一種套筒式組合打樁機(jī)及其打樁方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種打樁技術(shù)，具體公開了一種套筒式組合打樁機(jī)及其打樁方法，其特征在于，包括安裝在履帶底盤的平臺，安裝在平臺上的導(dǎo)軌立柱、立柱支撐桿、進(jìn)料卷揚(yáng)機(jī)、具有前卷筒和后卷筒的雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，設(shè)置在導(dǎo)軌立柱頂端的滑輪架，與導(dǎo)軌立柱上的導(dǎo)軌滑動配合的柴油錘、與柴油錘連接的樁柱，間隙配合在樁柱上的套筒，固定在套筒上部的振動錘；所述振動錘的左右兩端設(shè)有吊耳；所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒上纏繞后卷筒鋼纜，后卷筒鋼纜牽引柴油錘；所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒上纏繞振動錘起吊鋼纜，振動錘起吊鋼纜通過一個(gè)省力滑輪組牽引振動錘。
【專利說明】一種套筒式組合打粧機(jī)及其打粧方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于打樁【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種套筒式組合打樁機(jī)及其打樁方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑工地的打樁施工中，主要有三種打樁方法，第一種是柴油錘打樁法，此種方法的工作原理是利用柴油燃燒爆炸來推動活塞并沖擊樁頭，使樁柱沉入地下，此種方法適用于打各種預(yù)制樁和灰土擠密樁。第二種是振動錘打樁法，此種方法主要是利用高速轉(zhuǎn)動的偏心輪引起的激振，振動通過剛性連接的樁帽傳到樁柱上，使土壤顆粒發(fā)生位移，從而減少土壤與預(yù)制樁或管樁表面間的摩擦阻力，使預(yù)制樁或管樁在重力以及卷揚(yáng)機(jī)反壓力作用下下沉。第三種螺旋成孔灌注樁法，此種方法主要通過鉆桿與鉆機(jī)頭的自重及螺旋鉆的軸向壓力，使螺旋鉆桿慢慢鉆入土中，并排出土壤。達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，抽出鉆桿，并向鉆孔灌入混凝土，混凝土凝結(jié)后形成樁柱。
[0003]使用柴油錘打預(yù)制樁時(shí)，必須保證預(yù)制樁的豎直，如果預(yù)制樁在打樁過程中發(fā)生歪斜，樁體很容易斷裂。而且如果預(yù)制樁所需量非常大或者樁體所要求的直徑比較大時(shí)，預(yù)制樁的安全運(yùn)輸也將成為一個(gè)難題。
[0004]振動錘打樁也會遇到樁柱的粗細(xì)和運(yùn)輸?shù)膯栴}，而且振動錘并不適合打較粗的平底粧。
[0005]螺旋桿打樁是先打出一個(gè)樁孔，然后給樁孔灌入混凝土，混凝土凝固后形成樁柱，必要時(shí)，還需先給樁孔中先放入鋼筋籠，再灌入混凝土，增加樁柱強(qiáng)度。然而，由于樁孔非常深，螺旋桿拔出樁孔后，由于土壤壓力，往往會發(fā)生縮孔現(xiàn)象，比如螺旋桿制成的樁孔直徑為600mm,縮孔后只剩500mm左右直徑。
[0006]為解決以上問題，常用的方式是利用套筒式打樁機(jī)，它在給樁孔灌注混凝土前可以有效保護(hù)樁孔直徑。不過現(xiàn)有的套筒式打樁機(jī)不便于直接往樁孔中加入鋼筋籠，而且依賴預(yù)制樁尖，如果預(yù)制樁尖遇到硬物發(fā)生破損，則打樁失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種套筒式組合打樁機(jī)及其打樁方法，它不需要預(yù)制樁尖，可以避免樁孔發(fā)生縮徑，而且樁孔打好后便于往樁孔中加入鋼筋籠提高灌樁強(qiáng)度，樁架利用率高，可提高施工效率。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0009]技術(shù)方案一:
[0010]一種套筒式組合打樁機(jī)，其特征在于，包括安裝在履帶底盤的平臺，安裝在平臺上的導(dǎo)軌立柱、立柱支撐桿、進(jìn)料卷揚(yáng)機(jī)、具有前卷筒和后卷筒的雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，設(shè)置在導(dǎo)軌立柱頂端的滑輪架，與導(dǎo)軌立柱上的導(dǎo)軌滑動配合的柴油錘、與柴油錘連接的樁柱，間隙配合在樁柱上的套筒，固定在套筒上部的振動錘；所述振動錘的左右兩端設(shè)有吊耳；所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒上纏繞后卷筒鋼纜，后卷筒鋼纜牽引柴油錘；所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒上纏繞振動錘起吊鋼纜，振動錘起吊鋼纜通過一個(gè)省力滑輪組牽引振動錘。
[0011]本發(fā)明的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于:
[0012]所述滑輪架上設(shè)有送料卷揚(yáng)機(jī)定滑輪、振動錘起吊定滑輪、柴油錘繞組定滑輪；所述平臺上設(shè)有前導(dǎo)向滑輪和后導(dǎo)向滑輪；所述柴油錘頂部設(shè)有一對柴油錘繞組動滑輪，所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒上纏繞的后卷筒鋼纜繞過后導(dǎo)向滑輪后沿導(dǎo)軌立柱向上導(dǎo)入定滑輪架，再依次交叉繞過柴油錘繞組動滑輪和柴油錘繞組定滑輪，后卷筒鋼纜的終端固定在定滑輪架上；所述省力滑輪組分為定滑輪組和動滑輪組，省力滑輪組的定滑輪組設(shè)置在導(dǎo)軌立柱上；所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒上纏繞的前卷筒鋼纜繞過前導(dǎo)向滑輪后沿導(dǎo)軌立柱向上進(jìn)入省力滑輪組，再依次交叉繞過省力滑輪組的定滑輪組和動滑輪組，前卷筒鋼纜的終端固定在省力滑輪組的定滑輪組上；省力滑輪組的動滑輪組上設(shè)有用于牽引振動錘起吊鋼纜的牽引定滑輪，振動錘起吊鋼纜的中部繞過所述定滑輪后，其兩端分別牽引振動錘左右兩端的吊耳；所述進(jìn)料卷揚(yáng)機(jī)上纏繞的吊料鋼纜繞過滑輪架上的送料卷揚(yáng)機(jī)定滑輪后沿導(dǎo)軌立柱下垂，吊料鋼纜終端設(shè)有吊鉤。
[0013]所述振動錘中部設(shè)有與套筒相配合的安裝孔，所述套筒上設(shè)有法蘭，振動錘通過安裝孔套裝在套筒上，振動錘底部與法蘭連接，套筒上的法蘭下方還設(shè)有通向套筒內(nèi)部的進(jìn)料斗。
[0014]所述套筒上邊沿與柴油錘底部緊靠，套筒下邊沿低于樁柱底部。
[0015]技術(shù)方案二:
[0016]一種打樁方法，基于上述一種套筒式組合打樁機(jī)，其特征在于，包括以下步驟:
[0017]S1:用雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒和前卷筒分別釋放后卷筒鋼纜和前卷筒鋼纜，將柴油錘以及樁柱、振動錘以及套筒同步下放至打樁位置，保持套筒頂部接觸柴油錘底部；
[0018]S2:停止雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，松弛后卷筒鋼纜和前卷筒鋼纜，開啟振動錘和柴油錘進(jìn)行打樁，打樁至設(shè)計(jì)深度；
[0019]S3:開啟雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，用雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒回收后卷筒鋼纜，將柴油錘以及樁柱提升，直至樁柱下端脫離套筒上端；
[0020]S4:用送料卷揚(yáng)機(jī)提升提前預(yù)備好的鋼筋籠，將鋼筋籠放入套筒中；
[0021]S5:將混凝土從進(jìn)料斗泵入套筒中，同時(shí)開啟振動錘和雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，用前卷筒回收前卷筒鋼纜，利用振動錘起吊鋼纜逐步提升套筒，使套筒重新套入樁柱。
[0022]本發(fā)明的有益效果是，通過柴油錘將樁柱與套筒一起打入地下，同時(shí)安裝在套筒上的振動錘進(jìn)行輔助打樁，打好樁后利用雙筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒將樁柱從嵌入地下的套筒中提出，避免了樁孔的縮徑問題。還不妨礙將鋼筋籠放入由套筒保護(hù)的樁孔中，再灌入混凝土，增加了灌樁的強(qiáng)度。灌入混凝土?xí)r可同時(shí)用雙筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒提出套筒，套筒上的振動錘也有助于提出套筒和混凝土的墊實(shí)，避免了灌樁時(shí)留下孔洞。提出套筒后套筒與樁柱再次套裝，也可刮出套筒內(nèi)部粘上的混凝土。提出套筒后即可進(jìn)行下一個(gè)打樁施工，明顯提高了打樁質(zhì)量以及打樁效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明加以進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]圖1是本發(fā)明的一種套筒式組合打樁機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖；[0025]圖2是圖1中的組合打樁機(jī)的樁柱與套筒的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖3是圖1中的組合打樁機(jī)的纜線纏繞圖。
[0027]在以上圖中:1、平臺；2、履帶底盤；3、導(dǎo)軌立柱；4、立柱支撐桿；5、滑輪架；6、柴油錘；7、振動錘；8、套筒；9、柴油錘繞組動滑輪；10、吊耳；11、法蘭；12、進(jìn)料斗；13、樁柱；14、后卷筒；15、前卷筒；16、送料卷揚(yáng)機(jī)；17、省力滑輪組；18、前卷筒鋼纜；19、振動錘起吊鋼纜；20、后卷筒鋼纜；21、前導(dǎo)向滑輪；22、后導(dǎo)向滑輪；23、送料卷揚(yáng)機(jī)滑輪；24、振動錘起吊定滑輪；25、柴油錘繞組定滑輪；26、吊料鋼纜；27、牽引定滑輪。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參考圖1，是發(fā)明的一種套筒式組合打樁機(jī)，它的平臺(I)安裝在履帶底盤(2)上，在平臺(I)上設(shè)有導(dǎo)軌立柱(3)、立柱支撐桿(4)、雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)、進(jìn)料卷揚(yáng)機(jī)。在導(dǎo)軌立柱
(3)的頂端設(shè)有滑輪架(5)，導(dǎo)軌立柱(3)上的導(dǎo)軌與柴油錘(6)滑動配合。
[0029]參考圖2，柴油錘(6)與樁柱(13)連接，在樁柱(13)上套裝有套筒(8)，在套筒(8)上固定有振動錘(7)，振動錘(7)的左右兩端設(shè)有吊耳(10)。雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)上纏繞后卷筒鋼纜(20)，后卷筒鋼纜(20)牽引柴油錘出)。雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒(15)上纏繞振動錘起吊鋼纜(19)，振動錘起吊鋼纜(19)通過一個(gè)省力滑輪組(17)牽引振動錘⑵。
[0030]參考圖3，滑輪架(5)上設(shè)有送料卷揚(yáng)機(jī)定滑輪(23)、振動錘起吊定滑輪(24)、柴油錘繞組定滑輪(25)。平臺(I)上設(shè)有前導(dǎo)向滑輪(21)和后導(dǎo)向滑輪(22)。柴油錘(6)頂部設(shè)有一對柴油錘繞組動滑輪(9)，雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)上纏繞的后卷筒鋼纜(20)繞過后導(dǎo)向滑輪(22)后沿導(dǎo)軌立柱(3)向上導(dǎo)入定滑輪架(5)，再依次交叉繞過柴油錘繞組動滑輪(9)和柴油錘繞組定滑輪(25)，這樣就形成一個(gè)省力滑輪組。后卷筒鋼纜(20)的終端固定在定滑輪架(5)上。雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)回收或釋放后卷筒鋼纜(20)，從而牽引柴油錘繞組定滑輪(25)以及柴油錘(6)移動。
[0031]省力滑輪組(17)分為定滑輪組和動滑輪組，省力滑輪組(17)的定滑輪組固定在導(dǎo)軌立柱(3)上。雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒(15)上纏繞的前卷筒鋼纜(18)繞過前導(dǎo)向滑輪(21)后沿導(dǎo)軌立柱(3)向上進(jìn)入省力滑輪組(17)，再依次交叉繞過省力滑輪組(17)的定滑輪組和動滑輪組，前卷筒鋼纜(18)的終端固定在省力滑輪組(17)的定滑輪組上。省力滑輪組(17)的動滑輪組上設(shè)有用于牽引振動錘起吊鋼纜(19)的牽引定滑輪(27)，振動錘起吊鋼纜(19)的中部繞過牽引定滑輪(27)后，其兩端分別牽引振動錘(7)左右兩端的吊耳(10)。雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒(15)回收或釋放前卷筒鋼纜(18)，可牽引省力滑輪組(17)的動滑輪組移動，從而間接牽引動滑輪組上設(shè)置的振動錘起吊鋼纜(19)和振動錘(7)移動。
[0032]進(jìn)料卷揚(yáng)機(jī)(16)上纏繞的吊料鋼纜(26)繞過滑輪架(5)上的送料卷揚(yáng)機(jī)定滑輪
(23)后沿導(dǎo)軌立柱(3)下垂，吊料鋼纜(26)終端設(shè)有吊鉤。
[0033]其中，振動錘(7)固定在套筒(8)上，具體是，振動錘(7)中部設(shè)有與套筒(8)相配合的安裝孔，套筒(8)上設(shè)有法蘭(11)，振動錘(7)通過安裝孔套裝在套筒(8)上，振動錘(7)底部與法蘭(11)連接。
[0034]為了能確保混凝土的注入，套筒⑶上法蘭(11)下方還設(shè)有通向套筒⑶內(nèi)部的進(jìn)料斗(12)。
[0035]套筒(8)在柴油打樁機(jī)進(jìn)行打樁時(shí)必須與樁柱(13)聯(lián)動，套筒(8)上邊沿與柴油錘(6)底部緊靠。套筒(8)下邊沿低于樁柱(13)底部200~400_，這樣可避免樁孔內(nèi)會進(jìn)入積水。
[0036]采用以上套筒式組合打樁機(jī)再使用以下具體打樁方法:
[0037]I):用雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)和前卷筒(15)分別釋放后卷筒鋼纜(20)和前卷筒鋼纜(18)，將柴油錘(6)以及樁柱(13)、振動錘(7)以及套筒(12)同步下放至打樁位置，保持套筒(12)頂部接觸柴油錘(6)底部。在此步驟中，一定要保持導(dǎo)軌立柱(3)的豎直。
[0038]2):停止雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，松弛后卷筒鋼纜(20)和前卷筒鋼纜(18)，開啟振動錘(7)和柴油錘(6)進(jìn)行打樁，打樁至設(shè)計(jì)深度。
[0039]3):開啟雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，用雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)回收后卷筒鋼纜(20)，將柴油錘(6)以及樁柱(13)提升，直至樁柱(13)下端脫離套筒(8)上端5m以上距離。
[0040]4):用送料卷揚(yáng)機(jī)(16)提升提前預(yù)備好的鋼筋籠，將鋼筋籠放入套筒(8)中。雖然鋼筋籠與被雙筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)提起的樁柱(13)在空間上有些干涉，但是鋼筋籠具有彈性，可以被暫時(shí)被折彎曲，等鋼筋籠被完全下放入套筒(12)之后，鋼筋籠恢復(fù)筆直，不影響灌樁效果。
[0041]5):將混凝土從進(jìn)料斗(12)泵入套筒(8)中，同時(shí)開啟振動錘(7)和雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，用前卷筒(15)回收前卷筒鋼纜(18)，利用振動錘起吊鋼纜(19)逐步提升套筒(8)，使套筒(8)重新套入樁柱(13)。樁柱(13)也可順便刮出套筒(8)內(nèi)部粘上的混凝土。此時(shí)與套筒⑶外徑相同的樁孔內(nèi)部灌滿了混凝土，混凝土凝固后，就會成為鋼筋混凝土樁柱。
[0042]以上步驟完成后，既可以將本發(fā)明的套筒式自合打樁機(jī)移動至進(jìn)行下一個(gè)打樁位置重復(fù)以上步驟打樁。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的一種套筒式組合打樁機(jī)及其打樁方法明顯提高了打樁質(zhì)量以及打樁效率。
[0043] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種套筒式組合打樁機(jī)，其特征在于，包括安裝在履帶底盤(2)的平臺(1)，安裝在平臺(I)上的導(dǎo)軌立柱(3)、立柱支撐桿(4)、進(jìn)料卷揚(yáng)機(jī)(16)、具有前卷筒(15)和后卷筒(14)的雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，設(shè)置在導(dǎo)軌立柱(3)頂端的滑輪架(5)，與導(dǎo)軌立柱(3)上的導(dǎo)軌滑動配合的柴油錘(6)、與柴油錘(6)連接的樁柱(13)，間隙配合在樁柱(13)上的套筒(8)，固定在套筒⑶上部的振動錘(7);所述振動錘(7)的左右兩端設(shè)有吊耳(10);所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)上纏繞后卷筒鋼纜(20)，后卷筒鋼纜(20)牽引柴油錘(6);所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒(15)上纏繞振動錘起吊鋼纜(19)，振動錘起吊鋼纜(19)通過一個(gè)省力滑輪組(17)牽引振動錘(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種套筒式組合打樁機(jī)，其特征在于，所述滑輪架(5)上設(shè)有送料卷揚(yáng)機(jī)定滑輪(23)、振動錘起吊定滑輪(24)、柴油錘繞組定滑輪(25);所述平臺(I)上設(shè)有前導(dǎo)向滑輪(21)和后導(dǎo)向滑輪(22);所述柴油錘(6)頂部設(shè)有一對柴油錘繞組動滑輪(9)，所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)上纏繞的后卷筒鋼纜(20)繞過后導(dǎo)向滑輪(22)后沿導(dǎo)軌立柱(3)向上導(dǎo)入定滑輪架(5)，再依次交叉繞過柴油錘繞組動滑輪(9)和柴油錘繞組定滑輪(25)，后卷筒鋼纜(20)的終端固定在定滑輪架(5)上；所述省力滑輪組(17)分為定滑輪組和動滑輪組，省力滑輪組(17)的定滑輪組設(shè)置在導(dǎo)軌立柱(3)上；所述雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的前卷筒(15)上纏繞的前卷筒鋼纜(18)繞過前導(dǎo)向滑輪(21)后沿導(dǎo)軌立柱(3)向上導(dǎo)入省力滑輪組(17)，再依次交叉繞過省力滑輪組(17)的定滑輪組和動滑輪組，前卷筒鋼纜(18)的終端固定在省力滑輪組(17)的定滑輪組上；省力滑輪組(17)的動滑輪組上設(shè)有用于牽引振動錘起吊鋼纜(19)的牽引定滑輪(27)，振動錘起吊鋼纜(19)的中部繞過所述牽引定滑輪(27)后，其兩端分別牽引振動錘(7)左右兩端的吊耳(10);所述進(jìn)料卷揚(yáng)機(jī)(16)上纏繞的吊料鋼纜(26)繞過滑輪架(5)上的送料卷揚(yáng)機(jī)定滑輪(23)后沿導(dǎo)軌立柱(3)下垂，吊料鋼纜(26)終端設(shè)有吊鉤。
3.如權(quán)利要求1所述的一種套筒式組合打樁機(jī)，其特征在于，所述振動錘(7)中部設(shè)有與套筒(8)相配合的安裝孔，所述套筒(8)上設(shè)有法蘭(11)，振動錘(7)通過安裝孔套裝在套筒(8)上，振動錘(7)底部與法蘭(11)連接，套筒(8)上的法蘭(11)下方還設(shè)有通向套筒⑶內(nèi)部的進(jìn)料斗(12)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種套筒式組合打樁機(jī)，其特征在于，所述套筒(8)上邊沿與柴油錘(6)底部緊靠，套筒(8)下邊沿低于樁柱(13)底部。
5.一種打樁方法，基于權(quán)利要求1所述的一種套筒式組合打樁機(jī)，其特征在于，包括以下步驟: 51:用雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)和前卷筒(15)分別釋放后卷筒鋼纜(20)和前卷筒鋼纜(18)，將柴油錘(6)以及樁柱(13)、振動錘(7)以及套筒(12)同步下放至打樁位置，保持套筒(12)頂部接觸柴油錘(6)底部； 52:停止雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，松弛后卷筒鋼纜(20)和前卷筒鋼纜(18)，開啟振動錘(7)和柴油錘(6)進(jìn)行打樁，打樁至設(shè)計(jì)深度； S3:開啟雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，用雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)的后卷筒(14)回收后卷筒鋼纜(20)，將柴油錘(6)以及樁柱(13)提升，直至樁柱(13)下端脫離套筒(8)上端； S4:用送料卷揚(yáng)機(jī)(16)提升提前預(yù)備好的鋼筋籠，將鋼筋籠放入套筒(8)中； S5:將混凝土從進(jìn)料斗(12)泵入套筒(8)中，同時(shí)開啟振動錘(7)和雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)，`用前卷筒(15)回收前卷筒鋼纜(18)，利用振動錘起吊鋼纜(19)逐步提升套筒(8)，使套筒(8)重新套入樁柱(13)。
【文檔編號】E02D11/00GK103953042SQ201410181950
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】惠記莊, 張澤宇, 胡浩, 聶春鵬, 宋婷 申請人:長安大學(xué)