CN209621207U - 一种地铁施工用的小型桩基设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地铁施工用的小型桩基设备，解决了现有技术中存在的注浆过程中地内压力增大，产生土体扰动，导致地面隆起；管线直径大，管线间距固定，破坏隧道管片衬砌的技术问题。本实用新型包含底盘，在所述底盘上设有操作台，所述操作台前部设有执行机构，操作台控制执行机构，所述执行机构包含立杆，钻机机头，所述立杆和操作台通过连接件和支撑件连接，所述钻机机头位于立杆的端部，并且可以沿着立杆移动，在所述钻机机头上套接有可拆卸的管道，所述的管道有两根，一根为排泥管，一根为注浆管，所述排泥管和注浆管为相互间距可调的管道，且排泥管端部设有压力传感器。本实用新型具有管线直径小，管线间距可调，自动排泥，造价低的特点。

Description

一种地铁施工用的小型桩基设备

技术领域

本实用新型涉及一种小型桩基设备，尤其涉及一种地铁施工用的小型桩基设备。

背景技术

随着轨道交通的快速发展和地铁的蓬勃兴起，一方面解决了城市空间容量需求与土地资源紧缺的矛盾越来越尖锐，城市变得拥堵不堪等问题，但是另一方面带来了地铁工后沉降以及沉降带给周边地表敏感重要建筑物病害等一系列新的问题。“全方位高压喷射技术”能够有效解决上述问题，该技术可以进行超深度加固，水平地层或倾斜地层加固，整个系统最大的特点是配备有调控和量测地内压力的自动装置，可以运用于水平、倾斜或垂直注浆加固施工。传统的旋喷工艺的排泥，是由于气升效果，使泥浆通过钻杆周边的间隙，在地面上自然排出。但深处的排泥却很困难，因为超深处的钻杆与高压喷射口四周的地内压力增大，往往会导致喷射效率下降，因此，加固效果及可靠性减小。另外，在施工过程中，地内压力增大，会导致周围地表隆起，对线缆箱涵的保护不利。现在注浆加固施工项目上常见的钻机设备采用多孔管钻进，在钻头部位具有可调节大小的排泥口与能测量地内压力的传感器，使深处排泥和地内压力得到合理控制，使地内压力稳定，也就减少了在施工中出现地表变形的可能性。但是常见的用于全方位注浆加固的钻机成本较高，而且常规钻机的多孔管直径较大，在110mm左右，在施工过程中会对隧道管片衬砌造成破坏，在加固的同时，影响隧道整体结构稳定性。

发明内容

本实用新型提供了一种管线直径小，管线间距可调，通过压力监测自动排泥，造价低的小型桩基设备，解决了现有技术中存在的注浆过程中地内压力增大，产生土体扰动，导致地面隆起；管线直径大，管线间距固定，破坏隧道管片衬砌；深处排泥困难；造价高的技术问题。

本实用新型的上述问题是通过下述的技术方案解决的：一种地铁施工用的小型桩基设备，包含底盘，在所述底盘上设有操作台，所述操作台前部设有执行机构，操作台控制执行机构，所述执行机构包含立杆，钻机机头，所述立杆和操作台通过连接件和支撑件连接，所述钻机机头位于立杆的端部，并且可以沿着立杆移动，在所述钻机机头上套接有可拆卸的管道，所述的管道有两根，一根为排泥管，一根为注浆管，所述排泥管和注浆管为相互间距可调的管道，且排泥管端部设有压力传感器。本设备通过改造常规注浆钻机，造价低。降低常规注浆钻机的立杆，使其可以进入隧道内部进行作业，满足施工要求；通过操作台控制立杆的角度，然后使用钻机机头驱动钻头在需要加固的隧道壁上进行钻孔。钻孔完成后，将钻头换成管道，进行注浆和排泥工作。操作过程中，钻头和管道可以拆卸以及切换使用，而不用更换设备可以加快施工进度。管道内装有压力传感器，会实时监测地内压力，防止在注浆和排泥的过程中因增大地内压力，土体会扰动而出现周围地表隆起的情况。把常规高压旋喷桩钻机中排泥、注浆一体管道拆分为两根管道，可以有效缩小管道直径，注浆效果和排泥效果也有所提升。排泥管和注浆管之间的距离可以根据实际管片钢筋模数进行左右调整，能够控制间距，不破坏地铁隧道衬砌管片。

作为优选，排泥管比注浆管短。注浆管比排泥管长40cm，在注浆过程中，排泥管进行排泥，有了高度差，就不会使注浆液被排出。

作为优选，所述排泥管和注浆管直径均大于70mm且小于110mm。排泥管和注浆管直径均为73mm，比常规的高压旋喷桩钻机的管径小，使用时，放置管道的开口小，因此能减少对隧道的衬砌管片的破坏。

作为优选，所述排泥管和注浆管均为多孔管；排泥管中心设有主孔，环绕主孔均匀分布有螺栓连接孔，油压接头，空气管路以及压力传感器线路管；注浆管中心设有主孔，环绕主孔均匀分布有螺栓连接孔。排泥管和注浆管均为多孔管，其中排泥管设有7个孔洞，中间主孔排泥；周围6个孔分别为：3个螺栓连接孔，用于安装排泥管；1个油压接头，用于控制排泥管的排泥量；1个空气管路，用于保持内外压力平衡；1个压力传感器线路管，用于安装端部的压力传感器。注浆管设有4个孔洞，中间主孔注浆，周围3个孔为螺栓连接孔，用于安装注浆管。

作为优选，所述的排泥管前部侧壁至少设有一个排泥口，所述注浆管的前部侧壁至少设有一个喷射口，所述排泥口和喷射口有高度差。排泥管前部的排泥口用于排泥，当压力传感器监测到地内压力达到一定值时，排泥口会自动开启，泥浆，黏土等会通过排泥口进入排泥管主孔，实现排泥的目的；注浆管的喷射口为高压喷射口，当注浆液通过注浆管的主孔流入时，会通过高压喷射口喷出，实现注浆的功能。排泥口和喷射口分别位于排泥管和注浆管的前端，有40cm的高度差，在注浆过程中，排泥管进行排泥，有了高度差，就不会使注浆液被排出。

作为优选，所述钻机机头后部设有液道接入口，钻机机头前部安装有钻头，所述钻头直径和所述管道直径相同。钻机机头后部有液道接入口，注浆液通过注浆泵输送到钻机机头，再通过钻机机头流入注浆管。钻机机头前部装有钻头，在施工过程中，先用钻头钻孔，再将钻头拆下装上注浆管和排泥管，而钻头直径和管道直径相同，取消了常规注浆钻机的切削装置，可以直接将排泥管和注浆管放入到预先钻好的孔内，简化工艺。

作为优选，所述支撑件位于操作台中部，支撑件的一端和操作台相连接，支撑件的另一端通过滑块和立杆相连接，所述的支撑件为可收缩的支撑件，所述滑块能沿着立杆移动。当立杆不使用时，立杆位于操作台上方，支撑件为收缩状态；支撑件和立杆之间的滑块是为了增大两者的接触面积，更好的实现支撑作用；同时，支撑杆控制滑块沿着立杆上下滑动，可以调整立杆的倾斜角度。

作为优选，所述连接件位于操作台端部，连接件的一端通过转轴和操作台相连接，连接件的另一端固定在立杆的中部。连接件和操作台通过转轴连接，连接件可以绕轴旋转，从而带动立杆旋转；支撑件处于收缩状态时，立杆处于水平位置，支撑件伸长，立杆会通过连接件转至竖直位置或倾斜状态。

作为优选，所述操作台的前后两端设有可收缩的固定桩。当设备处于移动状态时，收起固定桩，方便移动；当设备处于工作状态时，放下固定桩，扎入地表，提高设备的整体稳定性，不会使设备在施工作业时出现位置偏移的情况。

作为优选，所述的底盘为步履式或履带式车辆。底盘带有履带，可以方便整个设备的移动。

因此，本实用新型一种地铁施工用的小型桩基设备具有下述优点：将常规的排泥、注浆一体管道分为排泥管和注浆管，有效减小管线直径，减少对隧道衬砌管片的破坏；管道端部装有压力传感器，实时监测地内压力，自动排泥，控制地内压力，减少土体扰动，不会使周围地表隆起；排泥管和注浆管之间的间距能调整，不破坏地铁隧道衬砌管片；排泥管、注浆管和钻头能拆卸切换使用，取消了切削装置，操作更简单；底盘为步履式或履带式车辆，设备移动更简便；通过常规注浆钻机改造，造价低；立杆高度低，能进入施工现场操作，满足施工要求。

附图说明

图1是本实用新型一种地铁施工用的小型桩基设备的示意图。

图2是本实用新型的钻机机头示意图。

图3是本实用新型的排泥管示意图。

图4是本实用新型的注浆管示意图。

图5是本实用新型的排泥管横截面示意图。

图6是本实用新型的注浆管横截面示意图。

附图说明：1-底盘，2-操作台，3-固定桩，4-支撑杆，5-滑块，6-立杆，7-钻机机头，8-钻头，9-连接件，10-注浆管，11-排泥管，12-注浆孔，13-螺栓连接孔，14-排泥孔，15-压力传感器线路管，16-空气管路，17-油压接头，18-喷射口，19-排泥口，20-压力传感器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1~4所示的一种地铁施工用的小型桩基设备。在履带式车辆底座1上装有一个操作台2，在操作台2的四个角分别装有一个固定桩3，在施工作业时，固定桩3的作用是用于固定本设备。在操作台2的前部装有一根支撑杆4，支撑杆4可以伸缩，在支撑杆4的前端装有一个滑块5。滑块5和位于操作台前侧的立杆6相接触，滑块5可以沿着立杆6上下滑动。立杆6的高度为5m，可以满足设备进入隧道内部施工。在立杆6通过连接件9和操作台2相连，连接件9的前端固定在立杆6中部，连接件9的后端通过转轴和操作台2相连。操作台可以通过控制支撑件4来调整立杆6的倾斜角度。在立杆6的前侧，装有一个钻机机头7，钻机机头7能够沿着立杆6上下移动。钻机机头7的前端装有钻头8，钻头8的作用是在需要加固的隧道处进行钻孔。钻头8，注浆管10以及排泥管11的直径相同，均为73mm。钻孔完成后，进行清孔，清孔完毕，将钻头8拆下，装上注浆管10和排泥管11。注浆管10和排泥管11之间的间距可以根据管片配筋模数进行调整。钻机机头7的后部有液道连接口，注浆泵通过管道和钻机机头7相连，这时，注浆管10就通过钻机机头7和注浆泵相连。启动注浆泵，注浆液通过管道流入钻机机头7，在流入注浆管10，就可以通过喷射口18对孔内进行注浆加固。在排泥管11的前端装有一个压力传感器20，用于实时监控地内压力。注浆管10比排泥管11长40cm，当注浆管10按照设定的速度提升并开始注浆时，排泥管11也以相同的速度提升，当地内压力达到一定值时，排泥口19会自动开启，进行排泥，减小地内压力，防止周围地表因地内压力过大出现隆起的情况。因为喷射口18位于注浆管10的前端，排泥口19位于排泥管11的前端，而注浆管10比排泥管11长40cm，在注浆过程中，就可以避免注浆液被排出。

如图5所示，排泥管11设有7个孔，中间主孔为排泥孔14，周围6个孔分别为：3个螺栓连接孔13，排泥管11通过螺栓连接孔13和钻机机头7连接；1个压力传感器线路管15，用于安装端部的压力传感器20；1个油压接头管路17，用于控制排泥管11的排泥量；1个空气管路16，用于保持内外压力平衡。

如图6所示，注浆管10设有4个孔，中间主孔为注浆孔12，周围均匀分布3个螺栓连接孔13，注浆管10通过螺栓连接孔13和钻机机头7相连接。

使用时，将本设备移动到需要加固的隧道内，用固定桩3将设备固定好，然后对预定位置的隧道管片进行切割开口，开出注浆口和排泥口。为了防止破坏管片钢筋，注浆口和排泥口的距离可以按实际管片钢筋模数进行调整。利用操作台2将立柱6调整到适当的倾斜角度。钻机机头7前端装有钻头8，用钻头8在管片开口的位置进行钻孔。钻孔的深度为设计加固的深度。钻孔完成后，将孔洞清理干净。拆下钻头8，装上注浆管10和排泥管11。因钻头8和注浆管10以及排泥管11的直径相同，注浆管10和排泥管11可以直接放入孔洞中。将注浆泵、管道接在钻机机头7后部，启动注浆泵，进行注浆。按设计速度提升注浆管10和排泥管11，压力传感器20会实时监测地内压力，当地内压力达到一定值时，排泥管11的排泥口19会自动开启，进行排泥。当注浆管10提升到位后，表示注浆完成，拔出注浆管10和排泥管11，修复开孔管片，隧道加固完成，以同样工序进行下一个加固处施工。

Claims (10)

1.一种地铁施工用的小型桩基设备，包含底盘，在所述底盘上设有操作台，其特征在于：所述操作台前部设有执行机构，操作台控制执行机构，所述执行机构包含立杆，钻机机头，所述立杆和操作台通过连接件和支撑件连接，所述钻机机头位于立杆的端部，并且可以沿着立杆移动，在所述钻机机头上套接有可拆卸的管道，所述的管道有两根，一根为排泥管，一根为注浆管，所述排泥管和注浆管为相互间距可调的管道，且排泥管端部设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述排泥管比注浆管短。

3.根据权利要求1或2所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述排泥管和注浆管直径均大于70mm且小于110mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述排泥管和注浆管均为多孔管；排泥管中心设有主孔，环绕主孔均匀分布有螺栓连接孔，油压接头，空气管路以及压力传感器线路管；注浆管中心设有主孔，环绕主孔均匀分布有螺栓连接孔。

5.根据权利要求1或2所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述的排泥管前部侧壁至少设有一个排泥口，所述注浆管的前部侧壁至少设有一个喷射口，所述排泥口和喷射口有高度差。

6.根据权利要求1或2所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述钻机机头后部设有液道接入口，钻机机头前部安装有钻头，所述钻头直径和所述管道直径相同。

7.根据权利要求1或2所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述支撑件位于操作台中部，支撑件的一端和操作台相连接，支撑件的另一端通过滑块和立杆相连接，所述的支撑件为可收缩的支撑件，所述滑块能沿着立杆移动。

8.根据权利要求1或2所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述连接件位于操作台端部，连接件的一端通过转轴和操作台相连接，连接件的另一端固定在立杆的中部。

9.根据权利要求1或2所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述操作台的前后两端设有可收缩的固定桩。

10.根据权利要求1或2所述的一种地铁施工用的小型桩基设备，其特征在于：所述的底盘为步履式或履带式车辆。