CN114439011A - 一种建筑工程环保灌注桩施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种建筑工程环保灌注桩施工装置。为了解决分为内外两层的灌注桩其施工步骤繁琐，并且组成灌注桩外柱层的碎石料，若分散不均将影响灌注桩的承载能力和使用寿命的技术问题。本发明提供了这样一种建筑工程环保灌注桩施工装置，包括有灌装单元和振动分拨单元等；灌装单元的上侧连接有均匀分拨碎石料的振动分拨单元。本发明中设有隔离式灌注部件，通过逐层灌注的方式，灌注出内柱层，并通过溢流得到外层，同时由碎石料分散部件，将碎石料均匀分撒在外层的泥浆中组成外柱层，接着依次拔高内柱层和外柱层的高度，并将上升的动力转化为均匀撒料的旋转力，及时将碎石料分散在外柱层的泥浆中。

Description

一种建筑工程环保灌注桩施工装置

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种建筑工程环保灌注桩施工装置。

背景技术

在建筑工程的地基施工现场，需要在底层以下数米至数十米打设灌注桩，灌注桩施工技术是一种施工成本低、操作简单的混凝土技术，即将混凝土浆液渗透至地层深处，能使地层与灌注桩体紧密结合起来，对地层起着较好的渗透、压密及劈裂作用，且三者间的相互作用能使地层更加稳固。

现有一种灌注桩，以分为内外两部分结构，位于内侧的内柱层单独由泥浆灌注而成，而位于外侧的外柱层则由泥浆与碎石料混制灌注而成，在灌注桩内还设有内钢筋笼和外钢筋笼，进一步提高灌注桩的结构强度，其中混有碎石料的外柱层能够提高灌注桩的支撑强度和使用寿命，而位于内侧的内柱层因受力较小，无需加入碎石料，从而达到节约成本、减少碎石料的使用，以及实现环保节能的目的，然而在进行该灌注桩的原料灌注步骤中，为实现内层与外层有效分离，需要在基坑中放入超长的钢管套，以分别对内层和外层进行灌注施工，增加了施工的时间和人力的投入，并且外灌注外柱层时，由于投入基坑中的碎石料分散不均，将导致整个灌注桩各区域的结构强度差异较大，导致灌注桩的承载能力和使用寿命受到影响。

发明内容

为了克服分为内外两层的灌注桩其施工步骤繁琐，并且碎石料分散不均将影响灌注桩的承载能力和使用寿命的缺点，本发明提供一种建筑工程环保灌注桩施工装置。

技术方案：一种建筑工程环保灌注桩施工装置，包括有灌装单元、振动分拨单元、散料单元、导浆管和导料管；导浆管下端的右侧固接有导料管；导浆管的下端连接有灌装泥浆的灌装单元；灌装单元的上侧连接有均匀分拨碎石料的振动分拨单元；灌装单元的中部连接有旋转上升式分撒石料的散料单元；灌装单元包括有管套、输浆管、环形隔离板、环形支撑架、环形滑块和环形散料盘；导浆管的下端通过螺纹连接有管套；管套的内侧固接有输浆管；管套的下侧通过连接杆固接有环形隔离板；环形隔离板的上侧固接有环形支撑架；环形支撑架的上侧滑动连接有环形滑块；环形滑块的上侧固接有环形散料盘；管套连接振动分拨单元；环形散料盘连接散料单元。

进一步说明，导浆管的外表面设置有加强筋结构。

进一步说明，环绕环形散料盘的外挡板，开设有若干个撒料口。

进一步说明，振动分拨单元包括有转动轴、环形载斗、环形筛板、侧部固定块、下部固定杆、上部固定杆、拉簧、拨块、驱动电机和凸轮；管套的右侧转动连接有转动轴；转动轴的前后两端之间固接有环形载斗；环形载斗的下侧固接有环形筛板；环形载斗的内左侧固接有侧部固定块；侧部固定块的上侧固接有下部固定杆；管套的左侧固接有上部固定杆；下部固定杆与上部固定杆的前侧和后侧之间，各固接有一个拉簧；侧部固定块的下侧固接有拨块；管套下侧的左部固接有驱动电机；驱动电机的输出轴固接有凸轮；凸轮与拨块相接触。

进一步说明，环形载斗的右侧设置有向右凸出的收集嘴结构。

进一步说明，散料单元包括有第一轴套、第一扭力弹簧、第一脚轮、第二脚轮、第三脚轮和触发组件；环绕环形散料盘的下侧分别通过转轴转动连接有三个第一轴套；三个第一轴套轴向的两端与环形散料盘之间，各固接有一个第一扭力弹簧，第一扭力弹簧套设在相邻第一轴套上的转轴外表面；位于左侧的第一轴套的外侧固接有第一脚轮；位于后侧的第一轴套的外侧固接有第二脚轮；位于右侧的第一轴套的外侧固接有第三脚轮；环形散料盘的外侧连接块有触发组件。

进一步说明，第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮的脚架部件的长度，以俯视角度顺时针方向螺旋式递减。

进一步说明，触发组件包括有电动滑块和环形压板；环绕环形散料盘的外侧滑动连接有三个电动滑块；三个电动滑块之间固接有环形压板。

进一步说明，还包括有碎料清理单元，环形散料盘上设有碎料清理单元，碎料清理单元包括有第二轴套、第二扭力弹簧、侧部固定杆、突刺和防滑滚轮；环绕环形散料盘的上侧分别通过转轴转动连接有四个第二轴套；四个第二轴套轴向的两端与环形散料盘之间，各固接有一个第二扭力弹簧，第二扭力弹簧套设在相邻第二轴套轴的转轴外表面；三个第二轴套的外侧各固接有一个侧部固定杆；三个侧部固定杆的上侧各固接有若干个突刺；三个侧部固定杆的外端各转动连接有一个防滑滚轮。

本发明的有益效果为：在灌注桩的施工现场，分为内外两层的灌注桩其施工步骤繁琐，并且组成灌注桩外柱层的碎石料，若分散不均将影响灌注桩的承载能力和使用寿命，针对该技术问题，本发明中设有隔离式灌注部件，通过逐层灌注的方式，先灌注一层泥浆作为内柱层，随后从灌注部件中溢出该层的泥浆流至外层，同时由碎石料分散部件，将碎石料均匀分撒在外层的泥浆中，碎石料与外层的泥浆组成外柱层，接着隔离式灌注部件逐渐上升，将内柱层的高度拔高，同时溢出的泥浆将外柱层高度拔高，期间石料分散部件沿内钢筋笼的螺栓式加强筋，将上升的动力转化为均匀撒料的旋转力，实现碎石料及时的分散在外柱层的泥浆中，减少灌注桩外柱层中，各区域结构强度的差异性，从而提高灌注桩的使用寿命和支撑强度，同时做到节约碎石料的使用，达到节能环保的施工目的。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的第一种工作状态展示图；

图3为本发明的第二种工作状态展示图；

图4为本发明的工作成品展示图；

图5为本发明的灌装单元第一种立体结构示意图；

图6为本发明的灌装单元第二种立体结构示意图；

图7为本发明的振动分拨单元立体结构示意图；

图8为本发明的振动分拨单元A1区域放大图；

图9为本发明的振动分拨单元局部立体结构示意图；

图10为本发明的散料单元立体结构示意图；

图11为本发明的散料单元局部立体结构示意图；

图12为本发明的散料单元A2区域放大图；

图13为本发明的碎料清理单元立体结构示意图；

图14为本发明的碎料清理单元局部立体结构示意图。

以上附图中：1-地层，2-外钢筋笼，3-内钢筋笼，4-导浆管，5-导料管，6-基底层，7-内柱层，8-外柱层，101-管套，1021-连接杆，102-输浆管，103-环形隔离板，104-环形支撑架，105-环形滑块，106-环形散料盘，201-转动轴，202-环形载斗，203-环形筛板，204-侧部固定块，205-下部固定杆，206-上部固定杆，207-拉簧，208-拨块，209-驱动电机，210-凸轮，301-第一轴套，302-第一扭力弹簧，303-第一脚轮，304-第二脚轮，305-第三脚轮，306-电动滑块，307-环形压板，401-第二轴套，402-第二扭力弹簧，403-侧部固定杆，404-突刺，405-防滑滚轮。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；而是为了透彻性和完整性而提供这些实施方式，并且这些实施方式将本发明的范围充分地传达给技术人员。

实施例1

一种建筑工程环保灌注桩施工装置，如图1、以及图5-图12所示，包括有灌装单元、振动分拨单元、散料单元、导浆管4和导料管5；导浆管4下端的右侧固接有导料管5；导浆管4的下端连接有灌装单元；灌装单元的上侧连接有振动分拨单元；灌装单元的中部连接有散料单元；灌装单元包括有管套101、输浆管102、环形隔离板103、环形支撑架104、环形滑块105和环形散料盘106；导浆管4的外表面设置有加强筋结构；导浆管4的下端通过螺纹连接有管套101；管套101的内侧固接有输浆管102；管套101的下侧通过连接杆1021螺栓连接有环形隔离板103；环形隔离板103的上侧螺栓连接有环形支撑架104；环形支撑架104的上侧滑动连接有环形滑块105；环形滑块105的上侧螺栓连接有环形散料盘106；环绕环形散料盘106的外挡板，开设有若干个撒料口；管套101连接振动分拨单元；环形散料盘106连接散料单元。

如图7-图9所示，振动分拨单元包括有转动轴201、环形载斗202、环形筛板203、侧部固定块204、下部固定杆205、上部固定杆206、拉簧207、拨块208、驱动电机209和凸轮210；管套101的右侧转动连接有转动轴201；转动轴201的前后两端之间固接有环形载斗202；环形载斗202的右侧设置有向右凸出的收集嘴结构；环形载斗202的下侧固接有环形筛板203；环形载斗202的内左侧螺栓连接有侧部固定块204；侧部固定块204的上侧固接有下部固定杆205；管套101的左侧固接有上部固定杆206；下部固定杆205与上部固定杆206的前侧和后侧之间，各固接有一个拉簧207；侧部固定块204的下侧焊接有拨块208；管套101下侧的左部螺栓连接有驱动电机209；驱动电机209的输出轴固接有凸轮210；凸轮210与拨块208相接触。

如图10-图12所示，散料单元包括有第一轴套301、第一扭力弹簧302、第一脚轮303、第二脚轮304、第三脚轮305和触发组件；环绕环形散料盘106的下侧分别通过转轴转动连接有三个第一轴套301；三个第一轴套301轴向的两端与环形散料盘106之间，各固接有一个第一扭力弹簧302，第一扭力弹簧302套设在相邻第一轴套301上的转轴外表面；位于左侧的第一轴套301的外侧固接有第一脚轮303；位于后侧的第一轴套301的外侧固接有第二脚轮304；位于右侧的第一轴套301的外侧固接有第三脚轮305；第一脚轮303、第二脚轮304和第三脚轮305的脚架部件的长度，以俯视角度顺时针方向螺旋式递减；环形散料盘106的外侧连接块有触发组件。

如图10和12所示，触发组件包括有电动滑块306和环形压板307；环绕环形散料盘106的外侧滑动连接有三个电动滑块306；三个电动滑块306之间螺栓连接有环形压板307。

首先如图2所示，通过外接的起吊设备将内钢筋笼3放入地层1的基坑中，内钢筋笼3由呈右螺旋上升结构的加强筋与若干个竖直的钢筋组成，再通过外接的起吊设备将外钢筋笼2放入地层1的基坑中，外钢筋笼2套设在内钢筋笼3的内侧，接着外接的起吊设备将导浆管4和导料管5，从内钢筋笼3的内侧下放至地层1的基坑中，使导浆管4和导料管5带动灌装单元、振动分拨单元和散料单元向下移动至地层1的基坑底部，导浆管4的上端外接泥浆输送设备，导料管5的上端外接碎石料输送设备。

接着由泥浆输送设备通过导浆管4向输浆管102输送泥浆，输浆管102将泥浆向下喷入地层1的基坑底部，如图3所示，得到基底层6，基底层6将外钢筋笼2和内钢筋笼3的底端覆盖，泥浆输送设备停止工作，外接的起吊设备控制导浆管4和导料管5的高度，使环形隔离板103的底部悬在基底层6的上方，在基底层6凝固后，凝固的基底层6保证外钢筋笼2和内钢筋笼3的竖直稳定性。

之后外接的起吊设备控制导浆管4和导料管5的高度，使环形隔离板103的底部紧贴基底层6的上表面，泥浆输送设备继续通过导浆管4向输浆管102输送泥浆，输浆管102将泥浆向下喷至基底层6上方，并在环形隔离板103内部向上堆积，如图3所示，得到一层内柱层7，随着泥浆在环形隔离板103内逐渐升高，泥浆从环形隔离板103与环形支撑架104之间的缝隙中溢出，并流出至环形隔离板103的外侧，同时三个电动滑块306带动环形压板307向下移动，环形压板307推动第一脚轮303、第二脚轮304和第三脚轮305，并带动其所连接的第一轴套301和第一扭力弹簧302向下扭转，使第一脚轮303、第二脚轮304和第三脚轮305的脚轮部件均由倾斜的状态翻转为竖立的状态。

随后起吊设备缓慢向上提升导浆管4和导料管5，导浆管4和导料管5带动灌装单元、振动分拨单元和散料单元向上移动，使环形隔离板103向上升起并离开基底层6，当第一脚轮303、第二脚轮304和第三脚轮305的脚轮部件，均接触到内钢筋笼3内侧螺旋结构的加强筋下表面时，随着环形散料盘106带动第一脚轮303、第二脚轮304和第三脚轮305向上移动时，第一脚轮303、第二脚轮304和第三脚轮305的脚轮部件，均紧贴内钢筋笼3内侧螺旋结构的加强筋下表面呈螺旋上升式移动，同时第一脚轮303、第二脚轮304和第三脚轮305带动环形滑块105和环形散料盘106，沿环形支撑架104进行旋转，期间碎石料输送设备通过导料管5向环形载斗202内投送碎石料，同时驱动电机209的输出轴带动凸轮210转动，凸轮210往复推动拨块208，配合拉簧207带动环形载斗202绕转动轴201的轴向上下往复振动，实现环形载斗202将堆积在右侧的碎石料向左边振动分拨均匀，同时环形载斗202内的碎石料从环形筛板203中依次振落至环形散料盘106内，旋转的环形散料盘106带动其内部接收的碎石料旋转，环形散料盘106内的碎石料受离心力作用，从环形散料盘106外挡板的撒料口中甩出，实现环形散料盘106将碎石料均匀的分撒在环形隔离板103外侧的泥浆中，如图3所示，使碎石料与外层的泥浆组成外柱层8。

起吊设备持续向上提升导浆管4和导料管5，导浆管4和导料管5带动灌装单元、振动分拨单元和散料单元继续向上移动，使环形隔离板103逐渐上升，将内柱层7的高度拔高，同时溢出的泥浆将外柱层8高度拔高，期间环形散料盘106及时将碎石料分散在外柱层8的泥浆中，使外柱层8内的碎石料投布均匀，减少灌注桩外柱层8中各区域结构强度的差异性。

环形隔离板103在上升过程中，内柱层7和外柱层8位于环形隔离板103下方的泥浆交界面紧密贴合，并且内柱层7和外柱层8从下至上逐渐将外钢筋笼2和内钢筋笼3覆盖，如图4所示，实现内柱层7和外柱层8在凝固后得到完整的灌注桩。

实施例2

如图1、以及图5-图14所示，本实施例是在实施例1的基础上作出的进一步优化，还包括有碎料清理单元，环形散料盘106上设有碎料清理单元，碎料清理单元包括有第二轴套401、第二扭力弹簧402、侧部固定杆403、突刺404和防滑滚轮405；环绕环形散料盘106的上侧分别通过转轴转动连接有四个第二轴套401；四个第二轴套401轴向的两端与环形散料盘106之间，各固接有一个第二扭力弹簧402，第二扭力弹簧402套设在相邻第二轴套401轴的转轴外表面；三个第二轴套401的外侧各焊接有一个侧部固定杆403；三个侧部固定杆403的上侧各固接有若干个突刺404；三个侧部固定杆403的外端各转动连接有一个防滑滚轮405。

环形筛板203在将碎石料振落至环形散料盘106内过程中，旋转的环形散料盘106带动碎料清理单元，绕环形散料盘106的轴心旋转，当往复摆动的环形筛板203向下压动防滑滚轮405时，移动的防滑滚轮405紧贴环形筛板203的下表面滚动，同时环形筛板203推动防滑滚轮405带动侧部固定杆403、第二轴套401和第二扭力弹簧402向下扭转，突刺404刺入环形筛板203的筛孔内，在往复摆动的环形筛板203向上离开防滑滚轮405时，被扭转的第二扭力弹簧402带动第二轴套401、侧部固定杆403和防滑滚轮405向上翻转复位，突刺404离开环形筛板203，实现突刺404及时将堵塞在环形筛板203的筛孔中的碎石清理，提高碎石料分拨在环形散料盘106中的均匀性。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (9)

1.一种建筑工程环保灌注桩施工装置，包括有导浆管（4）和导料管（5）；导浆管（4）下端的右侧固接有导料管（5）；其特征是：还包括有灌装单元、振动分拨单元、散料单元、导浆管（4）的下端连接有灌装泥浆的灌装单元；灌装单元的上侧连接有均匀分拨碎石料的振动分拨单元；灌装单元的中部连接有旋转上升式分撒石料的散料单元；灌装单元包括有管套（101）、输浆管（102）、环形隔离板（103）、环形支撑架（104）、环形滑块（105）和环形散料盘（106）；导浆管（4）的下端通过螺纹连接有管套（101）；管套（101）的内侧固接有输浆管（102）；管套（101）的下侧通过连接杆（1021）固接有环形隔离板（103）；环形隔离板（103）的上侧固接有环形支撑架（104）；环形支撑架（104）的上侧滑动连接有环形滑块（105）；环形滑块（105）的上侧固接有环形散料盘（106）；管套（101）连接振动分拨单元；环形散料盘（106）连接散料单元。

2.按照权利要求1所述的一种建筑工程环保灌注桩施工装置，其特征是：导浆管（4）的外表面设置有加强筋结构。

3.按照权利要求1所述的一种建筑工程环保灌注桩施工装置，其特征是：环绕环形散料盘（106）的外挡板，开设有若干个撒料口。

4.按照权利要求1所述的一种建筑工程环保灌注桩施工装置，其特征是：振动分拨单元包括有转动轴（201）、环形载斗（202）、环形筛板（203）、侧部固定块（204）、下部固定杆（205）、上部固定杆（206）、拉簧（207）、拨块（208）、驱动电机（209）和凸轮（210）；管套（101）的右侧转动连接有转动轴（201）；转动轴（201）的前后两端之间固接有环形载斗（202）；环形载斗（202）的下侧固接有环形筛板（203）；环形载斗（202）的内左侧固接有侧部固定块（204）；侧部固定块（204）的上侧固接有下部固定杆（205）；管套（101）的左侧固接有上部固定杆（206）；下部固定杆（205）与上部固定杆（206）的前侧和后侧之间，各固接有一个拉簧（207）；侧部固定块（204）的下侧固接有拨块（208）；管套（101）下侧的左部固接有驱动电机（209）；驱动电机（209）的输出轴固接有凸轮（210）；凸轮（210）与拨块（208）相接触。

5.按照权利要求4所述的一种建筑工程环保灌注桩施工装置，其特征是：环形载斗（202）的右侧设置有向右凸出的收集嘴结构。

6.按照权利要求1所述的一种建筑工程环保灌注桩施工装置，其特征是：散料单元包括有第一轴套（301）、第一扭力弹簧（302）、第一脚轮（303）、第二脚轮（304）、第三脚轮（305）和触发组件；环绕环形散料盘（106）的下侧分别通过转轴转动连接有三个第一轴套（301）；三个第一轴套（301）轴向的两端与环形散料盘（106）之间，各固接有一个第一扭力弹簧（302），第一扭力弹簧（302）套设在相邻第一轴套（301）上的转轴外表面；位于左侧的第一轴套（301）的外侧固接有第一脚轮（303）；位于后侧的第一轴套（301）的外侧固接有第二脚轮（304）；位于右侧的第一轴套（301）的外侧固接有第三脚轮（305）；环形散料盘（106）的外侧连接块有触发组件。

7.按照权利要求6所述的一种建筑工程环保灌注桩施工装置，其特征是：第一脚轮（303）、第二脚轮（304）和第三脚轮（305）的脚架部件的长度，以俯视角度顺时针方向螺旋式递减。

8.按照权利要求6所述的一种建筑工程环保灌注桩施工装置，其特征是：触发组件包括有电动滑块（306）和环形压板（307）；环绕环形散料盘（106）的外侧滑动连接有三个电动滑块（306）；三个电动滑块（306）之间固接有环形压板（307）。

9.按照权利要求1所述的一种建筑工程环保灌注桩施工装置，其特征是：还包括有碎料清理单元，环形散料盘（106）上设有碎料清理单元，碎料清理单元包括有第二轴套（401）、第二扭力弹簧（402）、侧部固定杆（403）、突刺（404）和防滑滚轮（405）；环绕环形散料盘（106）的上侧分别通过转轴转动连接有四个第二轴套（401）；四个第二轴套（401）轴向的两端与环形散料盘（106）之间，各固接有一个第二扭力弹簧（402），第二扭力弹簧（402）套设在相邻第二轴套（401）轴的转轴外表面；三个第二轴套（401）的外侧各固接有一个侧部固定杆（403）；三个侧部固定杆（403）的上侧各固接有若干个突刺（404）；三个侧部固定杆（403）的外端各转动连接有一个防滑滚轮（405）。

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