CN201109911Y

CN201109911Y - 振压桩机

Info

Publication number: CN201109911Y
Application number: CNU2007200878789U
Authority: CN
Inventors: 杨运福
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2017-10-31

Abstract

本实用新型提供一种振压桩机，包括振压桩机，在静压桩机的抱紧夹具上面对称地放置振动锤的振动箱，振动箱直接与抱紧夹具上面连接；在静压桩机的抱紧夹具与压桩油缸之间设置减震机构。减震机构在抱紧夹具(6)的四周对称布置，减震机构通过内板(8.1)与抱紧夹具(6)连接，通过外板(8.2)与压桩油缸底座(4.2)连接，减震机构分四组，每组对应一个油缸的位置。减震机构是橡胶块，橡胶块分四组，每组有4～8块。橡胶块分上下两层均布在抱紧夹具(6)的周围，每层橡胶块分四组对称布置。减震机构还可以是弹簧减震机构或液压减震机构。

Description

振压桩机

技术领域

本实用新型涉及一种振压桩机，用于建筑施工中下沉混凝土管桩等各种桩的桩机设备

背景技术

目前在我国进行建筑基础施工中，主要是运用静压桩机和振动锤下沉预应力混凝土管桩(C80)，以构建承力基础，这两种施工设备都有各自的优缺点。

一、静压桩机施工：

优点：利用加压油缸的静压力将混凝土管桩直接垂直压入地层，施工过程中没有噪音和污水污染。有专门的随机吊配合起吊管桩，下沉管桩时垂直度有保证。

缺点：为了获得足够大的静压力，设备本身必须具有相当大的自重，例如，目前国内最大的静压桩机自重接近800T，配套的配重超过了650T，同时为了承载650T的配重，设备的机身必须加工得足够强大，动力部分也非常庞大，这样加工成本随之加大。另外，用户在使用的过程中，能耗很大，安装和转运成本也非常高。

静压桩机的静压力在施工中很难突破砂层。

二、振动锤施工：

优点：振动锤是利用振动箱产生的高频振动使管桩周围的土壤液化和有序化，从而达到减小土壤摩阻力的目的，根据施工经验，这是的阻力只有原来的10-15％左右，然后利用管桩和振动锤的自重下沉管桩。设备体积小，自重轻，便于转场。

振动锤产生的高频振动可以使管桩很容易突破砂层。

缺点：振动锤施工中，为了夹紧管桩的桩头，夹具巨大的夹持力很容易将桩头夹碎，如果夹持力减小，将影响振动向管桩传导，从而影响管桩的下沉速度和深度。另外，由于仅依靠锤和管桩的自重下沉，没有额外的附加力，所以下沉速度很慢，长时间的工作形成长时间的振动与噪音污染。具有独立的动力系统、夹具和减震系统，所以造价昂贵。需要专门的起重设备配合，管桩下沉时垂直度无法保证。

曾经有人机械地将两者合并起来施工，但是，有两个关键的问题无法处理。其一，利用振动锤原有的夹具夹持桩头，破坏桩头的问题无法回避；其二，振动锤起振以后，与之连接的部位将全部随之高频振动，这时静压桩机的夹具不能夹持管桩，否则桩机本身巨大的自重将导致振动锤无法起振，所以两套设备只能分开独立的工作，达不到共同作用的目的。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种有机地将静压桩机和振动锤结合起来的振压桩机，充分发挥两者的优点，有效地避免同时工作时出现的问题，达到节约加工成本和施工成本的目的。设备组成包括动力部分、液压系统、电气控制系统、加压油缸、夹具、振动箱和其他辅助结构。

本实用新型的技术方案：本实用新型的振压桩机在静压桩机的抱紧夹具上面对称地放置振动锤的振动箱，振动箱直接与抱紧夹具上面连接；在静压桩机的抱紧夹具与压桩油缸之间设置减震机构。

所述的振压桩机，减震机构在抱紧夹具6的四周对称布置，减震机构通过内板8.1与抱紧夹具6连接，通过外板8.2与压桩油缸底座4.2连接，减震机构分四组，每组对应一个油缸的位置。

所述的橡胶块分四组，每组有4～8块。

橡胶块分上下两层均布在抱紧夹具6的周围，每层橡胶块分四组对称布置。

所述的振压桩机，其减震机构是弹簧减震机构。

所述的振压桩机，其减震机构是液压减震机构。

本实用新型的优点：桩机和振动锤可以同时工作，振动锤产生的高频振动使管桩周围的土壤液化和有序化，摩阻力急剧下降，与此同时加压油缸加压，仅需克服很小的摩阻力就可以将管桩下沉到位。在振动锤的高频振动下，下沉管桩时需要克服的摩阻力仅为静压时的10-15％左右，这充分提高了下沉更深管桩的可能性，随着各种建筑高度的不断升高，这种可能性就显得尤其重要。

因为油缸需要的反作用力减小，桩机自身的重量也就减小了。根据初步计算，目前国内最大的静压桩机自重近800T，而本设计中，达到同样的沉桩效果，设备的自重小于250T，机身变小，动力系统变小，加工成本减少，用户在安装与转场时的用时和费用也随之减少。

静压桩机本身有一个非常合适的夹具，因为静压桩机的抱紧夹具本身就是为了适应下沉这类混凝土管桩而专门设计的，可以很好地完成夹持管桩而不将其破坏的目的。在本设计中，将振动锤的振动箱对称地直接连接到静压桩机的夹具上面，利用这个抱紧夹具的夹持力，就可以很好地避免振动锤的夹具夹碎桩头的问题。在静压与振动的双作用下，下沉管桩的速度提高了许多，能耗随之下降。

在静压桩机的夹具与压桩油缸4之间增加一个减震机构，使施工中振动锤产生的的高频振动仅局限于夹具、振动箱和管桩，而桩机的其他部分不会随之振动，可以有效地避免能量的损失，也避免了机身过于沉重的自重造成振动锤无法起振的问题。

通过振动锤在砂地沉桩实验，我们发现下沉到位后的管桩周围出现了土壤下沉的现象，这说明由于管桩的振动，使得管桩周围的土壤变得更加密实，这种变化将有利于下沉到位的管桩得到更大土壤侧压力，即更大的静摩阻力，所以承载性能更好。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图。

图2是本实用新型的振动箱、夹具、减震机构的关系示意图。

图3是本实用新型的减震机构采用橡胶块的横向剖视图。

图4是本实用新型的减震机构采用橡胶块结构局部示意图。

图5是本实用新型的减震机构采用弹簧结构示意图。

图6是本实用新型的减震机构采用液压结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2：本实用新型包括静压桩机的动力系统1、行走油缸2、行走船3、压桩油缸4、机身5、静压桩机抱紧夹具6、控制系统9、吊车10，11是桩体。

本实用新型在静压桩机的抱紧夹具6上面对称地放置振动锤的振动箱7，振动箱7直接与抱紧夹具6上面连接固定；在静压桩机的抱紧夹具6与压桩油缸4之间设置减震机构8。如图2，6.1是抱紧夹具油缸，6.2是夹块。

夹具是一个圆柱形，减震机构在抱紧夹具6的四周对称布置，减震机构8通过内板8.1与抱紧夹具6连接，通过外板8.2与压桩油缸底座4.2连接，减震机构分四组，每组对应一个油缸的位置。

图3是以橡胶减震块为例说明减震机构在其四周的布置：在静压桩机的抱紧夹具6与压桩油缸底座4.2之间设置减震机构8。减震机构8是橡胶块，橡胶块通过内板8.1与抱紧夹具6连接，通过外板8.2与压桩油缸底座4.2连接，油缸底座4.2与压桩油缸4的活塞杆4.1连接，橡胶块分四组，每组有4～8块，四组对称布置，每组对应一个油缸的位置。如图2，橡胶块分上下两层均布在夹具的周围，每层橡胶块分四组对称布置，形成的多级减振，得到更好的减振效果。

如图4：减震机构8通过外板8.1与压桩油缸4的底座4.2连接，底座4.2与压桩油缸4的活塞杆4.1连接；减震机构8的内板8.2与抱紧夹具6连接。

如图5：本实用新型的减震机构采用弹簧减震机构时，减震机构8通过的外板8.1与压桩油缸4的活塞杆4.1直接连接；减震机构8的内板8.2与夹具6连接。弹簧减震组是由多个弹簧组成，在大弹簧中间套装小弹簧，辅助以较厚的橡胶垫，以达到多级减震的目的。

如图6：本实用新型的减震机构采用液压减震机构时，减震机构8通过的外板8.1与压桩油缸4的活塞杆4.1直接连接；减震机构8的内板8.2与抱紧夹具6连接。

液压减震机构是由多支独立的完全密封的减震器组成，将多个这样的减震器均布在夹具的周围，也可以得到同样的减震效果。

因为减震系统的存在，振动锤起振的重量仅为夹具、管桩和振动锤三者重量之和，在15T左右，而目前国内外生产的液压振动锤在符合体积要求的情况下完全可以满足要求。

由于夹具与加压油缸之间有减振机构的存在，能够传递到加压油缸上的振动非常的微弱，因此振动对油缸的影响也就非常的微弱，同时可以通过在液压系统中增加储能设备以进一步消除振动对油缸活塞的冲击。

振动箱7的内板将会和抱紧夹具6的外板加工成为一体，这样可以避免高频振动对多次焊接部分的破坏。

振压桩机的具体施工步骤：随机吊车将混凝土管桩起吊，垂直插如夹具中，夹具油缸推动夹具中的夹块将管桩紧紧夹持住，振动锤开始起振，振动频率达到1400-1800RPM后，加压油缸开始加压，因为加压油缸的行程限制，每次管桩的下沉形成大约只有1000-1500MM，工作时间大约只有20秒。完成一次下沉后，停止工作，夹具打开，加压油缸回收，准备开始第二次下沉。如此循环，一直到管桩下沉到位。

目前的振动锤根据动力系统的不同，可以分为电动和液压两种。由于电动锤的驱动电机不能与振动箱分离，所以机体庞大，振动力量较小，只能运用较小的设备上。本实用新型的振动锤可以使用静压桩机本身的液压系统，也可使用独立的动力系统。

本实用新型的核心是在静压桩机的抱紧夹具上面对称地放置振动锤的振动箱，在静压桩机的抱紧夹具与压桩油缸之间设置减震机构。将两者巧妙的结合。因此，凡是在静压桩机的抱紧夹具上面连接振动箱，在静压桩机的抱紧夹具与压桩油缸之间设置减震机构的均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种振压桩机，包括振压桩机，其特征在于：在静压桩机的抱紧夹具上面对称地放置振动锤的振动箱，振动箱直接与抱紧夹具上面连接；在静压桩机的抱紧夹具与压桩油缸之间设置减震机构。

2.根据权利要求1所述的振压桩机，其特征在于：减震机构在抱紧夹具(6)的四周对称布置，减震机构通过内板(8.1)与抱紧夹具(6)连接，通过外板(8.2)与压桩油缸底座(4.2)连接，减震机构分四组，每组对应一个油缸的位置。

3.根据权利要求1或2所述的振压桩机，其特征在于：减震机构是橡胶块，橡胶块分四组，每组有4～8块。

4.根据权利要求3所述的振压桩机，其特征在于：橡胶块分上下两层均布在抱紧夹具(6)的周围，每层橡胶块分四组对称布置。

5.根据权利要求1或2所述的振压桩机，其特征在于：减震机构是弹簧减震机构。

6.根据权利要求1或2所述的振压桩机，其特征在于：减震机构是液压减震机构。