一种专用于中密、密实砂卵石地质的射水沉桩系统的制作方法

本发明属于涉水施工技术领域，特别是涉及一种专用于中密、密实砂卵石地质的射水沉桩系统。

背景技术：

射水沉桩系统主要用于中密、密实砂卵石地质条件下，钢板桩、钢管桩等的打设作业。该系统主要有供水泵、增压水泵(进水管设置泄压安全出水孔)、输水管路(应减小弯曲，力求顺直)和射水管等组成。

但是，在现有技术中，一般的仅靠振动锤的锤击作用实现桩体的打设作业，在中密、密实砂卵石地质条件下，由于卵石对桩端的正面阻力及摩擦力，很难将桩体打入所需的深度，打设难度大且打设效率低。为此，我们设计了一种专用于中密、密实砂卵石地质的射水沉桩系统，用以解决上述中的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种专用于中密、密实砂卵石地质的射水沉桩系统，通过系统射水装置部分、系统输水增压部分、系统振动吊运部分和系统打设深度控制部分的设计，解决了现有的仅靠振动锤的锤击作用实现桩体的打设作业，在中密、密实砂卵石地质条件下，由于卵石对桩端的正面阻力及摩擦力，很难将桩体打入所需的深度，打设难度大且打设效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种专用于中密、密实砂卵石地质的射水沉桩系统，包括系统射水装置部分、系统输水增压部分、系统打设深度控制部分和系统振动吊运部分；

所述系统射水装置部分包括定位板，所述定位板表面固定设置有整体式吊板，所述整体式吊板表面固定连接有射水管，所述整体式吊板表面固定连接有两强肋条，两所述强肋条位于射水管两侧且与射水管之间固定连接；

所述系统输水增压部分包括供水泵、供水管、增压动力泵和输水管；

所述系统振动吊运部分包括振动锤、吊运设备和吊运钢绳；

所述系统打设深度控制部分包括压力显示模块、信息反馈模块和控制主机；

其中，所述压力显示模块与信息反馈模块相联，所述信息反馈模块与控制主机相联，所述控制主机与增压动力泵相联。

进一步地，所述定位板贴合在一桩体表面，且所述定位板与桩体之间活动连接；

所述定位板结构为弧形状或平面状，所述桩体为钢板桩或钢管桩，所述弧形状的定位板与钢管桩相配合，所述平面状的定位板与钢板桩相配合。

进一步地，所述射水管贴合在桩体表面，且所述射水管出水口竖直朝下设置；

所述桩体表面沿桩体延伸方向固定连接有若干u型卡环，所述u型卡环顺着桩体下沉方向倾斜设置，且所述u型卡环与射水管外壁紧密贴合。

进一步地，所述桩体表面靠近桩体下端面位置的多个u型卡环间距较小，范围在0.5-1米；

所述射水管出水口设置成“一”字仞脚扁平形状。

进一步地，所述供水管连接在供水泵与增压动力泵之间；

所述供水管中部位置设置有转换接头且供水管采用高压钢丝软管。

进一步地，所述增压动力泵与输水管一端连接采用六角外丝、对丝接头，与增压动力泵丝扣连接；

所述射水管和强肋条均采用相同规格的无缝钢管；

所述输水管另一端与射水管焊接固定。

进一步地，所述压力显示模块安装于输水管上；

所述压力显示模块测量显示输水管输送至射水管的水压，所述信息反馈模块采集压力显示模块的压力信息，并将相应信息反馈至控制主机，所述控制主机进行数据处理并对振动锤发号指令。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过在待打设桩体表面靠近设置射水管，在利用振动锤对桩体进行打设作业时，射水管喷出的高压水流束将桩底附近的土体冲破或冲散，卵石颗粒产生孔隙，减少卵石对桩端的正面阻力及摩擦力，便于将桩体打入设定的深度，不仅大大提高了桩体打设的工作效率，而且有利于加快施工进度。

2、本发明利用倾斜向下设置的u型卡环将射水管固定在桩体表面，当桩体打设至设定深度后，向上抽拉射水管，使u型卡环受力外张自动解除对射水管的约束，从而便于实现射水管与桩体的分离，结构简单，操作方便。

3、本发明通过压力显示模块、信息反馈模块和控制主机的设计，可根据施工进度的需要，灵活调控桩体打设的速度，进而大大降低桩体打设至所需深度的时间，有利于施工作业的进度的加快。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一和实施例二中系统射水装置部分的结构示意图；

图2为实施例一和实施例三中系统射水装置部分的结构示意图；

图3为实施例三中的桩体的结构示意图；

图4为实施例二中的桩体的结构示意图；

图5为本发明射水沉桩系统的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

11-定位板，12-整体式吊板，13-射水管，14-强肋条，21-供水泵，22-供水管，23-增压动力泵，24-输水管，31-振动锤，32-吊运设备，33-吊运钢绳，41-压力显示模块，42-信息反馈模块，43-控制主机，51-桩体，52-u型卡环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例一：

请参阅图1-5，本发明为一种专用于中密、密实砂卵石地质的射水沉桩系统，包括系统射水装置部分、系统输水增压部分、系统打设深度控制部分和系统振动吊运部分；

系统射水装置部分包括定位板11，定位板11表面固定设置有整体式吊板12，整体式吊板12表面固定连接有射水管13，整体式吊板12表面固定连接有两强肋条14，两强肋条14位于射水管13两侧且与射水管13之间固定连接；施工过程发现射水管13下沉受到沙卵石摩阻力和拔出时受到向上倾斜剪力作用，易在焊接处撕裂甚至断裂，经优化改良后在整体式吊板12和两强肋条14共同作用下，大大提高了射水管13焊接处的抗撕裂或抗断裂性能；

系统输水增压部分包括供水泵21、供水管22、增压动力泵23和输水管24；

系统振动吊运部分包括振动锤31、吊运设备32和吊运钢绳33；

系统打设深度控制部分包括压力显示模块41、信息反馈模块42和控制主机43，压力显示模块41用于测量并显示输水管24内部水压，信息反馈模块42用于实现压力显示模块41和控制主机43之间的信息传输；其中，压力显示模块41与信息反馈模块42相联，信息反馈模块42与控制主机43相联，控制主机43与增压动力泵23相联；当设定不同的增压动力泵23的运行频率时，压力显示模块41测量显示输水管24内部水压，经信息反馈模块42将压力显示模块41测量的水压信息传递给控制主机43，通过控制主机43一系列的数据处理，得到横坐标为水压纵坐标为打设施工完成的时间的曲线图，当需要加快施工进度时，只需在控制主机43中重新设定所需的打设施工完成的时间，控制主机43自动进行数据处理得到输水管24内部水压，再由输水管24内部水压得到增压动力泵23的运行频率，并对增压动力泵23发号指令，此时增压动力泵23按照设定的频率进行运行，从而加大射水管13喷射出的高压水流束的水压，进而大大加快打设施工作业的进度。

其中，定位板11贴合在一桩体51表面，且定位板11与桩体51之间活动连接，当利用振动锤31夹持桩体51并将桩体51打入设定的深度后，在吊运钢绳33与整体式吊板12的连接下，往上提拉整个系统射水装置部分，随后使定位板11与桩体51分离，便实现了整个桩体51的打桩作业；

定位板11结构为弧形状或平面状，桩体51为钢板桩或钢管桩，弧形状的定位板11与钢管桩相配合，平面状的定位板11与钢板桩相配合。

其中，射水管13贴合在桩体51表面，且射水管13出水口竖直朝下设置；

桩体51表面沿桩体51延伸方向固定连接有若干u型卡环52，u型卡环52顺着桩体51下沉方向倾斜设置，且u型卡环52与射水管13外壁紧密贴合；当桩体51打设完成后，吊运设备32从整体式吊板12上的吊点处，借助吊运钢绳33向上抽出射水管13时，u型卡环52受力外张自动解除对射水管13的约束，从而实现射水管13与桩体51的分离。

其中，桩体51表面靠近桩体51下端面位置的多个u型卡环52间距较小，范围在0.5-1米，在此处将u型卡环52设置的较为紧密，其目的是确保在沉桩过程中固结点不脱落，增加桩体51打设的稳定性；

射水管13出水口设置成“一”字仞脚扁平形状，更加满足施工需求，有一定斜度的仞脚既能将增压动力泵23送来的水流经过改变截面增加流速和压力又有利于穿透土层减少摩擦力，起到强力冲刷的效果。

其中，供水管22连接在供水泵21与增压动力泵23之间；

供水管22中部位置设置有转换接头且供水管22采用高压钢丝软管，高压钢丝软管采用的尺寸为16mpaф40mm，长度为40m，通过转换接头的设置，可加快射水作业循环次数。

其中，增压动力泵23与输水管24一端连接采用六角外丝、对丝接头，与增压动力泵23丝扣连接；

射水管13和强肋条14均采用相同规格的无缝钢管，无缝钢管具有较强的抗弯拉强度，从而有效防止射水管13施工作业过程中被拉弯或拉断，无缝钢管的尺寸为

输水管24另一端与射水管13焊接固定。

其中，压力显示模块41安装于输水管24上，用于测量和显示输水管24内部输送水的水压；

压力显示模块41测量显示输水管24输送至射水管13的水压，信息反馈模块42采集压力显示模块41的压力信息，并将相应信息反馈至控制主机43，控制主机43进行数据处理并对振动锤31发号指令。

具体实施例二：

如图1和图4-5所示，利用u型卡环52将射水管13固定在钢板桩结构的桩体51表面时，在振动锤31的夹持振动作用下，将钢板桩结构的桩体51打设进入设定的深度后，启动吊运设备32，借助吊运钢绳33向上抽出射水管13时，u型卡环52受力外张自动解除对射水管13的约束，从而实现射水管13与钢板桩结构的桩体51的分离，进而完成钢板桩结构的桩体51的施工作业。

具体实施例三：

如图2-3和图5所示，在钢管桩结构的桩体51周侧面固定多组系统射水装置部分，同样利用u型卡环52将射水管13固定在钢管桩结构的桩体51周侧面上，在振动锤31的夹持振动作用下，将钢管桩结构的桩体51打设进入设定的深度后，启动吊运设备32，借助吊运钢绳33向上抽出射水管13时，u型卡环52受力外张自动解除对射水管13的约束，从而实现射水管13与钢管桩结构的桩体51的分离，进而完成钢管桩结构的桩体51的施工作业。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。