一种用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置的制作方法

本实用新型涉及一种高压水刀装置，具体的涉及一种用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置。

背景技术：

根据以往施工经验施工钢管桩，依靠振动锤并利用汽车吊配合将钢管桩振动入土。当遇钢管桩桩身较长(为了加快施工进度，需先将钢管桩连接至设计长度，再进行打设)、桩径较大、地质较硬等情况时，经常遇到因受到土的摩擦力较大而使钢管桩难以打入或者打入深度不够的技术难题。此种情况虽可采用较大型振动锤配合较大型汽车吊进行施工，但钢管桩施工多为靠近岸边或者直接在水中施工，故受地域因素影响较大。使用较大型机械设备存在租赁设备成本很高、施工平台要求技术难度大、安全隐患很大，且也会因为施工平台的要求增高，而直接关联到航道船只的通航影响，甚至会使通航或者其他的施工直接受阻。

另外，因钢管桩属于临时工程，在施工结束时需要将钢围堰拆除回收利用，继而需要将临时钢管桩拔出。考虑到使用大型高频液压震动锤完成钢管桩施工后，拆除时很难拔出或者在高频振动锤振动过程中容易将钢管桩拔断，且施工成本会更高。造成钢管桩的极大地浪费，如果断头在河道中时，处理费用及难度也会较大；如果不处理将会为航道通行带来极大的安全隐患。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于：提供一种用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置，采用该高压水刀装置进行引孔施工钢管桩，一方面可减少钢管桩与土体间的摩擦力，加快施工进度、降低钢管桩的施工难度；另一方面可通过调节第一高压泵及第二高压泵的压力来控制水刀切割力度，对土质变化适用性较强。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置，其包括固定管桩、第一高压泵和第二高压泵；所述固定管桩顶端内部设有储水装置，所述储水装置通过疏水管道与第一高压泵连接；所述固定管桩内部沿轴线方向固定设有中心传输管，且所述中心传输管顶端通过疏水管道与第二高压泵连接，所述中心传输管底端设有第二喷头；所述固定管桩外侧周向间隔均匀的设有若干水流传输管，所述水流传输管平行于固定管桩的轴线，且水流传输管的顶端与储水装置相通，水流传输管的底端设有第一喷头。

本实用新型还存在以下技术特征：

所述储水装置的顶端于固定管桩上设有若干进水孔，所述储水装置的低端于固定管桩上设有若干出水孔，其中，所述进水孔均通过疏水管道与第一高压泵相连，所述出水孔分别与对应的水流传输管顶端相连。

所述储水装置的下方于固定管桩上设有管路通孔，其中，所述中心传输管顶端所连接的疏水管道穿过管路通孔与第二高压泵连接。

所述水流传输管和中心传输管均采用无缝钢管。

所述疏水管道采用钢丝橡胶管。

所述第一喷头与水流传输管的底端通过焊接式或者螺丝旋扣式连接；所述第二喷头与中心传输管的底端通过焊接式或者螺丝旋扣式连接。

所述第二喷头底部中心设有主喷水孔，所述第二喷头侧壁上均匀设有若干辅助喷水孔。

所述固定管桩外侧沿其轴线方向固定设有第一锁扣，且钢管桩外侧沿其轴线方向固定设有第二锁扣，其中，所述第一锁扣和所述第二锁扣相互卡接配合。

所述固定管桩与施工钢管桩的直径和长度相同。

所述固定管桩的低端侧壁上间隔的设有若干排泥孔，所述固定管桩的底部均匀间隔的设有若干弧形缺口。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、当钢管桩因为地质、自身长度、自身直径等原因造成钢管桩与土体摩擦力变大而打设不下去时，采用该用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置，使高压水刀与固定管桩结合在一起，同时打入地下，利用高压水切割土体，从而冲散地质层，使得固定管桩与土体间摩擦力减小，达到扩孔、引孔的效果；最后将要施打的钢管桩经汽车吊吊起放置于已完成引孔的钢管桩孔中，配合高频振动打桩机，将此根钢管桩下沉至指定高程，从而完成此次钢管桩施打。

2、采用该高压水刀装置时，可通过调节第一高压泵和第二高压泵的压力来控制水刀的切割力度，无需加装其他辅助设备；且针对不同的地质土层适应范围广，适应能力强。

3、该用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置，于施工中由汽车吊起吊后，利用该高压水刀装置自身的重量，即可达到引孔的垂直度要求；且水刀喷嘴处的高压水集中、均匀，引孔后的孔径容易控制。

4、其中，该高压水刀装置中的固定管桩与施工钢管桩的直径和长度相同，可直接采用钢管桩代替固定管桩，制作简单，材料便于采购，焊接、连接等施工简单，精确度要求低，加工人员数量少等特点；对于不同桩径的钢管桩，只需更换固定管桩及调整第一高压泵及第二高压泵的压力即可完成。

该用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置，可进行任意曲线的切割和打孔，灵活方便；且水下切割时噪音低，冲击波小，施工作业安全风险小，对紧邻堤坝和周边构筑物无任何影响，不会对水质造成污染；且该高压水刀装置，可针对不同地质情况，只需通过调节水压即可完成引孔施工，不会因地质的不同而重新设计；既节约成本，又提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型主视局部剖视结构示意图。

图2为本实用新型仰视结构示意图。

图3为本实用新型第一锁扣横截面结构示意图。

图4为本实用新型钢管桩结构示意图。

图5为本实用新型引孔施工流程图。

其中：1-固定管桩，11-储水装置，111-进水孔，12-中心传输管，121-第二喷头，122-主喷水孔，123-辅助喷水孔，13-水流传输管，131-第一喷头，14-管路通孔，15-第一锁扣，16-排泥孔，17-弧形缺口，2-钢管桩，21-第二锁扣。

具体实施方式

参照图1至4所示，对本用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置的结构特征详述如下：

一种用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置，其包括固定管桩1、第一高压泵和第二高压泵；所述固定管桩1顶端内部设有储水装置11，所述储水装置11通过疏水管道与第一高压泵连接；所述固定管桩1内部沿轴线方向固定设有中心传输管12，且所述中心传输管12顶端通过疏水管道与第二高压泵连接，所述中心传输管12底端设有第二喷头121；所述固定管桩1外侧周向间隔均匀的设有若干水流传输管13，所述水流传输管13平行于固定管桩1的轴线，且水流传输管13的顶端与储水装置11相通，水流传输管13的底端设有第一喷头131。

由于钢管桩2打设施工难度大的主要问题在于钢管桩2与土体间的摩擦力不断增大，使得钢管桩2打设施工越打越难。解决这一难题的关键就在于减少钢管桩2与土体间的摩擦力。为了避免不必要的浪费，节约成本，避免为航道通行带来安全隐患，现根据钢管桩2长度设计高压水刀，先高压利用水刀引孔，再进行钢管桩2的施打工作。

具体的，固定管桩1内部沿轴线方向设有中心传输管12，且中心传输管12的顶部高度距固定管桩1顶部约1m，中心传输管12的底部距固定管桩1底部约20cm；固定管桩1外侧周向间隔均匀的焊接六根水流传输管13，并在每根水流传输管13的底部连接第一喷头131，中心传输管12底端连接第二喷头121；其中，固定管桩1的尺寸与施工钢管桩2相同。另外，第一高压泵将水流加压通过疏水管道经储水装置11输送水流，经第一喷头131喷出；第二高压泵将水流加压通过疏水管道输送水流，经第二喷头121喷出。

采用该高压水刀装置引孔施工时，将固定管桩1在土体上与已入土的钢管桩2对应的位置进行引孔；施工中，首先利用汽车吊将该高压水刀装置吊至指定位置，利用已入土的钢管桩2作为定位，将该高压水刀装置下落至地面50cm左右启动第一高压泵和第二高压泵，利用高压水流切割该位置土壤，其中土壤随水流翻出。在该高压水刀装置的下沉过程中，利用高频振动锤夹住固定管桩1顶端预留位置，向下振打固定管桩1。待固定管桩1下沉至设计高程时，将该高压水刀装置与已入土完成的钢管桩2分离，起吊并放置指定位置；完成此次钢管桩2引孔作业。最后将要施打的钢管桩2经汽车吊吊起放置于已完成引孔的钢管桩孔中，配合高频振动打桩机，将此根钢管桩2下沉至指定高程，从而完成此次钢管桩2施打。具体施工流程，见图5所示。

采用该高压水刀装置进行引孔施工，无需增加或者更换任何机械设备，不仅提高了施工进度、降低施工难度，且对周边构筑物及其他设施的安全无任何影响，安全环保，施工过程中对临近施工点无影响，施工手续简单，节约成本。

作为本实用新型的优选方案，结合图1至4所示；

具体的，所述储水装置11的顶端于固定管桩1上设有若干进水孔111，所述储水装置11的低端于固定管桩1上设有六个出水孔，其中，所述进水孔111均通过疏水管道与第一高压泵相连，所述出水孔分别与对应的六个水流传输管13顶端相连；从而可通过第一高压泵经疏水管道将水流传输至储水装置11内，经对应出水孔及水流传输管13至对应第一喷头131。

具体的，所述储水装置11的下方于固定管桩1上设有管路通孔14，其中，所述中心传输管12顶端所连接的疏水管道穿过管路通孔14与第二高压泵连接；从而可通过第二高压泵经疏水管道将水流传输至中心传输管12，经第二喷头121喷出。

由于该高压水刀装置的水流传输管13、中心传输管12、第一喷头131及第二喷头121的均匀设置，从而实现引孔施工的垂直度、孔径等质量要求易控。

为保证水流传输管13和中心传输管12内的水压；所述水流传输管13和中心传输管12均采用无缝钢管。为保证该疏水管道的受压强度；所述疏水管道采用钢丝橡胶管。即可通过调节第一高压泵和第二高压泵的压力来控制该高压水刀装置的切割力度，对土质变化适用性较强。

其中，为确保第一喷头131与水流传输管13及第二喷头121与中心传输管12连接的稳固性；所述第一喷头131与水流传输管13的底端通过焊接式或者螺丝旋扣式连接；所述第二喷头121与中心传输管12的底端通过焊接式或者螺丝旋扣式连接。

为进一步实现引孔施工的垂直度、孔径等质量要求易控；所述第二喷头121底部中心设有主喷水孔122，所述第二喷头121侧壁上均匀设有若干辅助喷水孔123。使该高压水刀装置的第一喷头131和第二喷头121处的高压水集中、均匀。

为确保该高压水刀装置的引孔施工操作位置的精确性；所述固定管桩1外侧沿其轴线方向固定设有第一锁扣15，且钢管桩2外侧沿其轴线方向固定设有第二锁扣21，其中，所述第一锁扣15和所述第二锁扣21相互卡接配合；继而在土体上与已入土的钢管桩2可通过第一锁扣15和第二锁扣21对应卡接配合而后进行引孔定位。

其中，所述固定管桩1与施工钢管桩2的直径和长度相同；从而可利用该高压水刀装置切割并冲散土壤，使得后续下沉施打入的钢管桩2与土体间摩擦力减小。

为保留引孔施工后的空间，将冲散的地质土壤排出；所述固定管桩1的低端侧壁上间隔的设有若干排泥孔16，所述固定管桩1的底部均匀间隔的设有若干弧形缺口17；继而可顺利的将冲散的土壤经排泥孔16及弧形缺口17排出，便于后续下沉施打的钢管桩2的下沉。

本实用新型提供一种用于引孔施工的钢管桩高压水刀装置，该高压水刀装置加工制作简单，组成材料易采购且价廉，加工精准度要求低且所需人工少，减少了人员投入；在施工过程中，可根据工程特点划分不同区域同时施工，大大加快施工进度，节约了工期，施工简单；且对临近施工点无影响，对周边构筑物、堤坝安全无不良影响，不破坏水质与生态，且施工质量可控。该高压水刀装置在使用时，无需使用大型机械设备，不但安全风险小，安全管理成本，而且很大程度的节约成本。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。