CN213450269U - 一种矩形抗滑桩机械施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种矩形抗滑桩机械施工装置，包括冲击钻机机体和冲击锤头，冲击钻机机体通过主钢绳连接冲击锤头，该冲击锤头包括锤柄、锤面和冲锤锤牙，所述锤柄的上部设有主钢绳孔，锤柄的下部连接锤面的上表面，所述锤面的截面为矩形，该锤面上设有多个排渣孔，锤面的下表面上焊接有多个冲锤锤牙。本实用新型以普通冲击钻机为平台，通过利用与桩截面相适应的矩形冲击锤头进行冲击钻进成孔，具有明显的以下优势：1、设备简单，只需要配备一个矩形冲击锤头即可满足施工需要；2、冲击钻机自重轻、适应性强，适应各种狭窄作业环境条件；3、冲击锤头自重冲击产生挤密作用可有效护壁，防止塌孔。

Description

一种矩形抗滑桩机械施工装置

技术领域

本实用新型涉及抗滑桩施工设备领域，尤其是涉及一种矩形抗滑桩机械施工装置。

背景技术

抗滑桩分为矩形截面抗滑桩和圆形截面抗滑桩。矩形截面抗滑桩作为重要的工程支挡结构被广泛利用在各个工程领域，抗滑桩拥有侧向刚度大、单桩承载力高等优势，能有效增强抗滑力，提升抗滑系数。

圆形截面抗滑桩通常采用旋挖钻机或普通冲击钻机进行施工挖掘，如图1、图2、图3所示的普通冲击钻机主要用于圆形灌注桩施工，冲锤分为三爪、四爪及五爪几种型号，相较于其他灌注桩成孔机械(如旋挖钻机)自重轻、适应性强，通过自带大功率卷扬机提升冲锤上下运动，将卵石或岩石破碎，钻渣通过泥浆排出，钻进过程中冲锤的挤压作用使得孔内泥浆在孔壁四周形成一层密实的不透水层，起到稳定孔壁防止塌孔的作用，但是尚不能应用于矩形抗滑桩施工。

传统矩形截面抗滑桩均采用人工开挖方式进行施工，采用钢筋混凝土锁口、护壁进行支护开挖，施工过程存在风险高、进度慢及成本高等明显劣势，且根据建设部近几年的事故统计，在基础施工中，基坑基槽、人工挖孔桩施工造成的坍塌占坍塌事故总数的65％，说明人工挖孔桩安全风险急需寻找替代解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种矩形抗滑桩机械施工装置，解决现有矩形截面抗滑桩不能采用机械打孔的问题。

本实用新型的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种矩形抗滑桩机械施工装置，包括冲击钻机机体和冲击锤头，冲击钻机机体通过主钢绳连接冲击锤头，该冲击锤头包括锤柄、锤面和冲锤锤牙，所述锤柄的上部设有主钢绳孔，锤柄的下部连接锤面的上表面，所述锤面的截面为矩形，该锤面上设有多个排渣孔，锤面的下表面上焊接有多个冲锤锤牙。

作为进一步的技术方案，所述锤柄包括连接头和四个爪臂，所述连接头横向开设钢绳检修孔，从连接头顶部往下开设与钢绳检修孔连通的主钢绳孔，连接头下部连接四个爪臂，四个爪臂的下部连接锤面。

作为进一步的技术方案，每个爪臂上设有副钢绳孔。

作为进一步的技术方案，四个爪臂呈十字型布置。

作为进一步的技术方案，锤面的上表面被四个爪臂分隔成四块区域，每个区域内设有相同数量的排渣孔。

作为进一步的技术方案，每个区域内设有两个排渣孔。

作为进一步的技术方案，冲锤锤牙为多边棱柱体。

与现有技术相比，本实用新型以普通冲击钻机为平台，通过利用与桩截面相适应的矩形冲击锤头进行冲击钻进成孔，具有明显的以下优势：1、设备简单，只需要配备一个矩形冲击锤头即可满足施工需要；2、冲击钻机自重轻、适应性强，适应各种狭窄作业环境条件；3、冲击锤头自重冲击产生挤密作用可有效护壁，防止塌孔。

本实用新型以某水电站铁路加固防护工程256根矩形抗滑桩为试验平台进行对比试验，抗滑桩成桩速度较人工提升50％，成本节约1/3，有效规避了井下作业安全风险。

附图说明

图1为冲击钻机示意图；

图2为冲击钻机所用冲击锤头的示意图；

图3为图2的仰视示意图；

图4为本实用新型所用冲击锤头的示意图；

图5为图4中A处局部放大图；

图6为图4的左侧示意图；

图7为图6中B处局部放大图；

图8为图4的俯视图；

图9为图4的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图3～图9所示，本实施例提供一种矩形抗滑桩机械施工装置，包括冲击钻机机体和冲击锤头。冲击钻机机体采用市售常用冲击钻机机体，冲击钻机机体通过主钢绳连接冲击锤头。该冲击锤头包括锤柄、锤面2和冲锤锤牙1。锤柄的上部设有主钢绳孔7，锤柄的下部连接锤面2的上表面。锤面2的截面为矩形，该锤面2上设有多个排渣孔8，锤面2的下表面上焊接有多个冲锤锤牙1。

本实施的锤柄包括连接头6和四个爪臂3。连接头6横向开设钢绳检修孔5，从连接头6顶部往下开设与钢绳检修孔5连通的主钢绳孔7，连接头6下部连接四个爪臂3，四个爪臂3的下部连接锤面2。主钢绳穿过主钢绳孔7，通过钢绳检修孔5固定。

每个爪臂3上设有副钢绳孔4。副钢绳绕系在各副钢绳孔4内，用于起吊冲击锤头以及突发状况(掉锤)时打捞锤头。四个爪臂3呈十字型布置。

锤面2的上表面被四个爪臂3分隔成四块区域，每个区域内设有相同数量的排渣孔8。每个区域内设有两个排渣孔。冲锤锤牙为多边棱柱体。

为适应矩形截面抗滑桩形态及泥浆护壁冲击成孔工艺要求，锤面2设计为矩形，锤面上对称预留8个排渣孔，用于冲击破碎后的钻渣排出孔外，排渣孔尺寸根据桩孔尺寸做相应调整。矩形锤面原材料为高锰合金钢，锤柄、锤面均左右均匀布置，保证锤头不产生偏心，从而保证成孔垂直度要求，由于锤头在上下冲进过程中会产生扩孔现象，因此锤面边长比桩孔设计边长短5cm。

为保证冲锤锤牙与锤头焊接可靠性，冲锤锤牙是采用低碳合金钢锻造而成的多边棱柱体，成品锤牙市场采购极为方便，为方便锤头运输，冲锤锤牙一般采用现场临时焊接，焊接时保证在锤面上左右两侧对称布置，且保证锤牙与冲锤锤头接触面满焊，冲锤锤牙间距为15-30cm，冲锤锤牙长度L为15-35cm，一般宽度B为8.5cm，高度为9.5cm，冲锤锤牙具有高硬度、高耐磨性，可以在花岗岩、片麻岩、石灰岩、玄武岩及各种风化岩中顺利钻进。

本实用新型采用体积小巧的冲击钻机做为主体，可适用于各种环境下的矩形抗滑桩施工，尤其适用于旋转挖机等大型设备无法进入施工的山区，本实用新型可采用原CK-2000冲击钻设备，配备本实施例的矩形锤头进行循环冲进，冲进过程中通过矩形锤头垂直落下冲碎土层及岩体，钻渣通过泥浆排出孔外，从而顺利成孔，此方案施工流程如下：平整场地→桩位放样→施做钢筋混凝土锁口→钻机就位→泥浆护壁钻进→清孔→检查成孔质量→下放钢筋笼和导管→二次清孔→水下灌注混凝土→成桩质量检测→下道工序。钻进之前，必须先用粘土造浆进行护壁，泥浆比重小于等于1.25，粘度18-20s，含砂率小于6％，钻进过程中对照岩土工程勘察报告，随时记录孔口溢流出来的渣样，当进入设计地层达到一定深度后验收终孔。冲击钻要求刚开始钻进时低锤密击，冲程0.4-0.6米，并及时加粘土泥浆护壁，使得孔壁挤压密实，直至孔深达到锁口以下3-4米后，加快速度，冲程1.5-2米，转入正常连续冲进。使用本施工装置施工时，需要施做钢筋混泥土锁口，该锁口为与冲击锤头形状相匹配的矩形，高度一般在1.5米左右，基于锁口的导向作用，且冲击锤头初期冲程在0.4-0.6米，冲击锤头在自重落下时不会发生孔偏，进而直接冲击出矩形孔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种矩形抗滑桩机械施工装置，包括冲击钻机机体和冲击锤头，冲击钻机机体通过主钢绳连接冲击锤头，其特征在于，该冲击锤头包括锤柄、锤面和冲锤锤牙，所述锤柄的上部设有主钢绳孔，锤柄的下部连接锤面的上表面，所述锤面的截面为矩形，该锤面上设有多个排渣孔，锤面的下表面上焊接有多个冲锤锤牙。

2.根据权利要求1所述的一种矩形抗滑桩机械施工装置，其特征在于，所述锤柄包括连接头和四个爪臂，所述连接头横向开设钢绳检修孔，从连接头顶部往下开设与钢绳检修孔连通的主钢绳孔，连接头下部连接四个爪臂，四个爪臂的下部连接锤面。

3.根据权利要求2所述的一种矩形抗滑桩机械施工装置，其特征在于，每个爪臂上设有副钢绳孔。

4.根据权利要求2所述的一种矩形抗滑桩机械施工装置，其特征在于，四个爪臂呈十字型布置。

5.根据权利要求2所述的一种矩形抗滑桩机械施工装置，其特征在于，锤面的上表面被四个爪臂分隔成四块区域，每个区域内设有相同数量的排渣孔。

6.根据权利要求5所述的一种矩形抗滑桩机械施工装置，其特征在于，每个区域内设有两个排渣孔。

7.根据权利要求2所述的一种矩形抗滑桩机械施工装置，其特征在于，冲锤锤牙为多边棱柱体。

Images