一种静压植桩机的制作方法

本实用新型涉及一种地基施工机械，特别是一种将预制桩植入地层的静压植桩机。

背景技术：

目前国内软土基桩基处理主要有灌注桩和预制桩两大类，但随着城市化的进程，以上两种桩基类型都受施工工艺的限制，均存在一些应用不足,如在软土地基中，预制桩存在桩周侧阻力发挥不完全，竖向抗压荷载下桩身强度不能充分发挥，抗水平荷载能力不足，变形性能不够高，易脆性破坏，施工中挤土严重等；灌注桩存在易出现缩颈，桩底无沉碴，施工中泥浆排放和剔除的桩头会污染环境等。除了以上灌注桩和预制桩施工方式外，还有一种静钻根植桩施工技术，它是利用根植桩组合的新型桩基施工方法，集成钻孔、深层搅拌、扩头、预制各种桩基技术，具有无振动、低噪声、成桩质量好、桩承载力高、泥浆排放少等优点,有效弥补了当前软土基桩基的不足，并在应用中具有良好的社会效益和推广价值。静钻根植桩施工技术目前已国内多个工程中成功应用，通过现场应用，其有以下施工特点：施工速度快，质量可靠；相同承载力下的泥浆排放量仅为钻孔灌注桩的20%～25%；无挤土，施工对周围设施（地下构造物、管线）无影响；无噪声和空气污染。对比普通预制桩和钻孔灌注桩，静钻根植桩增加了桩与水泥土，水泥土与周边土的作用力；改善了桩端部的受力性能，提高了桩的承载力，此承载力可高于同直径钻孔灌注桩的30%～60%。

现有技术中软土基桩基处理过程一般采用单轴搅拌钻机安装于桩架立柱上，钻杆及钻具向下切土钻孔，一边钻孔一边注水或注膨润土混合液，对孔体进行修正和护壁，直到钻杆到达设计要求的持力层部位附近；钻孔完成后，在桩端注入水泥浆，进行上下反复搅拌以保持桩端水泥浆的均匀，逐步将钻杆一节节全部拔出。植桩施工在水泥浆注入2小时后开始植桩，利用吊机将根植桩移动至钻孔处，利用定位检测尺对桩身进行定位，偏差在30mm，并使用二台经纬仪互成90°检测桩身的垂直度，缓缓植入根植桩。然后，采用焊接方式接桩，接桩时，一般在下接桩的桩头处设置导向箍便于上接桩的就位，错位误差一般在5mm左右。该技术存在根植桩桩身检测困难误差大、桩身的垂直度公差控制较难，从而使根植桩的技术性能不能得到有效保证；同时，根植桩接桩时不能有效做到或保证上桩体和下桩体的一致性和垂直性，从而造成根植桩上下桩体的错位；此外，通常采用手工焊接也较难保证根植桩的焊接质量和确保钢管桩的技术性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于根据现有技术中存在的不足，提供一种软土基桩基处理的静压植桩机，有效提高根植桩垂直精度，保证施工技术要求，有效提高施工效率。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种静压植桩机，包括：

上部机架，包括工作平台、含上抱压油缸和上抱压臂架的上抱压机构、框架和多个导向板；

下抱压机构，包括对称设置的抱压油缸、下抱压臂架；

回转机构，包括回转台和位于其外侧的二组回转油缸；

下部机架，包括底部支承体、位于底部支承体上含有横向微调油缸和纵向微调油缸的微调机构及底部通孔；

垂直顶升油缸、液压系统和电焊机仓；

其特征在于：

所述上部机架的框架为长方体状的箱型构件，其上端固装工作平台，所述工作平台的几何中心设有通孔，所述框架的下端的下板设有下通孔；所述导向板有四组，沿通孔的径向方向均匀布置、且其前部高出工作平台；所述上抱压机构位于框架的内腔下面的下板上端面上，所述上抱压油缸沿框架纵向方向对称设置于下通孔的前后二侧；所述上抱压臂架沿框架横向方向对称设置于下通孔的左右二侧，上抱压臂架的上内圈形成的内孔应大于等于下通孔孔径；所述前后设置的二个上抱压油缸的两端接叉分别通过第一销轴与左右设置的二个上抱压臂架铰接，所述第一销轴的下端固装于下框架上的下板安装位置，这样通过上抱压油缸的伸缩动作实现左右上抱压臂架对施工中桩体的松开和挟持；

所述下抱压机构位于上部机架的下方，并左右对称固装于其下的回转台的上端面；所述下抱压油缸的一端接叉分别与回转台的二个外端部铰接，它们的另一端接叉分别与二个相邻的伸出端铰接，所述下抱压臂架的二个相对的自由表面具有弧形接触面，这样下抱压油缸在同时伸缩时可实现下抱压臂架对施工中桩体的挟持和松开；

所述回转机构位于下部机架的微调机构的上端面，所述回转台外端部的左右两端是凸出的，中间为一个圆圈部，所述二组回转油缸沿底部支承体的纵向方向设置在回转台的左右二侧，它们的一端分别铰接于回转台的外端部的一端，而它们的另一端分别固装于底部支承体的上端面的安装位置，从而通过回转油缸执行伸缩动作时将推动回转机构围绕底部支承体的几何中心回转一定角度；

所述微调机构设有具有内腔箱型结构的微调台架，所述微调台架位于所述底部支承体几何中心位置，其中心设有与底部通孔贯通的内圆孔；同时所述下部机架的底部通孔位于下部机架的几何中心位置；所述横向微调油缸对称布置在微调台架前后二侧孔腔中，它们的一端通过接叉分别与底部支承体铰接，另一端通过接叉分别与微调台架铰接；所述纵向微调油缸对称布置在微调台架左右二侧的内腔，它们的一端通过接叉分别与下部机架铰接，另一端通过接叉分别与微调台架铰接；这样就可以通过二个横向微调油缸和二个纵向微调油缸的伸缩动作使微调机构在横向和纵向方向与内圆孔中心位置的微调；

所述垂直顶升油缸有四组，对称设置在上部机架的框架的下板和下部机架的微调平台上端面之间的四个边角处；所述顶升油缸的缸筒端分别固装于框架下板上，顶升油缸的活塞杆端分别以球铰方式连接在微调平台的上端面，这样四组顶升油缸同时收缩时可实现对上抱压机构抱紧施工中桩体后加压；

所述液压系统位于下部机架的底部支承体的一侧，它通过液压泵站、集流阀和液压管路将液压油分别输送到各个工作液压油缸；

所述电焊机仓位于下部机架的底部支承体的另一侧，设有CO₂气瓶、CO₂送丝机，可以在植桩过程中对桩体焊接接长。

本实用新型可以是，所述的上抱压臂架的上内圈内弧面设有弧形垫块，以适应待施工的不同桩体直径。

本实用新型还可以是，所述的静压植桩机，其特征在于所述的上抱压油缸在下通孔的前后二侧各有2个或3个或4个。

本实用新型还可以是，所述的静压植桩机，其特征在于所述的微调机构的微调台架在纵向和横向方向与内圆孔中心位置的微调的调节行程均为0～120mm。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型静压植桩机作进一步描述：

图1为本实用新型静压植桩机的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的仰视图；

图4为图1中A-A向剖视图；

图5为图1中中B-B向剖视图；

图6为图1去除电焊机仓后的左视图；

图7为图1去除液压系统后的右视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种静压植桩机，包括：上部机架1，包括工作平台11、含上抱压油缸121，121’和上抱压臂架122，122’的上抱压机构12、框架13和多个导向板14；下抱压机构2，包括对称设置的抱压油缸21、下抱压臂架22；回转机构3，包括回转台32和位于其外侧的二组回转油缸31；下部机架5，包括底部支承体51、位于底部支承体上含有横向微调油缸521，521’和纵向微调油缸522，522’的微调机构52及底部通孔55；垂直顶升油缸4、液压系统6和电焊机仓7；其中：

所述上部机架1的框架13为长方体状的箱型构件，其上端固装工作平台11，所述工作平台11的几何中心设有通孔111，所述框架13的下端的下板设有下通孔131；所述导向板14有四组，沿通孔111的径向方向均匀布置、且其前部高出工作平台11；所述上抱压机构12位于框架13的内腔下面的下板上端面上，所述上抱压油缸121，121’沿框架13纵向方向对称设置于下通孔131的前后二侧；所述的上抱压油缸121沿上抱压臂架122，122’下通孔131的前后二侧各有2个或3个或4个；所述上抱压臂架122，122’沿框架13横向方向对称设置于下通孔131的左右二侧，上抱压臂架122，122’的上内圈1221，1221’形成的内孔应大于等于下通孔131孔径；所述前后设置的二个上抱压油缸121，121’的两端接叉分别通过第一销轴124与左右设置的二个上抱压臂架122，122’铰接，所述第一销轴124的下端固装于下框架131上的下板安装位置，这样通过上抱压油缸12，12’的伸缩动作实现左右上抱压臂架（122，122’对施工中桩体的松开和挟持；所述的上抱压臂架122，122’的上内圈1221，1221’内弧面设有弧形垫块123，以适应待施工的不同桩体直径。

所述下抱压机构2位于上部机架1的下方，并左右对称固装于其下的回转台32的上端面；所述下抱压油缸21，21’的一端接叉分别与回转台32的二个外端部322，322’铰接，它们的另一端接叉分别与二个相邻的伸出端铰接，所述下抱压臂架22，22’的二个相对的自由表面具有弧形接触面222，222’，这样下抱压油缸21，21’在同时伸缩时可实现下抱压臂架22，22’对施工中桩体的挟持和松开。这样能够有效固定桩体，防止桩体下沉。

所述回转机构3位于下部机架5的微调机构52的上端面，所述回转台32外端部322，322’的左右两端是凸出的，中间为一个圆圈部321，所述二组回转油缸31，31’沿底部支承体51的纵向方向设置在回转台32的左右二侧，它们的一端分别铰接于回转台32的外端部322，322’的一端，而它们的另一端分别固装于底部支承体51的上端面的安装位置，从而通过回转油（31，31’执行伸缩动作时将推动回转机构3围绕底部支承体51的几何中心回转一定角度。

所述微调机构52设有具有内腔箱型结构的微调台架523，所述微调台架523位于所述底部支承体51几何中心位置，其中心设有与底部通孔55贯通的内圆孔524；所述横向微调油缸521，521’对称布置在微调台架523前后二侧孔腔中，它们的一端通过接叉分别与底部支承体51铰接，另一端通过接叉分别与微调台架523铰接；所述纵向微调油缸522，522’对称布置在微调台架523左右二侧的内腔，它们的一端通过接叉分别与下部机架5铰接，另一端通过接叉分别与微调台架523铰接；这样就可以通过二个横向微调油缸521，521’和二个纵向微调油缸522，522’的伸缩动作使微调机构52在横向和纵向方向与内圆孔524中心位置的微调；所述的微调机构52的微调台架523在纵向和横向方向与内圆孔524中心位置的微调的调节行程均为0～120mm。这样能保证植桩定位准确，有效提高施工精度和保证施工质量。

所述下部机架5的底部通孔55位于下部机架5的几何中心位置。在施工中便于植桩桩体顺利穿过和植入预钻孔内。

所述垂直顶升油缸4有四组，对称设置在上部机架1的框架13的下板和下部机架5的微调平台523上端面之间的四个边角处；所述顶升油缸4的缸筒端41分别固装于框架13下板上，顶升油缸4的活塞杆端42分别以球铰方式连接在微调平台523的上端面，这样四组顶升油缸41同时收缩时可实现对上抱压机构12抱紧施工中桩体后加压。这样在植桩施工过程有利于桩体植入预钻孔内，实现送桩加压，保证植桩施工质量。

所述液压系统6位于下部机架5的底部支承体51的一侧，它通过液压泵站、集流阀和液压管路将液压油分别输送到各个工作液压油缸。这样便于上抱压机构、下抱压机构、回转机构、微调机构和顶升油缸的工作，完成静压植桩机的各项使用功能。

所述电焊机仓7位于下部机架5的底部支承体51的另一侧，设有CO₂气瓶71、CO₂送丝机72，可以在植桩过程中对桩体焊接接长。接桩时，利用下抱压机构挟持下接桩桩体，防止其因重力作用而下滑，利用设备将上接桩吊装缓缓就位于下接桩桩头上方，通过导向套准确定于下接桩桩头，操作人员利用CO₂气体保护焊进行桩体的拼接，桩体拼接误差可以控制在2mm以下，确保成桩施工质量达到设计技术要求。