CN203114170U - 潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备,针对解决现有同类产品结构和施工方法欠佳的问题而设计。该设备包括履带式打桩机、套管、上动力头、下动力头、长螺旋钻杆、潜孔锤、凿岩钻头、油雾器、空气压缩机、风管等;其要点是所述潜孔锤为风动潜孔锤,空气压缩机产生的高压风依次通过风管、油雾器、风管、上动力头后,再通过长螺旋钻杆内孔的风道,直至潜孔锤;所述套管通过下动力头驱动,逆时针方向旋转预埋入黏土层、砾石层和岩层后,套管内放入管桩,管桩嵌入岩层;履带式打桩机将套管慢慢拔出,用落锤锤击管桩的桩帽或送桩器,直至管桩固定于钻孔内,管桩与孔底岩层的岩石面有机结合。其适用于嵌岩预应力管桩的施工。

Description

潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备
技术领域
本实用新型涉及干式打桩机及其施工方法,是一种潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备。
技术背景
打桩机一般由桩锤、桩架及附属设备等组成的建筑设备,其主要用于高层建筑的基层建设需要。桩锤一般依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间,两根导杆组成的导向架用以控制打桩方向,使桩按照设计方位准确地贯入地层,同时用提升吊钩吊升。其中,桩架一般为钢结构塔架,在其后部设有卷扬机,用以起吊桩和桩锤。现有一些打桩机采用干式结构,即通过潜孔锤成孔,用于岩层的钻孔和灌桩,如中国专利文献中披露的申请号200910126569.1,授权公告日2012.05.30,发明名称“一种干式气动凿岩钻孔桩机及其工法”;该桩机由桩架、上动力头、螺旋钻杆、下动力头、钢护筒、气动潜孔锤、30-60m3空压机和高压输气管组成;其工法特征一是安装设备,二是用气动潜孔锤破碎岩石,破碎后土体、石渣由螺旋叶片从出渣口排出桩孔外,三是施工土层、砂层与卵砾石层,用钢护筒护壁。但上述打桩机的施工成本较高,施工效率和环保效果虽佳,有待进一步改进和变革。
发明内容
为克服上述不足,本实用新型的目的是向本领域提供一种潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备,使其解决现有同类打桩机结构设计、植桩施工方法、嵌岩植桩效果欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
一种潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备,该嵌岩预应力管桩设备的履带式打桩机设有操作室、支撑脚、配重、发电机组、起落架、斜撑、滑轮组、立柱、履带底座,以及对应的钢索、钢绳、卷扬机、线路和管路,所述立柱通过斜撑固定于履带式打桩机,套管的一端通过下动力头与立柱外径一侧的滑道连接,下动力头的外径一侧设有排渣孔;套管内套用的长螺旋钻杆一端与上动力头连接,上动力头与所述立柱的滑道连接,长螺旋钻杆的另一端通过导向接头与潜孔锤的一端连接,套管内的潜孔锤的另一端与凿岩钻头连接,凿岩钻头露出套管的另一端;其结构设计要点是所述潜孔锤为风动潜孔锤,上动力头通过风管与油雾器连接,油雾器通过另一所述风管与空气压缩机连接,即空气压缩机产生的高压风依次通过风管、油雾器、风管、上动力头后,再通过长螺旋钻杆内孔的风道,直至潜孔锤,驱动凿岩钻头打击黏土层、砾石层和岩层;所述套管通过下动力头驱动,逆时针方向旋转预埋入黏土层、砾石层和岩层后,套管内放入管桩,管桩嵌入岩层。上述嵌岩预应力管桩设备主要由履带式打桩机、套管、上动力头、下动力头、长螺旋钻杆、潜孔锤、凿岩钻头、油雾器、空气压缩机、风管等组成,履带式打桩机的操作室分别对于上动力头、下动力头、潜孔锤、凿岩钻头,以及履带式打桩机的支撑脚、卷扬机、发电机组、起落架等设备和履带式打桩机的转向进行控制,调节、纠正套管的中心偏差,移动履带式打桩机的位置,控制上动力头、下动力头、长螺旋钻杆、潜孔锤、凿岩钻头工作。该嵌岩预应力管桩设备通过成孔的套管植入管桩完成打桩,凿岩钻头在岩层成孔后,长螺旋钻杆、潜孔锤、凿岩钻头提离套管,套管内放入管桩,从而防止黏土层、砾石层和岩层中水、沙等流体对于混凝土凝固的影响,以及混凝土凝固过程对于地下水等环境的影响。上述管桩即为潜孔锤凿岩植入的嵌岩预应力管桩,履带式打桩机通过潜孔锤带动凿岩钻头高频振动打穿黏土层、砾石层和岩层,并通过下动力头带动套管与长螺旋钻杆同时跟进钻孔,钻孔形成的同时套管保护成形的钻孔,钻孔过程中黏土层、砾石层和岩层的土石通过长螺旋钻杆排出下动力头的排渣孔。
所述管桩呈圆柱形空心管桩,两端分别设有铁圈,铁圈的端面设有孔槽。铁圈便于管桩的焊接延长,铁圈的孔槽便于焊接位置通过钢筋固定连接和导向。
所述履带式打桩机的立柱一侧设有送桩器,送桩器设有落锤。上述送桩器和落锤设置于履带式打桩机的设置,便于了管桩的放置、锤击和拔出。
本实用新型为干式植桩设备和实施方法,其结构设计合理,设备进场、装卸、维修方便,施工过程节能环保,施工效率快;适用于嵌岩预应力管桩的施工,及其同类施工方法和设备的改进。
附图说明
图1是本实用新型的履带式打桩机结构示意图一。
图2是本实用新型的履带式打桩机结构示意图二。
图3是本实用新型的实施例结构示意图。
图4是本实用新型的管桩部分结构示意图。
图5是本实用新型的潜孔锤和凿岩钻头连接状态结构示意图。
图6是本实用新型的凿岩钻头结构示意图。
图7本实用新型的施工流程方框示意图。
附图序号及名称:1、履带式打桩机,2、配重,3、发电机组,4、起落架,5、斜撑,6、滑轮组,7、立柱,8、履带底座,9、落锤,10、送桩器,11、上动力头,12、长螺旋钻杆,13、下动力头,14、套管,15、风管,16、油雾器,17、空气压缩机,18、潜孔锤,19、凿岩钻头,20、管桩。
具体实施方式
现结合附图,对本实用新型的结构和使用作进一步描述。如图1~图6所示,该嵌岩预应力管桩设备的履带式打桩机1设有操作室、支撑脚、配重2、发电机组3、起落架4、斜撑5、滑轮组6、立柱7、履带底座8,以及对应的钢索、钢绳、卷扬机和线路,所述立柱通过斜撑固定于履带式打桩机,立柱的顶端设有滑轮组,底端固定于履带式打桩机的前端,履带式打桩机的后端设有发电机组和配重,对应的钢索和钢绳分别与履带式打桩机上的卷扬机连接,履带式打桩机设有前、后支撑脚,履带式打桩机上设有起落架、斜撑,起落架、支撑架采用液压结构。套管14的一端通过下动力头13与立柱外径一侧的滑道连接,下动力头的外径一侧设有排渣孔;套管内套用的长螺旋钻杆12一端与上动力头11连接,上动力头与所述立柱的滑道连接,长螺旋钻杆的另一端通过导向接头与潜孔锤18的一端连接,套管内的潜孔锤的另一端与凿岩钻头19连接,凿岩钻头露出套管的另一端;所述潜孔锤为风动潜孔锤,上动力头11通过风管15与油雾器16连接,油雾器通过另一所述风管与空气压缩机17连接,即空气压缩机产生的高压风依次通过风管、油雾器、风管、上动力头后,再通过长螺旋钻杆12内孔的风道,直至潜孔锤,驱动凿岩钻头19打击黏土层、砾石层和岩层;所述套管14通过下动力头13驱动,逆时针方向旋转预埋入黏土层、砾石层和岩层后,套管内放入管桩20,管桩嵌入岩层,直至管桩与孔底岩层的岩石面有机结合。所述管桩呈圆柱形空心管桩,两端分别设有铁圈,铁圈的端面设有孔槽;所述履带式打桩机的立柱一侧设有送桩器10,送桩器上设有落锤9。
其施工方法具体如图1~图7所示,其流程如下:
根据上结构特征,其潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备的施工方法为:所述潜孔锤通过风管提供的高压油雾气体带动凿岩钻头高频振动,上动力头带动长螺旋钻杆旋转,下动力头带动套管旋转,随着潜孔锤和凿岩钻头同时跟进,钻孔产生的渣土由长螺旋钻杆旋转、空气压缩机运行随着下动力头的排渣孔排出;具体为:高压油雾气体通过空气压缩机和油雾器产生,开孔时潜孔锤和凿岩钻头采取慢速冲击,冲钻过程中采用匀速慢进;当空气压缩机的气压达到24Mpa压力时,凿岩钻头随旋转振动,开动上动力头进行冲钻;钻孔达到设计孔深后,套管的上口高于地面,潜孔锤的孔底通过气压清孔2~3分钟,并随长螺旋钻杆提升排除沉渣;长螺旋钻杆提升移出套管后,套管与下动力头脱离,履带起重机吊装管桩从套管的上口慢慢下入至孔底,履带式打桩机将套管慢慢拔出,用落锤锤击管桩的桩帽或送桩器,直至管桩固定于钻孔内,管桩与孔底岩层的岩石面有机结合。
所述潜孔锤通过风管提供的高压油雾气体带动凿岩钻头高频振动,上动力头带动长螺旋钻杆旋转,下动力头带动套管旋转,随着潜孔锤和凿岩钻头同时跟进,钻孔产生的渣土由长螺旋钻杆旋转、空气压缩机运行随着下动力头的排渣孔排出;具体为:高压油雾气体通过空气压缩机和油雾器产生,开孔时潜孔锤和凿岩钻头采取慢速冲击,冲钻过程中采用匀速慢进;当空气压缩机的气压达到24Mpa压力时,凿岩钻头随旋转振动,开动上动力头进行冲钻;钻孔达到设计孔深后,套管的上口高于地面,潜孔锤的孔底通过气压清孔2~3分钟,并随长螺旋钻杆提升排除沉渣;长螺旋钻杆提升移出套管后,套管与下动力头脱离,履带起重机吊装管桩从套管的上口慢慢下入至孔底,用落锤锤击管桩和套管的桩帽或送桩器,直至管桩和套管固定于钻孔内,管桩与孔底岩层的岩石面有机结合。所述套管通过上动力头、长螺旋钻杆、下动力头、潜孔锤、凿岩钻头预埋入黏土层、砾石层和岩层后,管桩直接放入套管内,从而提高了工作效率和工程质量,较少了环境的污染。
根据上述施工方法,亦可在钻孔内同时留下套管和管桩,其具体为:长螺旋钻杆提升移出套管后,套管与下动力头脱离,履带起重机吊装管桩从套管的上口慢慢下入至孔底,用落锤锤击管桩和套管的桩帽或送桩器,直至管桩和套管固定于钻孔内,管桩与孔底岩层的岩石面有机结合。上述施工方法能达到相同的技术目的和技术效果。

Claims (3)

1. 一种潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备,该嵌岩预应力管桩设备的履带式打桩机(1)设有操作室、支撑脚、配重(2)、发电机组(3)、起落架(4)、斜撑(5)、滑轮组(6)、立柱(7)、履带底座(8),以及对应的钢索、钢绳、卷扬机、线路和管路,所述立柱通过斜撑固定于履带式打桩机,套管(14)的一端通过下动力头(13)与立柱外径一侧的滑道连接,下动力头的外径一侧设有排渣孔;套管内套用的长螺旋钻杆(12)一端与上动力头(11)连接,上动力头与所述立柱的滑道连接,长螺旋钻杆的另一端通过导向接头与潜孔锤(18)的一端连接,套管内的潜孔锤的另一端与凿岩钻头(19)连接,凿岩钻头露出套管的另一端;其特征在于所述潜孔锤(18)为风动潜孔锤,上动力头(11)通过风管(15)与油雾器(16)连接,油雾器通过另一所述风管与空气压缩机(17)连接。
2.根据权利要求1所述的潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备,其特征在于所述管桩(20)呈圆柱形空心管桩,两端分别设有铁圈,铁圈的端面设有孔槽。
3.根据权利要求1所述的潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备,其特征在于所述履带式打桩机(1)的立柱(7)一侧设有送桩器(10),送桩器上设有落锤(9)。
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