一种桩的施工方法及专用设备与流程

本发明涉及一种桩的施工方法及专用设备。

背景技术：

现有的抱压式内外管沉管扩底桩（外抱压内外双套管沉管，上下两套夹桩箱，下夹箱夹持外箱，上夹箱既夹持外管又夹持内管，利用内管施压形成扩底；或者单套下夹箱，上部设置一个净高2米的夹管支架，利用支架上设置的顶压横梁系统反压内管形成扩底），其中内管套装于外管内部，在内外管上部采用联接装置固定，内管套入外管的长度小于外管的长度，只是作为一个静压扩底的传力杆件，在沉管技术、投料技术、扩底技术及流程、质量可控方面还有欠缺，需进一步改进。

现有的内外双套抱压沉管工具，内管进入外管的长度小于外管长度，在沉管过程中，土体进入外管上顶内管，故外管下需预先埋设封底。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种施工质量好，施工方便的桩的施工方法及专用设备。

本发明的技术解决方案是：

一种桩的施工方法，包括设备沉管系统就位、沉管、投料、扩底、浇筑、拔管步骤，其特征是：所述沉管系统，内管套装在外管内，在内管、外管上部采用钢轴联接装置固定，内管套入外管的长度不小于外管的长度；外管内管对称两侧同时开孔，并采用长度大于外管直径的钢轴轴穿过所述孔进行固定；或外管对称两侧同时开大槽孔，内管对称两侧同时开小槽孔，采用长度大于外管直径的钢轴沿着外管两侧大槽孔相对移动或固定；内管为空心钢管，上部设上夯击盘，顶部设吊装装置以便钢丝绳上吊，下部设下夯击盘，底部设出料口装置以便填充料出料；

沉管时，抱压加压内外双套管沉管系统，采用无桩靴封底形式直接沉管至设定深度；如遇硬夹层，则采用下列方法：（a）抱压加压、顶压加压、反压加压和/或带压加压内管出外管静冲剪外管下的土体；（b）抱压加压外管下沉，外管下的土体进入外管；交互步骤（a）、（b）直至穿过硬夹层；如果配重不够，交互（a）、（b）还不能穿硬夹层，则进一步采用下列方法：（a）上提内管至一定高度自由落体，直接冲剪外管下的土体；（b）抱压加压外管下沉，外管下的土体，进入外管；交互（a）（b），直至穿过硬夹层。

内管作为传力杆件、动力杆件、贮料地空仓、和/或轻便触探、动力触探、勘探与检测用。

所述设备沉管系统就位是将设备就位于设定桩位上或已施工好的水泥土桩桩位上。

所述扩底：按设定投料量将填充料投入外管内，包括内外管空腔内、内管空腔内，其中填充料在沉管过程中投料入内管空腔内进入下部贮料地空仓贮存，以节约内管上提的时间；抱压加压、顶压加压、顶压加压、反压加压和/或带压加压内管出外管，至一定深度，或抱压加压外管上升一定高度，内管下部的贮料地空仓直接接触外管下的土体；上吊内管一定高度，内管底部与土体形成一定的底部空腔，贮料地空仓填充料沿出料口自动落入底部空腔；反复内夯、内压、内夯击、内夯压和/或内夯击压（内夯后进一步击压）填充料，形成扩大头（复合载体、复合扩底、扩展基础）。所述带压加压是：钢轴穿过内管、外管两侧对称的孔或槽孔，伸出外管一定长度，液压油缸夹桩箱通过与钢轴的联接构件，带压加压联接构件，钢轴向下带压加压内管出外管内一个行程。

所述浇筑：按设定要求，浇筑钢筋混凝桩身或植入预制桩身。

所述拔管：调整液压油缸夹桩箱的油压，形成一定的激振力，通过激振拔管和激振管内现浇混凝土，保证桩身质量。

所述贮料地空仓为设置在内管下方的钢箱护筒，其外径小于外管内径、大于等于内管外径，所述钢箱护筒的下部设置出料口；所述出料口的启、闭通过内管的下放、上提实现，内管下放时将出料口封闭，内管上提时，出料口开启，钢箱护筒中的填料自然从出料口出料；或者在钢箱护筒中设置出料口围挡装置将出料口封闭，出料时，通过将围挡装置上提，出料口开启，钢箱护筒中的填料自然从出料口出料。

一种所述桩的施工方法的专用设备，其特征是：包括内管，内管套装在外管内，在内管、外管上部采用钢轴联接装置固定，内管套入外管的长度不小于外管的长度；外管内管对称两侧同时开孔，并采用长度大于外管直径的钢轴穿过所述孔进行固定；或外管对称两侧同时开大槽孔，内管对称两侧同时开小槽孔，采用长度大于外管直径的钢轴沿着外管两侧大槽孔相对移动或固定；内管为空心钢管，上部设上夯击盘，顶部设吊装装置以便钢丝绳上吊，下部设下夯击盘，底部设出料口装置以便填充料出料。

本发明内管进入外套内的长度不小于外管的长度，在沉管过程中，土体进入外管上顶内管，可以通过钢轴穿过内管外管两侧对称的开孔固定，形成外管内土体塞；可以通过钢丝穿过内管外管两侧对称的大小槽孔，土体进入外管上顶内管，内管外管相对移动后（自动或人工）固定，形成外管内土体塞。

本发明解决了现有抱压静压扩底桩预设桩靴的问题，可以不放桩靴；解决了现有静压扩底桩穿越硬夹层的问题，可以少配重，无配重；解决了现有静压扩底桩投料时效问题，减少了投料时间，可以在沉管过程中预先投料入贮料地空仓贮存。

本发明适用于全液压抱压、顶压、反压、带压单油缸夹桩箱和双油缸夹桩箱及抱压、顶压、反压、带油缸油箱缸夹桩箱；也适用于其他势能工作，形成静压扩底桩、载体桩、复合扩底桩、复合载体扩底桩、深基础扩展基础或劲性复合静压扩底桩；劲性、劲扩或套技术，符合环保绿色装配的国家发展战略。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种沉管系统结构示意图。

图2是本发明另一种沉管系统结构示意图。

图3是一种贮料地空仓的结构示意图。

图4是另一种贮料地空仓的结构示意图。

具体实施方式

一种桩的施工方法，包括设备沉管系统就位、沉管、投料、扩底、浇筑、拔管步骤，所述沉管系统，其内管套装在外管内，在内管、外管上部采用钢轴联接装置固定；内管套入外管的长度不小于外管的长度；外管内管对称两侧同时开孔，并采用长度大于外管直径的钢轴轴穿过所述孔进行固定；或外管对称两侧同时开大槽孔，内管对称两侧同时开小槽孔，采用长度大于外管直径的钢轴沿着外管两侧大槽孔相对移动或固定；内管为空心钢管，上部设上夯击盘，顶部设吊装装置以便钢丝绳上吊，下部设下夯击盘，底部设出料口装置以便填充料出料；

沉管时，抱压加压内外双套管沉管系统，采用无桩靴封底形式直接沉管至设定深度；如遇硬夹层，则采用下列方法：（a）抱压加压、顶压加压、反压加压和/或带压加压内管出外管静冲剪外管下的土体；（b）抱压加压外管下沉，外管下的土体进入外管；交互步骤（a）、（b）直至穿过硬夹层；如果配重不够，交互（a）、（b）还不能穿硬夹层，则进一步采用下列方法：（a）上提内管至一定高度自由落体，直接冲剪外管下的土体；（b）抱压加压外管下沉，外管下的土体，进入外管；交互（a）（b），直至穿过硬夹层。

内管作为传力杆件、动力杆件、贮料地空仓、和/或轻便触探、动力触探、勘探与检测用。

所述设备沉管系统就位是将设备就位于设定桩位上或已施工好的水泥土桩桩位上。

所述扩底：按设定投料量将填充料投入外管内，包括内外管空腔内、内管空腔内，其中填充料在沉管过程中投料入内管空腔内进入下部贮料地空仓贮存，以节约内管上提的时间；抱压加压、顶压加压、顶压加压、反压加压和/或带压加压内管出外管，至一定深度，或抱压加压外管上升一定高度，内管下部的贮料地空仓直接接触外管下的土体；上吊内管一定高度，内管底部与土体形成一定的底部空腔，贮料地空仓填充料沿出料口自动落入底部空腔；反复内夯、内压、内夯击、内夯压和/或内夯击压填充料，形成扩大头（复合载体、复合扩底、扩展基础）。

所述带压加压是：钢轴穿过内管、外管两侧对称的孔或槽孔，伸出外管一定长度，液压油缸夹桩箱或卷扬机钢丝绳或其他牵引装置通过与钢轴的联接构件，带压加压联接构件，钢轴向下带压加压内管出外管内一个行程。

所述浇筑：按设定要求，浇筑钢筋混凝桩身或植入预制桩身。

所述拔管：调整液压油缸夹桩箱的油压，形成一定的激振力，通过激振拔管和激振管内现浇混凝土，保证桩身质量。

所述贮料地空仓为设置在内管1下方的钢箱护筒9，其外径小于外管内径、大于等于内管外径，所述钢箱护筒的下部设置出料口10；填充料通过投料进入钢箱护筒贮料（填充料投放外管内，通过内外管空腔，直接进入上面开口的钢箱护筒内；或者填充料投放内管内，通过内管内腔，直接落入钢箱护筒内）；所述出料口的启、闭通过内管的下放、上提实现，内管下放时将出料口封闭，内管上提时，出料口开启，钢箱护筒中的填料自然从出料口出料；或者在钢箱护筒中设置出料口围挡装置11将出料口封闭，出料时，通过将围挡装置上提（例如围挡装置为底部开口形式），出料口开启，钢箱护筒中的填料自然从出料口出料（这种情况下，内管可以是和钢箱护筒一体形式同步升降，或为分离形式）。另外，在钢箱护筒外壁上可进一步设置扩孔装置，实现扩孔功能。

一种所述桩的施工方法的专用设备，包括内管1，内管套装在外管2内，在内管、外管上部采用钢轴联接装置固定，内管套入外管的长度不小于外管的长度；外管内管对称两侧同时开孔3、4，并采用长度大于外管直径的钢轴5穿过所述孔进行固定；或外管对称两侧同时开大槽孔6，内管对称两侧同时开小槽孔7，采用长度大于外管直径的钢轴8沿着外管两侧大槽孔相对移动或固定；内管为空心钢管，上部设上夯击盘，顶部设吊装装置以便钢丝绳上吊，下部设下夯击盘，底部设出料口装置以便填充料出料。