CN117306518A - 一种限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机 - Google Patents

一种限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机 Download PDF

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Abstract

本发明属于桩基础施工技术领域,公开了一种限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机,该方法包括以下步骤:S1、桩机就位,S2、打桩锤安装调平,S3、吊桩喂桩,S4、压桩位置对准,S5、压桩送桩。本发明还公开了液压锤击打桩机。本发明通过对结构设计与施工方法的同步改进,使待施工预制桩的桩体能穿过打桩锤,桩架高度大幅降低,设备重心也大幅降低,降低倾覆的风险,并使预制桩施工时的最小施工高度接近于单节预制桩桩长;本发明施工时所需的最小施工高度大幅减少,从而能适用于低净空的场景中使用;通过楔块式抱桩装置的夹桩楔块抱紧桩体侧面,使桩受锤击受力点移至桩体的周向侧面,并非在桩端,避免出现桩头爆裂的问题。

Description

一种限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机
技术领域
本发明涉及桩基础施工技术领域,尤其涉及一种限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机。
背景技术
锤击式打桩机具有施工快捷、质量可靠、承载力大、成本低、适用地层广等优点,广泛应用于各类工程建设的桩基础工程中。
锤击式打桩机设备通常包括桩锤、桩架和动力装置。传统的锤击方法是在桩顶上设置桩帽,通过各类锤(落锤、蒸汽锤、柴油锤和液压锤)锤击桩帽将桩送入既定地层中。传统锤击桩方法施工方便,原理简单,但其桩架架体高度(桩架架体高度等于单节施工桩长+锤高+锤的行程+施工作业高度)必然较大,传统的锤击式打桩机存在以下缺点:1)不能适用低净空的场地。较高的桩架限制了锤击桩的运用范围,使得在一些低净空的场景(如室内基础加固、基坑内支撑梁下方、高架桥下方、隧道内等)中无法使用锤击桩。2)设备对场地要求较高。为了防止施工过程中出现桩机倾覆,较高的桩架需要设置较大的底盘来保证桩机的稳定,而大底盘又进一步限制了锤击桩的使用范围,同时也增加了桩机的设备造价和施工成本。3)桩头容易出现爆裂问题。预制桩桩端处由于构造原因,其钢筋密集,钢筋和混凝土的弹性模量不一致,且桩端处混凝土较难以浇捣密实。桩锤锤击桩顶部产生很高的锤击压应力,同时桩锤回弹时又对桩顶部产生锤击拉应力,在连续锤击时容易出现桩顶爆裂的质量问题。
现有技术,申请号为CN93241680.2的一种桩锤及使用该桩锤的室内打桩机,该桩锤包括一个在底部具有孔的锤套;一个能穿在上述孔中且能滑动的桩帽,一个能控制该桩帽滑动范围的限位装置设在锤套上,该桩帽底部带有用来套接一根桩的第一个接口;一个可滑动地装于锤套内的桩帽上部且可从上到下击打所述桩帽的上部的重块;在重块上有用于确保重块作用在桩帽上的一定位装置,所述定位装置是一个用来套接桩帽上部的第二接口;一个提升重块从而可让重块落在桩帽上的液压装置;和一个用于缓冲重块对桩帽的冲击的第一缓冲垫装置和/或在桩帽与锤套之间的第二缓冲垫装置;所述的打桩机还设有控制部分、动力部分,和使桩锤倾斜以运输或直立以工作或在工作中改变高度的导架装置;所述的打桩机还设有一个安装在可以带动所述打桩机运动的牵引机上的底盘,该桩锤和其导架部分装在该底盘上;所述的打桩机还包括用于支撑和锚固的可收回锚固支腿。该现有技术虽然能够节省部分桩架的架体高度,其在施工时所需的最小施工高度等于单节施工桩长+锤高+锤的行程,但在一些低净空的场景中仍然无法使用,另外,其还是采用传统锤击桩头的方法沉桩,桩头仍然容易出现爆裂问题。
因此,现有技术的限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机,难以同时兼顾如下几个方面:打桩施工的高程定位精度控制、液压锤的控制、打桩深度和方向控制以及施工安全控制等方面,而只有采取相互协同的施工方法和设备改进等措施、兼顾上述几个方面,才能满足确保限高打桩施工过程的工程质量、安全性和准确性要求。
因此,亟需开发一种能在低净空的场景中使用,并且通过改进设备与改进工法的协同,避免出现桩头爆裂,并且能够满足打桩施工的高程定位精度控制、液压锤的控制、打桩深度和方向控制以及施工质量、施工安全等方面的综合需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足,提供一种限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机,基于限高场景打桩的多种需求,通过改进设备与改进工法的协同,能够兼顾打桩施工的高程定位精度控制、液压锤的控制、打桩深度和方向控制以及施工质量、施工安全控制等多个方面,满足确保限高打桩施工过程的工程质量、安全性和准确性的要求。
其技术方案如下:
一种限高抱夹式液压锤击打桩的施工方法,包括以下步骤:
S1、桩机就位,将限高抱夹式液压锤击打桩机移至限高待施工区域,所述限高抱夹式液压锤击打桩机包括履带车、支撑架及抱夹式液压锤击打桩锤,抱夹式液压锤击打桩锤与支撑架竖向滑动连接,并所述抱夹式液压锤击打桩锤包括楔块式抱桩装置、砧座、锤芯、门式锤架以及二个用于驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座的锤击油缸,门式锤架的锤架顶板中间设有避让缺口,锤芯、砧座的中间分别设有用于穿设预制桩的第一穿设通孔、第二穿设通孔,楔块式抱桩装置的中间设有用于抱紧预制桩的抱桩孔;所述履带车包括锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元;
S2、抱夹式液压锤击打桩锤安装调平,先将抱夹式液压锤击打桩锤通过支撑架安装在履带车上,并与支撑架竖向滑动连接,接着调平抱夹式液压锤击打桩锤,再接着将履带车的锤击液压控制单元与锤击油缸连通,然后再将履带车的抱桩液压控制单元与楔块式抱桩装置的液压夹紧油缸连通;
S3、吊桩喂桩,利用抱桩液压控制单元控制液压夹紧油缸,将楔块式抱桩装置的多个抱桩楔块调整到低位,从而扩大楔块式抱桩装置的抱桩孔的孔径,接着吊起待施工预制桩,并将待施工预制桩的下端由上往下依次穿过抱夹式液压锤击打桩锤的避让缺口、第一穿设通孔、第二穿设通孔、抱桩孔,然后通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的中部;此时,楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的抱紧位置与预制桩桩底的距离小于履带车所能举起抱夹式液压锤击打桩锤的最大高度;其中,单节所述待施工预制桩的长度小于限高待施工区域的净空高度;
S4、压桩位置对准,履带车通过抱夹式液压锤击打桩锤抱着待施工预制桩行走到指定作业工作面一侧,将待施工预制桩的桩底抵接至作业工作面的桩位上,并调整支撑架及抱夹式液压锤击打桩锤,使待施工预制桩的入桩倾斜度与预制桩设计倾斜度相对应;
S5、压桩送桩,通过锤击液压控制单元控制二个锤击油缸上下往复运动,二个锤击油缸驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座,砧座作用在楔块式抱桩装置上,并通过楔块式抱桩装置的抱桩楔块带动预制桩下沉,并将预制桩送入地基内。
所述步骤S5包括以下步骤:
S51、在预制桩压桩送桩的过程中,当楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的抱紧位置与作业工作面的距离小于0.5m时,先停止二个所述锤击油缸的击打动作,接着通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置放松对预制桩的抱紧,将楔块式抱桩装置的多个抱桩楔块调整到低位,从而扩大楔块式抱桩装置的抱桩孔的孔径;然后利用履带车沿着预制桩的桩顶方向提升抱夹式液压锤击打桩锤在预制桩的抱紧位置,当楔块式抱桩装置重新抱紧预制桩后,再继续控制二个所述锤击油缸上下往复运动击打砧座,并继续通过楔块式抱桩装置的抱桩楔块带动预制桩下沉。
所述待施工桩基的长度大于限高待施工区域的净空高度,所述待施工桩基包括多节预制桩,所述步骤S5还包括以下步骤:
S521、在预制桩压桩送桩的过程中,当下一节预制桩的桩顶至作业工作面的距离为0.5m至1m时,先停止二个所述锤击油缸的击打动作,并放松对下一节预制桩的抱紧,利用支撑架将抱夹式液压锤击打桩锤提升,并将抱夹式液压锤击打桩锤移离下一节预制桩,接着吊起上一节预制桩,并将上一节预制桩的下端由上往下依次穿过抱夹式液压锤击打桩锤的避让缺口、第一穿设通孔、第二穿设通孔、抱桩孔,然后通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置的抱桩楔块抱紧上一节预制桩的中部;
S522、接桩,将上一节预制桩的桩底抵接在下一节预制桩的桩顶上,对上一节预制桩与下一节预制桩进行接桩;
S523、上一节预制桩压桩送桩,当上一节预制桩完成与下一节预制桩的接桩作业后,通过锤击液压控制单元控制二个锤击油缸继续上下往复运动击打砧座,将上一节预制桩送入地基内,直至桩基施工完成。
一种实施上述施工方法的限高抱夹式液压锤击打桩机,包括履带车、支撑架及抱夹式液压锤击打桩锤,所述抱夹式液压锤击打桩锤通过支撑架安装在履带车上,并与支撑架竖向滑动连接,所述履带车包括锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元,所述抱夹式液压锤击打桩锤包括楔块式抱桩装置、砧座、锤芯、门式锤架以及二个用于驱动锤芯从上往下击打砧座的锤击油缸,所述楔块式抱桩装置的两侧分别与所述门式锤架的下端连接,所述砧座安装在所述楔块式抱桩装置的上方,所述锤芯与所述门式锤架竖向滑动连接,所述门式锤架的顶部中间设有避让缺口,所述锤芯、砧座的中间分别设有用于穿设预制桩的穿设通孔,所述楔块式抱桩装置的中间设有用于抱紧预制桩的抱桩孔,所述避让缺口、穿设通孔、抱桩孔依次由上往下竖向相朝对;所述锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元分别与所述锤击油缸、楔块式抱桩装置连通。
所述门式锤架包括锤架顶板、第一导轨、第二导轨,所述第一导轨、第二导轨的上端分别与所述锤架顶板的底面连接,所述楔块式抱桩装置的两侧分别与所述第一导轨、第二导轨的下端连接,所述锤芯的两侧分别与所述第一导轨、第二导轨竖向滑动连接,二个所述锤击油缸分别安装在所述锤架顶板的两端,二个所述锤击油缸的活塞杆下端分别与所述锤芯的两侧铰接;所述避让缺口设在所述锤架顶板的中间,所述穿设通孔包括第一穿设通孔、第二穿设通孔,所述第一穿设通孔设在所述锤芯的中间,所述第二穿设通孔设在所述砧座的中间,所述避让缺口、第一穿设通孔、第二穿设通孔、抱桩孔依次由上往下竖向相朝对。
所述砧座包括砧体、锤击垫板、锤击缓冲垫,所述砧体、锤击垫板、锤击缓冲垫分别呈环形,所述砧体上方设有环状的缓冲凹槽,所述锤击缓冲垫安装在所述缓冲凹槽内,所述锤击垫板安装在所述锤击缓冲垫的上方,并相匹配盖合在所述缓冲凹槽的槽口上,呈环形的所述砧体的内环形成所述第二穿设通孔。
所述楔块式抱桩装置包括楔形筒体、多个夹桩楔块、多个液压夹紧油缸、多个油缸基座,所述楔形筒体具有内筒孔,所述内筒孔由上往下逐渐扩大呈圆锥台型,所述夹桩楔块的厚度由上往下逐渐扩大,所述液压夹紧油缸包括夹紧油缸体、夹紧活塞杆,所述夹紧活塞杆的上端与所述砧座的底面铰接,所述夹紧油缸体通过所述油缸基座与所述夹桩楔块的底面连接,多个所述夹桩楔块由下往上伸缩插进所述内筒孔内,多个所述夹桩楔块的内侧面围成所述抱桩孔。
所述抱夹式液压锤击打桩锤还包括四个油缸吊耳,所述液压夹紧油缸、夹桩楔块、油缸基座的数量与所述油缸吊耳的数量相对应,四个所述油缸吊耳均布安装在所述砧座的底面上,各所述液压夹紧油缸的夹紧活塞杆与各所述油缸吊耳铰接。
所述抱夹式液压锤击打桩锤还包括二个桩锤吊耳、二个限位缓冲垫,二个所述桩锤吊耳安装在所述锤架顶板的顶面,并且位于所述避让缺口的两侧;二个所述限位缓冲垫分别安装在所述锤架顶板的底面上,并且位于所述锤芯的正上方。
所述抱夹式液压锤击打桩锤还包括二个第一油缸缓冲垫圈、二个第二油缸缓冲垫圈,二个所述锤击油缸分别通过所述第一油缸缓冲垫圈、第二油缸缓冲垫圈安装在所述锤架顶板的两端。
所述抱夹式液压锤击打桩锤还包括二个油缸压盖,所述锤击油缸包括锤击油缸体、油缸固定垫圈、锤击活塞杆,所述锤芯的两侧分别设有锤耳,所述锤架顶板的两端分别设有油缸安装通孔,所述锤击油缸的锤击油缸体由上往下穿过所述第一油缸缓冲垫圈、油缸固定垫圈、第二油缸缓冲垫圈、油缸安装通孔,所述锤击油缸体的外侧面与所述油缸固定垫圈固定连接,所述油缸压盖压紧盖合在所述第一油缸缓冲垫圈、油缸固定垫圈、第二油缸缓冲垫圈的外侧,并与所述锤架顶板的顶面连接,所述锤击活塞杆的下端通过所述锤耳与所述锤芯铰接。
所述锤芯的两侧还分别设有滑槽,所述锤芯通过二个所述滑槽与所述第一导轨、第二导轨竖向滑动连接。
需要说明的是:
前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于对名称的区分。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”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,或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,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设备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的限制。
下面对本发明的优点或原理进行说明:
1、本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机,基于限高场景打桩的多种需求,通过改进设备与改进工法的协同,通过多方面的协调改进,能够兼顾打桩施工的高程定位精度控制、液压锤的控制、打桩深度和方向控制以及施工质量、施工安全控制等多个方面,满足确保限高打桩施工过程的工程质量、安全性和准确性的要求,特别是能够满足最低净空高度3米的限高施工条件和施工要求。
2、本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机,具体是基于限高场景打桩的低净空、高安全性、高效率、低噪音等多方面的需求,本发明通过对设备结构设计与施工方法的同步改进,使设备与工法相互协同,突破现有技术限制、使待施工预制桩的桩体能穿过打桩锤,从而使桩架高度大幅降低,设备重心也大幅降低,降低倾覆的风险、提高了安全性,并使预制桩施工时的最小施工高度接近于单节预制桩桩长,在施工时所需的最小施工高度大幅减少,从而能适用于3米技以上低净空的场景中使用,并且能够满足施工的多方面的要求。
3、本发明通过对打桩设备结构设计与施工方法的同步改进,使打桩设备与施工方法相互协同,待施工预制桩的桩体能穿过打桩锤,使桩架的架体高度大幅的降低,设备重心也大幅降低,以减少倾覆的风险、提高安全性;同时,使预制桩施工时的最小施工高度接近于单节预制桩桩长,与现有技术相比,施工时所需的最小施工高度大幅减小、锤芯高度和锤芯运动行程高度随着大幅减小,但是不影响打桩施工效率和打桩质量,从而使该打桩方法和打桩机能在低净空的场景中使用;另外打桩机通过楔块式抱桩装置的夹桩楔块抱紧桩体的侧面,在打桩施工的过程中使桩受锤击的受力点移至桩体的周向侧面,并非在桩端,因此能解决低行程、大打击能量下出现桩头爆裂的问题。
4、本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩机设备,通过楔块式抱桩装置的夹桩楔块抱紧桩体的侧面,使打桩施工时桩体受锤击的受力点移至桩体的周向侧面,并非在桩端,因此噪声小、而且不会出现桩头爆裂的问题,克服了现有技术存在的多方面的不足。
5、本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩机设备,通过科学的结构设计使其与施工方法协同,该限高抱夹式液压锤击打桩机包括履带车、支撑架及抱夹式液压锤击打桩锤,其抱夹式液压锤击打桩锤包括楔块式抱桩装置、砧座、锤芯、门式锤架以及二个用于驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座的锤击油缸,在门式锤架、砧座、锤芯分别设有用于穿设预制桩的避让缺口和穿设通孔,楔块式抱桩装置的中间设有用于抱紧预制桩的抱桩孔,使待施工预制桩的桩体可以穿过打桩锤,并通过楔块式抱桩装置的夹桩楔块抱紧桩体的侧面,因此,桩架的架体高度可以大幅的降低,并使预制桩施工时的最小施工高度接近于单节预制桩桩长,使得在一些低净空的场景(如室内基础加固、基坑内支撑梁下方、高架桥下方、隧道内、高压线底等)能够使用本打桩机;与现有技术相比,施工时所需的最小施工高度减少了锤芯高度和锤芯运动行程高度,从而使本打桩机除了适用于超低净空的场景外,在边桩、角桩的施工适应性更强,斜桩施工更加方便,水上施工对作业船的要求更低;由于架体高度的降低,设备的重心也大幅降低,可以减少倾覆的风险,这也是本打桩机的优势,结合这个优势,还能用于室外大吨位的锤击桩。
6、本发明提供限高抱夹式液压锤击打桩施工方法,通过多个步骤使其与限高抱夹式液压锤击打桩相互适配,该施工方法先将待施工预制桩的桩体穿设在抱夹式液压锤击打桩锤的锤芯和砧座的穿设通孔内,并用楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的中部,再通过锤芯锤击砧座,砧座再通过楔块式抱桩装置的夹桩楔块将锤击能量传递至桩体,由于待施工预制桩的桩体可以穿过打桩锤,因此单节桩长不受打桩锤高度的限制,可以根据现场的施工条件灵活调整单节桩长,减少接头数量;而利用本抱夹式液压锤击打桩锤组成的打桩机,其整体高度将大幅降低,从而使其稳定性更好,底盘基座也可以大幅减小,设备更为轻便,施工时更加灵活方便。
7、本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩机及打桩施工方法,进行了多方面的结合性、协调性的改进,包括在打桩锤的锤芯及砧座设有穿设通孔,锤是锤击在砧座,再由砧座把锤击能量传递到楔块式抱桩装置,预制桩的受力点位于楔块式抱桩装置的夹桩楔块与桩体周向侧面的接触位置上,并非在桩端,因此在打桩施工过程中,降低了对预制桩桩身的质量要求,一般质量的预制桩均可保证顺利施工,而不会出现桩头爆裂的质量问题,不会因为对预制桩质量的大幅提高而实质上限制了施工方法的进行。
8、本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩施工方法,其通过与打桩机的协同配合,能够实现:当待施工桩基的长度大于限高待施工区域的净空高度,可以将待施工桩基分成多节预制桩,并在多节预制桩之间采用接桩作业,待下一节预制桩的桩顶至作业工作面的距离为0.5m至1m时,可进行上下节预制桩的接桩,本方法施工简便、接桩快捷,速度快,成桩质量高,避免常规桩机打桩对施工场地的要求,减少对市政设施和绿化的破坏,降低了工程造价。
9、本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩机,其改进设计科学、合理,充分考虑了施工质量和施工过程的便利性,在打桩锤的二个锤击油缸的活塞杆下端分别与锤芯的两侧铰接,从而使二个锤击油缸与锤芯不在传统的一条轴线上,使得结构更加紧凑,整个打桩锤体积成倍缩小,方便在狭小的空间施工,并且双锤击油缸增加提落锤稳定性。
10、本发明提供的抱夹式液压锤击打桩锤,采用门式锤架,可方便施工过程中的操作者直接观察到锤芯的运动情况,并且根据实际需求选择合适的作业步骤和作用流程。现有技术中,在限高的空间内作业时,难免会因为空间的限制加上打桩时的震动和噪音,影响操作者对设备运行情况的观察和判断,会存在一些安全隐患、出现误操作等问题,影响施工质量和效率;因此,本发明提供的打桩锤采用镂空的锤体设计,使得操作者视野更加开阔,并且可实现随时一键停锤,使得设备在施工运行的安全性和施工效率能够达到较高的水平。
11、本发明提供的抱夹式液压锤击打桩锤的门式锤架,包括锤架顶板、第一导轨、第二导轨,两个导轨既作为锤架的框架支撑及与楔块式抱桩装置的连接件,又作为锤芯的滑轨,一举多用,结构简单,节约成本。
12、本发明提供的抱夹式液压锤击打桩锤的砧座,包括砧体、锤击垫板、锤击缓冲垫,优选的,锤击缓冲垫采用钢丝绳,以钢丝绳做为锤击缓冲垫,既达到了缓冲效果,又减少了噪音,同时增加了缓冲部分的耐用度,从而减少易损件的更换,以及提高设备的使用寿命。
13、本发明提供的抱夹式液压锤击打桩锤,其楔块式抱桩装置包括楔形筒体、多个夹桩楔块、多个液压夹紧油缸、多个油缸基座,楔块式抱桩装置的两侧分别与门式锤架的二个导轨下端连接,锤芯的两侧分别与二个导轨竖向滑动连接,楔块式抱桩装置与锤芯采用一体化设计,进一步打破了传统桩帽的空间性束缚,进一步缩短了整锤高度,工作时,在桩头进入楔块式抱桩装置的夹桩楔块之后,启动液压夹紧油缸推动夹桩楔块,将整根桩固定在设备上,防止空间受限的情况下,发生脱桩现象;这种设计不仅提高了施工的效率,还提高了安全性,保护了设备以及施工人员的安全。
14、本发明提供的抱夹式液压锤击打桩锤,还包括四个油缸吊耳、二个桩锤吊耳、二个限位缓冲垫,油缸吊耳的设置,方便夹紧活塞杆与砧座底面的铰接,提高液压夹紧油缸与砧座铰接的灵活性;桩锤吊耳的设置,方便本打桩锤的吊装;二个限位缓冲垫可以减缓锤芯往复向上运动时,对门式锤架的锤架顶板的冲击,能够保障施工过程的顺利进行。
15、本发明提供的抱夹式液压锤击打桩锤,其两个锤击油缸分别通过第一油缸缓冲垫圈、第二油缸缓冲垫圈安装在锤架顶板的两端,两个油缸缓冲垫圈可以减少锤击油缸对门式锤架的振动冲击,能够保障施工过程的顺利进行。
附图说明
图1是本发明实施例限高抱夹式液压锤击打桩施工方法的流程示意图。
图2是本发明实施例限高抱夹式液压锤击打桩机的侧视结构示意图。
图3是本发明实施例抱夹式液压锤击打桩锤的立体结构示意图。
图4是本发明实施例抱夹式液压锤击打桩锤的装配结构示意图。
图5是本发明实施例抱夹式液压锤击打桩锤的侧视结构示意图。
图6是本发明实施例抱夹式液压锤击打桩锤的仰视结构示意图。
图7是本发明实施例抱夹式液压锤击打桩锤的俯视结构示意图。
图8是图7的A-A剖视结构示意图。
附图标记说明:
10、楔块式抱桩装置,11、楔形筒体,111、内筒孔,12、夹桩楔块,13、液压夹紧油缸,131、夹紧油缸体,132、夹紧活塞杆,14、油缸基座,15、抱桩孔,20、砧座,21、第二穿设通孔,22、砧体,221、缓冲凹槽,23、锤击垫板,24、锤击缓冲垫,30、锤芯,31、第一穿设通孔,32、锤耳,33、滑槽,40、门式锤架,41、锤架顶板,411、避让缺口,42、第一导轨,43、第二导轨,50、锤击油缸,51、锤击油缸体,52、油缸固定垫圈,53、锤击活塞杆,61、桩锤吊耳,62、限位缓冲垫,63、油缸吊耳,71、第一油缸缓冲垫圈,72、第二油缸缓冲垫圈,73、油缸压盖,81、预制桩,82抱夹式液压锤击打桩锤,91、履带车,92、支撑架。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机,是为了使设备与工法相互协同,能在低净空的场景中使用(如室内基础加固、基坑内支撑梁下方、高架桥下方、隧道内、高压线底等),低净空场景的最低高度为3m,并且能够保障设备、材料、人员的安全和施工效率、施工质量,而且对预制桩的质量要求不提高,不容易出现桩头爆裂,不会增加桩基打桩施工作业的整体施工成本;通过改进设备与改进工法的协同,通过多方面的协调改进,使其能够兼顾打桩施工的高程定位精度控制、液压锤的控制、打桩深度和方向控制以及施工质量、施工安全控制等多个方面,满足确保限高打桩施工过程的工程质量、安全性和准确性的要求,特别是使其能够满足最低净空高度3米的限高施工条件和施工要求。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。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。
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,不是旨在限制本发明。
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1:
参见图1至图8所示,本发明实施例提供的限高抱夹式液压锤击打桩的施工方法,项目施工现场的室内净空高度为5.5米,本实施例将桩架高度设计为5米、单节预制桩选择3-4米,通过改进设备与改进工法的协同,以满足限高打桩时的多种要求,其包括以下步骤:
S1、桩机就位,将限高抱夹式液压锤击打桩机移至限高待施工区域,限高抱夹式液压锤击打桩机包括履带车91、支撑架92及抱夹式液压锤击打桩锤82,抱夹式液压锤击打桩锤82与支撑架92竖向滑动连接,并抱夹式液压锤击打桩锤82包括楔块式抱桩装置10、砧座20、锤芯30、门式锤架40以及二个用于驱动锤芯30从上往下往复运动击打砧座20的锤击油缸50,门式锤架40的锤架顶板41中间设有避让缺口411,锤芯30、砧座20的中间分别设有用于穿设预制桩81的第一穿设通孔31、第二穿设通孔21,楔块式抱桩装置10的中间设有用于抱紧预制桩81的抱桩孔15;履带车91包括锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元;
S2、抱夹式液压锤击打桩锤82安装调平,先将抱夹式液压锤击打桩锤82通过支撑架92安装在履带车91上,并与支撑架92竖向滑动连接,接着调平抱夹式液压锤击打桩锤82,再接着将履带车91的锤击液压控制单元与锤击油缸50连通,然后再将履带车91的抱桩液压控制单元与楔块式抱桩装置10的液压夹紧油缸13连通;
S3、吊桩喂桩,利用抱桩液压控制单元控制液压夹紧油缸13,将楔块式抱桩装置10的多个抱桩楔块调整到低位,从而扩大楔块式抱桩装置10的抱桩孔15的孔径,接着吊起待施工预制桩81,并将待施工预制桩81的下端由上往下依次穿过抱夹式液压锤击打桩锤82的避让缺口411、第一穿设通孔31、第二穿设通孔21、抱桩孔15,然后通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置10抱紧待施工预制桩81的中部;此时,楔块式抱桩装置10抱紧待施工预制桩81的抱紧位置与预制桩81桩底的距离小于履带车91所能举起抱夹式液压锤击打桩锤82的最大高度;其中,单节待施工预制桩81的长度小于限高待施工区域的净空高度;
S4、压桩位置对准,履带车91通过抱夹式液压锤击打桩锤82抱着待施工预制桩81行走到指定作业工作面一侧,将待施工预制桩81的桩底抵接至作业工作面的桩位上,并调整支撑架92及抱夹式液压锤击打桩锤82,使待施工预制桩81的入桩倾斜度与预制桩81设计倾斜度相对应;
S5、压桩送桩,通过锤击液压控制单元控制二个锤击油缸50上下往复运动,二个锤击油缸50驱动锤芯30从上往下往复运动击打砧座20,砧座20作用在楔块式抱桩装置10上,并通过楔块式抱桩装置10的抱桩楔块带动预制桩81下沉,并将预制桩81送入地基内。
S51、在预制桩81压桩送桩的过程中,当楔块式抱桩装置10抱紧待施工预制桩81的抱紧位置与作业工作面的距离小于0.5m时,先停止二个锤击油缸50的击打动作,接着通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置10放松对预制桩81的抱紧,将楔块式抱桩装置10的多个抱桩楔块调整到低位,从而扩大楔块式抱桩装置10的抱桩孔15的孔径;然后利用履带车91沿着预制桩81的桩顶方向提升抱夹式液压锤击打桩锤82在预制桩81的抱紧位置,当楔块式抱桩装置10重新抱紧预制桩81后,再继续控制二个锤击油缸50上下往复运动击打砧座20,并继续通过楔块式抱桩装置10的抱桩楔块带动预制桩81下沉。
本发明实施例还提供了一种限高抱夹式液压锤击打桩机,以实施上述的施工方法,包括履带车91、支撑架92及抱夹式液压锤击打桩锤82,抱夹式液压锤击打桩锤82通过支撑架92安装在履带车91上,并与支撑架92竖向滑动连接,履带车91包括锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元,抱夹式液压锤击打桩锤82包括楔块式抱桩装置10、砧座20、锤芯30、门式锤架40以及二个用于驱动锤芯30从上往下击打砧座20的锤击油缸50,楔块式抱桩装置10的两侧分别与门式锤架40的下端连接,砧座20安装在楔块式抱桩装置10的上方,锤芯30与门式锤架40竖向滑动连接,门式锤架40的顶部中间设有避让缺口411,锤芯30、砧座20的中间分别设有用于穿设预制桩81的穿设通孔,楔块式抱桩装置10的中间设有用于抱紧预制桩81的抱桩孔15,避让缺口411、穿设通孔、抱桩孔15依次由上往下竖向相朝对;锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元分别与锤击油缸50、楔块式抱桩装置10连通。
在这里需要说明的是,本发明所述的预制桩81可以是圆管桩、方管桩、圆柱桩、方桩等各种结构形状的混凝土预制桩81,当然,采用本发明的打桩机也可以实现钢管桩、钢板桩、木桩等的施工。
本发明提供的内限高抱夹式液压锤击打桩其施工方法及打桩机,通过科学的结构设计,在门式锤架40、砧座20、锤芯30分别设有用于穿设预制桩81的避让缺口411和穿设通孔,楔块式抱桩装置10的中间设有用于抱紧预制桩81的抱桩孔15,使待施工预制桩81的桩体可以穿过打桩锤,并通过楔块式抱桩装置10的夹桩楔块12抱紧桩体的侧面,因此,桩架的架体高度可以大幅的降低,并使预制桩81施工时的最小施工高度接近于单节预制桩81桩长,使得在一些低净空的场景(如室内基础加固、基坑内支撑梁下方、高架桥下方、隧道内、高压线底等)能够使用本打桩机;与现有技术相比,施工时所需的最小施工高度减少了锤芯30高度和锤芯30运动行程高度,从而使本打桩机除了适用于超低净空的场景外,在边桩、角桩的施工适应性更强,斜桩施工更加方便,水上施工对作业船的要求更低;由于架体高度的降低,设备的重心也大幅降低,可以减少倾覆的风险,这也是本打桩机的优势,结合这个优势,还能用于室外大吨位的锤击桩。
本发明提供的施工方法先将待施工预制桩81的桩体穿设在抱夹式液压锤击打桩锤82的锤芯30和砧座20的穿设通孔内,并用楔块式抱桩装置10抱紧待施工预制桩81的中部,再通过锤芯30锤击砧座20,砧座20再通过楔块式抱桩装置10的夹桩楔块12将锤击能量传递至桩体,由于待施工预制桩81的桩体可以穿过打桩锤,因此单节桩长不受打桩锤高度的限制,可以根据现场的施工条件灵活调整单节桩长,减少接头数量;而利用本抱夹式液压锤击打桩锤82组成的打桩机,其整体高度将大幅降低,从而使其稳定性更好,底盘基座也可以大幅减小,设备更为轻便,施工时更加灵活方便。
本发明提供的抱夹式液压锤击打桩锤82的锤芯30及砧座20设有穿设通孔,锤是锤击在砧座20,再由砧座20把锤击能量传递到楔块式抱桩装置10,预制桩81的受力点位于楔块式抱桩装置10的夹桩楔块12与桩体周向侧面的接触位置上,并非在桩端,预制预制桩81桩身的质量较有保证,因此不会出现桩头爆裂的质量问题。
本发明提供的一种限高抱夹式液压锤击打桩机,打桩锤的二个锤击油缸50的活塞杆下端分别与锤芯30的两侧铰接,从而使二个锤击油缸50与锤芯30不在传统的一条轴线上,使得结构更加紧凑,整个打桩锤体积成倍缩小,方便在狭小的空间施工,并且双锤击油缸50增加提落锤稳定性。
本发明的抱夹式液压锤击打桩锤82,采用门式锤架40,可方便操作者直接观察到锤芯30的运动情况,在限高的空间内作业时,难免会因为空间的限制加上打桩时的震动和噪音,会存在一些安全隐患,因此,本打桩锤镂空的锤体设计使得操作者视野更加开阔,并且可实现随时一键停锤,使得设备运行的安全性达到最大化。
其中,门式锤架40包括锤架顶板41、第一导轨42、第二导轨43,第一导轨42、第二导轨43的上端分别与锤架顶板41的底面连接,楔块式抱桩装置10的两侧分别与第一导轨42、第二导轨43的下端连接,锤芯30的两侧分别与第一导轨42、第二导轨43竖向滑动连接,二个锤击油缸50分别安装在锤架顶板41的两端,二个锤击油缸50的活塞杆下端分别与锤芯30的两侧铰接;避让缺口411设在锤架顶板41的中间,穿设通孔包括第一穿设通孔31、第二穿设通孔21,第一穿设通孔31设在锤芯30的中间,第二穿设通孔21设在砧座20的中间,避让缺口411、第一穿设通孔31、第二穿设通孔21、抱桩孔15依次由上往下竖向相朝对。两个导轨既作为锤架的框架支撑及与楔块式抱桩装置10的连接件,又作为锤芯30的滑轨,一举多用,结构简单,节约成本。
砧座20包括砧体22、锤击垫板23、锤击缓冲垫24,砧体22、锤击垫板23、锤击缓冲垫24分别呈环形,砧体22上方设有环状的缓冲凹槽221,锤击缓冲垫24安装在缓冲凹槽221内,锤击垫板23安装在锤击缓冲垫24的上方,并相匹配盖合在缓冲凹槽221的槽口上,呈环形的砧体22的内环形成第二穿设通孔21。优选的,锤击缓冲垫24采用钢丝绳,以钢丝绳做为锤击缓冲垫24,既达到了缓冲效果,又减少了噪音,同时增加了缓冲部分的耐用度,从而减少易损件的更换,以及提高设备的使用寿命。
楔块式抱桩装置10包括楔形筒体11、多个夹桩楔块12、多个液压夹紧油缸13、多个油缸基座14,楔形筒体11具有内筒孔111,内筒孔111由上往下逐渐扩大呈圆锥台型,夹桩楔块12的厚度由上往下逐渐扩大,液压夹紧油缸13包括夹紧油缸体131、夹紧活塞杆132,夹紧活塞杆132的上端与砧座20的底面铰接,夹紧油缸体131通过油缸基座14与夹桩楔块12的底面连接,多个夹桩楔块12由下往上伸缩插进内筒孔111内,多个夹桩楔块12的内侧面围成抱桩孔15。楔块式抱桩装置10的两侧分别与门式锤架40的二个导轨下端连接,锤芯30的两侧分别与二个导轨竖向滑动连接,楔块式抱桩装置10与锤芯30采用一体化设计,进一步打破了传统桩帽的空间性束缚,进一步缩短了整锤高度,工作时,在桩头进入楔块式抱桩装置10的夹桩楔块12之后,启动液压夹紧油缸13推动夹桩楔块12,将整根桩固定在设备上,防止空间受限的情况下,发生脱桩现象;这种设计不仅提高了施工的效率,还提高了安全性,保护了设备以及施工人员的安全。
本实施例提供的施工方法及设备,已经在申请人厂房内进行了测试,在限高5.5米的厂房内,基坑下挖2米,单节桩长4米,在临近建筑物限高条件下,能够连续贯入20余条普通质量的混凝土预制管桩,而且施工质量和效率均符合设计要求。
本发明实施例能够进行打桩高程定位精度控制,由于施工环境在室内,因此空间相对较小,对打桩的定位精度要求较高,本发明能够对打桩的过程中的高程进行精密的测量和定位。
本发明实施例大幅改善了抱夹式液压锤击打桩锤的工作特性,大幅降低了打击过程中所产生的震动和噪音,降低了对周围的建筑物和设备产生影响。
本发明实施例能够对桩位上打桩深度进行精确控制,通过设备的打桩、接桩和截桩作业的配合,能够对在室内空间的限制下的打桩深度和标高进行精确控制,可确保打桩深度、标高均符合设计要求。
本发明实施例能够对打桩方向进行精确控制,可确保打桩位置的准确性。
本发明实施例还通过大幅降低设备重心等措施,应对室内复杂的施工环境,保障施工质量和施工安全。
实施例2:
本发明实施例2提供的限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机,与实施例1基本上相同,其不同之处在于:待施工区域的净空高度为3米,该限高抱夹式液压锤击打桩机待施工的单桩位上的桩基的深度(多节预制桩拼接)设计要求为19米、桩位标高0.5米,远大于限高待施工区域的净空高度3米,该待施工单桩位的桩基由7节预制桩81组成,每节预制桩的桩长为3米,步骤S5还包括以下步骤:
S521、在预制桩81压桩送桩的过程中,当下一节预制桩81的桩顶至作业工作面的距离为0.5m至1m时,先停止二个锤击油缸50的击打动作,并放松对下一节预制桩81的抱紧,利用支撑架92将抱夹式液压锤击打桩锤82提升,并将抱夹式液压锤击打桩锤82移离下一节预制桩81,接着吊起上一节预制桩81,并将上一节预制桩81的下端由上往下依次穿过抱夹式液压锤击打桩锤82的避让缺口411、第一穿设通孔31、第二穿设通孔21、抱桩孔15,然后通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置10的抱桩楔块抱紧上一节预制桩81的中部;
S522、接桩,将上一节预制桩81的桩底抵接在下一节预制桩81的桩顶上,对上一节预制桩81与下一节预制桩81进行接桩;
S523、上一节预制桩81压桩送桩,当上一节预制桩81完成与下一节预制桩81的接桩作业后,通过锤击液压控制单元控制二个锤击油缸50继续上下往复运动击打砧座20,将上一节预制桩81送入地基内,直至桩基施工完成、使贯入的桩基长度达到19米;第7节多出的预制桩长度,可以继续贯入、直至达到设定的桩位标高(地上0.5米);对不能贯入、超过桩位标高时则截去超过设定标高的部分。
基于本实施例提供的方法,在其他实施例中,可以根据实际情况选择单节预制桩的长度、在施工的过程中依次进行拼接。当待施工桩基的长度大于限高待施工区域的净空高度,可以将待施工桩基分成多节预制桩81,并在多节预制桩81之间采用接桩作业,待下一节预制桩81的桩顶至作业工作面的距离为0.5m至1m时,可进行上下节预制桩81的接桩,本方法施工简便、接桩快捷,速度快,成桩质量高,大幅降低了常规桩机打桩对施工场地的要求,减少对市政设施和绿化的破坏,降低了工程造价。
实施例3:
本发明实施例3提供的限高抱夹式液压锤击打桩机,与实施例1基本上相同,其不同之处在于:抱夹式液压锤击打桩锤82还设有四个油缸吊耳63、二个桩锤吊耳61、二个限位缓冲垫62,液压夹紧油缸13、夹桩楔块12、油缸基座14的数量与油缸吊耳63的数量相对应,四个油缸吊耳63均布安装在砧座20的底面上,各液压夹紧油缸13的夹紧活塞杆132与各油缸吊耳63铰接。二个桩锤吊耳61安装在锤架顶板41的顶面,并且位于避让缺口411的两侧;二个限位缓冲垫62分别安装在锤架顶板41的底面上,并且位于锤芯30的正上方。油缸吊耳63的设置,方便夹紧活塞杆132与砧座20底面的铰接,提高液压夹紧油缸13与砧座20铰接的灵活性;桩锤吊耳61的设置,方便本打桩锤的吊装;二个限位缓冲垫62可以减缓锤芯30往复向上运动时,对门式锤架40的锤架顶板41的冲击,以保证施工过程的顺利进行。
实施例4:
本发明实施例4提供的限高抱夹式液压锤击打桩机,与实施例3基本上相同,其不同之处在于:抱夹式液压锤击打桩锤82还包括二个第一油缸缓冲垫圈71、二个第二油缸缓冲垫圈72、二个油缸压盖73,锤击油缸50包括锤击油缸体51、油缸固定垫圈52、锤击活塞杆53,锤芯30的两侧分别设有锤耳32,锤架顶板41的两端分别设有油缸安装通孔,锤击油缸50的锤击油缸体51由上往下穿过第一油缸缓冲垫圈71、油缸固定垫圈52、第二油缸缓冲垫圈72、油缸安装通孔,锤击油缸体51的外侧面与油缸固定垫圈52固定连接,油缸压盖73压紧盖合在第一油缸缓冲垫圈71、油缸固定垫圈52、第二油缸缓冲垫圈72的外侧,并与锤架顶板41的顶面连接,锤击活塞杆53的下端通过锤耳32与锤芯30铰接。锤芯30的两侧还分别设有滑槽33,锤芯30通过二个滑槽33与第一导轨42、第二导轨43竖向滑动连接。抱夹式液压锤击打桩锤82的二个锤击油缸50分别通过第一油缸缓冲垫圈71、第二油缸缓冲垫圈72安装在锤架顶板41的两端,二个油缸缓冲垫圈可以减少锤击油缸50对门式锤架40的振动冲击,以保证施工过程的顺利进行。
本发明上述实施例的重点在于,基于对限高抱夹式液压锤击打桩施工方法及打桩机的限制条件进行综合分析,通过对打桩机的结构设计与打桩施工方法的同步改进、相互协同,使待施工预制桩的桩体可以穿过打桩锤,桩架高度大幅降低,设备重心也大幅降低,降低倾覆的风险,并使预制桩施工时的最小施工高度接近于单节预制桩桩长;本发明施工时所需的最小施工高度大幅减少,从而能适用于低净空的场景中使用;本发明通过楔块式抱桩装置的夹桩楔块抱紧桩体的侧面,在降低打桩行程的基础上、能够保障打击能量和打桩效率,并且使桩受锤击的受力点移至桩体的周向侧面,并非在桩端,因此不会出现桩头爆裂的问题。
本发明的样机已经在公司内部的研发测试工地上进行了实测,经过实际应用表明,本发明提供的限高抱夹式液压锤击打桩机结合该施工方法,能够在低净空的场景(如室内基础加固、基坑内支撑梁下方、高架桥下方、隧道内、高压线底等3-6米净空高度)中使用,并且能够满足打桩效率、打桩质量和安全性等要求,并且不容易出现常规技术中的桩头爆裂问题。
通过本发明上述实施例及实际施工测试表明,本发明实施例通过改进设备与改进工法的协同,通过多方面的协调改进,使其能够兼顾打桩施工的高程定位精度控制、液压锤的控制、打桩深度和方向控制以及施工质量、施工安全控制等多个方面,满足确保限高打桩施工过程的工程质量、安全性和准确性的要求,特别是使其能够满足最低净空高度3米的限高施工条件和施工要求。
以上仅为本发明的具体实施例,并不以此限定本发明的保护范围;在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进,均属本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种限高抱夹式液压锤击打桩的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、桩机就位,将限高抱夹式液压锤击打桩机移至限高待施工区域,所述限高抱夹式液压锤击打桩机包括履带车、支撑架及抱夹式液压锤击打桩锤,抱夹式液压锤击打桩锤与支撑架竖向滑动连接,并所述抱夹式液压锤击打桩锤包括楔块式抱桩装置、砧座、锤芯、门式锤架以及二个用于驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座的锤击油缸,门式锤架的锤架顶板中间设有避让缺口,锤芯、砧座的中间分别设有用于穿设预制桩的第一穿设通孔、第二穿设通孔,楔块式抱桩装置的中间设有用于抱紧预制桩的抱桩孔;所述履带车包括锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元;
S2、抱夹式液压锤击打桩锤安装调平,先将抱夹式液压锤击打桩锤通过支撑架安装在履带车上,并与支撑架竖向滑动连接,接着调平抱夹式液压锤击打桩锤,再接着将履带车的锤击液压控制单元与锤击油缸连通,然后再将履带车的抱桩液压控制单元与楔块式抱桩装置的液压夹紧油缸连通;
S3、吊桩喂桩,利用抱桩液压控制单元控制液压夹紧油缸,将楔块式抱桩装置的多个抱桩楔块调整到低位,从而扩大楔块式抱桩装置的抱桩孔的孔径,接着吊起待施工预制桩,并将待施工预制桩的下端由上往下依次穿过抱夹式液压锤击打桩锤的避让缺口、第一穿设通孔、第二穿设通孔、抱桩孔,然后通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的中部;此时,楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的抱紧位置与预制桩桩底的距离小于履带车所能举起抱夹式液压锤击打桩锤的最大高度;其中,单节所述待施工预制桩的长度小于限高待施工区域的净空高度;
S4、压桩位置对准,履带车通过抱夹式液压锤击打桩锤抱着待施工预制桩行走到指定作业工作面一侧,将待施工预制桩的桩底抵接至作业工作面的桩位上,并调整支撑架及抱夹式液压锤击打桩锤,使待施工预制桩的入桩倾斜度与预制桩设计倾斜度相对应;
S5、压桩送桩,通过锤击液压控制单元控制二个锤击油缸上下往复运动,二个锤击油缸驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座,砧座作用在楔块式抱桩装置上,并通过楔块式抱桩装置的抱桩楔块带动预制桩下沉,并将预制桩送入地基内。
2.如权利要求1所述限高抱夹式液压锤击打桩的施工方法,其特征在于,所述步骤S5包括以下步骤:
S51、在预制桩压桩送桩的过程中,当楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的抱紧位置与作业工作面的距离小于0.5m时,先停止二个所述锤击油缸的击打动作,接着通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置放松对预制桩的抱紧,将楔块式抱桩装置的多个抱桩楔块调整到低位,从而扩大楔块式抱桩装置的抱桩孔的孔径;然后利用履带车沿着预制桩的桩顶方向提升抱夹式液压锤击打桩锤在预制桩的抱紧位置,当楔块式抱桩装置重新抱紧预制桩后,再继续控制二个所述锤击油缸上下往复运动击打砧座,并继续通过楔块式抱桩装置的抱桩楔块带动预制桩下沉。
3.如权利要求2所述限高抱夹式液压锤击打桩的施工方法,其特征在于,所述待施工桩基的长度大于限高待施工区域的净空高度,所述待施工桩基包括多节预制桩,所述步骤S5还包括以下步骤:
S521、在预制桩压桩送桩的过程中,当下一节预制桩的桩顶至作业工作面的距离为0.5m至1m时,先停止二个所述锤击油缸的击打动作,并放松对下一节预制桩的抱紧,利用支撑架将抱夹式液压锤击打桩锤提升,并将抱夹式液压锤击打桩锤移离下一节预制桩,接着吊起上一节预制桩,并将上一节预制桩的下端由上往下依次穿过抱夹式液压锤击打桩锤的避让缺口、第一穿设通孔、第二穿设通孔、抱桩孔,然后通过抱桩液压控制单元控制楔块式抱桩装置的抱桩楔块抱紧上一节预制桩的中部;
S522、接桩,将上一节预制桩的桩底抵接在下一节预制桩的桩顶上,对上一节预制桩与下一节预制桩进行接桩;
S523、上一节预制桩压桩送桩,当上一节预制桩完成与下一节预制桩的接桩作业后,通过锤击液压控制单元控制二个锤击油缸继续上下往复运动击打砧座,将上一节预制桩送入地基内,直至桩基施工完成。
4.一种限高抱夹式液压锤击打桩机,用于实施权利要求1至3任一项所述的施工方法,其特征在于,包括履带车、支撑架及抱夹式液压锤击打桩锤,所述抱夹式液压锤击打桩锤通过支撑架安装在履带车上,并与支撑架竖向滑动连接,所述履带车包括锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元,所述抱夹式液压锤击打桩锤包括楔块式抱桩装置、砧座、锤芯、门式锤架以及二个用于驱动锤芯从上往下击打砧座的锤击油缸,所述楔块式抱桩装置的两侧分别与所述门式锤架的下端连接,所述砧座安装在所述楔块式抱桩装置的上方,所述锤芯与所述门式锤架竖向滑动连接,所述门式锤架的顶部中间设有避让缺口,所述锤芯、砧座的中间分别设有用于穿设预制桩的穿设通孔,所述楔块式抱桩装置的中间设有用于抱紧预制桩的抱桩孔,所述避让缺口、穿设通孔、抱桩孔依次由上往下竖向相朝对;所述锤击液压控制单元、抱桩液压控制单元分别与所述锤击油缸、楔块式抱桩装置连通。
5.如权利要求4所述限高抱夹式液压锤击打桩机,其特征在于,所述门式锤架包括锤架顶板、第一导轨、第二导轨,所述第一导轨、第二导轨的上端分别与所述锤架顶板的底面连接,所述楔块式抱桩装置的两侧分别与所述第一导轨、第二导轨的下端连接,所述锤芯的两侧分别与所述第一导轨、第二导轨竖向滑动连接,二个所述锤击油缸分别安装在所述锤架顶板的两端,二个所述锤击油缸的活塞杆下端分别与所述锤芯的两侧铰接;所述避让缺口设在所述锤架顶板的中间,所述穿设通孔包括第一穿设通孔、第二穿设通孔,所述第一穿设通孔设在所述锤芯的中间,所述第二穿设通孔设在所述砧座的中间,所述避让缺口、第一穿设通孔、第二穿设通孔、抱桩孔依次由上往下竖向相朝对。
6.如权利要求4所述限高抱夹式液压锤击打桩机,其特征在于,所述砧座包括砧体、锤击垫板、锤击缓冲垫,所述砧体、锤击垫板、锤击缓冲垫分别呈环形,所述砧体上方设有环状的缓冲凹槽,所述锤击缓冲垫安装在所述缓冲凹槽内,所述锤击垫板安装在所述锤击缓冲垫的上方,并相匹配盖合在所述缓冲凹槽的槽口上,呈环形的所述砧体的内环形成所述第二穿设通孔。
7.如权利要求4所述限高抱夹式液压锤击打桩机,其特征在于,所述楔块式抱桩装置包括楔形筒体、多个夹桩楔块、多个液压夹紧油缸、多个油缸基座,所述楔形筒体具有内筒孔,所述内筒孔由上往下逐渐扩大呈圆锥台型,所述夹桩楔块的厚度由上往下逐渐扩大,所述液压夹紧油缸包括夹紧油缸体、夹紧活塞杆,所述夹紧活塞杆的上端与所述砧座的底面铰接,所述夹紧油缸体通过所述油缸基座与所述夹桩楔块的底面连接,多个所述夹桩楔块由下往上伸缩插进所述内筒孔内,多个所述夹桩楔块的内侧面围成所述抱桩孔。
8.如权利要求7所述限高抱夹式液压锤击打桩机,其特征在于,所述抱夹式液压锤击打桩锤还包括四个油缸吊耳,所述液压夹紧油缸、夹桩楔块、油缸基座的数量与所述油缸吊耳的数量相对应,四个所述油缸吊耳均布安装在所述砧座的底面上,各所述液压夹紧油缸的夹紧活塞杆与各所述油缸吊耳铰接。
9.如权利要求4所述限高抱夹式液压锤击打桩机,其特征在于,所述抱夹式液压锤击打桩锤还包括二个桩锤吊耳、二个限位缓冲垫,二个所述桩锤吊耳安装在所述锤架顶板的顶面,并且位于所述避让缺口的两侧;二个所述限位缓冲垫分别安装在所述锤架顶板的底面上,并且位于所述锤芯的正上方。
10.如权利要求5至9任一项所述限高抱夹式液压锤击打桩机,其特征在于,所述抱夹式液压锤击打桩锤还包括二个第一油缸缓冲垫圈、二个第二油缸缓冲垫圈,二个所述锤击油缸分别通过所述第一油缸缓冲垫圈、第二油缸缓冲垫圈安装在所述锤架顶板的两端。
11.如权利要求10所述限高抱夹式液压锤击打桩机,其特征在于,所述抱夹式液压锤击打桩锤还包括二个油缸压盖,所述锤击油缸包括锤击油缸体、油缸固定垫圈、锤击活塞杆,所述锤芯的两侧分别设有锤耳,所述锤架顶板的两端分别设有油缸安装通孔,所述锤击油缸的锤击油缸体由上往下穿过所述第一油缸缓冲垫圈、油缸固定垫圈、第二油缸缓冲垫圈、油缸安装通孔,所述锤击油缸体的外侧面与所述油缸固定垫圈固定连接,所述油缸压盖压紧盖合在所述第一油缸缓冲垫圈、油缸固定垫圈、第二油缸缓冲垫圈的外侧,并与所述锤架顶板的顶面连接,所述锤击活塞杆的下端通过所述锤耳与所述锤芯铰接。
12.如权利要求11所述限高抱夹式液压锤击打桩机,其特征在于,所述锤芯的两侧还分别设有滑槽,所述锤芯通过二个所述滑槽与所述第一导轨、第二导轨竖向滑动连接。
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