CN218880845U - 一种组合斜桩撑施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基坑支护工程领域中的一种组合斜桩撑施工装置，该施工装置包括机架、转动装置、斜桩连接、钻杆、斜桩、搅拌头、注浆管、注浆装置、搅拌头连接九部分，通过斜桩连接将斜桩固定在机架上，搅拌头是具备将土体搅动破碎功能的构件，转动装置通过钻杆与搅拌头连接，注浆管的一端与注浆装置连接，注浆管的另一端与钻杆或斜桩连接，本实用新型将待施工的斜桩作为施工装置的一部分，斜桩在施工的过程中不转动，可用以连接注浆管，施工完成后，搅拌头留在桩内形成加劲体，承载力高，施工速度快，施工质量可靠。

Description

一种组合斜桩撑施工装置

技术领域

本实用新型涉及基坑支护工程领域中的一种组合斜桩撑施工装置。

背景技术

组合斜桩撑(Composite Inclined Pile Struct，简称CIP)是将劲性桩(包括预制钢筋混凝土桩、钢桩)设置于向基坑内侧倾斜施工的水泥土加固体内，形成组合斜桩作为基坑支撑结构。水泥土加固体是将土体破碎后注入水泥浆而形成复合体材料，可以是水泥土搅拌桩、高压旋喷桩或超高压喷浆形成的水泥土复合体(如MJS)、注浆加固后土体等，本设计者在2010年12月提出的技术方案解决了组合斜桩撑中的斜桩与水泥土加固体横截面对心问题(专利申请号：2010105853341)。组合斜桩撑与组合锚杆主要的差别在于组合锚杆中的杆件是抗拉构件，对构件的长细比没有要求，而组合斜桩撑是抗压构件，对杆件的长细比有所限制，因此组合斜桩撑中斜桩构件横截面尺寸较大，斜向施工有一定难度，利用水泥土在凝固前成流态，凝固后强度高于土体的特性，将水泥土桩与预制桩结合使用，一方面大幅度降低斜桩插入施工难度，另一方面大幅度提高水泥土凝固后斜桩轴向承载力。2015年4月，本设计人设计了斜桩撑基坑支护的构造形式(专利申请号：2015202003466)。2016年6月，本设计人设计了组合斜桩撑基坑支护结构(专利申请号：2016206755781)。目前施工组合斜桩撑的施工设备主要是先在土体中施工水泥土加固体并在水泥土加固体中设置导向杆，然后采用静压或振动方式将预制桩套在导向杆上插入水泥土加固体中。该种施工设备施工速度较慢，施工时需要的人工用量较大，有进一步改进的需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种组合斜桩撑施工装置，该种施工装置易于安装，施工速度快，施工质量好，造价低。

该组合斜桩撑施工装置包括机架、转动装置、斜桩连接、钻杆、斜桩、搅拌头、注浆管、注浆装置、搅拌头连接九部分，其中的机架是提供反力并具备控制斜桩入土位置与方向功能的装置，转动装置是具备带动钻杆转动功能的装置，斜桩连接是将斜桩固定在机架上的部件，斜桩是倾斜插入土体的预制构件，搅拌头是具备将土体搅动破碎功能的构件，注浆管是空心管状构件，注浆装置是具备将流体注入土体功能的装置，搅拌头连接是将搅拌头与钻杆连接并具备传递扭矩功能的构件组合，转动装置通过钻杆与搅拌头连接，注浆管的一端与注浆装置连接，注浆管的另一端与钻杆或斜桩连接。

在上述的组合斜桩撑施工装置中，上述的机架是挖机、机械手、吊车、打桩机中的一种或几种组合。

在上述的组合斜桩撑施工装置中，上述的搅拌头连接是一种具备使钻杆与搅拌头沿钻杆轴线方向相对滑动且阻止相对转动功能的构件组合。

在上述的组合斜桩撑施工装置中，上述的搅拌头通过搅拌头连接与斜桩牢固连接。

在上述的组合斜桩撑施工装置中，上述的注浆管沿斜桩长度方向布设，并与上述的斜桩连接。

在上述的组合斜桩撑施工装置中，上述的搅拌头包括搅拌翼与搅拌头旋转轴两部分，搅拌翼固定在搅拌头旋转轴上。

在上述的组合斜桩撑施工装置中，上述的搅拌头连接包括插槽、插榫、套管、套管连接与下移挡板五部分，其中的插槽与插榫是相互套接的一组构件，且插槽与插榫套接后是一组沿钻杆轴向方向具有相对滑动且阻止相对转动功能的构件组合，插槽与插榫分别与钻杆、搅拌头中的一个构件牢固连接，其中的套管位于搅拌头旋转轴的外侧，下移挡板与搅拌头旋转轴连接，下移挡板位于套管的上部，套管通过套管连接与斜桩连接。

在上述的组合斜桩撑施工装置中，上述的钻杆外侧连接有钻杆限位环。

本实用新型设计的组合斜桩撑施工装置，将待施工的斜桩作为施工装置的一部分，斜桩在施工的过程中不转动，可用以连接注浆管，施工完成后，搅拌头留在桩内形成加劲体，承载力高，施工速度快，施工质量可靠。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例所用的一种组合斜桩撑施工装置结构构造示意图；

图2为本实用新型的一个实施例所用的一种组合斜桩撑施工装置搅拌头位置构造示意图；

图3为本实用新型的一个实施例所用的一种组合斜桩撑施工装置的搅拌头连接中的一种插槽构造示意图；

图4为本实用新型的一个实施例所用的一种组合斜桩撑施工装置的搅拌头连接中的一种插榫构造示意图；

图5为本实用新型的一个实施例所用的一种组合斜桩撑施工装置的一种搅拌头连接构造示意图；

图6为本实用新型的一个实施例所用的一种组合斜桩撑施工装置的钻杆限位器构造示意图。

具体实施方式

附图标记说明：1-机架；2-转动装置；3-斜桩连接；4-钻杆；5-斜桩；6-搅拌头；7-注浆管；8-注浆装置；9-搅拌头连接；10-振动装置；11-插槽构件；12-下移挡板；13-套管连接；14-插榫；15-搅拌翼；16-套管；17-插槽；18-搅拌头转动轴；19-钻杆限位环。

作为本实用新型的一个实施例，下面结合图1～图6，介绍本实用新型的一种组合斜桩撑施工装置及其使用方法。本实用新型的组合斜桩撑施工装置包括机架、转动装置、斜桩连接、钻杆、斜桩、搅拌头、注浆管、注浆装置、搅拌头连接九部分，其中的机架是提供反力并具备控制斜桩入土位置与方向功能的装置，机架可以是挖机、机械手、吊车、打桩机中的一种或几种组合，也可以利用现有的压桩机等自行走装置作为机架，机架可以与基坑围护的挡土构件连接，以提供较大的施工反力，并减小机架的体积与重量。转动装置是具备带动钻杆转动功能的装置，转动装置可以是电动机或液压驱动装置。斜桩连接是将斜桩固定在机架上的部件，斜桩连接可以是夹具，也可以利用螺栓与构件的组合作为斜桩连接，即通过螺栓与构件将斜桩与机架连接。斜桩是倾斜插入土体的预制构件，在本实施例中，斜桩可以是钢管桩，也可以是预制钢筋混凝土桩。搅拌头是具备将土体搅动破碎功能的构件，在本实施例中，搅拌头可以是各中形式的搅拌桩施工装置上的搅拌头，也可以钻孔施工所用的钻头。在本实施例中，搅拌头包括搅拌头转动轴与搅拌翼两部分，如图2所示。注浆管是空心管状构件，注浆装置是具备将流体注入土体功能的装置。搅拌头连接是将搅拌头与钻杆连接并具备传递扭矩功能的构件，在本实施例中，搅拌头连接包括插槽、插榫、套管、套管连接与下移挡板五部分，其中的插槽与插榫是相互套接的一组构件，插槽与插榫相互套接后，构成一组沿钻杆轴向方向具有相对滑动且阻止相对转动功能的构件组合。在本实施例中，插槽设计为位于插槽构件上的长方形的孔洞，如图3所示，相应的插榫设计为横截面为长方形的杆件，如图4所示。插槽与插榫分别与钻杆、搅拌头牢固连接，当插榫插入插槽后，插榫将跟随插槽一起旋转，从而传递来自钻杆的扭矩，带动搅拌头转动。在本实施例中，将套管设置在搅拌头旋转轴的外侧，并通过套管连接，将套管与斜桩连接，以约束搅拌头在钻进过程中晃动幅度，并在搅拌头转动轴上设置下移挡板，使下移挡板位于套管的上部，且套管与斜桩连接，以预防搅拌头在钻进过程中脱离钻杆而遗失在土中。在本实施例中，可在机架上设置夹具，通过夹具与斜桩连接。转动装置通过钻杆与搅拌头连接，注浆管的一端与注浆装置连接，注浆管的另一端与钻杆或斜桩连接。在本实施例中，注浆管可以分段设置，与斜桩连接段采用钢管，其余段用软管连接。在本实施例中，搅拌头连接可设置为具备使钻杆与搅拌头沿钻杆轴线方向相对滑动功能的构件组合，可设置为如图2所示的构造，即在钻杆的下端设置如图2与图3所示的插槽构件，在插槽构件的内部设置横截面为方形的插槽；将搅拌头设计为由搅拌翼与搅拌头转动轴两部分组成，在搅拌头转动轴的上部设置横截面为方形的插榫，如图4所示，并使得插榫能够插入插槽内，且使得插榫须随着插槽一起转动。在本实施例中，也可将插槽与插榫的横截面形状设置为多边形。在本实施例中，搅拌头连接可设计为包括套管、套管连接与下移挡板三部分组成的结构，如图2与图5所示，其中的套管套在搅拌头转动轴的外侧，并使得搅拌头转动轴可以在套管内转动，可采用一侧与套管焊接，另一侧与斜桩焊接的构件作为套管连接，下移挡板可以与搅拌头转动轴焊接，并设置在套管的上方，下移挡板的外轮廓应全部或部分大于套管内径，以便在施工过程中防止搅拌头与斜桩脱落。在本实施例中，可以在钻杆的外侧间隔布设如图6所示的钻杆限位器。如图6所示的钻杆限位器包括套管连接与钻杆限位环两部分，其中的套管连接内侧与钻杆焊接，外侧与钻杆限位环焊接，这样可解决钻杆在斜桩内侧转动时摆动幅度过大问题。在本实施例中，可以在斜桩上连接振动装置，通过振动装置的振动增加斜桩沉入土体的作用力，并减小土体阻力。本实施例的以下部分，结合图1～图6，主要介绍本实用新型的一种组合斜桩撑施工装置使用方法。第一步，将钻杆放置于斜桩内，将斜桩与机架连接，将转动装置与钻杆连接，用搅拌头连接将搅拌头与钻杆连接，并将注浆管安装在斜桩上，将注浆管与注浆装置连接。完成第一步，进入第二步。在步骤中，将搅拌头插入土体，开启转动装置，通过钻杆带动搅拌头转动，使搅拌头在插入土体的同时将士体破碎，并将斜桩连同钻杆、注浆管一起插入土体中，一边钻进，一边注水泥浆或水，直至斜桩沉入土体达到预定位置。在本步骤中，可以使斜桩连同钻杆、注浆管、搅拌头上下往复运动，增加搅拌次数与注浆量，提高施工质量。完成第二步，进入第三步。在本步骤中，解除斜桩与机架之间的连接，将转动装置并连同钻杆拔出再使用。在本步骤中，也可将钻杆留在土体中作为受力结构的一部分。

本专利包括但不限于本领域内专业人士可替代使用的其他施工装置。

Claims (8)

1.一种组合斜桩撑施工装置，其特征是包括机架、转动装置、斜桩连接、钻杆、斜桩、搅拌头、注浆管、注浆装置、搅拌头连接九部分，其中的机架是提供反力并具备控制斜桩入土位置与方向功能的装置，转动装置是具备带动钻杆转动功能的装置，斜桩连接是将斜桩固定在机架上的部件，斜桩是倾斜插入土体的预制构件，搅拌头是具备将土体搅动破碎功能的构件，注浆管是空心管状构件，注浆装置是具备将流体注入土体功能的装置，搅拌头连接是将搅拌头与钻杆连接并具备传递扭矩功能的构件组合，转动装置通过钻杆与搅拌头连接，注浆管的一端与注浆装置连接，注浆管的另一端与钻杆或斜桩连接。

2.根据权利要求1所述的组合斜桩撑施工装置，其特征是上述的机架是挖机、机械手、吊车、打桩机中的一种。

3.根据权利要求1所述的组合斜桩撑施工装置，其特征是上述的搅拌头连接是一种具备使钻杆与搅拌头沿钻杆轴线方向相对滑动且阻止相对转动功能的构件组合。

4.根据权利要求1所述的组合斜桩撑施工装置，其特征是上述的搅拌头通过搅拌头连接与斜桩牢固连接。

5.根据权利要求1所述的组合斜桩撑施工装置，其特征是上述的注浆管沿斜桩长度方向布设，并与上述的斜桩连接。

6.根据权利要求1所述的组合斜桩撑施工装置，其特征是上述的搅拌头包括搅拌翼与搅拌头旋转轴两部分，搅拌翼固定在搅拌头旋转轴上。

7.根据权利要求1所述的组合斜桩撑施工装置，其特征是上述的搅拌头连接包括插槽、插榫、套管、套管连接与下移挡板五部分，其中的插槽与插榫是相互套接的一组构件，且插槽与插榫套接后是一组沿钻杆轴向方向具有相对滑动且阻止相对转动功能的构件组合，插槽与插榫分别与钻杆、搅拌头中的一个构件牢固连接，其中的套管位于搅拌头旋转轴的外侧，下移挡板与搅拌头旋转轴连接，下移挡板位于套管的上部，套管通过套管连接与斜桩连接。

8.根据权利要求1所述的组合斜桩撑施工装置，其特征是上述的钻杆外侧连接有钻杆限位环。

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