CN1793521A

CN1793521A - 优化摩阻力灌注桩施工设备及灌注桩型及施工方法

Info

Publication number: CN1793521A
Application number: CN 200610042173
Authority: CN
Inventors: 杜保亮; 杜新智
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-09
Filing date: 2006-01-09
Publication date: 2006-06-28

Abstract

本发明公开了优化摩阻力灌注桩施工设备及灌注桩型及施工方法，施工设备包括车体，车体上设有液压扩张机、升降装置，升降装置包括转盘，转盘上设有升降卷扬机、起重臂、用来支撑起重臂的液压固定支撑装置，起重臂与转盘之间设有转动连接装置，起重臂顶端设有滑轮，液压扩张机、滑轮、升降卷扬机之间用升降钢绳连接，车体上设有提供动力的液压泵站、用来支撑起重臂的固定架，液压扩张机与液压泵站之间设有液压油路，采用油管输送高压油，不受桩的深度影响，作业的范围广，多个扩张装置同时工作，缩短了挤密土体的时间，提高了工作效率，降低了施工成本，本发明具有广阔的市场推广价值。

Description

优化摩阻力灌注桩施工设备及灌注桩型及施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程机械技术领域，具体的说，涉及优化摩阻力灌注桩施工设备及灌注桩型及施工方法。

背景技术

目前，国内外建筑工程和高速公路桥桩工程施工中，所用的混凝土灌注桩技术，仍然采用以摩阻力为主的钻孔灌注桩技术。90年代在建筑工程中先后采用了挤扩灌注桩、多支盘桩技术，其共同特点是采用液压工作原理，在桩孔内挤压形成多个不同直径的承力盘，这种技术在原理上是可行的，但在实际使用中有很大的局限性，如：挤扩灌注桩及多支盘桩技术的特点是适用于地下水位比较低的地区，且桩径在600mm以内，桩长在20米以内。对于城市内的高层工程600mm以上的桩，采用挤扩灌注桩及多支盘桩技术，就会导致施工成本增加，造价高，适应性差。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种操作方便，工作效率高、施工成本低，作业范围广的一种优化摩阻力灌注桩施工设备及灌注桩型及施工方法。为了达到上述目的，本发明是采用以下技术方案来实现的：优化摩阻力灌注桩施工设备，所述施工设备用来进行混凝土灌注桩的施工作业，其特征是：所述施工设备包括车体，所述车体上设有用来进行优化摩阻力灌注桩桩形施工作业的液压扩张机，承载及升降液压扩张机的升降装置，所述升降装置包括固定设置在车体后部的转盘，所述转盘上设有升降卷扬机、起重臂、用来支撑起重臂的液压固定支撑装置，所述起重臂与转盘之间设有转动连接装置，所述起重臂顶端设有滑轮，所述液压扩张机、滑轮、升降卷扬机之间用升降钢绳连接，所述车体上设有提供动力的液压泵站、用来支撑起重臂的固定架，所述液压扩张机与液压泵站之间设有液压油路。

以上技术方案中的有关内容和变化说明如下：

所述液压扩张机包括柱状固定大架，所述固定大架上固定设置有若干个液压扩张装置，所述液压扩张装置包括设置在固定大架上的工作油缸，所述工作油缸包括缸体，所述缸体内设有左、右两个活塞，左、右活塞固定连接的左活塞杆、右活塞杆，所述左活塞与右活塞之间设有阻隔带，所述左、右活塞杆的端部固定有扩张锥，所述工作油缸设有进油口、出油口，所述液压扩张机的上部设有分流阀和吊装环，所述工作油缸、分流阀、液压泵站之间油路连通。

所述左、右活塞杆上设有导向套。

所述固定大架上的若干个液压扩张装置上下间隔一定距离设置，相邻液压扩张装置呈十字形分布。

所述柱状固定大架的外侧设有保护液压扩张装置的护筒，所述护筒与扩张锥对应位置处设有可容纳扩张锥伸缩的扩张孔。

所述施工设备包括行走装置、支撑装置，所述行走装置包括前驱动轮、后驱动轮、驾驶室，所述支撑装置包括前液压水平支撑、后液压水平支撑。

所述起重臂的液压固定支撑装置包括设置在起重臂两侧的两个液压油缸，所述起重臂与转盘之间设有的转动连接装置包括起重臂固定转动轴。

优化摩阻力灌注桩施工设备优化的灌注桩型，其特征是：所述优化摩阻力灌注桩包括优化摩阻力灌注桩型I，所述优化摩阻力灌注桩型I包括优化摩阻力灌注桩身、在优化摩阻力灌注桩身两侧呈对称分布的桩锥组，所述桩锥组沿优化摩阻力灌注桩身上下分布，所述上下桩锥组呈交叉分布。

优化摩阻力灌注桩施工设备优化的灌注桩型，其特征是：所述优化摩阻力灌注桩包括优化摩阻力灌注桩型II，所述优化摩阻力灌注桩型II包括优化摩阻力灌注桩身、在优化摩阻力灌注桩身两侧呈交错分布的桩锥组，所述桩锥组沿优化摩阻力灌注桩身上下分布，所述上下桩锥组呈交叉分布。

优化摩阻力灌注桩施工设备的施工方法，其施工方法为：

(1)、在已钻孔的桩位周围，准备施工设备工作的道路、场地和空间，使施工设备就位。

(2)、调整施工设备前后液压水平支撑使施工设备处于水平状态。

(3)、接通动力电源，将起重臂立起，将液压扩张机垂直放入钻孔内。

(4)、上下测试钻孔的垂直度，测定施工控制标高。

(5)、电力起动液压泵站，液压泵站产生的推力推动油缸用扩张锥对最下端的钻孔周围施加液压推动力。

(6)、液压扩张机油缸复位，满足垂直提升要求。

(7)、用升降卷扬机提升一个液压扩张机的高度，实施下一节作业，使钻孔内的土体挤密呈方形或矩形的孔洞，以保证混凝土的灌入，至完成一个桩的全部挤密过程。

(8)、升降卷扬机提升到最后一个工作段实施挤压工作。

(9)、液压扩张机和起重臂放回到水平运输状态，收回液压支撑。

(10)、施工设备移位，进行下一颗桩孔的作业。有益效果

采用这样的结构，具有以下优点：

1)采用大马力汽车的底盘作为运输工具，越野性极强，适应于野外作业的需要，适用于高速公路大桥桩基工程的施工现场条件的需要。

2)在汽车上装配了专用于液压扩张机装卸和吊装所用的吊车起重设备，降低了施工中的吊车费用。

3)转盘和起重臂可以保证液压扩张机在工作中方便地垂直和水平360°转向，升降是靠卷扬机和钢丝绳，液压扩张机配装的升降和高压油管用一台卷扬机和钢丝绳来控制升降的，可以保证同步同速，操作方便，所有设备装配在一辆动力车上，使各项工作达到功能协同，减少了运输费用和施工准备时间，采用油管输送高压油，不受桩的深度影响，作业的范围广，多个扩张装置同时工作，缩短了挤密土体的时间，提高了工作效率，降低了施工成本，本发明具有广阔的市场推广价值。

4)经计算分析，本发明中的优化摩阻力灌注桩型和现普遍使用的普通灌注桩相比，可在保证同级单桩承载力的前提下，节省材料40％以上，可达到节省投资30％以上的经济效益。

下面结合附图对本使用新型作进一步的说明：

附图说明

图1是本发明实施例中施工设备的结构示意图；

图2是本发明实施例中施工设备行走状态时的结构示意图；

图3是本发明实施例中施工设备工作状态时的结构示意图；

图4是本发明实施例中液压扩张机的结构示意图；

图5是本发明实施例中液压扩张装置的结构示意图；

图6是本发明实施例施工方法中钻孔的示意图；

图7是本发明实施例施工方法中扩张机施工的示意图；

图8是本发明实施例施工方法中放入钢筋笼的示意图；

图9是本发明实施例施工方法中灌装时的示意图；

图10是本发明实施例施工方法中灌装完毕后的示意图；

图11是本发明实施例施工方法中桩型I的示意图；

图12是本发明实施例施工方法中桩型II的示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，优化摩阻力灌注桩施工设备，所述施工设备用来进行混凝土灌注桩的施工作业，施工设备包括车体，车体上设有用来进行优化摩阻力灌注桩桩形施工作业的液压扩张机10，承载及升降液压扩张机10的升降装置，升降装置包括固定设置在车体后部的转盘18，所述转盘18上设有升降卷扬机5、起重臂11、用来支撑起重臂11的液压固定支撑装置8，所述起重臂11与转盘18之间设有转动连接装置，所述起重臂11顶端设有滑轮9，所述液压扩张机10、滑轮9、升降卷扬机5之间用升降钢绳15连接，所述车体上设有提供动力的液压泵站7、用来支撑起重臂11的固定架17，所述液压扩张机10与液压泵站7之间设有液压油路16，所述施工设备包括行走装置、支撑装置，所述行走装置包括前驱动轮1、后驱动轮12、驾驶室3，所述支撑装置包括前液压水平支撑2、后液压水平支撑13，所述起重臂11的液压固定支撑装置8包括设置在起重臂8两侧的两个液压油缸，所述起重臂11与转盘18之间设有起重臂固定转动轴14，所述车体前部设有工具箱4，如图4、5所示，所述液压扩张机10包括柱状固定大架23，所述固定大架23上固定设置有4个液压扩张装置，每个液压扩张装置包括设置在固定大架23上的工作油缸，工作油缸包括缸体24，缸体24内设有左、右两个活塞25，左、右活塞25固定连接有左活塞杆26、右活塞杆26，所述左活塞25与右活塞25之间设有阻隔带27，所述阻隔带27为中间不封闭的环状结构，所述左、右活塞杆26的端部用螺栓固定有扩张锥28，所述工作油缸设有进油口35、出油口34，所述液压扩张机10的上部设有分流阀31和吊装环32，所述工作油缸、分流阀31、液压泵站7之间通过液压油管油路连通，所述左、右活塞杆26上设有导向套41，所述固定大架23上的4个液压扩张装置上下间隔一定距离设置，相邻液压扩张装置呈十字形分布，所述柱状固定大架23的外侧设有保护液压扩张装置的护筒33，所述护筒33与扩张锥28对应位置处设有可容纳扩张锥28进行挤压施工作业的扩张孔40，所述液压扩张机10的顶端设有进出油管29、30，如图6、7、8、9、10所示，为优化摩阻力灌注桩的施工工艺，步骤如下：

(1)、在已钻孔的桩位周围，准备施工设备工作的道路、场地和空间，使施工设备就位；

(2)、调整施工设备前后液压水平支撑2使施工设备处于水平状态；

(3)、接通动力电源，将起重臂11立起，将液压扩张机10垂直放入钻孔内；

(4)、上下测试钻孔的垂直度，测定施工控制标高；

(5)、电力起动液压泵站7，液压泵站产生的推力推动油缸用扩张锥对最下端的钻孔周围施加液压推动力；

(6)、液压扩张机10油缸复位，满足垂直提升要求；

(7)、用升降卷扬机提升一个液压扩张机10的高度，实施下一节作业，使钻孔内的土体挤密呈方形或矩形的孔洞，以保证混凝土的灌入，至完成一个桩的全部挤密过程；

(8)、升降卷扬机提升到最后一个工作段实施挤压工作；

(9)、液压扩张机10和起重臂11放回到水平运输状态，收回液压支撑；

(10)、施工设备移位，进行下一颗桩孔的作业。

如图11所示，优化摩阻力灌注桩型I包括优化摩阻力灌注桩身51、在优化摩阻力灌注桩身51两侧呈对称分布的桩锥组53，所述桩锥组53沿优化摩阻力灌注桩身51上下分布，所述上下桩锥组53呈十字形分布。

本发明实施例中的桩型还可以为如图12所示的优化摩阻力灌注桩型II包括优化摩阻力灌注桩身52，所述上下桩锥组53呈十字形分布，在优化摩阻力灌注桩身52两侧每组内的桩锥呈交错分布，桩锥组53沿优化摩阻力灌注桩身51上下分布。

Claims

1、优化摩阻力灌注桩施工设备，所述施工设备用来进行混凝土灌注桩的施工作业，其特征是：所述施工设备包括车体，所述车体上设有用来进行优化摩阻力灌注桩桩形施工作业的液压扩张机(10)，承载及升降液压扩张机(10)的升降装置，所述升降装置包括固定设置在车体后部的转盘(18)，所述转盘(18)上设有升降卷扬机(5)、起重臂(11)、用来支撑起重臂(11)的液压固定支撑装置(8)，所述起重臂(11)与转盘(18)之间设有转动连接装置，所述起重臂(11)顶端设有滑轮(9)，所述液压扩张机(10)、滑轮(9)、升降卷扬机(5)之间用升降钢绳(15)连接，所述车体上设有提供动力的液压泵站(7)、用来支撑起重臂(11)的固定架(17)，所述液压扩张机(10)与液压泵站(7)之间设有液压油路(16)。

2、如权利要求1所述的优化摩阻力灌注桩施工设备，其特征是：所述液压扩张机(10)包括柱状固定大架(23)，所述固定大架(23)上固定设置有若干个液压扩张装置，所述液压扩张装置包括设置在固定大架(23)上的工作油缸，所述工作油缸包括缸体(24)，所述缸体(24)内设有左、右两个活塞(25)，左、右活塞(25)固定连接的左活塞杆(26)、右活塞杆(26)，所述左活塞(25)与右活塞(25)之间设有阻隔带(27)，所述左、右活塞杆(26)的端部固定有扩张锥(28)，所述工作油缸设有进油口(35)、出油口(34)，所述液压扩张机(10)的上部设有分流阀(31)和吊装环(32)，所述工作油缸、分流阀(31)、液压泵站(7)之间油路连通。

3、如权利要求2所述的优化摩阻力灌注桩施工设备，其特征是：所述左、右活塞杆(26)上设有导向套(41)。

4、如权利要求2所述的优化摩阻力灌注桩施工设备，其特征是：所述固定大架(23)上的若干个液压扩张装置上下间隔一定距离设置，相邻液压扩张装置呈十字形分布。

5、如权利要求3所述的优化摩阻力灌注桩施工设备，其特征是：所述柱状固定大架(23)的外侧设有保护液压扩张装置的护筒(33)，所述护筒(33)与扩张锥(28)对应位置处设有可容纳扩张锥(28)伸缩的扩张孔(40)。

6、如权利要求5所述的优化摩阻力灌注桩施工设备，其特征是：所述施工设备包括行走装置、支撑装置，所述行走装置包括前驱动轮(1)、后驱动轮(12)、驾驶室(3)，所述支撑装置包括前液压水平支撑(2)、后液压水平支撑(13)。

7、如权利要求6所述的优化摩阻力灌注桩施工设备，其特征是：所述起重臂(11)的液压固定支撑装置(8)包括设置在起重臂(8)两侧的两个液压油缸，所述起重臂(11)与转盘(18)之间设有的转动连接装置包括起重臂固定转动轴(14)。

8、优化摩阻力灌注桩施工设备优化的灌注桩型，其特征是：所述优化摩阻力灌注桩包括优化摩阻力灌注桩型I，所述优化摩阻力灌注桩型I包括优化摩阻力灌注桩身(51)、在优化摩阻力灌注桩身(51)两侧呈对称分布的桩锥组(53)，所述桩锥组(53)沿优化摩阻力灌注桩身(51)上下分布，所述上下桩锥组(53)呈交叉分布。

9、优化摩阻力灌注桩施工设备优化的灌注桩型，其特征是：所述优化摩阻力灌注桩包括优化摩阻力灌注桩型II，所述优化摩阻力灌注桩型II包括优化摩阻力灌注桩身(52)、在优化摩阻力灌注桩身(52)两侧呈交错分布的桩锥组(53)，所述桩锥组(53)沿优化摩阻力灌注桩身(51)上下分布，所述上下桩锥组(53)呈交叉分布。

10、优化摩阻力灌注桩施工设备的施工方法，其施工方法为：

(2)、调整施工设备前后液压水平支撑(2)使施工设备处于水平状态；

(3)、接通动力电源，将起重臂(11)立起，将液压扩张机(10)垂直放入钻孔内；

(4)、上下测试钻孔的垂直度，测定施工控制标高；

(5)、电力起动液压泵站(7)，液压泵站产生的推力推动油缸用扩张锥对最下端的钻孔周围施加液压推动力；

(6)、液压扩张机(10)油缸复位；

(7)、用升降卷扬机提升一个液压扩张机(10)的高度，实施下一节作业，使钻孔内的土体挤密呈方形或矩形的孔洞，以保证混凝土的灌入，至完成一个桩的全部挤密过程；

(8)、升降卷扬机提升到最后一个工作段实施挤压工作；

(9)、液压扩张机(10)和起重臂(11)放回到水平运输状态，收回液压支撑；

(10)、施工设备移位，进行下一颗桩孔的作业。