專(zhuān)利名稱(chēng)：非擠土沉管灌注樁的施工方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樁的施工方法及裝置，特別是一種非擠土沉管灌注樁的施工方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前公開(kāi)的錘擊沉管、振動(dòng)沉管和靜壓沉管，都屬于擠土灌注樁范疇。這種擠土沉管灌注樁有如下缺陷當(dāng)用于飽和粘性土(包括可液化土)時(shí)，在沉管擠土應(yīng)力作用下，引起樁周土沿樁管隆起變形(液化)，對(duì)相鄰樁產(chǎn)生向上的摩擦力。當(dāng)樁身混凝土處于塑狀或初凝時(shí)就會(huì)發(fā)生縮徑、斷樁現(xiàn)象。當(dāng)擠土效應(yīng)引起的超靜孔隙水壓力通過(guò)樁身消散時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致樁頂出水、冒漿，混凝土離析使強(qiáng)度降低。這種由沉打樁管引起的擠土效應(yīng)，對(duì)沉管灌注樁的危害十分嚴(yán)重，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在國(guó)內(nèi)曾有數(shù)百項(xiàng)沉管灌注樁工程因發(fā)生質(zhì)量事故而延誤工期，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。縮徑、斷樁、離析這一沉管灌注樁的質(zhì)量通病，已成為困擾國(guó)內(nèi)工程界的一大技術(shù)難題。國(guó)內(nèi)許多地區(qū)被迫淘汰沉管灌注樁，轉(zhuǎn)而采用造價(jià)較高的其他樁型或地基處理方法。
目前工程上采用的長(zhǎng)螺旋鉆孔泵壓混凝土成樁工藝是一種非擠土灌注樁。但對(duì)于可液化土和靈敏度較高的軟流塑土層，由于無(wú)樁管護(hù)壁，鉆桿旋轉(zhuǎn)排土?xí)r極易對(duì)周?chē)馏w造成擾動(dòng)，亦有串樁、擴(kuò)徑、縮徑等成樁缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在沉管過(guò)程中，不對(duì)周?chē)馏w造成擾動(dòng)的非擠土沉管灌注樁的施工方法，以及提供一種實(shí)施前述施工方法的施工裝置。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明非擠土沉管灌注樁的施工方法，包括如下步驟(1)沉管，土體涌進(jìn)樁管內(nèi)；(2)用鉆桿將樁管內(nèi)的土鉆出；(3)循環(huán)操作步驟(1)(2)至達(dá)到設(shè)計(jì)沉管深度；(4)拔出樁管內(nèi)鉆桿；(5)向樁管內(nèi)灌注混凝土；(6)拔出樁管。
為了提高成樁質(zhì)量，步驟(6)中拔樁管時(shí)用鉆桿壓住樁管內(nèi)的混凝土。
本發(fā)明非擠土沉管灌注樁的施工裝置包括樁管、可進(jìn)出樁管的長(zhǎng)螺旋鉆桿、動(dòng)力裝置和支架，樁管、長(zhǎng)螺旋鉆桿可上下滑動(dòng)的設(shè)置在支架上，所述的動(dòng)力裝置包括控制長(zhǎng)螺旋鉆桿的動(dòng)力頭和樁管壓入裝置。
為了減少振動(dòng)和噪音，所述支架包括底盤(pán)和導(dǎo)向架，所述的樁管壓入裝置為液壓油缸，導(dǎo)向架上有三個(gè)上下排列的可沿導(dǎo)向架上下滑移的梁，動(dòng)力頭和液壓油缸設(shè)置在上梁上，長(zhǎng)螺旋鉆桿上端與動(dòng)力頭連接，液壓油缸的活塞桿頭與中梁連接，上梁和導(dǎo)向架間設(shè)有定位栓，樁管上端固定在下梁上。
為能能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)操作，所述的樁管壓入裝置為鋼絲繩裝置、鏈條裝置或齒條裝置。
為了方便拔長(zhǎng)螺旋鉆桿和樁管，包括通過(guò)卷?yè)P(yáng)控制的長(zhǎng)螺旋鉆桿提升滑輪組和樁管提升滑輪組，兩滑輪組的定滑輪固定在導(dǎo)向架上。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)沖擴(kuò)底作業(yè)，所述的導(dǎo)向架上設(shè)有沖錘擴(kuò)底裝置。
本發(fā)明的有益效果是(1)施工質(zhì)量可靠在沉管過(guò)程中由長(zhǎng)螺旋鉆將土排出，從根本上消除了普通沉管灌注樁的擠土效應(yīng)，解決了易發(fā)生縮徑、斷樁、離析等質(zhì)量通病。同時(shí)避免了長(zhǎng)螺旋鉆孔泵壓混凝土成樁工藝，在軟弱土層中易擾動(dòng)土體，發(fā)生串樁、擴(kuò)徑、縮徑等成樁缺陷。(2)造價(jià)低、承載力高經(jīng)測(cè)算，非擠土沉管灌注樁比預(yù)應(yīng)力管(PHC)樁可降低造價(jià)50％以上；通過(guò)擴(kuò)底工序，可大幅度提高單樁承載力。(3)采用靜壓力沉管、電動(dòng)鉆機(jī)排土，施工過(guò)程無(wú)振動(dòng)、低噪音，是一種環(huán)保型施工方法，適合舊城改造工程或?qū)φ駝?dòng)、噪音有嚴(yán)格限制的工程。(4)根據(jù)設(shè)備能力，本發(fā)明能夠?qū)嵤稄?77～800mm、樁長(zhǎng)24m以?xún)?nèi)的沉管灌注樁的施工。在很大程度上能替代泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁(摩擦樁)和鋼筋混凝土預(yù)制樁。其適用范圍廣，有很大的推廣應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明非擠土沉管灌注樁的施工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、底盤(pán)，2、樁管，3、導(dǎo)向架，4、12、動(dòng)滑輪，5、下梁，6、中梁，7、長(zhǎng)螺旋鉆桿，8、上梁，9、定位栓，10、動(dòng)力頭，11、液壓油缸，13、14、定滑輪。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的一種非擠土沉管灌注樁的施工裝置，包括樁管2、可進(jìn)出樁管2的長(zhǎng)螺旋鉆桿7、底盤(pán)1、導(dǎo)向架3和兩個(gè)液壓油缸11。導(dǎo)向架3固定在底盤(pán)1上，導(dǎo)向架3上有三個(gè)上下排列的可沿導(dǎo)向架3上下滑移的梁，動(dòng)力頭10設(shè)置在上梁8頂面的中部，長(zhǎng)螺旋鉆桿7上端與動(dòng)力頭10連接，長(zhǎng)螺旋鉆桿7可進(jìn)出樁管2，兩液壓油缸11分別設(shè)置在上梁8頂面的兩端，液壓油缸11的活塞桿頭與中梁6連接，上梁8和導(dǎo)向架3間設(shè)有定位栓9，樁管2上端固定在下梁5的底面上。
導(dǎo)向架3上設(shè)置有通過(guò)卷?yè)P(yáng)控制的長(zhǎng)螺旋鉆桿提升滑輪組和樁管提升滑輪組，長(zhǎng)螺旋鉆桿提升滑輪組包括動(dòng)滑輪12和定滑輪13，動(dòng)滑輪12固定在動(dòng)力頭10上，定滑輪13固定在導(dǎo)向架3的上部，樁管提升滑輪組包括動(dòng)滑輪4和定滑輪14，動(dòng)滑輪4固定在下梁5上，定滑輪14固定在導(dǎo)向架3的上部。
一種使用上述裝置的非擠土沉管灌注樁的施工方法，包括如下步驟(1)樁管2對(duì)準(zhǔn)樁位，定位栓9將上梁8固定在導(dǎo)向架3上，啟動(dòng)動(dòng)力頭10電源和液壓油缸11，向下壓動(dòng)中梁6和下梁5并帶動(dòng)樁管2，土體涌進(jìn)樁管2內(nèi)，其壓入深層取決于油缸行程；(2)解除定位栓9，液壓油缸11回程帶動(dòng)動(dòng)力頭10和長(zhǎng)螺旋鉆桿7鉆進(jìn)，將進(jìn)入樁管底端內(nèi)的土鉆出；(3)按上述工序反復(fù)操作，直達(dá)設(shè)計(jì)沉管深度。(4)通過(guò)上梁提升滑動(dòng)組提升動(dòng)力頭10，將長(zhǎng)螺旋鉆桿7拔至下梁5的上方；(5)向樁管2內(nèi)放入鋼筋籠灌注混凝土；(6)拔樁管時(shí)把長(zhǎng)螺旋鉆桿7壓在灌注的混凝土上，通過(guò)下梁提升滑輪組拔管至地面成樁。
本發(fā)明還具有以下特點(diǎn)(1)沉樁管方式，除了液壓油缸壓入樁和以外，還包括采用鋼絲繩壓入、鏈條壓入、齒條壓入等方式。當(dāng)采用這些方式壓入時(shí)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)沉管，同時(shí)可實(shí)施上部排土、下部擠土的施工工藝。(2)本發(fā)明包括在導(dǎo)向架上設(shè)內(nèi)沖錘擴(kuò)底裝置，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)底作業(yè)。同時(shí)能夠?qū)嵤簲U(kuò)樁(擠土式)和靜壓鋼筋混凝土預(yù)制管樁的施工工藝，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用途目的。(3)當(dāng)拔管阻力較大時(shí)可用液壓油缸助拔，解決了初拔力較大，易發(fā)生拔不出樁管的事故。
權(quán)利要求
1.一種非擠土沉管灌注樁的施工方法，其特征在于包括如下步驟(1)沉管，土體涌進(jìn)樁管內(nèi)；(2)用鉆桿將樁管內(nèi)的土鉆出；(3)循環(huán)操作步驟(1)(2)至達(dá)到設(shè)計(jì)沉管深度；(4)拔出樁管內(nèi)鉆桿；(5)向樁管內(nèi)灌注混凝土；(6)拔出樁管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非擠土沉管灌注樁的施工方法，其特征在于步驟(6)中拔樁管時(shí)用鉆桿壓住樁管內(nèi)的混凝土。
3.一種權(quán)利要求1所述非擠土沉管灌注樁的施工方法的施工裝置，其特征在于包括樁管(2)、可進(jìn)出樁管(2)的長(zhǎng)螺旋鉆桿(7)、動(dòng)力裝置和支架，樁管(2)、長(zhǎng)螺旋鉆桿(7)可上下滑動(dòng)的設(shè)置在支架上，所述的動(dòng)力裝置包括控制長(zhǎng)螺旋鉆桿(7)的動(dòng)力頭(10)和樁管壓入裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工裝置，其特征在于所述支架包括底盤(pán)(1)和導(dǎo)向架(3)，所述的樁管壓入裝置為液壓油缸(11)，導(dǎo)向架(3)上有三個(gè)上下排列的可沿導(dǎo)向架(3)上下滑移的梁，動(dòng)力頭(10)和液壓油缸(11)設(shè)置在上梁(8)上，長(zhǎng)螺旋鉆桿(7)上端與動(dòng)力頭(10)連接，液壓油缸(11)的活塞桿頭與中梁(6)連接，上梁(8)和導(dǎo)向架(3)間設(shè)有定位栓(9)，樁管(2)上端固定在下梁(5)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工裝置，其特征在于所述的樁管壓入裝置為鋼絲繩裝置、鏈條裝置或齒條裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的施工裝置，其特征在于包括通過(guò)卷?yè)P(yáng)控制的長(zhǎng)螺旋鉆桿提升滑輪組和樁管提升滑輪組，兩滑輪組的定滑輪固定在導(dǎo)向架(3)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的施工裝置，其特征在于所述的導(dǎo)向架(3)上設(shè)有沖錘擴(kuò)底裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種非擠土沉管灌注樁的施工方法及裝置，本發(fā)明施工方法包括如下步驟(1)沉管，土體涌進(jìn)樁管內(nèi)；(2)用鉆桿將樁管內(nèi)的土鉆出；(3)循環(huán)操作步驟(1)(2)至達(dá)到設(shè)計(jì)沉管深度；(4)拔出樁管內(nèi)鉆桿；(5)向樁管內(nèi)灌注混凝土；(6)拔出樁管。本發(fā)明施工裝置包括樁管、可進(jìn)出樁管的長(zhǎng)螺旋鉆桿、動(dòng)力裝置和支架，樁管、長(zhǎng)螺旋鉆桿可上下滑動(dòng)的設(shè)置在支架上，所述的動(dòng)力裝置包括控制長(zhǎng)螺旋鉆桿的動(dòng)力頭和樁管壓入裝置。本發(fā)明的有益效果是(1)施工質(zhì)量可靠。(2)造價(jià)低、承載力高。(3)施工過(guò)程無(wú)振動(dòng)、低噪音。(4)其適用范圍廣，有很大的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)E02D5/44GK101016744SQ20071001376
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者周廣泉 申請(qǐng)人:山東省機(jī)械施工有限公司