升、抬移到升降平台架的固定位置安装就位,拼装动滑轮组组件;
第三步:底架上装临时顶框预拼装架,使顶框散件包括定滑轮组等先在底座的升降平台架上方预拼成形,底座另一侧也装上临时安装用辅助架的立杆座、立片架杆,并用拉杆将两侧片架联成一体(环境条件不允许时,拟单独与地面或墙面固定)形成稳定结构,利用安装用辅助架的四个顶端滑轮,用绳索将预拼成形的顶框组件提升到顶,提升用绳索固定;
第四步:安装立柱,将立柱搬到拼装好的底座旁,先里后外,逐根抬上底座后用连接螺栓固定,四根全部定位固定后,预安装横杆与斜撑,然后,将提升到顶的顶框组件,放松绳索使其落到立柱顶端,用螺栓将立柱与顶框紧固,再紧固横杆、斜撑与立柱的连接螺栓,机架初步安装后,拆安装用辅助架,对机架上的所有连接螺栓复紧一遍,机位再复测调整一次,符合要求后,调整装置与地脚螺栓紧固定位;
第五步:将卷扬机、液压、泥浆泵站、管路、钢丝绳及导向滑轮等配套设备、机具与附件等安装就位,试空车,将升降平台架提升到顶位,底架翻板打开,就位安装钻头与首节特殊钻杆、首节钻杆定位装置,负载试车,工况正常后,开钻,钻头进入土层稳定切削、正常进尺掘进后,拆除首节钻杆定位装置、底架翻板合拢、装好钻杆定位机构,进入正常灌注桩成孔阶段,成孔结束,孔底须进行清孔作业;
第六步:进行钢筋笼或型钢格构柱的下放,以上第一至第五步骤的逆向作业移除拆装式钻孔灌注桩主机,在桩孔上方,拼装灌注桩钢筋笼或格构柱的置放专用机架(见图9),吊钩也采用卷扬机钢丝走滑轮吊放,因高度受限,每根桩的钢筋笼或格构柱分多节段逐段接长下放到设计深度;
第七步:钢筋笼或型钢格构柱下放到位,固定后进行混凝土灌注,利用灌注桩钢筋笼或格构柱的置放专用机架,下放混凝土导管至标高深度,再边灌注边逐节提升、拆卸导管至混凝土浇注到孔口止;为防止混凝土堵管,此过程通常需不间断的提升导管、并以接近自由落体状快速下落的方式提振混凝土浇灌用导管,因此,提升卷扬机要具有快速落钩功能,或设计专用机构来提振浇灌混凝土用导管。七步工序完成,此根灌注桩施工结束,待养护投入使用。
Claims (10)
1.一种有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,包括拆装式钻孔灌注桩主机、一组法兰接头式专用钻杆与钻头定位系统、与拆装式钻孔灌注桩主机机架分体配置的钢丝绳卷扬提拉动力系统、泵站液压系统、护壁泥浆进排换浆循环系统、兼吊放、提振混凝土浇灌用导管和下放钢筋笼为一体的配套机架以及分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架,其特征在于:所述拆装式钻孔灌注桩主机包括动力传动系统、拆装式机架、升降平台架与导轨、钻杆定位机构、机架调平与防扭装置;所述动力传动系统包括液压马达、减速机、开式齿轮对,所述液压马达与减速机组装成一体,所述减速机输出轴端装开式轮对的主动齿轮,结构上轴向立式布置,开式齿轮对的被动齿轮与主动齿轮径向布置,可拆分搬运,所述被动齿轮的固定转轴上端与护壁泥浆输送管路连接,下端通过连接法兰与专用钻杆连接;所述拆装式机架中的顶框上布置有定滑轮组,钢丝绳导向轮;所述升降平台架与导轨采用成型钢组拼接,升降平台架上布置有减速机座、滑轮座,用于固定动力传动系统与动滑轮组,配装平衡块保持受力平衡;所述导轨固定在拆装式机架上,与升降平台架的导向横梁配装,并紧贴导轨上下滑移,提供动力传动系统的自身抗扭力矩;所述钻杆定位机构在拆装式机架的底架中心设有装配型翻板式哈夫卡位装置,保证钻机的钻头能顺利通过的同时,固定钻杆与旋转定位;所述机架调平与防扭装置在拆装式机架的底架四角底部,配有带法兰的调平螺杆,用于拆装式机架装配成型后,整体水平调平,并用植径螺栓植入地平将法兰固定,确保拆装式机架的精确定位、钻机的本体抗扭与平稳运转。
2.根据权利要求1所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,其特征在于:所述拆装式机架中的顶框与滑轮及座均为可拆零件组装部件,所述滑轮采用四根立柱连接上下顶框与拆装式机架的底架,并设置框架斜撑连杆,用于增加拆装式机架整体刚度与稳定性。
3.根据权利要求1所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,其特征在于:所述一组法兰接头式专用钻杆与钻头定位系统包括:满足每个灌注桩成孔深度足够长的多节段可连接成一体的钻杆,以及与钻杆配套用钻头。
4.根据权利要求3所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,其特征在于:所述钻杆采用无缝管,无缝管两端焊外套连接法兰,每对连接法兰制成带凹凸隼槽,并车制橡胶O型圈密封槽的结构,钻头加装与钻杆相配的法兰。
5.根据权利要求1所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,其特征在于:所述钢丝绳卷扬提拉动力系统包括:能力与起重量相匹配的卷扬机、配置的便于卷扬机移位且能与地坪固定的移动小车、多组卷扬机钢丝绳导向滑轮及滑轮固定座。
6.根据权利要求1所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,其特征在于:所述液压泵系统采用与灌注桩钻机功率相匹配的常规式液压泵站、液压管路,保证泵站与钻机远距离布置时的液压油供给,并配置液压泵站能灵活移动的小平车或泵站一体式小车。
7.根据权利要求1所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,其特征在于:所述护壁泥浆进排换浆循环系统采用与灌注桩工程量相匹配的制浆槽或桶、循环供浆用压力泵、浆管、控制阀件、与钻机相连接的专用接头。
8.根据权利要求1所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,其特征在于:所述配套机架采用拼装式门架结构,由两榀型钢焊制的两侧立面A字架、底部装有万向轮、带滑轮组的顶梁、门架结构稳定用的连接三角架、装有固定混凝土导管及集料斗的底框、吊钩组成,且集料斗上装有旋转油缸驱动的提振混凝土导管及集料斗的弹簧凸轮装置。
9.根据权利要求1所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具,其特征在于:所述分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架包括:临时立杆座、带滑轮的安装用立杆片架、顶框低位拼装用立柱、立杆片架拉杆,所述临时立杆座用双头螺柱副与拆装式机架的底架连接,立杆插入座的方管孔内定位,所述临时立杆座侧面板开有安装万向式移动轮的螺孔。
10.一种权利要求1-9任一所述的有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具的安装使用方法,其特征在于,具体步骤为:
第一步:拼装拆装式钻孔灌注桩主机的机架,在拟开钻的桩孔位,先植好预埋螺杆,将底架的型钢散件搬至此处拼接成形、调平、地脚螺栓固定就位;
第二步:将升降平台架散件在底架上拼好、垫平;再在远离运料侧的底座装临时安装用辅助架的立杆座、立片架杆;然后,将动力传动系统搬运到底座旁,利用安装的分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架一侧立杆、手动液压油缸起升机抬移到升降平台架的固定位置安装就位,拼装动滑轮组组件;
第三步:底架上装临时顶框预拼装架,将定滑轮组先在底座的升降平台架上方预拼成形,底座另一侧装上临时安装用辅助架的立杆座、立片架杆,并用拉杆将两侧片架联成一体形成稳定结构,利用安装用辅助架的四个顶端滑轮,用绳索将预拼成形的顶框组件提升到顶,提升用绳索固定;
第四步:安装立柱,将立柱搬到拼装好的底座旁,先里后外,逐根抬上底座后用连接螺栓固定,四根全部定位固定后,预安装横杆与斜撑,然后,将提升到顶的顶框组件,放松绳索使其落到立柱顶端,用螺栓将立柱与顶框紧固,再紧固横杆、斜撑与立柱的连接螺栓,机架初步安装后,拆安装用的分体拆装式灌注桩钻孔机主机拼装辅助架,对机架上的所有连接螺栓复紧一遍,机位再复测调整一次,符合要求后,调整装置与地脚螺栓紧固定位;
第五步:将卷扬机、液压、泥浆泵站、管路、钢丝绳及导向滑轮、机具与附件安装就位,试空车,将升降平台架提升到顶位,底架翻板打开,就位安装钻头与首节特殊钻杆、首节钻杆定位装置,负载试车,工况正常后,开钻,钻头进入土层稳定切削、正常进尺掘进后,拆除首节钻杆定位装置、底架翻板合拢、装好钻杆定位机构,进入正常灌注桩成孔阶段,成孔结束,孔底须进行清孔作业;
第六步:进行钢筋笼或型钢格构柱的下放,以上第一至第五步骤的逆向作业移除拆装式钻孔灌注桩主机,在桩孔上方,拼装灌注桩钢筋笼或格构柱的置放专用机架,吊钩也采用卷扬机钢丝走滑轮吊放,每根桩的钢筋笼或格构柱分多节段逐段接长下放到设计深度;
第七步:钢筋笼或型钢格构柱下放到位,固定后进行混凝土灌注,利用灌注桩钢筋笼或格构柱的置放专用机架,下放混凝土导管至标高深度,再边灌注边逐节提升、拆卸导管至混凝土浇注到孔口止;为防止混凝土堵管以接近自由落体状快速下落的方式提振混凝土浇灌用导管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110400327.8A CN113338813B (zh) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | 有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110400327.8A CN113338813B (zh) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | 有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113338813A true CN113338813A (zh) | 2021-09-03 |
| CN113338813B CN113338813B (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=77467994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110400327.8A Active CN113338813B (zh) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | 有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113338813B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114059524A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 上海市基础工程集团有限公司 | 有限空间下钻孔灌注桩施工工艺 |
| CN115324051A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-11-11 | 中交第一航务工程局有限公司 | 灌注桩钻机配套用多功能辅助机架 |
| CN116163747A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-05-26 | 上海市基础工程集团有限公司 | 一种土压平衡盾构掘进出土专用插杆式泥斗箱装置 |
| CN116892212A (zh) * | 2023-06-02 | 2023-10-17 | 长江生态环保集团有限公司 | 一种沟槽施工作业车及其施工作业方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203021999U (zh) * | 2013-01-08 | 2013-06-26 | 上海建工二建集团有限公司 | 一种超低净空桩机 |
| CN103276722A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-09-04 | 上海山顺土木工程技术有限公司 | 一种低净空桩架及其使用方法 |
| CN206174867U (zh) * | 2016-09-27 | 2017-05-17 | 岳云清 | 一种机架可拆卸式打井机 |
| CN208023560U (zh) * | 2018-03-19 | 2018-10-30 | 杭州好桩机械科技有限公司 | 超深桩基用钻杆可拆装式螺旋桩机 |
| CN212559194U (zh) * | 2020-07-24 | 2021-02-19 | 中铁十局集团第一工程有限公司 | 一种有限空间钻孔桩使用的起吊架 |
| CN112554783A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-26 | 北京建工土木工程有限公司 | 一种用于地下狭小空间内施工的干成孔钻机及施工方法 |
-
2021
- 2021-04-14 CN CN202110400327.8A patent/CN113338813B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203021999U (zh) * | 2013-01-08 | 2013-06-26 | 上海建工二建集团有限公司 | 一种超低净空桩机 |
| CN103276722A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-09-04 | 上海山顺土木工程技术有限公司 | 一种低净空桩架及其使用方法 |
| CN206174867U (zh) * | 2016-09-27 | 2017-05-17 | 岳云清 | 一种机架可拆卸式打井机 |
| CN208023560U (zh) * | 2018-03-19 | 2018-10-30 | 杭州好桩机械科技有限公司 | 超深桩基用钻杆可拆装式螺旋桩机 |
| CN212559194U (zh) * | 2020-07-24 | 2021-02-19 | 中铁十局集团第一工程有限公司 | 一种有限空间钻孔桩使用的起吊架 |
| CN112554783A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-26 | 北京建工土木工程有限公司 | 一种用于地下狭小空间内施工的干成孔钻机及施工方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孙海明;: "限高条件下的地下连续墙施工", 建筑施工, no. 08, pages 44 - 46 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114059524A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 上海市基础工程集团有限公司 | 有限空间下钻孔灌注桩施工工艺 |
| CN115324051A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-11-11 | 中交第一航务工程局有限公司 | 灌注桩钻机配套用多功能辅助机架 |
| CN115324051B (zh) * | 2022-04-13 | 2024-05-07 | 中交第一航务工程局有限公司 | 灌注桩钻机配套用多功能辅助机架 |
| CN116163747A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-05-26 | 上海市基础工程集团有限公司 | 一种土压平衡盾构掘进出土专用插杆式泥斗箱装置 |
| CN116892212A (zh) * | 2023-06-02 | 2023-10-17 | 长江生态环保集团有限公司 | 一种沟槽施工作业车及其施工作业方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113338813B (zh) | 2023-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113338813B (zh) | 有限空间的地基加固专用分体拆装式桩工机具及方法 | |
| CN110374500B (zh) | 一种成组钻孔植桩施工方法 | |
| CN110331936B (zh) | 一种组合式钻孔扩底植桩施工方法 | |
| CN104763328B (zh) | 一种液压扩孔循环钻机及其扩孔桩施工工艺 | |
| CN111877603B (zh) | 预制混凝土剪力墙支撑与灌浆围仓一体化工装系统及方法 | |
| CN101701461B (zh) | 资源节约型地下筒体构筑物的建造方法 | |
| CN210530738U (zh) | 一种成组钻孔植桩系统 | |
| CN102628336A (zh) | 斜桩施工钻机及施工方法 | |
| CN111676824B (zh) | 一种桥梁施工方法 | |
| CN109505309B (zh) | 一种管廊节段的移位系统及应用移位系统的管廊安装方法 | |
| CN105672880A (zh) | 一种改进型长螺旋钻机 | |
| CN2767507Y (zh) | 多功能挖掘机 | |
| CN114059524A (zh) | 有限空间下钻孔灌注桩施工工艺 | |
| CN111749259A (zh) | 一种适用于海上风电高桩承台基础嵌岩施工的设备及施工方法 | |
| CN105804649A (zh) | 一种长螺旋钻机的动力系统 | |
| CN202417302U (zh) | 振动钻进式冲挖钻机 | |
| CN105781410A (zh) | 一种新型长螺旋钻机 | |
| CN210530745U (zh) | 一种组合式钻孔扩底植桩系统 | |
| CN111042173B (zh) | 一种流沙层沉井施工方法 | |
| CN217323070U (zh) | 多功能挖孔桩提升装置 | |
| CN219930984U (zh) | 一种模块化可拆卸电梯基坑支护装置 | |
| CN207420160U (zh) | 一种竖井式车库布置形式及吊盘 | |
| CN110685696A (zh) | 工作井浇筑模板一体化支撑架及工作井施工的方法 | |
| CN212508382U (zh) | 一种隧道工程用的地基支护排水结构 | |
| CN115012807B (zh) | 一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |