振动锤设备和采用该振动锤设备的振压式桩体施工方法与流程

本发明涉及一种建筑地基桩体施工用的设备和施工方法，特别涉及一种振动锤设备和采用该振动锤设备的振压式桩体施工方法。

背景技术：

目前，现有技术中具有多种针对建筑桩体施工方法和用于该施工方法的施工设备，这些施工方法和设备也各有优缺点，比如，在制作沉管灌注桩时，可采用锤击沉管合振动沉管两种方式，前者多用于一般黏性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基，后者除以上范围外，还可用于稍密及中密的碎石土地基。锤击沉管的方式会产生较大噪音，尤其在城市里施工，产生的噪音对周围的生活环境影响较大，振动沉管则较好的减少了噪音对生活环境的影响，应用的范围也较大。然而，现有技术中采用的振动沉管法来制作灌注桩，利用振动锤设备将锤体与用于成型桩孔的内管或外管连接，通过振动的方式将内管和外管下沉以形成桩孔；对于土质较为密实的环境，为了保证施工进度，通常会提高振动锤的工作功率，以形成桩孔；当在制作带有底部扩大头结构的灌注桩体时，一旦土体较为密实，在灌注混凝土后并仅仅采用振动锤振压形成桩底扩大头的速度较慢，此时如果要更换更大功率的振动锤设备，这可能导致施工设备的成本较高，另外，重新架设机械设备的难度也会较大，即使，更换更大重量的振动锤的锤体也很有可能不符合装机条件，且有可能导致安装事故。再者，现有技术中的设备一旦选择了锤体其重量就定下来了，如果在振压成桩时要求采用不同的锤体自重成满足成桩要求时，只能通过更换具有对应质量锤体来实现，这样一来施工成本也会提高。

技术实现要素：

因此，本发明要解决技术问题在于提出一种施工噪声较低，施工效率高，能够灵活调整锤体自重以满足施工成桩要求的振动锤设备，和采用该振动锤设备的振压式桩体施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种振动锤设备，包括：支架，第一滑轮组件，安装在所述支架上；振动锤，第一端与第一滑轮组件连接，第二端具有用于固定内管和外管的固定结构；还包括：第二滑轮组件，安装在所述支架上；卷扬装置，安装在所述支架上，所述卷扬装置通过所述第二滑轮组件与所述振动锤连接，并适于对所述振动锤施加竖直向下的力；配重块，可拆卸地连接在所述振动锤。

上述的振动锤设备，其中，还包括：配重块安装结构，设于所述振动锤上，用于实现所述配重块与所述振动锤的可拆卸连接。

上述的振动锤设备，其中，所述振动锤为免共振振动锤。

上述的振动锤设备，其中，所述固定结构为液压夹具。

上述的振动锤设备，其中，所述配重块安装结构为挂接结构。

本发明又公开了一种采用上述振动锤设备的振压式桩体施工方法，包括以下步骤：

a.采用振动锤设备，利用所述振动锤设备的锤体自重，以及根据土体密实度拆卸或增加配重块来振压套合在一起的内管和外管，在桩位处实现沉管，以形成桩孔；b、拔起所述内管，在所述外管内灌入形成桩体所需的混凝土，在预定工作功率下，采用所述振动锤设备，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，振压下沉所述内管以对所述外管中的所述混凝土进行强行挤压，同步上拔所述外管，以进行第一次扩底形成初步桩底扩大头；c.在进行第一次扩底后，然后采 用所述振动锤设备与卷扬装置配合，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，同步振压所述内管和所述外管再次强行挤压所述混凝土，以进行第二次扩底形成直径符合设计要求的最终桩底扩大头；d.在第二次扩底施工完成后拔起所述内管，并在所述外管中灌入形成所述桩体的桩身所需的混凝土，然后采用所述振动锤设备，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，对所述内管进行振压下沉，同时上拔所述外管，以挤压位于所述外管中的所述混凝土，进而形成桩身；e.在所述混凝土中插入钢筋笼，完成桩体的施工；其中，在对所述内管和所述外管振压沉管的过程中，所述卷扬装置通过所述振动锤设备的所述锤体对所述内管和外管施加下压作用力。

上述的振压式桩体施工方法，其中，通过对振压所述内管的力度与上拔所述外管的速度进行匹配控制，以将所述混凝土中的粗骨料侧向挤入土体中，从而使形成后的所述桩体与所述土体形成咬合。

上述的振压式桩体施工方法，其中，所述内管被振压下沉的深度大于所述外管被上拔的高度。

上述的振压式桩体施工方法，其中，在步骤a以前，在施工位置预先施工形成土模，所述土模中被填满干性混凝土。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

1.本发明的一种振动锤设备，包括：支架，第一滑轮组件，安装在所述支架上；振动锤，第一端与第一滑轮组件连接，第二端具有用于固定内管和外管的固定结构；还包括：第二滑轮组件，安装在所述支架上；卷扬装置，安装在所述支架上，所述卷扬装置通过所述第二滑轮组件与所述振动锤连接，并适于对所述振动锤施加竖直向下的力；配重块，可拆卸地连接在所述振动锤。以上设计，施工噪声较低；另外，由于在对所述内管和所述外管振压沉管的以形成 桩底扩大头的过程中，所述卷扬装置通过所述振动锤设备的所述锤体对所述内管和外管施加下压作用力，这样会使得对混凝土的振压压力得到较大的提高，即使在较高土质密度的施工环境下，依然可以快速形成直径满足设计要求的桩底扩大头，大大缩短了施工周期。再者，通过设置与振动锤可拆卸连接的配重块，可以在施工时灵活调整锤体自重以满足施工成桩的要求，避免临时更换锤体而带来的施工不方便，甚至造成施工危险。

2.本发明的振压式沉管施工方法，采用振动锤设备，利用所述振动锤设备的锤体自重，以及根据土体密实度拆卸或增加配重块来振压套合在一起的内管和外管，在桩位处实现沉管，以形成桩孔；b、拔起所述内管，在所述外管内灌入形成桩体所需的混凝土，在预定工作功率下，采用所述振动锤设备，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，振压下沉所述内管以对所述外管中的所述混凝土进行强行挤压，同步上拔所述外管，以进行第一次扩底形成初步桩底扩大头；c.在进行第一次扩底后，然后采用所述振动锤设备与卷扬装置配合，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，同步振压所述内管和所述外管再次强行挤压所述混凝土，以进行第二次扩底形成直径符合设计要求的最终桩底扩大头；d.在第二次扩底施工完成后拔起所述内管，并在所述外管中灌入形成所述桩体的桩身所需的混凝土，然后采用所述振动锤设备，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，对所述内管进行振压下沉，同时上拔所述外管，以挤压位于所述外管中的所述混凝土，进而形成桩身；e.在所述混凝土中插入钢筋笼，完成桩体的施工；其中，在对所述内管和所述外管振压沉管的过程中，所述卷扬装置通过所述振动锤设备的所述锤体对所述内管和外管施加下压作用力。以上设计，施工噪声较低；另外，由于在对所述内管和所述外管振压沉管的以形成桩底扩大头的过程中，所述卷扬装置通过所述振动锤设备的所述锤体对所述内管和外管施加下压作用 力，这样会使得对混凝土的振压压力得到较大的提高，即使在较高土质密度的施工环境下，依然可以快速形成直径满足设计要求的桩底扩大头，大大缩短了施工周期。再者，通过设置与振动锤可拆卸连接的配重块，可以在施工时灵活调整锤体自重以满足施工成桩的要求，避免临时更换锤体而带来的施工不方便，甚至造成施工危险。

3.本发明的振压式桩体施工方法，通过对振压所述内管的力度与上拔所述外管的速度进行匹配控制，以将所述混凝土中的粗骨料侧向挤入土体中，从而使形成后的所述桩体与所述土体形成咬合。在以上设计中，桩体通过被侧向挤出的粗骨料与土体形成咬合可以增大桩体的抗压和抗拔性能。

4.本发明的振压式桩体施工方法，在进行桩孔施工以前，在桩位处预先形成土模，并在所述土模内填入预定厚度的干性混凝土，将套合在一起的所述内管和外管在所述干性混凝土上进行振压；其中，所述土模的最小直径大于或等于所述外管的外径。以上设计，可以在通过内外套合的内管和外管进行振压时，该干性混凝土将所述内管和所述外管间的缝隙封住密闭，有效避免内管和外管穿越淤泥层或含水量较大及承压水压力较大的土层时，淤泥或泥浆通过该缝隙渗透至外管内，从而有效地防止在此后注入形成桩体所需的混凝土后所述混凝土掺杂有淤泥或泥浆或地下水，进而导致桩体的材质的纯洁性和桩体的完整性受到影响，影响桩身质量。同时，在完成桩孔施工后，所述预先填入的混凝土将被振压成极为密实的混凝土垫层，从而更好地防止其下部承压力特大的水份进入桩管及即将注入的混凝土中；有效地保证了桩体的质量。

5.本发明中，所述土坑中被满干性混凝土，利用振压作用力，使所述干性混凝土形成完整密闭的止水塞，可以对内管和外管底部进行更有效的密封，以及形成更加均匀和密实的桩体底部防水结构。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明实施例的振动锤设备的结构示意图；

图2为本发明实施例的振动锤部分的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例公开了一种振动锤设备，包括：支架1，第一滑轮组件5，安装在所述支架1上；振动锤2，第一端与第一滑轮组件5连接，第二端具有用于固定套管4的固定结构，所述套管包括内管和外管；还包括：第二滑轮组件7，安装在所述支架1上；卷扬装置6，安装在所述支架1上，所述卷扬装置6通过所述第二滑轮组件7与所述振动锤2连接，并适于对所述振动锤2施加竖直向下的力；配重块(此处未来标出)，可拆卸地连接在所述振动锤2。

如图2所示，本实施例的振动锤设备，优选为，还包括：配重块安装结构8，设于所述振动锤上，用于实现所述配重块与所述振动锤2的可拆卸连接。

本实施例的振动锤设备，优选为，所述振动锤2为免共振振动锤。

本实施例的振动锤设备，优选为，所述固定结构为液压夹具。

本实施例的振动锤设备，优选为，所述配重块安装结构8为挂接结构。

实施例2

本实施例公开了一种采用实施例1的振动锤设备的振压式桩体施工方法，包括以下步骤：

a.采用振动锤设备，利用所述振动锤设备的锤体自重，以及根据土体密实度拆卸或增加配重块来振压套合在一起的内管和外管，在桩位处实现沉管，以形成桩孔；b、拔起所述内管，在所述外管内灌入形成桩体所需的混凝土，在预定工作功率下，采用所述振动锤设备，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，振压下沉所述内管以对所述外管中的所述混凝土进行强行挤压，同步上拔所述外管，以进行第一次扩底形成初步桩底扩大头；c.在进行第一次扩底后，然后采用所述振动锤设备与卷扬装置配合，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，同步振压所述内管和所述外管再次强行挤压所述混凝土，以进行第二次扩底形成直径符合设计要求的最终桩底扩大头；d.在第二次扩底施工完成后拔起所述内管，并在所述外管中灌入形成所述桩体的桩身所需的混凝土，然后采用所述振动锤设备，根据成桩要求来拆卸或增加配重块，对所述内管进行振压下沉，同时上拔所述外管，以挤压位于所述外管中的所述混凝土，进而形成桩身；e.在所述混凝土中插入钢筋笼，完成桩体的施工；其中，在对所述内管和所述外管振压沉管的过程中，所述卷扬装置通过所述振动锤设备的所述锤体对所述内管和外管施加下压作用力。

本实施例的振压式桩体施工方法，优选为，通过对振压所述内管的力度与上拔所述外管的速度进行匹配控制，以将所述混凝土中的粗骨料侧向挤入土体中，从而使形成后的所述桩体与所述土体形成咬合。

本实施例的振动锤设备，优选为，所述内管被振压下沉的深度大于所述外管被上拔的高度。

本实施例的振动锤设备，优选为，在步骤a以前，在施工位置预先施工形成土模，所述土模中被填满干性混凝土。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的 限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。