CN116516953A - 一种管桩非挤土施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管桩施工技术领域，尤其涉及一种管桩非挤土施工装置。本发明包括底座，底座的顶部固定有龙门架，龙门架的内侧装配有管桩，龙门架的内侧装配有移动机构，移动机构用于对管桩进行竖向移动，移动机构的内侧装配有固定机构，固定机构用于对管桩进行固定，移动机构包括第一电机、侧面槽、丝杆和承载板，龙门架顶部的一端固定有第一电机。本发明通过移动机构、固定机构和钻孔机构的结构设计，使本装置能够将预制桩施工的挤土效应基本消除，广泛提高预制桩的使用性范围和施工难度，加快了工作效率，提升了本装置的安全性，且通过增压机构的结构设计，使本装置能够在桩基下沉困难时，适当增压下沉，便于加快施工进度。

Description

一种管桩非挤土施工装置

技术领域

本发明涉及管桩施工技术领域，尤其涉及一种管桩非挤土施工装置。

背景技术

预制管桩作为工程桩基的一种类型，因其桩体整体质量好、施工速度快等优点，在工程中得到广泛采用。

目前公开的锤击沉管、振动沉管和静压沉管，都属于挤土灌注桩范畴，管桩施工过程中，在桩头部位安装混凝土预制或钢结构桩尖，主要采用锤击、打入及静压的方式入土，桩位原土体被整体挤向周边土体，诱发较大周边挤土效应，危机影响范围内地下建构筑物的安全性能，为此我们提出一种管桩非挤土施工装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管桩非挤土施工装置，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为了解决上述的技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种管桩非挤土施工装置，包括底座，所述底座的顶部固定有龙门架，所述龙门架的内侧装配有管桩，所述龙门架的内侧装配有移动机构，所述移动机构用于对管桩进行竖向移动，所述移动机构的内侧装配有固定机构，所述固定机构用于对管桩进行固定。

优选的，所述移动机构包括第一电机、侧面槽、丝杆和承载板，所述龙门架顶部的一端固定有第一电机，所述龙门架内侧的两端均开设有侧面槽，所述第一电机的输出端贯穿其中一个侧面槽固定有丝杆，所述丝杆的顶部和底部均通过轴承与其中一个侧面槽转动连接，所述丝杆的外侧螺纹连接有承载板，所述承载板与管桩装配连接，所述承载板与侧面槽滑动连接。

优选的，所述移动机构还包括滑杆，其中一个所述侧面槽内侧的顶部和底部固定有一滑杆，所述滑杆与承载板滑动连接。

优选的，所述固定机构包括动力组件和传动组件，所述承载板的底部装配有动力组件，所述动力组件用于为固定机构提供动力源，所述传动组件用于将管桩夹持。

优选的，所述动力组件包括圆柱腔体、承载柱、方形板、弯杆、移动杆、限位槽、弧形板、第一立板、第一液压油缸和第二立板，所述承载板底部的两端均固定有圆柱腔体，所述圆柱腔体内侧的底部均通过轴承转动连接有承载柱，所述承载柱的顶部均固定有方形板，所述方形板顶部的四个端角均通过销钉转动连接有弯杆，所述弯杆的一端均通过销钉转动连接有移动杆，所述圆柱腔体内侧的底部都均布开设有多个与移动杆位置对应的限位槽，所述限位槽与移动杆滑动连接，所述移动杆的底部均固定有弧形板，其中一个所述移动杆的顶部固定有第一立板，所述第一立板的一侧均固定有第一液压油缸，所述第一液压油缸的输出端固定有第二立板，所述第二立板与其中另一个移动杆固定，所述第一立板与第二立板对称布置。

优选的，所述传动组件包括抱箍和L型杆，所述管桩的外侧套接有两个抱箍，所述抱箍均与管桩外侧紧密贴合，所述抱箍的内侧均开设有防滑纹路，两个所述抱箍之间通过螺钉固定，所述抱箍的一侧均固定有L型杆。

优选的，所述管桩与承载板之间装配有钻孔机构，所述钻孔机构用于辅助管桩钻进地面。

优选的，所述钻孔机构包括第二电机、矩形槽、分隔板、承重钢板、支撑环、叶片、导流孔和泥浆管，所述承载板的顶部开设有矩形槽，所述矩形槽的内侧装配有第二电机，所述第二电机的输出端与钻杆固定，所述管桩的内侧固定有分隔板，所述分隔板的内侧与钻杆滑动连接，所述管桩的底部固定有承重钢板，所述钻杆的底部贯穿承重钢板均布固定有多个叶片，所述承重钢板的底部固定有支撑环，所述支撑环与钻杆滑动连接，所述承重钢板的内侧且偏离钻杆的位置均布开设有多个导流孔，所述分隔板的内侧固定有泥浆管，所述泥浆管的一端位于分隔板与承重钢板之间的位置，所述泥浆管的另一端连接有泥浆泵，所述泥浆泵的输入端与泥浆管固定。

优选的，所述承载板与第二电机之间装配有增压机构，所述增压机构用于对钻杆与管桩之间的相对位移进行调节。

优选的，所述增压机构包括防护外壳、第二液压油缸、顶板和压杆，所述第二电机的外侧固定有防护外壳，所述第二电机的输出端贯穿防护外壳与钻杆固定，所述防护外壳与矩形槽滑动连接，所述承载板的顶部且偏离矩形槽的位置均布固定有多个第二液压油缸，多个所述第二液压油缸的输出端固定有一顶板，所述顶板的底部固定有压杆，所述压杆与防护外壳固定。

可以毫无疑义的看出，通过本申请的上述的技术方案，必然可以解决本申请要解决的技术问题。

同时，通过以上技术方案，本发明至少具备以下有益效果：

1、本发明通过移动机构、固定机构和钻孔机构的结构设计，使本装置能够将预制桩施工的挤土效应基本消除，广泛提高预制桩的使用性范围和施工难度，加快了工作效率，提升了本装置的安全性。

2、本发明通过增压机构的结构设计，使本装置能够在桩基下沉困难时，适当增压下沉，便于加快施工进度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的龙门架的剖切结构示意图；

图3为本发明的防护外壳和第二电机的连接结构示意图；

图4为本发明的L型杆和抱箍的连接结构示意图；

图5为本发明的圆柱腔体的剖切结构示意图；

图6为本发明的承载柱和方形板的连接结构示意图；

图7为本发明的管桩的剖切结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

图中：1、底座；2、龙门架；3、管桩；4、第一电机；5、侧面槽；6、丝杆；7、承载板；8、滑杆；9、防护外壳；10、第二电机；11、钻杆；12、矩形槽；13、圆柱腔体；14、承载柱；15、方形板；16、弯杆；17、移动杆；18、限位槽；19、弧形板；20、第一立板；21、第一液压油缸；22、第二立板；23、抱箍；24、L型杆；25、分隔板；26、承重钢板；27、支撑环；28、叶片；29、导流孔；30、泥浆管；31、第二液压油缸；32、顶板；33、压杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参照图1-7，一种管桩非挤土施工装置，包括底座1，底座1的顶部固定有龙门架2，龙门架2的内侧装配有管桩3，龙门架2的内侧装配有移动机构，移动机构用于对管桩3进行竖向移动，移动机构的内侧装配有固定机构，固定机构用于对管桩3进行固定；

移动机构包括第一电机4、侧面槽5、丝杆6和承载板7，龙门架2顶部的一端固定有第一电机4，龙门架2内侧的两端均开设有侧面槽5，第一电机4的输出端贯穿其中一个侧面槽5固定有丝杆6，丝杆6的顶部和底部均通过轴承与其中一个侧面槽5转动连接，丝杆6的外侧螺纹连接有承载板7，承载板7与管桩3装配连接，承载板7与侧面槽5滑动连接，当第一电机4启动时，第一电机4的输出端带动丝杆6转动，因为承载板7与丝杆6螺纹连接，承载板7与侧面槽5滑动连接，所以能够使得承载板7进行竖向移动；

移动机构还包括滑杆8，其中一个侧面槽5内侧的顶部和底部固定有一滑杆8，滑杆8与承载板7滑动连接，通过滑杆8的设置，能够对承载板7提供支撑和限位的作用；

固定机构包括动力组件和传动组件，承载板7的底部装配有动力组件，动力组件用于为固定机构提供动力源，传动组件用于将管桩3夹持，通过承载板7的竖向移动，便于带动管桩3进行竖向移动，进而可辅助管桩3钻入地面；

动力组件包括圆柱腔体13、承载柱14、方形板15、弯杆16、移动杆17、限位槽18、弧形板19、第一立板20、第一液压油缸21和第二立板22，承载板7底部的两端均固定有圆柱腔体13，圆柱腔体13内侧的底部均通过轴承转动连接有承载柱14，承载柱14的顶部均固定有方形板15，方形板15顶部的四个端角均通过销钉转动连接有弯杆16，弯杆16的一端均通过销钉转动连接有移动杆17，圆柱腔体13内侧的底部都均布开设有多个与移动杆17位置对应的限位槽18，限位槽18与移动杆17滑动连接，移动杆17的底部均固定有弧形板19，其中一个移动杆17的顶部固定有第一立板20，第一立板20的一侧均固定有第一液压油缸21，第一液压油缸21的输出端固定有第二立板22，第二立板22与其中另一个移动杆17固定，第一立板20与第二立板22对称布置，当施工完毕时，启动第一液压油缸21，第一液压油缸21的输出端推动第二立板22，使得第二立板22带动其中一个移动杆17进行移动，能够使得四个移动杆17沿着限位槽18内侧朝着相互远离的方向进行移动，进而使得四个弧形板19朝着相互远离的方向进行移动，直至弧形板19与L型杆24分离；

传动组件包括抱箍23和L型杆24，管桩3的外侧套接有两个抱箍23，抱箍23均与管桩3外侧紧密贴合，抱箍23的内侧均开设有防滑纹路，两个抱箍23之间通过螺钉固定，抱箍23的一侧均固定有L型杆24，通过抱箍23的设置，便于L型杆24与管桩3固定，形成一个整体。

实施例2

对实施例1进一步优化，具体地，如图1和图7所示，

管桩3与承载板7之间装配有钻孔机构，钻孔机构用于辅助管桩3钻进地面；

钻孔机构包括第二电机10、矩形槽12、分隔板25、承重钢板26、支撑环27、叶片28、导流孔29和泥浆管30，承载板7的顶部开设有矩形槽12，矩形槽12的内侧装配有第二电机10，第二电机10的输出端与钻杆11固定，管桩3的内侧固定有分隔板25，分隔板25的内侧与钻杆11滑动连接，管桩3的底部固定有承重钢板26，钻杆11的底部贯穿承重钢板26均布固定有多个叶片28，承重钢板26的底部固定有支撑环27，支撑环27与钻杆11滑动连接，承重钢板26的内侧且偏离钻杆11的位置均布开设有多个导流孔29，分隔板25的内侧固定有泥浆管30，泥浆管30的一端位于分隔板25与承重钢板26之间的位置，泥浆管30的另一端连接有泥浆泵，泥浆泵的输入端与泥浆管30固定，导流孔29作为管桩3底部的泥浆进入泥浆仓的通道，便于辅助管桩3快速下沉。

实施例3

对实施例1进一步优化，具体地，如图2和图3所示，承载板7与第二电机10之间装配有增压机构，增压机构用于对钻杆11与管桩3之间的相对位移进行调节；

增压机构包括防护外壳9、第二液压油缸31、顶板32和压杆33，第二电机10的外侧固定有防护外壳9，第二电机10的输出端贯穿防护外壳9与钻杆11固定，防护外壳9与矩形槽12滑动连接，承载板7的顶部且偏离矩形槽12的位置均布固定有多个第二液压油缸31，多个第二液压油缸31的输出端固定有一顶板32，顶板32的底部固定有压杆33，压杆33与防护外壳9固定，当管桩3下沉困难时，启动第二液压油缸31,第二液压油缸31的输出端拉动顶板32向下移动，进而使得第二液压油缸31带动防护外壳9沿着矩形槽12内侧向下移动，使得钻杆11地面伸入，对钻杆11适当增压，便于辅助管桩3下沉。

综合上述可知：

本发明针对技术问题：目前公开的锤击沉管、振动沉管和静压沉管，都属于挤土灌注桩范畴，管桩施工过程中，在桩头部位安装混凝土预制或钢结构桩尖，主要采用锤击、打入及静压的方式入土，桩位原土体被整体挤向周边土体，诱发较大周边挤土效应，危机影响范围内地下建构筑物的安全性能；采用上述各实施例的技术方案。同时，上述技术方案的实现过程是：

本装置内的电气元件均为现有技术，其型号仅为其中的一种，只要能达到本装置中所要达到的目的的电气元件均可以使用，将装置中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明；

将本装置移动至指定区域，之后将本装置与外部电源进行电性连接，之后将管桩3的外侧固定抱箍23，通过螺钉将两个抱箍23进行固定，之后启动第一液压油缸21,第一液压油缸21的输出端拉动第二立板22，使得第二立板22带动其中一个移动杆17进行移动，因为移动杆17与弯杆16转动连接，弯杆16与方形板15转动连接，且方形板15与承载柱14固定，承载柱14与圆柱腔体13转动连接，所以能够使得四个移动杆17沿着限位槽18内侧朝着相互靠近的方向进行移动，进而使得四个弧形板19朝着相互靠近的方向进行移动，直至弧形板19将L型杆24夹持固定，即可实现对管桩3的固定；

接着启动第一电机4和第二电机10,第一电机4的输出端带动丝杆6转动，使得承载板7沿着侧面槽5内侧向下移动，同时第二电机10的输出端带动钻杆11转动，使得叶片28转动对地面进行钻孔，在钻孔时加水，使得叶片28搅动松动土体时与水搅拌形成泥浆，泥浆依靠管桩3重力下沉作用，通过导流孔29进入分隔板25和承重钢板26之间形成的泥浆仓内；

接着将泥浆泵启动，泥浆泵的输入端通过泥浆管30将泥浆仓内的泥浆，吸排出管桩3内部，降低底部反力，便于顺利下沉。

通过上述设置，本申请必然能解决上述技术问题，同时，实现以下技术效果：

1、本发明通过移动机构、固定机构和钻孔机构的结构设计，使本装置能够将预制桩施工的挤土效应基本消除，广泛提高预制桩的使用性范围和施工难度，加快了工作效率，提升了本装置的安全性。

2、本发明通过增压机构的结构设计，使本装置能够在桩基下沉困难时，适当增压下沉，便于加快施工进度。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，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。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，包括底座（1），所述底座（1）的顶部固定有龙门架（2），所述龙门架（2）的内侧装配有管桩（3），所述龙门架（2）的内侧装配有移动机构，所述移动机构用于对管桩（3）进行竖向移动，所述移动机构的内侧装配有固定机构，所述固定机构用于对管桩（3）进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述移动机构包括第一电机（4）、侧面槽（5）、丝杆（6）和承载板（7），所述龙门架（2）顶部的一端固定有第一电机（4），所述龙门架（2）内侧的两端均开设有侧面槽（5），所述第一电机（4）的输出端贯穿其中一个侧面槽（5）固定有丝杆（6），所述丝杆（6）的顶部和底部均通过轴承与其中一个侧面槽（5）转动连接，所述丝杆（6）的外侧螺纹连接有承载板（7），所述承载板（7）与管桩（3）装配连接，所述承载板（7）与侧面槽（5）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述移动机构还包括滑杆（8），其中一个所述侧面槽（5）内侧的顶部和底部固定有一滑杆（8），所述滑杆（8）与承载板（7）滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述固定机构包括动力组件和传动组件，所述承载板（7）的底部装配有动力组件，所述动力组件用于为固定机构提供动力源，所述传动组件用于将管桩（3）夹持。

5.根据权利要求4所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述动力组件包括圆柱腔体（13）、承载柱（14）、方形板（15）、弯杆（16）、移动杆（17）、限位槽（18）、弧形板（19）、第一立板（20）、第一液压油缸（21）和第二立板（22），所述承载板（7）底部的两端均固定有圆柱腔体（13），所述圆柱腔体（13）内侧的底部均通过轴承转动连接有承载柱（14），所述承载柱（14）的顶部均固定有方形板（15），所述方形板（15）顶部的四个端角均通过销钉转动连接有弯杆（16），所述弯杆（16）的一端均通过销钉转动连接有移动杆（17），所述圆柱腔体（13）内侧的底部都均布开设有多个与移动杆（17）位置对应的限位槽（18），所述限位槽（18）与移动杆（17）滑动连接，所述移动杆（17）的底部均固定有弧形板（19），其中一个所述移动杆（17）的顶部固定有第一立板（20），所述第一立板（20）的一侧均固定有第一液压油缸（21），所述第一液压油缸（21）的输出端固定有第二立板（22），所述第二立板（22）与其中另一个移动杆（17）固定，所述第一立板（20）与第二立板（22）对称布置。

6.根据权利要求4所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述传动组件包括抱箍（23）和L型杆（24），所述管桩（3）的外侧套接有两个抱箍（23），所述抱箍（23）均与管桩（3）外侧紧密贴合，所述抱箍（23）的内侧均开设有防滑纹路，两个所述抱箍（23）之间通过螺钉固定，所述抱箍（23）的一侧均固定有L型杆（24）。

7.根据权利要求2所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述管桩（3）与承载板（7）之间装配有钻孔机构，所述钻孔机构用于辅助管桩（3）钻进地面。

8.根据权利要求7所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述钻孔机构包括第二电机（10）、矩形槽（12）、分隔板（25）、承重钢板（26）、支撑环（27）、叶片（28）、导流孔（29）和泥浆管（30），所述承载板（7）的顶部开设有矩形槽（12），所述矩形槽（12）的内侧装配有第二电机（10），所述第二电机（10）的输出端与钻杆（11）固定，所述管桩（3）的内侧固定有分隔板（25），所述分隔板（25）的内侧与钻杆（11）滑动连接，所述管桩（3）的底部固定有承重钢板（26），所述钻杆（11）的底部贯穿承重钢板（26）均布固定有多个叶片（28），所述承重钢板（26）的底部固定有支撑环（27），所述支撑环（27）与钻杆（11）滑动连接，所述承重钢板（26）的内侧且偏离钻杆（11）的位置均布开设有多个导流孔（29），所述分隔板（25）的内侧固定有泥浆管（30），所述泥浆管（30）的一端位于分隔板（25）与承重钢板（26）之间的位置，所述泥浆管（30）的另一端连接有泥浆泵，所述泥浆泵的输入端与泥浆管（30）固定。

9.根据权利要求8所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述承载板（7）与第二电机（10）之间装配有增压机构，所述增压机构用于对钻杆（11）与管桩（3）之间的相对位移进行调节。

10.根据权利要求9所述的一种管桩非挤土施工装置，其特征在于，所述增压机构包括防护外壳（9）、第二液压油缸（31）、顶板（32）和压杆（33），所述第二电机（10）的外侧固定有防护外壳（9），所述第二电机（10）的输出端贯穿防护外壳（9）与钻杆（11）固定，所述防护外壳（9）与矩形槽（12）滑动连接，所述承载板（7）的顶部且偏离矩形槽（12）的位置均布固定有多个第二液压油缸（31），多个所述第二液压油缸（31）的输出端固定有一顶板（32），所述顶板（32）的底部固定有压杆（33），所述压杆（33）与防护外壳（9）固定。