一种辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置及其振沉工艺的制作方法

本发明涉及钢管桩振沉领域，尤其涉及一种辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置及其振沉工艺。

背景技术：

插入式大直径圆筒钢管桩与经典的水工结构相比，对于某些软土地基具有不可替代的优势。到目前为止，液压振动锤振沉施工技术已经相当成熟。但实践证明，大型液压振动锤组振沉钢管桩仅适用于标贯小于30击的土(砂)层，当钢管桩遇到硬质岩土层时振沉很困难，因此钢管桩应用受到局限，使该工艺难以推广。为扩大钢管桩振沉工艺的适用范围，需要开发新型的辅助措施用于钢管桩振沉技术。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置及其振沉工艺。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置，包括高压柱塞泵、高压射流管和钢管桩，所述高压射流管包括一根主胶管、两根分支胶管、两根倒l形主管道，所述主胶管的入口端与所述高压柱塞泵相连，所述主胶管的出口端和两根分支胶管之间连有三通管分水接头，两根分支胶管分别和两根倒l形主管道的水平段之间连有管接头，两根倒l形主管道的竖直段底部连有多个分支管道，所述分支管道的底部连有射流喷嘴，所述倒l形主管道的竖直段包括多个分段，相邻的分段之间设有连接套管，所述钢管桩对称的两侧壁从下到下焊接有多个导向套筒，所述连接套管位于所述导向套筒内，所述钢管桩在最上面一个导向套筒上方设有一个固定支架，所述固定支架上表面与倒l形主管道的竖直段连接处设有限位板。

所述倒l形主管道的上部设有吊耳，所述吊耳与倒l形主管道焊接处设有加强筋板。

所述导向套筒与所述钢管桩连接处增设有筋板。

所述固定支架上表面两端设有耳板，位于固定支架上表面的倒l形主管道上含有与所述耳板平行的中间耳板，两个耳板与中间耳板之间插有销轴。

所述分支管道与所述钢管桩的连接处增设有连接筋板，所述分支管道为六个、八个或十二个。

利用上述辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置的振沉工艺，具体步骤为：

将高压射流管的各个部分按照安装要求焊接在钢管桩上，高压柱塞泵置于定位船上并与发电机相连；

先用振沉船的浮吊吊起并竖立钢管桩，启动高压柱塞泵，泵压控制在0.4mpa，保持喷嘴持续喷水，防止喷嘴被土堵塞；

启动插入液压抱桩器后落钩，完成钢管桩的自沉；

启动振沉船上的振动锤振沉钢管桩，同时高压柱塞泵的泵压控制在6-7mpa，当钢管桩振沉至导向架顶面时，打开上层液压背板，继续振沉至最大深度。

所述振沉船的浮吊有效吊重为300t，有效吊高为115m，有效吊距为49m；所述振动锤为ape400型。

本发明的有益效果是：本发明在锤击振沉钢管桩的时候，结合辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置喷射的高压水，形成了一种高压水射流与振动锤相结合击沉钢管桩的工艺，这样就能够将钢管桩振沉工艺应用至标贯大于30击的土(砂)层，不仅解决了重大工程难题、降低了资金和能源消耗，还推广了钢管桩施工工艺。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a-a向剖视图；

图3为图1中b-b向剖视图；

图4为倒l形主管道部分的示意图；

图5为固定支架部分的俯视图；

图6为导向套筒的焊接示意图；

图7为具体实施例1中六个分支管道和连接筋板的结构示意图；

图8为具体实施例2中八个分支管道和连接筋板的结构示意图；

图9为具体实施例3中十二个分支管道和连接筋板的结构示意图；

图10为振沉工艺示意图；

图中：1-高压柱塞泵；2-主胶管；3-三通管分水接头；4-分支胶管；5-管接头；6-倒l形主管道；7-分支管道；8-射流喷嘴；9-钢管桩；10-连接套管；11-导向套筒；12-固定支架；13-限位板；14-吊耳；15-耳板；16-中间耳板；17-销轴；18-连接筋板；19-振沉船；20-振动锤；21-定位船；22-发电机；

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

具体实施例1：

如图1至图7以及图10所示，一种辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置，包括高压柱塞泵1、高压射流管和钢管桩9，所述高压射流管包括一根主胶管2、两根分支胶管4、两根倒l形主管道6，所述主胶管2的入口端与所述高压柱塞泵1相连，所述主胶管2的出口端和两根分支胶管4之间连有三通管分水接头3，两根分支胶管4分别和两根倒l形主管道6的水平段之间连有管接头5，两根倒l形主管道6的竖直段底部分别连有三个分支管道7，所述分支管道7的底部连有射流喷嘴8，所述倒l形主管道6的竖直段包括多个分段，相邻的分段之间设有连接套管10，所述钢管桩9对称的两侧壁从下到下焊接有多个导向套筒11，所述连接套管10位于所述导向套筒11内，所述钢管桩9在最上面一个导向套筒11上方设有一个固定支架12，所述固定支架12上表面与倒l形主管道6的竖直段连接处设有限位板13。

所述倒l形主管道6的上部设有吊耳14，所述吊耳14与倒l形主管道6焊接处设有加强筋板。

所述导向套筒11与所述钢管桩9连接处增设有筋板。

所述固定支架12上表面两端设有耳板15，位于固定支架12上表面的倒l形主管道6上含有与所述耳板15平行的中间耳板16，两个耳板15与中间耳板16之间插有销轴17。

所述分支管道7与所述钢管桩9的连接处增设有连接筋板18。

利用上述辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置的振沉工艺，具体步骤为：

将高压射流管的各个部分按照安装要求焊接在钢管桩9上，高压柱塞泵1置于定位船21上并与发电机22相连；

先用振沉船19的浮吊吊起并竖立钢管桩9，启动高压柱塞泵1，泵压控制在0.4mpa，保持喷嘴持续喷水，防止喷嘴被土堵塞；

启动插入液压抱桩器后落钩，完成钢管桩9的自沉；

启动振沉船19上的振动锤20振沉钢管桩9，同时高压柱塞泵1的泵压控制在6mpa，当钢管桩9振沉至导向架顶面时，打开上层液压背板，继续振沉至最大深度。

所述振沉船19的浮吊有效吊重为300t，有效吊高为115m，有效吊距为49m；所述振动锤20为ape400型。

具体实施例2：

如图1至图6以及图8、图10所示，一种辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置，包括高压柱塞泵1、高压射流管和钢管桩9，所述高压射流管包括一根主胶管2、两根分支胶管4、两根倒l形主管道6，所述主胶管2的入口端与所述高压柱塞泵1相连，所述主胶管2的出口端和两根分支胶管4之间连有三通管分水接头3，两根分支胶管4分别和两根倒l形主管道6的水平段之间连有管接头5，两根倒l形主管道6的竖直段底部分别连有四个分支管道7，所述分支管道7的底部连有射流喷嘴8，所述倒l形主管道6的竖直段包括多个分段，相邻的分段之间设有连接套管10，所述钢管桩9对称的两侧壁从下到下焊接有多个导向套筒11，所述连接套管10位于所述导向套筒11内，所述钢管桩9在最上面一个导向套筒11上方设有一个固定支架12，所述固定支架12上表面与倒l形主管道6的竖直段连接处设有限位板13。

所述倒l形主管道6的上部设有吊耳14，所述吊耳14与倒l形主管道6焊接处设有加强筋板。

所述导向套筒11与所述钢管桩9连接处增设有筋板。

所述固定支架12上表面两端设有耳板15，位于固定支架12上表面的倒l形主管道6上含有与所述耳板15平行的中间耳板16，两个耳板15与中间耳板16之间插有销轴17。

所述分支管道7与所述钢管桩9的连接处增设有连接筋板18。

利用上述辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置的振沉工艺，具体步骤为：

将高压射流管的各个部分按照安装要求焊接在钢管桩9上，高压柱塞泵1置于定位船21上并与发电机22相连；

先用振沉船19的浮吊吊起并竖立钢管桩9，启动高压柱塞泵1，泵压控制在0.4mpa，保持喷嘴持续喷水，防止喷嘴被土堵塞；

启动插入液压抱桩器后落钩，完成钢管桩9的自沉；

启动振沉船19上的振动锤20振沉钢管桩9，同时高压柱塞泵1的泵压控制在7mpa，当钢管桩9振沉至导向架顶面时，打开上层液压背板，继续振沉至最大深度。

所述振沉船19的浮吊有效吊重为300t，有效吊高为115m，有效吊距为49m；所述振动锤20为ape400型。

具体实施例3：

如图1至图6以及图9、图10所示，一种辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置，包括高压柱塞泵1、高压射流管和钢管桩9，所述高压射流管包括一根主胶管2、两根分支胶管4、两根倒l形主管道6，所述主胶管2的入口端与所述高压柱塞泵1相连，所述主胶管2的出口端和两根分支胶管4之间连有三通管分水接头3，两根分支胶管4分别和两根倒l形主管道6的水平段之间连有管接头5，两根倒l形主管道6的竖直段底部分别连有六个分支管道7，所述分支管道7的底部连有射流喷嘴8，所述倒l形主管道6的竖直段包括多个分段，相邻的分段之间设有连接套管10，所述钢管桩9对称的两侧壁从下到下焊接有多个导向套筒11，所述连接套管10位于所述导向套筒11内，所述钢管桩9在最上面一个导向套筒11上方设有一个固定支架12，所述固定支架12上表面与倒l形主管道6的竖直段连接处设有限位板13。

所述倒l形主管道6的上部设有吊耳14，所述吊耳14与倒l形主管道6焊接处设有加强筋板。

所述导向套筒11与所述钢管桩9连接处增设有筋板。

所述固定支架12上表面两端设有耳板15，位于固定支架12上表面的倒l形主管道6上含有与所述耳板15平行的中间耳板16，两个耳板15与中间耳板16之间插有销轴17。

所述分支管道7与所述钢管桩9的连接处增设有连接筋板18。

利用上述辅助振沉钢管桩用的高压水射流装置的振沉工艺，具体步骤为：

将高压射流管的各个部分按照安装要求焊接在钢管桩9上，高压柱塞泵1置于定位船21上并与发电机22相连；

先用振沉船19的浮吊吊起并竖立钢管桩9，启动高压柱塞泵1，泵压控制在0.4mpa，保持喷嘴持续喷水，防止喷嘴被土堵塞；

启动插入液压抱桩器后落钩，完成钢管桩9的自沉；

启动振沉船19上的振动锤20振沉钢管桩9，同时高压柱塞泵1的泵压控制在6.5mpa，当钢管桩9振沉至导向架顶面时，打开上层液压背板，继续振沉至最大深度。

所述振沉船19的浮吊有效吊重为300t，有效吊高为115m，有效吊距为49m；所述振动锤20为ape400型。

本发明在锤击振沉钢管桩9的时候，结合辅助振沉钢管桩9用的高压水射流装置喷射的高压水，形成了一种高压水射流与振动锤20相结合击沉钢管桩9的工艺，这样就能够将钢管桩9振沉工艺应用至标贯大于30击的土(砂)层，不仅解决了重大工程难题、降低了资金和能源消耗，还推广了钢管桩9施工工艺。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。