CN113404047B - 一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，包括横置压梁，横置压梁侧边固定连接有外延板，外延板上部固定连接有钻机，外延板下部连接有受钻机输出端驱动的压套管和中钻杆，压套管侧边开设有注水孔，注水孔内滑动连接有喷水探头，压套管内设置有用于喷水探头移动的旋入机构，压套管内设置有输水管，输水管下端与喷水探头端部固定连接，外延板上部固定连接有高压水泵，输水管上端与高压水泵相连通。本发明通过使喷水探头喷出并分流后水流，对即将进行压桩处理的地下土层进行软化，从而降低桩基下压过程中的阻碍，加快压桩处理的中的桩基下移速度，使小吨位压桩机可以完成高规格桩基的压桩处理，降低施工成本和施工时间。

Description

一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置

技术领域

本发明涉及建筑工程施工设备技术领域，尤其涉及一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置。

背景技术

压桩机是指利用静压力将桩压入地层的桩工机械，用于软土层压桩，如地下铁道、海港、桥梁、水库电站、海上采油平台和国防工程等的桩工施工。压桩机可分为机械式压装机和液压式压桩机两种，其中液压式压桩机具有无震动、无噪声、低费用、高效率等显著优点，因此在建筑工程施工中得到广泛应用，其原理是利用液压油产生的强大静压力，将预制桩平稳、安静地压入地基。压桩台作为液压式压桩机的重要构件，主要由上横梁和片状架等组成，在压桩、拔桩等工况下都会承受较大工作载荷。

现有专利授权公告号为CN104005412B公开了一种适用于狭窄工地的液压静力压桩机，其包括机身，该机身宽度变断面，为两头窄、中间宽，两头窄处可便于转场时容置支腿转回到机身两侧，压桩机构布置在机身一端，且靠压桩机构端于机身变窄处可容量更多的配重，以提高压桩能力；该机身中部另设有液压系统和电气系统，该机身的另一端设置吊机，该桩机的短船行机构中的两个短船一大一小，大的设置在压桩侧，可避免陷机。本液压静力压桩机工作体积小，适用于新农村、小城镇化建改中狭窄工地使用。

上述技术方案中，通过使用压桩机可以实现将桩基压入地面的工序，但部分需要进行压桩处理的桩基较大，使用常规规格的压桩机由于吨位较小，无法满足压桩需要，而换用大吨位的压桩机成本较高，且影响建筑工程的正常施工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，可以在压入桩基的同时使用冲水装置，将水流导入地层内，软化和冲开砂层，使小吨位压桩机可以替代压桩机完成高规格的压桩工作，降低施工成本，使小吨位压桩机的施工范围增大，满足施工需要的压桩处理。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，包括横置压梁，所述横置压梁侧边固定连接有外延板，所述外延板上部固定连接有钻机，所述外延板下部连接有受钻机输出端驱动的压套管和中钻杆，所述压套管侧边开设有注水孔，所述注水孔内滑动连接有喷水探头，所述压套管内设置有用于喷水探头移动的旋入机构，所述压套管内设置有输水管，所述输水管下端与喷水探头端部固定连接，所述外延板上部固定连接有高压水泵，所述输水管上端与高压水泵相连通，所述喷水探头远离输水管一端固定连接有分流喷头，所述分流喷头中部贯穿开设有外扩喷口，所述外扩喷口与输水管相连通。

通过采用上述技术方案，使喷水探头喷出并分流后水流，对即将进行压桩处理的地下土层进行软化，从而降低桩基下压过程中的阻碍，加快压桩处理的中的桩基下移速度，使小吨位压桩机可以完成高规格桩基的压桩处理，降低施工成本和施工时间。

进一步设置为：所述分流喷头远离出水口一侧固定连接有缓冲球，所述缓冲球中部开设有透流孔，所述透流孔与外扩喷口相连通。

通过采用上述技术方案，在分流喷头上设置的缓冲球对经由输水管进入喷水探头内的水流进行分隔，从而使高压水流可以分别进入喷水探头出水口的两侧，从而使水流对纵向轴线上的涂层进行软化处理，增大水流的作用范围。

进一步设置为：所述旋入机构包括主转齿轮和从转齿轮，所述主转齿轮固定套接于中钻杆上，所述从转齿轮转动连接于压套管的内壁靠近注水孔处，所述从转齿轮与喷水探头螺纹连接，所述主转齿轮和从转齿轮啮合匹配。

通过采用上述技术方案，使旋入机构中的主转齿轮随中钻杆而转动，同时限制压套管的转动，在中钻杆不进行下钻的空转时，带动主转齿轮的转动，进而驱动从转齿轮的转动，实现对喷水探头向外移动的控制，使喷水探头向外伸出，方便进行喷水软化土壤作业。

进一步设置为：所述注水孔内壁转动连接有分隔挡板，所述分隔挡板转轴处设置有扭力弹簧，所述注水孔内壁远离分隔挡板转轴处一侧固定连接有单转挡块。

通过采用上述技术方案，使分隔挡板在正常状态下对注水孔进行封堵，从而减少压套管下移过程中的土壤进入的情况，同时分隔挡板在喷水探头向外移动时可以向外转动打开，方便进行喷水工作。

进一步设置为：所述注水孔内壁固定连接有两个对称设置的限转定桩，所述喷水探头外部两侧开设有限位滑槽，所述限转定桩贴合于限位滑槽内壁滑动。

通过采用上述技术方案，在限转定桩的限位作用下，喷水探头转动受限，使从转齿轮在转动时带动喷水探头在注水孔内横向滑动，从而方便探出。

进一步设置为：所述喷水探头外部设置有外螺纹，所述喷水探头通过外螺纹与从转齿轮内壁螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在从转齿轮转动时，使受限制转动的喷水探头受从转齿轮的驱动而平移，在从转齿轮的转动下，喷水探头向外缓慢伸出。

进一步设置为：所述高压水泵选用为气液混合泵，所述高压水泵上部分别设置有进气口和进液口。

通过采用上述技术方案，使高压水泵可以同时向输水管内充入含有气体的高压水流，充入土层内的水流包含气体，从而进一步提高对土壤的软化效果，降低压桩机进行压桩作业时的难度。

进一步设置为：所述从转齿轮靠近压套管内壁处固定连接有圆形转环，所述圆形转环上开设有环形转槽，所述压套管内壁环绕注水孔处固定连接有多个定位支杆，所述定位支杆插设于环形转槽内，所述从转齿轮通过圆形转环转动设置于压套管内壁上。

通过采用上述技术方案，使从转齿轮可以在压套管内壁靠近注水孔处转动，从而在与之啮合连接的主转齿轮转动时，驱动从转齿轮内的喷水探头向外移动，完成对喷水探头向外伸出或向内收回的工作。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

本发明可以压套管内伸出的喷水探头喷出高压水流，对桩基下侧的地下土层进行软化，降低桩基下压过程中的阻碍，加快压桩处理的中的桩基下移速度，使小吨位压桩机可以完成高规格桩基的压桩处理，降低施工成本和施工时间。

附图说明

图1是本发明一个实施例的正视图，主要用于表现压桩机架部分的整体结构示意图；

图2是本发明一个实施例中钻杆部分的正视截面图，主要用于表现喷水探头的结构示意图；

图3是本发明一个实施例中钻杆部分的正视截面图，主要用于表现喷水探头部分的结构示意图。

附图标记：1、压桩机架；2、桩架底盘；3、滑杆架；4、横置压梁；5、旋转吊装架；6、吊臂杆；7、外延板；8、钻机；9、压套管；10、中钻杆；11、喷水探头；12、输水管；13、高压水泵；14、主转齿轮；15、从转齿轮；16、分流喷头；17、外扩喷口；18、缓冲球；19、分隔挡板；20、单转挡块；21、圆形转环；22、定位支杆；23、外螺纹；24、限位滑槽；25、水平吊装架；26、桩基杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1，现有的静力压桩机包括压桩机架1和桩架底盘2，压桩机架1滑动设置于桩架底盘2上部，压桩机架1上部固定连接有滑杆架3，滑杆架3上滑动连接有横置压梁4，横置压梁4侧边设置有旋转吊装架5，旋转吊装架5转动连接于压桩机架1上，旋转吊装架5上转动连接有吊臂杆6，吊臂杆6顶部可拆卸连接有水平吊装架25，水平吊装架25下部吊装连接有桩基杆26。进行吊装作业时，使吊臂杆6对桩基杆26进行吊装，将桩基杆26放置于地面预定位置，并进行压桩工作。

请参阅图1，本发明公开的一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，包括横置压梁4，横置压梁4侧边固定连接有外延板7，外延板7上部固定连接有钻机8，外延板7下部连接有受钻机8输出端驱动的压套管9和中钻杆10，压套管9侧边开设有注水孔，注水孔内滑动连接有喷水探头11，压套管9内设置有用于喷水探头11移动的旋入机构，压套管9内设置有输水管12，输水管12下端与喷水探头11端部固定连接，外延板7上部固定连接有高压水泵13，输水管12上端与高压水泵13相连通。高压水泵13选用为气液混合泵，高压水泵13上部分别设置有进气口和进液口，使高压水泵13可以同时向输水管12内充入含有气体的高压水流，充入土层内的水流包含气体，从而进一步提高对土壤的软化效果，降低压桩机进行压桩作业时的难度。

请参阅图1和图3，喷水探头11远离输水管12一端固定连接有分流喷头16，分流喷头16中部贯穿开设有外扩喷口17，外扩喷口17与输水管12相连通，使喷水探头11喷出并分流后水流，对即将进行压桩处理的地下土层进行软化，从而降低桩基下压过程中的阻碍，加快压桩处理的中的桩基下移速度，使小吨位压桩机可以完成高规格桩基的压桩处理，降低施工成本和施工时间。

请参阅图2和图3，分流喷头16远离出水口一侧固定连接有缓冲球18，缓冲球18中部开设有透流孔，透流孔与外扩喷口17相连通，在分流喷头16上设置的缓冲球18对经由输水管12进入喷水探头11内的水流进行分隔，从而使高压水流可以分别进入喷水探头11出水口的两侧，从而使水流对纵向轴线上的涂层进行软化处理，增大水流的作用范围。

请参阅图2，旋入机构包括主转齿轮14和从转齿轮15，主转齿轮14固定套接于中钻杆10上，从转齿轮15转动连接于压套管9的内壁靠近注水孔处，从转齿轮15与喷水探头11螺纹连接，喷水探头11外部设置有外螺纹23，喷水探头11通过外螺纹23与从转齿轮15内壁螺纹连接，在从转齿轮15转动时，使受限制转动的喷水探头11受从转齿轮15的驱动而平移，在从转齿轮15的转动下，喷水探头11向外缓慢伸出。主转齿轮14和从转齿轮15啮合匹配，使旋入机构中的主转齿轮14随中钻杆10而转动，同时限制压套管9的转动，在中钻杆10不进行下钻的空转时，带动主转齿轮14的转动，进而驱动从转齿轮15的转动，实现对喷水探头11向外移动的控制，使喷水探头11向外伸出，方便进行喷水软化土壤作业。

请参阅图2，注水孔内壁转动连接有分隔挡板19，分隔挡板19转轴处设置有扭力弹簧，注水孔内壁远离分隔挡板19转轴处一侧固定连接有单转挡块20，使分隔挡板19在正常状态下对注水孔进行封堵，从而减少压套管9下移过程中的土壤进入的情况，同时分隔挡板19在喷水探头11向外移动时可以向外转动打开，方便进行喷水工作。注水孔内壁固定连接有两个对称设置的限转定桩，喷水探头11外部两侧开设有限位滑槽24，限转定桩贴合于限位滑槽24内壁滑动，在限转定桩的限位作用下，喷水探头11转动受限，使从转齿轮15在转动时带动喷水探头11在注水孔内横向滑动，从而方便探出。

请参阅图2和图3，从转齿轮15靠近压套管9内壁处固定连接有圆形转环21，圆形转环21上开设有环形转槽，压套管9内壁环绕注水孔处固定连接有多个定位支杆22，定位支杆22插设于环形转槽内，从转齿轮15通过圆形转环21转动设置于压套管9内壁上，使从转齿轮15可以在压套管9内壁靠近注水孔处转动，从而在与之啮合连接的主转齿轮14转动时，驱动从转齿轮15内的喷水探头11向外移动，完成对喷水探头11向外伸出或向内收回的工作。

本发明的工作原理及有益效果为：

当进行压桩作业前，将压桩机架1移动至指定位置，使用吊臂杆6对桩基杆26进行吊装移动后，使横置压梁4与桩基杆26固定后，进行压桩工作，同时启动横置压梁4侧边的钻机8，使钻机8带动中钻杆10和压套管9转动，进行桩孔侧边的钻孔工作，将压套管9和中钻杆10伸入钻孔内，解除钻机8对压套管9的转动驱动，使钻机8在工作时正常驱动压套管9的转动，压套管9上的主转齿轮14带动从转齿轮15的转动，进而经由从转齿轮15和喷水探头11的螺纹配合，使喷水探头11向外移动伸出，启动外延板7上的高压水泵13，使混合有气体的高压水流经由喷水探头11喷出，并在分流喷头16的分流作用下向喷水探头11的上下两侧分流，并充入桩基杆26下侧的土层，对下侧的地下土层进行软化，使桩基杆26受横置压梁4的作用继续下压，减少桩基杆26下移的阻碍，加快压桩处理的中的桩基下移速度，使小吨位压桩机可以完成高规格桩基的压桩处理，降低施工成本和施工时间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，其特征在于：包括横置压梁（4），所述横置压梁（4）侧边固定连接有外延板（7），所述外延板（7）上部固定连接有钻机（8），所述外延板（7）下部连接有受钻机（8）输出端驱动的压套管（9）和中钻杆（10），所述压套管（9）侧边开设有注水孔，所述注水孔内滑动连接有喷水探头（11），所述压套管（9）内设置有用于喷水探头（11）移动的旋入机构，所述压套管（9）内设置有输水管（12），所述输水管（12）下端与喷水探头（11）端部固定连接，所述外延板（7）上部固定连接有高压水泵（13），所述输水管（12）上端与高压水泵（13）相连通，所述喷水探头（11）远离输水管（12）一端固定连接有分流喷头（16），所述分流喷头（16）中部贯穿开设有外扩喷口（17），所述外扩喷口（17）与输水管（12）相连通；

所述旋入机构包括主转齿轮（14）和从转齿轮（15），所述主转齿轮（14）固定套接于中钻杆（10）上，所述从转齿轮（15）转动连接于压套管（9）的内壁靠近注水孔处，所述从转齿轮（15）与喷水探头（11）螺纹连接，所述主转齿轮（14）和从转齿轮（15）啮合匹配；所述注水孔内壁固定连接有两个对称设置的限转定桩，所述喷水探头（11）外部两侧开设有限位滑槽（24），所述限转定桩贴合于限位滑槽（24）内壁滑动；

所述从转齿轮（15）靠近压套管（9）内壁处固定连接有圆形转环（21），所述圆形转环（21）上开设有环形转槽，所述压套管（9）内壁环绕注水孔处固定连接有多个定位支杆（22），所述定位支杆（22）插设于环形转槽内，所述从转齿轮（15）通过圆形转环（21）转动设置于压套管（9）内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，其特征在于：所述分流喷头（16）远离出水口一侧固定连接有缓冲球（18），所述缓冲球（18）中部开设有透流孔，所述透流孔与外扩喷口（17）相连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，其特征在于：所述注水孔内壁转动连接有分隔挡板（19），所述分隔挡板（19）转轴处设置有扭力弹簧，所述注水孔内壁远离分隔挡板（19）转轴处一侧固定连接有单转挡块（20）。

4.根据权利要求1所述的一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，其特征在于：所述喷水探头（11）外部设置有外螺纹（23），所述喷水探头（11）通过外螺纹（23）与从转齿轮（15）内壁螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于与压桩机配套使用的高压冲水装置，其特征在于：所述高压水泵（13）选用为气液混合泵，所述高压水泵（13）上部分别设置有进气口和进液口。

Images