专利名称：地基施工处理的新型打桩方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地基施工处理工艺，尤其涉及一种在限高的特殊工况条件下进行地基打桩施工的新工艺及新设备。
背景技术：
在建筑基础加固的施工技术中，常利用各种桩工机械，为建筑物提供荷载平台。现有技术普遍采用的是锚杆静压桩工法和树根桩工法，然而这些方法往往需要借助于大型机械设备进行施工。但这些大型机械往往受施工场地高度限制而无法进入安装布设，造成施工无法进行。另一方面传统锚杆静压桩工法和树根桩工法需要根据施工现场条件和施工要求定制预制桩，会造成施工工期延滞，影响地基施工处理的成本。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种地基施工处理的新型打桩方法及其设备，以解决在某些具有限高的特殊工况下进行地基加固处理的问题。本发明的上述第一个目的，地基施工处理的新型打桩方法，使用空心管状的钢管桩实施作业，将通过以下技术方案得以实现
I、根据施工现场限高切割钢管桩分段使用或整管使用，并将作为桩头的钢管桩底部通过焊接加固处理满足耐夯击强度；
II、在施工地面上安装并固定小于施工现场限高的机架，并基于所述机架利用钢丝绳和滑轮布设卷扬机和夯锤，其中所述钢丝绳一端缠结在卷扬机上，另一端与夯锤相系结，所述夯锤悬吊于钢管桩内管中；
III、驱动卷扬机以重复方式缠绕并释放钢丝绳，将悬吊在钢丝绳上的夯锤反复锤击作为桩头的钢管桩内管底部，沉桩至施工设计标高。优选的，在施工现场限高需分段使用钢管桩时，步骤I中所述桩头位于首先沉桩的第一段钢管桩底部，步骤III在采用夯锤沉桩的过程中，利用分次逐根焊接将各段钢管桩连成一体，各段钢管桩的焊接强度满足锤击第一段钢管桩底部进行沉桩时各段钢管桩不脱焊。优选的，步骤I中在焊接加固处理桩头后，在钢管桩内管底部装填缓冲物，所述缓冲物至少为黄沙或粗制面纱。优选的，在步骤II中所述的机架上装配导向滑架，并将导向滑架套接在待沉桩的钢管桩上保持钢管桩与施工地面垂直。优选的，在步骤III中通过卷扬机缠绕钢丝绳吊起夯锤的高度和选择夯锤质量调节夯锤的自由落体锤击的势能。更优选的，所述机架相对施工地面采用移动定位方式，步骤II中所述机架移动至沉桩位置后定位固定。本发明的上述第二个目的，地基施工处理的新型打桩设备，所述新型打桩设备匹配适用于空心管状的钢管桩，其特征在于该打桩设备包括固设在施工地面上的机架，设于机架上的滑轮，套接在滑轮上的钢丝绳，分别连结于钢丝绳两端的卷扬机和夯锤，其中所述机架的高度符合施工现场限高，所述夯锤由钢丝绳及卷扬机高度可调地吊挂在钢管桩内管中。进一步地，所述机架为相对施工地面可移动定位的装置，且机架高度可以根据施工现场空间调节，根据沉桩地质条件不同更换不同质量的夯锤并调节夯锤落距。进一步地，所述打桩设备在机架上装配有沿支架高度方向上滑动调节、定位锁定的导向滑架，所述导向滑架套接在待沉桩的钢管桩之上。本发明新型打桩方法和设备的应用，其突出效果为该打桩新技术对现场施工条件要求较低，可广泛应用于对沉降危房的加固补救措施和一些特殊环境下正常施工设备无法进行的桩基施工任务。较之于现有的桩基施工方法更方便，且能有效缩短施工工期，降低桩基施工的成本。以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式
作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
图1是本发明新型打桩设备的优选实施例结构示意图。
具体实施例方式本发明针对施工现场限高而大型静压设备无法进驻现场等不利施工状况，创新提出了一种地基施工处理的新型打桩方法及其施工装置。具体实施如下
某城市四幢多层住宅，地处于长江边上，在建造时由于地基处理不当，完工后在使用过程中产生了地基沉降需要进行基础加固，该建筑物地下室空间高度只有2. 8米，原设计采用锚杆静压的方式将高度2. 5米的预制桩逐一压入，由于受高度限制锚杆静压桩机无法进入施工空间，并且由于预制桩需要定制，仅制造保养周期即为观天，造成工期延滞。考虑到施工要求方对工期及成本的要求，本发明设计者经研究讨论，创制出一种对应适用的新的沉桩方法和沉桩材料。结合施工现场条件和图1所示，本发明的沉桩工艺其具体做法为如下
步骤I、根据施工现场限高切割钢管桩分段使用，为满足耐夯击强度要求钢管桩桩头部位(即钢管桩底部)通过焊接加固处理得以强化，必要时可以填入黄沙或粗制棉纱等缓冲物以保护夯击状态下的桩头。其中钢管桩1为市场流通材料，无需预制，且可根据不同工况条件任意切割并焊接。对于许多段已切割分段的钢管桩，其中桩头位于首先沉桩的第一段钢管桩底部；
步骤II、在施工地面上固设小于施工现场限高(本实施例中为2. 8米)的机架，并基于该机架利用钢丝绳和滑轮布设卷扬机和夯锤。该打桩设备从结构组成上来看主要包括固设在施工地面上的机架7，设于机架上的滑轮4，套接在滑轮4上的钢丝绳2，分别连结于钢丝绳2两端的卷扬机6和夯锤3。其中该夯锤3由钢丝绳2及卷扬机6高度可调地吊挂在钢管桩1的内管中。此外，还可以在机架上装配有沿支架高度方向上滑动调节、定位锁定导向滑架5，并将导向滑架套接在待沉桩的钢管桩上保持钢管桩与施工地面高精度垂直。特别的，机架相对施工地面采用移动定位方式，步骤II中所述机架移动至沉桩位置后定位固定， 其移动方式可以是履带平移式或轮胎移动式，也可以是走管式等本领域其它可行的方式， 不再一一例举；
步骤III、驱动卷扬机以重复方式缠绕并释放钢丝绳，将悬吊在钢丝绳上的夯锤反复锤击钢管桩内管底部，逐段沉桩至施工设计标高。在这个过程中，由于钢管桩切割分段使用， 故而利用分次逐根焊接将各段钢管桩连成一体，各段钢管桩的焊接强度满足锤击第一段钢管桩底部进行沉桩时各段钢管桩不脱焊。通过卷扬机缠绕钢丝绳吊起夯锤的高度和选择夯锤质量调节夯锤的自由落体锤击的势能。根据以上打桩工艺步骤组织作业人员进行施工，仅用短短3天时间即完成从机械制造和桩材组织投入施工，并且施工效果明显，完全达到沉桩设计的各项指标，较之于使用锚杆静压桩工法提前工期达65天。除上述优选实施例外，本发明还可以将设于机架上的滑轮数量定位两个以上，按施工现场不同方位的施工要求对应滑轮数量布设两组以上夯锤，分别对应施工地面上不同的沉桩位置，并且对应滑轮数量布设两组以上夯锤，利用一个卷扬机带动全部夯锤同步进行锤击沉桩，或利用多个卷扬机分别驱动各个夯锤进行锤击沉桩。此外在可操作的室外环境下，本发明的打桩工艺和打桩设备也可以适用于未切割的整管直接夯入，打桩机架高低可以调整。本发明新型打桩方法和设备的应用，对现场施工条件要求较低，可广泛应用于对沉降危房的加固补救措施和一些特殊环境下正常施工设备无法进行的桩基施工任务。较之于现有的桩基施工方法更方便，且能有效缩短施工工期，降低桩基施工的成本。
权利要求
1.地基施工处理的新型打桩方法，其特征在于所述打桩方法使用空心管状的钢管桩实施作业，其步骤为1.根据施工现场限高切割钢管桩分段使用或整管使用，并将作为桩头的钢管桩底部通过焊接加固处理满足耐夯击强度；II、在施工地面上安装并固定小于施工现场限高的机架，并基于所述机架利用钢丝绳和滑轮布设卷扬机和夯锤，其中所述钢丝绳一端缠结在卷扬机上，另一端与夯锤相系结，所述夯锤悬吊于钢管桩内管中；III、驱动卷扬机以重复方式缠绕并释放钢丝绳，将悬吊在钢丝绳上的夯锤用自由落体方式反复锤击作为桩头的钢管桩内管底部，沉桩至施工设计标高。
2.根据权利要求1所述的地基施工处理的新型打桩方法，其特征在于在施工现场限高需分段使用钢管桩时，步骤I中所述桩头位于首先沉桩的第一段钢管桩底部，步骤III在采用夯锤沉桩的过程中，利用分次逐根焊接将各段钢管桩连成一体，各段钢管桩的焊接强度满足锤击第一段钢管桩底部进行沉桩时各段钢管桩不脱焊。
3.根据权利要求1所述的地基施工处理的新型打桩方法，其特征在于步骤I中在焊接加固处理桩头后，在钢管桩内管底部装填缓冲物，所述缓冲物至少为黄沙或粗制面纱。
4.根据权利要求1所述的地基施工处理的新型打桩方法，其特征在于在步骤II中所述的机架上装配导向滑架，并将导向滑架套接在待沉桩的钢管桩上保持钢管桩与施工地面垂直。
5.根据权利要求1所述的地基施工处理的新型打桩方法，其特征在于在步骤III中通过卷扬机缠绕钢丝绳吊起夯锤的高度和选择夯锤质量调节夯锤的自由落体锤击的势能。
6.根据权利要求1所述的地基施工处理的新型打桩方法，其特征在于所述机架相对施工地面采用移动定位方式，步骤II中所述机架移动至沉桩位置后定位固定。
7.地基施工处理的新型打桩设备，所述新型打桩设备匹配适用于空心管状的钢管桩， 其特征在于所述打桩设备包括固设在施工地面上的机架，设于机架上的滑轮，套接在滑轮上的钢丝绳，分别连结于钢丝绳两端的卷扬机和夯锤，其中所述机架的高度符合施工现场限高，所述夯锤由钢丝绳及卷扬机高度可调地吊挂在钢管桩内管中。
8.根据权利要求7所述的地基施工处理的新型打桩设备，其特征在于所述打桩设备在机架上装配有沿支架高度方向上滑动调节、定位锁定的导向滑架，所述导向滑架套接在待沉桩的钢管桩之上。
9.根据权利要求7所述的地基施工处理的新型打桩设备，其特征在于所述机架为相对施工地面可移动定位的装置。
全文摘要
本发明揭示了一种地基施工处理的新型打桩方法，使用空心管状的钢管桩实施作业，其步骤为先根据施工现场限高切割钢管桩分段使用或整管使用，并将作为桩头的钢管桩底部通过焊接加固处理满足耐夯击强度；再在施工地面上固设小于施工现场限高的机架，并基于机架利用钢丝绳和滑轮布设卷扬机和夯锤，其中夯锤悬吊于钢管桩内管中；最后驱动卷扬机以重复方式缠绕并释放钢丝绳，将悬吊在钢丝绳上的夯锤反复锤击钢管桩内管底部，沉桩至施工设计标高。该打桩新技术对现场施工条件要求较低，可广泛应用于对沉降危房的加固补救措施和特殊环境下无法使用正常施工设备的桩基施工任务；较之于现有的桩基施工方法更方便，且能有效缩短施工工期，降低桩基施工成本。
文档编号E02D7/16GK102425166SQ20111026641
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者杨晨锋 申请人:苏州力高建筑工程技术有限公司