专利名称：钻压式压桩机及施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑桩基础施工机械，特别涉及配有钻孔装置的钻压式压桩机结构形式及作用原理和施工工艺。
背景技术：
桩基础是目前基础工程中应用最广泛的一种基础形式，它分为两种类型预制桩基础和灌注桩基础。预制桩基础的施工方法主要有打入法、静压法二种。打入法适合各类土层，施工效率高，它是多年来一种传统的使用方法。此法因噪音大污染大而逐渐少用。静压法被广泛应用于软土层桩基础的施工中，静压法压桩具有如下优点1、在施工中无振动、无噪声、无污染。
2、由于桩是通过静力压入土层，桩没有受到锤击所引起的拉伸应力波的冲击，桩内的钢筋配置和混凝土的强度均比锤击桩小，可节约桩的工程成本。
3、采用打入法沉桩，桩周边土壤有一定程度的“液化”，桩要经过一段时间的“休息”后，才具有真实的承载力；静压桩在施工中不会对桩周边土壤产生较大的干扰，压入桩的最终压力基本上体现了桩的实际承载力，因此施工完成后，根据桩压入过程的压力曲线可迅速计算出桩的实际承载力。
4、基本无断桩。
5、可以直接用静力压桩机对桩进行静载试验。
虽然静力压桩机有上述优点，但目前仍然仅适用于较匀质的软土层施工，在砂土层及其它坚硬土层中，由于压桩阻力大，预制桩往往难以顺利穿过这类土层而达到设计深度。
现行静力压桩机，按其压入桩的作用原理分为三大类，即横向夹持抱压静力压桩机，顶压静力压桩机和多梁抱压静力压桩机。第一类横向夹持抱压静力压桩机，有单抱和双抱两种形式，其主要组成包括长支座、主横梁、支腿、夹持机构导向系统、移动压桩支撑平台、操作系统、中心支承座、上或/和下抱压桩梁、吊桩机构、配重系统、电气系统、液压系统。抱压静力压桩具有速度快、稳定性好、入桩垂直度高等优点，但由于它采用横夹持桩的方式进行压桩，利用夹具与桩段间的磨擦力来传递机械功，若夹紧力过大易夹坏桩段，夹紧力过小又容易出现打滑现象，因而导致抱压静力压桩机使用的局限性。随着静力压桩机的不断普及，它在建筑软土层基础施工领域已逐渐占据主导地位，因而建筑基础施工用的混凝土预制桩的需求量越来越大。养护周期短、成本低、适合大规模化生产的薄壁预应力管桩正不断地取代其它形式的预制方桩、沉孔灌注桩，已成为现行建筑软土层基础施工的主选桩型。对这类预制桩的施工，由于抱压静力压桩机的固有缺陷，特别是要求夹持力较大的薄壁预应力管桩，有时甚至根本无法施工。第二类静力压桩机一顶压静力压桩机应运而生，它的行走机座与抱压静力压桩机基本相同，其主要组成包括长支座、主横梁、支腿、中心支承座、顶压桩架、顶压桩梁、顶压桩油缸，该类压桩机是在桩段的顶部进行压桩，其压桩动力部件压桩油缸置于桩段顶部以上。它克服了抱压静力压桩机易夹坏桩段、易发生打滑现象的缺陷，但其结构庞大，施工速度慢、安全性较差、入桩垂直度不高。第三类静力压桩机—多梁静力压桩机，是将上述两类单一的压桩形式合为一体的静力压桩机，它是在单抱或双抱静力压桩机的基础上配置顶部压桩机构而成。该机主要由长支座、主横梁、夹持机构、导向总成、移动压桩支撑平台、操作系统、中心支承座、下压桩梁或中压桩梁、配重系统、电气系统、液压系统、上压桩机构几个部分组成。多梁静力压桩机虽然柔合了抱压静力压桩机与顶压静力压桩机各自的优点，但其压桩机构结构复杂，操作维护不方便。它改善了抱压静力压桩机易打滑、易夹坏桩段的缺陷，但并没有从根本上克服这一缺陷。而且其顶压动力部分仍然置于桩段顶部以上，其压桩支承反力要通过顶压架传递给桩机行走机座，造成桩架重心高，行走时惯性大，结构整体稳定性不理想。特别是由于抱压桩梁夹具孔的限制，将桩段吊入桩位也不方便，安装拆卸工艺性不好，高空维护作业量多，液压系统结构复杂。现行的抱压静力压桩机、顶压静力压桩机及多梁静力压桩机，它们都只具备提供静压入力的功能，只适合软土层基础施工，使用起来局限性较大。不能适应穿砂土层或其它坚硬土层施工，因而需要研制一种既能适用软土层又是能适用于硬土层施工的静力压桩机械。
发明内容
本发明的目的在于克服现行静力压桩机在施工管桩时，桩段难以顺利穿过砂土层及其它坚硬土层的局限性，扩大静力压桩机对土层的适用范围，提供一种能穿过砂土层及其它坚硬土层的钻压式压桩机。
本发明的钻压式压桩机，它包含ZL02290696.7公开的压桩机行走机座和钻压式压桩机构。其结构特点是压桩动力部分下置式，取消了压桩架结构系统，利用内、外拉杆交替或同时传递压桩动力，在压桩机构的顶部配置钻孔装置，既可实现单独压桩，也可在压桩过程中适时钻孔，该机主要由长支座、主横梁、支腿、移动压桩支撑平台、操作系统、中心支承座、下主动压桩梁、吊桩机构、上主动压桩梁、配重系统、电气系统、液压系统、上压桩支架、随动压桩梁、内拉杆、外拉杆即丝杆、钻杆、动力头、钻杆支架组成。主横梁两端装于长支座上，主横梁的平台左端装着液压系统的动力站，其右端安装着吊桩机构，它的底部支承在中心支承座上，中心支承座上载有配重系统；纵向联接梁的四个角端有四个圆孔，四个长销轴穿过该圆孔及横向联接梁和中心支承座将它们连成一体，长销轴的上端固定在纵向联接梁上，下端通过锁紧螺母固定在中心支承座上，移动压桩支撑平台上固定有四支下压桩油缸的缸体，其活塞杆端与下主动压桩梁平台相连，下主动压桩梁置于主横梁及中心支承座中部的空腔内，并位于纵向联接梁的正下方，随动压桩梁的平台上安装有丝杆(外拉杆)油马达、螺母、卡套、定位销轴、推动杆、定位销轴驱动油缸，两个螺母分别套在两个外拉杆上，并与外拉杆的外表面的螺纹相配合，螺母的端面支承在随动压桩梁的平台上，螺母外装着卡套，每个卡套有一个缺口，其缺口方向对着相配的丝杆油马达，每个丝杆油马达的输出轴端装有一个传动齿轮，传动齿轮与螺母外齿啮合，卡套固定在随动压桩梁上，两个定位销轴驱动油缸前后对称地水平安装在随动压桩梁的平台上，两个定位销轴驱动油缸均为双伸出端活塞杆，每个活塞杆端分别与一个推动杆相连，每个推动杆上安装有两个定位销轴。两个内拉杆、两个外拉杆成一条直线穿过随动压桩梁，内拉杆上部穿过随动压桩梁的槽孔与顶部连接杆固定连成一体，纵向联接梁两侧各固定有两个上压桩支架，上主动压桩梁两端插入到上压桩支架内，四支上压桩油缸缸体分别固定在两个主动压桩梁的四个端部，其活塞杆端部与上压桩支架上的顶部横梁固定，外拉杆上部穿过随动压桩梁与内拉杆顶部联接杆的圆孔，外拉杆的外表面加工有螺纹，每个内拉杆上分别等距离地开有两排定位用的若干圆形通孔，钻杆支架固定在随动压桩梁的平台上，钻杆支架由两侧对称布置的两根支柱与一个顶部横向联接平台组成，顶部横向联接平台上固定有一个起升油缸缸体，动力头的壳体通过安装板套在两根支柱上，动力头可沿立柱上、下移动，起升油缸的活塞杆与动力头的壳体相连，动力头壳体内装有驱动钻杆旋转的油马达，动力头的输出轴端穿过随动压桩梁中心的孔与钻杆通过销轴相连，钻杆分成可连接和拆卸的相等的几节，最末端的钻杆与钻头通过锥螺纹相连。
所述的钻压式压桩机的施工工艺，是采用下主动压桩梁或上主动压桩梁单独带动随动压桩梁单梁压桩；或者采用上主动压桩梁和下主动压桩梁交替带动随动压桩梁串联连续压桩；或者采用上主动压桩梁和下主动压桩梁联合带动随动压桩梁并联压桩；或者采用上主动压桩梁和下主动压桩梁组成的压桩机构与钻杆、动力头、钻杆支架组成的钻孔装置进行钻压组合施工，钻压组合施工采用边钻孔出土边压桩，或者先钻孔出土再压桩。
所述的钻压式压桩机的施工工艺，其特征是开始压桩时采用下主动压桩梁或上主动压桩梁单梁带动随动压桩梁压桩；或者是上主动压桩梁和下主动压桩梁交替带动随动压桩梁串联连续压桩；当压桩阻力超过下主动压桩梁或上主动压桩梁的单梁压桩动力时，采用上主动压桩梁和下主动压桩梁联合带动随动压桩梁并联压桩；当施工进入砂土层或其它坚硬土层，管桩难以顺利穿过时，采用上、下主动压桩梁并联压桩及钻孔装置在管桩内钻孔的钻压式组合沉桩。
所述的下主动压桩梁单独带动随动压桩梁单梁压桩，是指上主动压桩梁及外拉杆即丝杆均静止不动，正向或反向启动丝杆油马达，随动压桩梁沿内拉杆、外拉杆下移或上移而调整至喂桩高度，桩段进入施工位后，正向启动销轴驱动油缸，内拉杆与随动压桩梁结合，正向启动下压桩油缸及丝杆油马达，随动压桩梁在内拉杆的拉力作用下压桩，下主动压桩梁到达下止点后，反向启动销轴驱动油缸，内拉杆与随动压桩梁脱开，反向启动下压桩油缸，下主动压桩梁及内拉杆向上运动至上止点，而随动压桩梁静止不动，不断重复以上工作过程，便实现下主动压桩梁单独带动随动压桩梁单梁压桩工艺。
所述的上主动压桩梁单独带动随动压桩梁单梁压桩，是指下主动压桩梁及内拉杆均静止不动，内拉杆与随动压桩梁始终处于脱开状态，正向或反向启动丝杆油马达，随动桩梁单独带动压桩梁单梁压桩。压桩梁沿内拉杆、外拉杆下移或上移而调整至喂桩高度，桩段进入施工后，正向启动下压桩油缸，关闭丝杆油马达，随动压桩梁在外拉杆的拉力作用下压桩，上主动压桩梁到达下止点后，反向启动上压桩油缸，同时正向启动丝杆油马达，上主动压桩梁及外拉杆向上运动至上止点，而随动压桩梁静止不动，不断重复以上工作过程，便实现上主动压所述的上主动压桩梁和下主动压桩梁交替带动随动压桩梁单梁压桩，是指先启动丝杆油马达，使随动压桩梁调整到进桩高度后关闭丝杆油马达，启动定位销轴驱动油缸，内拉杆与随动压桩梁结合，正向启动下压桩油缸及丝杆油马达，反向启动上压桩油缸，随动压桩梁在下主动压桩梁及内拉杆的作用下向下压入一个行程，下主动压桩梁运动至上止位时，上主动压桩梁运动至上止位，关闭丝杆油马达，反向启动定位销轴驱动油缸，内拉杆与随动压桩梁脱开，外拉杆与随动压桩梁结合，正向启动上压桩油缸，反向启动上压桩油缸，随动压桩梁在上主动压桩梁及外拉杆的作用下将桩继续向下压入一个行程，上主动压桩梁与下主动压桩梁的工作行程与回程总是互为相反的，配合丝杆油马达与定位销轴驱动油缸的联锁控制，随动压桩梁和下主动压桩梁交替带动随动压桩梁串联连续压桩过程。
当桩段施工进入终压时，串联压桩的主动力无法将桩段压入地下，此时改为并联压桩工艺。并联压桩时，关闭丝杆油马达，启动定位销轴驱动油缸，随动压桩梁同时与内拉杆、外拉杆接合，同时正向启动上压桩油缸及上压桩油缸，随动压桩梁在内拉杆、外拉杆的共同作用下向将桩压入一个工作行程的距离，当上主动压桩梁和下主动压桩梁同时到达下止位时，反向启动定位销轴驱动油缸，正向启动丝杆油马达，同时反向启动上压桩油缸及下压桩油缸，上主动压桩梁及外拉杆、下主动压桩梁及内拉杆向上作回程运动至上止点，而随动压桩梁静止不动，不断重复以上工作过程，形成上主动压桩梁和下主动压桩梁同时带动随动压桩梁并联压桩工艺。
当管桩施工进入砂土层或其它坚硬土层，管桩难以顺利穿过时，施工工艺改为钻压组合沉桩。所述的钻压组合沉桩工艺，是指施工管桩时，采用上主动压桩梁和下主动压桩梁联合带动随动压桩梁并联压桩，并采用钻孔装置在管桩内孔中向下钻孔组成钻压组合沉桩作业。钻压组合沉桩是指边钻孔出土边压桩或者先钻孔出土再压桩。
所述的边钻孔出土边压桩是指并联压桩作业与钻孔作业相互独立，互不干扰。吊桩前先将钻头及钻杆置于管桩孔内，并将钻杆与动力头输出轴联接，同时启动压桩机构与钻孔装置，钻孔装置工作时将管桩底部的土层钻松可降低阻力，管桩不断进入土层后，土屑不断沿管桩内孔上升至桩顶，启动钻杆起升油缸，将土屑经漏斗或人工排出孔外。
所述的先钻孔出土再压桩钻压组合式施工工艺，是指先将钻头及钻杆置于管桩孔内，并将钻杆与动力头输出轴联接，先关闭压桩机构，启动钻孔装置，将静止管桩的底部的土层钻松，然后将土屑排出管桩孔外，关闭钻孔装置，启动压桩机构，管桩进入钻松的土层中，不断循环以上过程，形成先钻孔出土再压桩钻压组合施工工艺。
本钻压式压桩机充分拓展了静力压桩机的优越性，并克服了现行静力压桩机的某些固有的缺陷，扩大了静压法施工预制桩对土层的适应范围，可取代抱压静力压桩机和多梁静力压桩机以及现有的顶压静力压桩机。本压桩机具有如下优点①采用内、外拉杆交替或同时传递动力，实现串联高效连续压桩作业及并联重载荷压桩作业；②取消了现行顶压机的压桩架结构，安装拆卸方便，整机稳定性好；③压桩机构为动力下置式，结构更为轻巧简便；④采用钻压式组合沉桩工艺，压桩与钻孔相互独立，互不干扰，在施工现行普遍使用的管桩时，可以穿过砂层及其它坚硬的土层，突破了静力压桩机的施工禁区。
图1钻压式压桩机结构主视示意2钻压式压桩机结构俯视示意3钻压式压桩机下主动压桩梁单独压桩施工工艺4钻压式压桩机上主动压桩梁单独压桩施工工艺5钻压式压桩机上、下主动压桩梁交替串联压桩施工工艺6钻压式压桩机上、下主动压桩梁并联压桩施工工艺7钻压式压桩机边钻孔出土边压桩施工工艺8钻压式压桩机先钻孔出土再压桩施工工艺图附图中所述零件序号名称1长支座、2主横梁、3支腿、4移动压桩支撑平台、5操作系统、6中心支承座、7下主动压桩梁、8吊桩机构、9上主动压桩梁、10配重系统、11电气系统、12液压系统、13上压桩支架、14随动压桩梁、15内拉杆、16外拉杆、17定位销轴、18安装板、19钻杆油马达、20定位销轴驱动油缸、21下压桩油缸、22上压桩油缸、23行走台车、24球铰、25磨擦板、26横向联接梁、27长销轴、28锁紧螺母、29纵向联接梁、30顶部联接杆、31横向联结平台、32推动杆、33起升油缸、34销轴、35钻头、36丝杆油马达、37传动齿轮、38螺母、39卡套、40桩、41钻杆、42动力头、43钻杆支架、44漏斗、45支柱、46横向联接平台。
具体实施例方式
实施例本发明的钻压式压桩机的结构如图1、2所示它主要由长支座1、主横梁2、支腿3、移动压桩支撑平台4、操作系统5、中心支承座6、下主动压桩梁7、吊桩机构8、上主动压桩梁9、配重系统10、电气系统11、液压系统12、上压桩支架13、随动压桩梁14、内拉杆15、外拉杆(丝杆)16、定位销轴17、安装板18、钻杆油马达19、定位销轴驱动油缸20、下压桩油缸21、上压桩油缸22、钻杆41、动力头42、钻杆支架43、起升油缸33组成。主横梁2两端各有两个可以伸缩的支腿3，每个支腿分别与各自的行走台车23通过一个球铰24相连，行走台车支承在长支座右边的钢轨上；主横梁2平台的左端安装有电气系统11、操作系统5、下部箱体内装有液压系统动力站12，其右端安装有吊装机构8、它的底部中间部分支承在中心支承座6的四个角端的承力板25上；两个横向联接梁26的两端分别插入主横梁2的四个滑动槽中，横向联接梁26通过四根长销轴27与两个横向联接梁26及中心支承座6连成一体，形成一个可移动和转动的压桩支承平台4；长销轴27下部与中心支承座6通过锁紧螺母28固定，中心支承座6上载有配重系统10；下主动压桩梁7与纵向联接梁29上固定的下压桩油缸21的活塞杆端固定，并置于纵向联接梁29的正下方；两根内拉杆15的下端穿过纵向联接梁29的槽孔与下主动压桩梁7平台固定，上端穿过随动压桩梁14的槽孔与顶部连接杆30连成一体；纵向联接梁29的两侧各有两个“门”形框架即上压桩支架13，每个上压桩支架13的两个圆形支柱下部与纵向连接梁29固定，上部与顶部横梁固定；上主动压桩梁的两端分别插入两个相对的“门”形框架内，其两端各固定有一支上压桩油缸22的缸体，其活塞杆端与顶部横梁固定；两个外拉杆16的下部分别与上主动压桩梁9的平台中部固定，上部穿过随动压桩梁14两侧的圆孔及顶部连接杆30两侧的圆孔；随动压桩梁14套于内、外四个拉杆上，每个内拉杆15上分别等距离地开有两排定位用的圆形通孔，每个外拉杆16的外圆表面加工有螺纹，随动压桩梁14的平台上安装有丝杆油马达36、螺母38、卡套39、定位销轴17、推动杆32、定位销轴驱动油缸20，两个螺母38分别套在两个外拉杆16上，并与外拉杆16的外表面的螺纹相配合，螺母38的端面支承在随动压桩梁14的平台上，螺母38外装着卡套39，每个卡套39有一个缺口，其缺口方向对着相配的丝杆油马达36，每个丝杆油马达36的输出轴端装有一个传动齿轮37，传动齿轮37与螺母38外齿啮合，卡套39固定在随动压桩梁14上；两个定位销轴驱动油缸20前后对称地水平安装在随动压桩梁14的平台上，两个定位销轴驱动油缸20均为双伸出端活塞杆，每个活塞杆端分别与一个推动杆32相连，每个推动杆32上安装有两个定位销轴17；两个内拉杆15、两个外拉杆16成一条直线穿过随动压桩梁14，内拉杆15上部穿过随动压桩梁14的槽孔与顶部连接杆30固定连成一体；内、外拉杆与随动压桩梁14的交替或同时定位可形成上、下主动压桩梁的串或并联压桩；随动压桩梁14的平台上固定有钻杆支架43；钻杆支架43由两侧对称布置的两根支柱45与一个顶部横向联接平台46组成；顶部横向联接平台46上固定有一个起升油缸33缸体，动力头42的壳体通过安装板18套在两根支柱45上，动力头42可沿支柱45上、下移动；起升油缸33的活塞杆与动力头42壳体相连，动力头42的壳体内装有驱动钻杆旋转的钻杆油马达19，动力头42的输出轴端穿过随动压桩梁14中心孔与钻杆41通过销轴34相连，钻杆41分成可连接和拆卸的相等的几节，最末端的钻杆与钻头35通过锥螺纹相连。
本机下主动压桩梁7单独带动随动压桩梁14单梁压桩(如图3所示)；上主动压桩梁9及外拉杆16均静止不动，正向或反向启动丝杆油马达36，随动压桩梁14沿内拉杆15、外拉杆16下移或上移而调整至喂桩高度，桩段进入施工位后，正向启动销轴驱动油缸20，内拉杆15与随动压桩梁14结合，正向启动下压桩油缸21及丝杆油马达36，随动压桩梁14在内拉杆15的拉力作用下压桩，下主动压桩梁7到达下止点后，反向启动销轴驱动油缸20，内拉杆15与随动压桩梁14脱开，反向启动下压桩油缸21，下主动压桩梁7及内拉杆15向上运动至上止点，而随动压桩梁14静止不动，不断重复以上工作过程，便实现下主动压桩梁7单独带动随动压桩梁14单梁压桩工艺。
本机上主动压桩梁9单独带动随动压桩梁14单梁压桩(如图4所示)；下主动压桩梁7及内拉杆15均静止不动，内拉杆15与随动压桩梁14始终处于脱开状态，正向或反向启动丝杆油马达36，随动压桩梁14沿内拉杆15、外拉杆16下移或上移而调整至喂桩高度，桩段进入施工后，正向启动上压桩油缸22，关闭丝杆油马达36，随动压桩梁14在外拉杆16的拉力作用下压桩，上主动压桩梁9到达下止点后，反向启动上压桩油缸22，同时正向启动丝杆油马达36，上主动压桩梁9及外拉杆16向上运动至上止点，而随动压桩梁14静止不动，不断重复以上工作过程，便实现上主动压桩梁9单独带动压桩梁14单梁压桩。
本机上主动压桩梁9和下主动压桩梁7交替带动随动压桩梁14串联压桩(如图5所示)；先启动丝杆油马达36，使随动压桩梁14调整到进桩高度后关闭丝杆油马达36，启动定位销轴驱动油缸20，内拉杆15与随动压桩梁14结合，正向启动下压桩油缸21及丝杆油马达36，反向启动上压桩油缸22，随动压桩梁14在下主动压桩梁7及内拉杆15的作用下向下压入一个行程，下主动压桩梁7运动至上止位时，上主动压桩梁9运动至上止位，关闭丝杆油马达36，反向启动定位销轴驱动油缸20，内拉杆15与随动压桩梁14脱开，外拉杆16与随动压桩梁14结合，正向启动上压桩油缸22，反向启动下压桩油缸21，随动压桩梁14在上主动压桩梁9及外拉杆16的作用下将桩继续向下压入一个行程，上主动压桩梁9与下主动压桩梁7的工作行程与回程总是互为相反的，配合丝杆油马达36与定位销轴驱动油缸20的联锁控制，形成上主动压桩梁9和下主动压桩梁7交替带动随动压桩梁14串联连续压桩过程。
本机上主动压桩梁9和下主动压桩梁7联合带动随动压桩梁14并联压桩(如图6所示)；关闭丝杆油马达36，启动定位销轴驱动油缸20，随动压桩梁14同时与内拉杆15、外拉杆16接合，同时正向启动上压桩油缸22及下压桩油缸21，随动压桩梁14在内拉杆15、外拉杆16的共同作用下向将桩压入一个工作行程的距离，当上主动压桩梁9和下主动压桩梁7同时到达下止位时，反向启动定位销轴驱动油缸20，正向启动丝杆油马达36，同时反向启动上压桩油缸22及下压桩油缸21，上主动压桩梁9及外拉杆16、下主动压桩梁7及内拉杆15向上作回程运动至上止点，而随动压桩梁14静止不动，不断重复以上工作过程，形成上主动压桩梁9和下主动压桩梁7同时带动随动压桩梁14并联压桩工艺。
本机边钻孔出土边压桩(如图7所示)；吊桩前先将钻头35及钻杆41置于管桩40孔内，并将钻杆41与动力头输出轴联接，同时启动压桩机构与钻孔装置，钻孔装置工作时将管桩底部的土层钻松可降低阻力，管桩不断进入土层后，土屑不断沿管桩内孔上开至桩顶，启动钻杆起升油缸，将土屑经漏斗或人工排出孔外。
本机先钻孔出土再压桩(如图8所示)；先将钻头及钻杆置于管桩孔内，并将钻杆与动力头输出轴联接，先关闭压桩机构，启动钻孔装置，将静止管桩的底部的土层钻松，然后将土屑排出管桩孔外，关闭钻孔装置，启动压桩机构，管桩进入钻松的土层中，不断循环以上过程，形成先钻孔出土再压桩钻压组合施工工艺。
本发明的钻压式压桩机实例，是在GZY-600型多梁静力压桩机上改进而成的一种GZY-600KZ型钻压式压桩机，改进前，压桩系统结构复杂，故障率较高，高空维护作业量大，整机稳定性不好，对高强度薄壁预应力管桩的施工夹坏桩段及打滑现象没有根本克服，且管桩无法进入砂土层及其它坚硬土层，改进后，这些缺陷都得到了彻底改善。
权利要求
1.一种钻压式压桩机，其特征是该机主要由长支座(1)、主横梁(2)、支腿(3)、移动压桩支撑平台(4)、操作系统(5)、中心支承座(6)、下主动压桩梁(7)、吊桩机构(8)、上主动压桩梁(9)、配重系统(10)、电气系统(11)、液压系统(12)、上压桩支架(13)、随动压桩梁(14)、内拉杆(15)外拉杆即丝杆(16)、钻杆(41)、动力头(42)、钻杆支架(43)组成，主横梁(2)两端装于长支座(1)上，主横梁(2)的平台左端装着液压系统(12)的动力站，其右端安装着吊桩机构(8)，主横梁(2)的底部支承在中心支承座(6)上，中心支承座(6)上载有配重系统(10)，纵向联接梁(29)的四个角端有四个圆孔，四个长销轴(27)穿过该圆孔及横向联接梁(26)和中心支承座(6)将它们连成一体，长销轴(27)的上端固定在纵向联接梁(29)上，下端通过锁紧螺母(28)固定在中心支承座(6)上，移动压桩支撑平台(4)上固定有四支下压桩油缸(21)的缸体，其活塞杆端与下主动压桩梁(7)平台相连，下主动压桩梁(7)置于主横梁(2)及中心支承座(6)中部的空腔内，并位于纵向联接梁(29)的正下方，随动压桩梁(14)的平台上安装有丝杆油马达(36)、螺母(38)、卡套(39)、定位销轴(17)、推动杆(32)、定位销轴驱动油缸(20)，两个螺母(38)分别套在两个外拉杆(16)上，并与外拉杆(16)的外表面的螺纹相配合，螺母(38)的端面支承在随动压桩梁(14)的平台上，螺母(38)外装着卡套(39)，每个卡套(39)有一个缺口，其缺口方向对着相配合的丝杆油马达(36)，每个丝杆油马达(36)的输出轴端装有一个传动齿轮(37)，传动齿轮(37)与螺母(38)外齿啮合，卡套(39)固定在随动压桩梁(14)上，两个定位销轴驱动油缸(20)前后对称地水平安装在随动压桩梁(14)的平台上，两个定位销轴驱动油缸(20)均为双伸出端活塞杆，每个活塞杆端分别与一个推动杆相连，每个推动杆上安装有两个定位销轴(17)，两个内拉杆(15)、两个外拉杆(16)成一条直线穿过随动压桩梁(14)，内拉杆(15)上部穿过随动压桩梁(14)的槽孔与顶部连接杆(30)固定连成一体，纵向联接梁(29)两侧各固定有两个上压桩支架(13)，上主动压桩梁(9)两端插入到上压桩支架(13)内，四支上压桩油缸(22)缸体分别固定在两个上主动压桩梁(9)的四个端部，其活塞杆端部与上压桩支架(13)上的顶部横梁固定，外拉杆(16)上部穿过随动压桩梁(14)与内拉杆顶部联接杆(30)的圆孔，钻杆支架(43)固定在随动压桩梁的平台上，钻杆支架(43)由两侧对称布置的两根支柱(45)与一个顶部横向联接平台(31)组成，顶部横向联接平台(31)上固定有一个起升油缸(33)的缸体，动力头(42)的壳体通过安装板(18)套在两根支柱(45)上，动力头可沿支柱(45)上、下移动，起升油缸(33)的活塞杆端与动力头(42)的壳体相连，动力头(42)壳体内装有驱动钻杆(41)旋转的钻杆油马达(19)，动力头(42)的输出轴端穿过随动压桩梁中心孔与钻杆(41)通过销轴(34)相连，钻杆(41)分成可连接和拆卸的相等的几节，末端的钻杆(41)与钻头(35)通过锥螺纹相连。
2.权利要求1所述的压桩机的施工工艺，其特征是采用下主动压桩梁(7)或上动压桩梁(9)单梁带动随动压桩梁(14)压桩；或者采用上主动压桩梁(9)和下主动压桩梁(7)交替带动随动压桩梁(14)串联连续压桩；或者采用上主动压桩梁(9)和下主动压桩梁(7)联合带动随动压桩梁(14)并联压桩；或者采用上主动压桩梁(9)和下主动压桩梁(7)组成的压桩机构与钻杆(41)、动力头(42)、钻杆支架(43)组成的钻孔装置进行钻压组合施工，边钻孔出土边压桩，或者先钻孔出土再压桩。
3.如权利要求2所述的施工工艺，其特征是开始压桩时采用下主动压桩梁(7)或上主动压桩梁(9)单梁带动随动压桩梁(14)压桩；或者是上主动压桩梁(9)和下主动压桩梁(7)交替带动随动压桩梁(14)串联连续压桩；当压桩阻力超过下主动压桩梁(7)或上主动压桩梁(9)的单梁压桩动力时，采用上主动压桩梁(9)和下主动压桩梁(7)联合带动随动压桩梁(14)并联压桩；当施工进入砂土层或其它坚硬土层，管桩难以顺利穿过时，采用上、下主动压桩梁并联压桩及钻孔装置在管桩内钻孔的钻压式组合沉桩。
全文摘要
一种钻压式压桩机。主要由长支座1、主横梁2、支腿3、移动压桩支撑平台4、操作系统5、中心支承座6、下主动压桩梁7、吊桩机构8、上主动压桩梁9、配重系统10、电气系统11、液压系统12、上主动压桩梁支架13、随动压桩梁14、内拉杆15、外拉杆即丝杆16、钻杆41、动力头42、钻杆支架43组成。本机随动压桩梁在外拉杆螺纹副的控制下被提升至进桩高度后，通过内、外拉杆与随动压桩梁的交替或同时定位，实现随动压桩梁的串联或并联压桩，在随动压桩梁的工作或非工作状态中，根据需要进行钻孔施工，实现钻压组合沉桩。本压桩机作业不损坏桩段、不打滑、效率高，可加深进入持力层的深度，提高穿砂土层及其它坚硬土层的能力。
文档编号E02D7/28GK1594756SQ200410013460
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月13日 优先权日2004年7月13日
发明者蔡崇晓 申请人:蔡崇晓