CN2777044Y - 劲芯水泥土组合桩及输送装置 - Google Patents

Abstract

一种劲芯水泥土组合桩及输送装置，包括水泥土桩，芯桩和输送装置，其特征在于：振动装置为大功率大重量的偏心振动锤，在偏心振动锤的外侧设有隔音消音装置，六方套通过法兰螺栓与振动锤连接，芯桩通过易拆卸的连接芯桩装置与偏心振动锤的下侧连接，上端伸入六方套内，连接为一整体。优点在于：偏心振动锤可保证芯桩插到设计深度。六方套可导正芯桩，保证芯桩垂直度，并可一套多用。隔音消音装置降低了噪音，市区施工不扰民。采用吊车起吊振动锤与芯桩的连接体，可以不受水泥土桩施工设备的影响，大大提高施工效率。水泥土桩有多种类型，芯桩尤指钢筋混凝土预制管桩或X型截面的异型桩或工字钢等钢结构。广泛适用于基础桩、护坡桩、抗拔桩及复合地基桩。

Description

劲芯水泥土组合桩及输送装置

技术领域

本实用新型属于建筑地基基础施工中的成桩设备，特别涉及一种劲芯水泥土组合桩及输送装置，用于基础桩、护坡桩、抗拔桩及复合地基桩的施工。

背景技术

目前由于劲芯水泥土组合桩施工简单，质量可靠，技术先进，经济效益明显而受到岩土工程界广大技术施工人员广泛重视，专利技术不断涌现，工程应用也越来越广泛，理论研究越来越深入，施工标准也有不少企业进行了专门的规定。所有这些都证明了这项技术有着强大的生命力，并将有着巨大的发展前景。例如国家知识产权局授权公告号CN2313958Y“一种水泥土复合桩”，其特征是“由强度较低的水泥土桩和强度较大的预制桩体组成，预制桩体插入水泥土桩中”。该复合桩具有如下特点：“不会出现断桩、离析、缩颈等现浇桩常见的质量问题，施工速度快，承载力高，一根直径800mm的水泥土桩内插300mm×300mm的C40钢筋砼桩，承载力可达100T以上；工程造价低，应用广泛，既可用于多层建筑的基础，也可作为基坑支护的护壁桩。”

再如公开号CN1259604A的发明专利“水泥土加强组合桩工法”，“本发明地基加固方法是先在待加固地基桩位以深层搅拌、高压旋喷、压力注浆、喷混干粉等方法制作水泥土桩身，紧接着在尚未固化的水泥土桩身中插钢筋混凝土或全钢结构桩芯，待水泥固化后成水泥土加强组合桩。该地基加固工法成本较低，易于推广，加固效果好，水泥土加强组合桩较同尺寸混凝土桩的竖向承载力可高30％。”该组合桩尤其提出“现浇钢筋混凝土桩芯是先将筒底封闭的桩芯护筒挤入尚未固化的水泥土桩身，然后拨出护筒将结扎好的桩芯钢筋放入被护筒挤压成的桩芯孔内，再浇注混凝土，捣实，养护成钢筋混凝土桩芯加强组合桩。”

新的施工专门设备也在不断涌现。例如公开号CN1167860A的发明专利(申请号97108931.0)“一种水泥土复合桩、其制造方法及专用设备”。再如授权公告号CN2561820Y的实用新型专利(专利号ZL02268919.2)“加筋水泥土变截面复合桩施工设备”。

前一项专利“所采用专用设备是对现有的沉管灌注桩机的改进，在沉管灌注桩基的主架上安装两个滑轮组、两平行的轨道、一个钻杆定位卡、一个予制桩定位卡。

第二项专利(ZL02267819.2)是由不带钻具的搅拌桩机构成，搅拌桩机包括底盘、转盘可调速电机、机架、方形旋喷钻杆组成，桩机的底盘上固定一卷扬机和定滑轮，机架的顶端固定另一定滑轮，钢丝绳的一端固定于卷扬机，另一端通过固定于桩机底盘的定滑轮，固定于机架顶端的定滑轮和固定于横梁另一端的定滑轮后固定于振动锤上。它还包括方形旋喷钻杆，方形旋喷钻杆的龙头通过轮轴挂在链条上，方形旋喷钻杆内有气管和浆管，龙头通过轴承和螺栓，螺母与方形旋喷钻杆联接，方形旋喷钻杆通过螺栓、螺母和方套联接旋喷搅拌钻头。同时可通过振动锤夹具将钢筋混凝土预制桩夹紧，启动卷扬机提升钢筋混凝土预制桩至垂直状态，启动振动锤，利用振动锤的振动力，在桩中心插入钢筋混凝土预制桩至设计标高，完成后插钢筋混凝土预制桩的工作。

以上现有技术未考虑使用目前广泛应用的预制钢筋混凝土管桩以及技术先进的X型异型钢筋混凝土预制桩作芯桩，在成桩施工方法上，采用搅拌或旋喷水泥土桩与后插钢筋混凝土预制桩同机施工，在小型工程中施工有优越性，但这些设备普遍存在的问题是不够灵活，“同机施工”严重影响了施工效率，难以适用于大型工程施工。

发明内容

本实用新型的目的是，设计制作一种劲芯水泥土组合桩及输送装置，除了可以使用上述的深层搅拌、高压旋喷、压力注浆、喷混干粉等常规方法，还可使用搅喷和喷搅方法制作水泥土桩身。所用芯桩除了可以使用上述预制方桩、钢筋混凝土桩芯，还可是钢管桩、工字钢等钢结构，还可使用目前广泛应用的预制钢筋混凝土管桩以及技术先进的X型异型钢筋混凝土预制桩(其截面如图5a)，并可以采用X型异型截面沉管灌注桩方法施工钢筋混凝土或素混凝土硬桩芯。在成桩设备上，采用的输送装置以一个大功率大重量偏心振动锤为核心，振动输送芯桩。采用吊车单独起吊插芯桩。可以完成多种类型桩的大型工程施工。

本实用新型的技术方案是，一种劲芯水泥土组合桩及输送装置，包括水泥土桩，芯桩和输送装置，其输送装置包括一个大功率大重量偏心振动锤、六方套或圆套、易拆卸的连接芯桩装置，六方套通过法兰螺栓与振动锤连接。采用吊车单独起吊插芯桩。

芯桩与水泥土桩身的相互关系可以是：桩芯长度短于水泥土桩身，等于或长于水泥土桩身。如图4a、4b、4c所示。

其输送装置所用的偏心振动锤为大功率大重量(如功率10-60KW，重量1.5-5吨)顶部有供吊车起吊的环，且在振动锤下侧边缘焊有两个连接环；振动锤外表装有LC隔音消音装置。六方套通过法兰螺栓与振动锤下端连接，六方套可依据芯桩的外径尺寸选择、更换。六方套的特点是无论芯桩外型为圆型或方型，甚至为异型均可使用，实现一套多用，同时具有导正功能，该六方套或圆套长度约为0.3～1.5m，常用的为0.4～0.6m，内径常用φ200-φ600mm。起吊芯桩时，采用带有钩子或U型环的钢丝绳，从两侧穿过分别将芯桩捆紧，钢丝绳另一端与振动锤下侧边缘的两个环相连接，确保芯桩安全垂直起吊。

所述的偏心振动锤的下侧和六方套(或圆套)的上端均设有法兰盘并通过螺栓连接，振动锤的侧面设有辅助牵引环。

所述的六方套可依据芯桩的外径尺寸来选择、更换，其特点是无论芯桩外形为圆形或方形甚至异型均可使用，实现一套多用。如确定芯桩外型为圆形时，也可使用圆形套。

所述的芯桩为钢筋混凝土预制桩、钢管桩、工字钢或其他钢结构等，本实用新型用于基础桩、抗拔桩或复合地基桩时，推荐使用预制钢筋混凝土管桩或“X型”桩。用于护坡桩时推荐使用预制管桩或工字钢等刚结构。

所述的易拆卸的连接装置是带有钩子或U型环的2根钢丝绳，所用的钩子或U型环及钢丝绳均与所吊物体的重量、外径大小相匹配，该2根钢丝绳一端通过钢丝卡子与偏心振动锤下侧边缘的连接环相连接，另一端从两侧分别穿过芯桩利用钩子或U型环将芯桩捆紧。

本实用新型的优点在于：选用重量大、功率大的偏心振动锤，可使芯桩插的更深，尤其遇到较硬的地下物时也可保证芯桩能插到设计的深度。同时增加了隔音消音装置降低了噪音，可在市区内施工而不会扰民。采用吊车起吊振动锤与芯桩的连接体，可以不受水泥土桩施工设备的影响，一台装置可满足数台水泥土桩设备施工需要，大大提高了施工效率，跟前述设备相比，预计可提高2-5倍。所用六方套可以方便地拆卸更换，可根据设计选用芯桩的外径尺寸来选用六方套的尺寸，六方套可以适用于圆桩、方桩或异型桩，可以实现一套多用。且该六方套有一定长度，约0.3m-1.5m，可有效地进行导正，保证芯桩不会偏斜，并且居中。

所用钢丝绳上的U型环，施工时没有采用钩子施工效率高，但其更安全，可有效地预防吊车因出现故障抖动钢丝绳使所吊芯桩脱落的事故。操作简便，安全可靠，结构简单，一次性投资少，便于推广使用。可广泛适用于基础桩、基坑支护的护坡桩、抗拨桩及复合地基的桩施工，同时也能克服目前普遍存在的静压预制桩机不能方便地解决边桩角桩的问题。

附图说明

图1是本实用新型劲芯水泥土组合桩及输送装置的结构示意图。

图2是图1的芯桩为预制管桩时的A-A剖面图。

图3是图1的芯桩为X型预制桩时的A-A剖面图。

图4a为芯桩长度短于水泥土桩身的构造示意图。

图4b为芯桩长度等于水泥土桩身的构造示意图。

图4c为芯桩长度长于水泥土桩身的构造示意图。

图5a为芯桩为X型预制桩的劲芯水泥土组合桩的剖面图。

图5b为芯桩为预制管桩的劲芯水泥土组合桩的剖面图。

附图说明：1吊环；2隔音消音装置；3振动锤；4法兰盘；5牵引环；6钢筋连接环；7法兰盘；8联结螺栓；9钢丝绳；10钩子(或U型环)；11六方套；12芯桩。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1所示，本实用新型的劲芯水泥土组合桩及输送装置，输送装置采用一台大功率大重量的偏心振动锤作为加压及振动装置，在振动锤3的外表装有LC隔音消音装置2，振动锤功率可选用10KW～60KW，其中振动锤3可购买现有技术产品，偏心振动锤3的顶部有一吊环1，用于起吊装置及其上的芯桩。辅助牵引绳可系于振动锤侧牵引环5上，通过人操纵牵引绳来帮助保证装置的芯桩安放的垂直度。偏心振动锤3的下侧底座的法兰盘4、7通过联结螺栓8与六方套11上端的法兰盘联结。六方套的作用主要是固定芯桩并对其导正。在偏心振动锤3的下部焊有钢筋连接环6，钢丝绳9和钩子(或U型环)10作为易拆卸的吊桩装置，二根钢丝绳9分别绕过芯桩12并将其捆紧，其长度可调，保证芯桩12上端进入六方套11内，从而形成一个整体。

如图2所示，芯桩为预制管桩。

如图3所示，芯桩为X型预制桩。

如图4a所示，为芯桩长度短于水泥土桩身，如图4b所示，为芯桩长度等于水泥土桩身，如图4c所示，为芯桩长度长于水泥土桩身。

如图5a所示，为芯桩为X型预制桩的劲芯水泥土组合桩的剖面图，如图5b所示，为芯桩为预制管桩的劲芯水泥土组合桩的剖面图。

本实用新型的劲芯水泥土组合桩及输送装置工作时，在搅拌桩机或旋喷桩机等完成水泥土桩后，先将钻机移离孔口，并将孔口工作面清理干净，再利用吊车起吊偏心振动锤3连同芯桩12，将芯桩插入刚制成的水泥土桩中，利用其自重下去一部分后，开动振动锤3，将芯桩下到设计的深度，如需接桩时，可在孔口将下段芯桩固定，将上段芯桩置于其上，进行焊接，完成焊接后再继续下沉，达设计深度即完成劲芯水泥土桩施工。待水泥土桩凝固后即形成劲芯水泥土组合桩。

本实用新型特别适合于成桩直径φ300mm～φ1200mm的基础桩、抗拨桩、基坑支护护坡桩及复合地基桩。尤其适用于软土地基的施工。用于基坑支护护坡桩时可以将止水帷幕止水与支护桩合二为一。大大拓宽其应用范围。

Claims (7)

1、一种劲芯水泥土组合桩及输送装置，包括水泥土桩，芯桩和输送装置，其输送装置包括振动装置、六方套、及易拆卸的连接芯桩装置，芯桩通过易拆卸的连接芯桩装置与偏心振动锤的下侧连接，上端伸入六方套内，连接为一整体，其特征在于：振动装置为大功率大重量的偏心振动锤，在偏心振动锤的外侧设有隔音消音装置，六方套通过法兰螺栓与振动锤连接，芯桩通过易拆卸的连接芯桩装置与偏心振动锤的下侧连接，上端伸入六方套内，连接为一整体。

2、根据权利要求1所述的劲芯水泥土组合桩及输送装置，其特征在于：所述的偏心振动锤的下侧和六方套的上端均设有法兰盘并通过螺栓连接。

3、根据权利要求1所述的劲芯水泥土组合桩及输送装置，其特征在于：所述的芯桩形状为圆形、方形或异型。

4、根据权利要求1所述的劲芯水泥土组合桩及输送装置，其特征在于：所述的易拆卸的连接芯桩装置为带有钩子或U型环的2根钢丝绳，该2根钢丝绳一端固定在振动锤下侧边缘的连接环上，另一端分别从两侧绕过芯桩，将芯桩捆紧。

5、根据权利要求1所述的劲芯水泥土组合桩及输送装置，其特征在于：所述的偏心振动锤的下侧边缘设有两个连接环，侧面设有辅助牵引环。

6、根据权利要求1所述的劲芯水泥土组合桩及输送装置，其特征在于：所述的隔音消音装置为LC隔音消音装置。

7、根据权利要求1所述的劲芯水泥土组合桩及输送装置，其特征在于：所述的芯桩为钢筋混凝土预制管桩或X型截面的异型桩或工字钢结构。

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