用于水下桩基施工的双护筒结构的制作方法

本实用新型涉及灌注桩施工技术领域，更具体的说，它涉及一种用于水下桩基施工的双护筒结构。

背景技术：

随着我国城市化进程的推进，沿海地区港口、公路桥梁建设的需求日益增加。这类工程基础通常采用大直径、超深(大于40m)钻孔灌注桩，而对于沿海地区而言，此类工程通常会遇到松软填土、流(软)塑状淤泥质土、砂土、卵石层等不良地层，为避免在钻进成孔时产生孔壁坍孔、缩径等现象，保证成桩质量，节省用钢量和施工成本，大直径钻孔灌注桩施工的成孔方法通常采用双护筒结构。

现有技术中，可参考授权公告号为CN206267144U的中国实用新型专利文件，其公开了一种用于水下桩基施工的双护筒结构，其包括内层钢护筒和套于所述内层钢护筒外部的外层钢护筒；所述内层钢护筒为整体结构，所述外层钢护筒由多节短护筒 连接而成，每节短护筒由两个半圆型钢模拼接而成，两个半圆型钢模一端铰接，另一端均设有伸出的螺栓安装板，并通过螺栓固定连接；所述短护筒末端直径加大2cm，用于套在下一短护筒上，接缝处装设有止水橡胶。

现有的这种用于水下桩基施工的双护筒结构在将外护筒安装在内护筒外时，难以保证外护筒的轴线与内护筒的轴线在同一直线上，在外护筒内填充回填土时，若外护筒和内护筒轴线不在同一直线上，容易造成内护筒和外护筒间的土层厚度不同，在浇灌混凝土时容易导致回填土坍塌，造成扩孔，成桩质量较低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于水下桩基施工的双护筒结构，其通过利用位于外护筒内且与外护筒轴线处于同一直线上的导向环，对内护筒进行导向，使内护筒和外护筒的轴线在同一直线上，提高成桩质量。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于水下桩基施工的双护筒结构，包括内护筒和套设在内护筒外的外护筒，内护筒和外护筒之间留有间隙，所述外护筒的顶部延伸至内护筒的顶部外，所述内护筒的底部延伸至外护筒的底部外；所述外护筒顶端套设有呈环形设置的套环，套环的内壁上均布有多个支撑杆，支撑杆的长度方向与外护筒的轴线方向相互垂直，支撑杆远离外护筒内壁的一端上均固设有呈弧形设置的固定板，固定板的圆弧内侧远离其所处的支撑杆，且固定板的轴线与外护筒的轴线在同一直线上，固定板的圆弧内侧均与内护筒的外壁上下滑移。

通过采用上述技术方案，将外护筒吊装至桩位，利用振动锤使外护筒振动下沉，将内护筒吊装至外护筒上方，使内护筒的底端位于固定板的圆弧内侧，使内护筒下降，弧形的固定板圆弧内侧与内护筒的外壁相互滑移，内护筒沿固定板的圆弧内侧向下滑移，均布在外护筒上的固定板能够对内护筒的外壁进行导向，固定板的轴线与外护筒的轴线在同一直线上，在对内护筒进行导向时，能够使内护筒的轴线始终保持与外护筒的轴线在同一直线上，使内护筒的外壁和外护筒的内壁之间距离相同，使填充在外护筒内的回填土厚度相同，在向内护筒内浇灌混凝土浆时，不会造成回填土厚度不同而坍塌，能够提高成桩质量。

本实用新型进一步设置为：所述支撑杆靠近外护筒的一端穿过套环的外壁且与套环的侧壁滑移连接；所述支撑杆上均开设有多个均布在支撑杆上的定位孔，定位孔的轴线方向与外护筒的轴线方向相同；所述套环的上表面开设有连接孔，连接孔与支撑杆位置一一对应，连接孔的轴线方向与外护筒的轴线方向相同；所述连接孔内螺纹连接有定位螺栓，定位螺栓与定位孔螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当需要将不同直径的内护筒放置在外护筒内时，需要调节固定板之间的距离，这时旋转定位螺栓，使定位螺栓与连接块和定位孔分离，使支撑板在套环上滑移，调节固定板之间的距离，使支撑杆上相同位置的定位孔与连接块对应，即保持固定板圆弧外侧与外护筒的内壁距离相同，使固定板的圆弧内侧均与内护筒的外壁接触，在使定位螺栓与定位孔和连接孔螺纹连接，将支撑杆固定在套环上；调节支撑杆在套环上的位置，能够对不同直径的内护筒进行导向，扩大了使用范围。

本实用新型进一步设置为：所述外护筒的顶端设置有使内护筒提升和下降的动力装置，所述动力装置包括竖直固定在护套上表面的支架、固定在支架上的电机、与电机输出轴固定连接的绕绳轮、一端缠绕在绕绳轮上的钢丝绳、固定在钢丝绳远离绕绳轮一端的固定杆、均布在固定杆的远离钢丝绳一端的多根提升杆、位于提升杆上的液压缸；所述提升杆靠近固定杆的一端均与固定杆铰接；所述液压缸的缸体与固定杆铰接，液压缸的伸缩杆与提升杆铰接；所述提升杆的长度大于内护筒的直径，提升杆远离固定杆的一端固设有增磨件，增磨件与内护筒的内壁抵接。

通过采用上述技术方案，将内护筒吊装至支架的下方，使气缸的伸缩杆伸长，气缸的伸缩杆带动提升杆远离固定杆的一端向下倾斜，开启电机，电机带动绕绳轮转动，使钢丝绳伸入内护筒中，使气缸的伸缩杆收缩，气缸的伸缩杆带动提升杆远离固定杆的一端向上倾斜，直至提升杆远离固定杆一端的增磨件与内护筒的内壁抵接，此时使钢丝绳继续伸长，将内护筒放置在外护筒内，当放置完成后，使气缸的伸缩杆伸长，提升杆靠近增磨件的一端向下倾斜，增磨件与内护筒的内壁不再接触，使钢丝绳缠绕在绕绳轮上，使固定杆向上移动，即可将固定杆从内护筒中提出，利用固定在外护筒上的动力装置使内护筒进行提升和下降，使内护筒的吊装简单方便。

本实用新型进一步设置为：所述固定板的上表面均固设有呈弧形设置的导向板，导向板远离固定板的一端向远离外护筒轴线的方向倾斜。

通过采用上述技术方案，导向板远离固定板的一端向远离外护筒轴线的方向倾斜，能够是被吊装的内护筒在吊装过程易于与外护筒中的固定板对齐，防止内护筒在下降过程中晃动，难以与固定板对齐。

本实用新型进一步设置为：所述固定板的下表面均固设有呈弧形设置的定位板，定位板的圆弧内侧与固定板的圆弧内侧方向相同，且定位板的轴线与固定板的轴线在同一直线上，定位板的圆弧内侧与内护筒的外壁上下滑移。

通过采用上述技术方案，当内护筒沿固定板向下沉降时，位于固定板下方的定位板能够持续对内护筒进行导向，使内护筒在下沉过程，轴线始终保持与外护筒的周线保持在同一直线上，防止内护筒上端由固定板定位，下端因淤泥阻挡而倾斜。

本实用新型进一步设置为：所述增磨件包括固定在提升杆上且呈弧形设置的增磨块，所述增磨块的圆弧内侧靠近提升杆，且当气缸的伸缩杆收缩时，增磨块的圆弧外侧与内护筒的内壁相互抵接。

通过采用上述技术方案，增磨块呈弧形设置，且圆弧的外侧在提升杆提升时，能够与内护筒的内壁相互抵接，对内护筒进行支撑，增磨块增增大提升杆与内护筒内壁的接触面积，增大与内护筒内壁的摩擦力，防止在吊装的过程中，内护筒内壁与提升杆脱离，提高操作安全性。

本实用新型进一步设置为：所述套环与外护筒的顶部可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，将套环和外护筒设置成可拆卸连接的，能够便于将套环拆卸下来，更换不同长度的支撑杆，位于支撑杆上的固定板能够对不同直径的内护筒进行导向，扩大了使用范围内。

本实用新型进一步设置为：所述套环的侧壁上均布有多个与套环侧壁和外护筒侧壁螺纹连接的固定螺栓。

通过采用上述技术方案，旋转固定螺栓，使固定螺栓与套环的外壁分离，向上拔出套环，需要安装套环时，将固定螺栓与套环外周壁和外护筒的外壁螺栓连接，操作简单方便。

综上所述，本实用新型相比于现有技术具有以下有益效果：

（1）本实用新型通过利用均布在套环上的支撑杆和位于支撑杆上且呈弧形设置的固定板，能够对内护筒进行导向，使内护筒的轴线和外护筒的轴线保持在同一直线上，使外护筒和内护筒之间的回填土厚度相同，提高成桩质量；

（2）本实用新型通过使支撑杆与套环滑移连接，且在套环和支撑杆上分别开设连接孔和定位孔，利用与连接块和定位孔螺纹连接的定位螺栓能够使支撑杆固定在套环上，通过滑移的支撑杆能够对不同直径的内护筒进行导向，扩大了使用范围；

（3）本实用新型通过在外护筒上设置动力装置，使内护筒在外护筒内的提升和下降较为方便和快捷，能够提高工作效率；

（4）本实用新型通过在提升杆的一端固设呈弧形设置的增磨块，能够增大提升杆与内护筒内壁的接触面积，增大提升杆与内护筒内壁之间的摩擦，防止在吊装过程中提升杆与内护筒脱离。

附图说明

图1为实施例的整体结构的轴测图；

图2为突出显示定位孔和连接孔的剖视图；

图3为图2中A部放大示意图；

图4为突出显示动力装置的轴测图；

图5为图4中B部放大示意图。

图中：1、内护筒；2、外护筒；21、套环；211、卡槽；212、螺纹孔；213、固定螺栓；214、滑移孔；215、连接孔；216、定位螺栓；22、支撑杆；221、定位孔；23、固定板；24、导向板；25、定位板；3、动力装置；31、支架；311、支杆；312、支撑板；313、通孔；314、支撑座；32、电机；33、绕绳轮；34、钢丝绳；35、固定杆；351、固定座；352、固定台；36、提升杆；361、支撑台；362、增磨件；3621、增磨块；37、气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种用于水下桩基施工的双护筒结构，参见图1和图2，包括内护筒1、套设在内护筒1上的外护筒2和位于外护筒2上且用于使内护筒1上升和下降的动力装置3；内护筒1和外护筒2之间留有间隙，内护筒1的底端延伸至外护筒2的底端外，外护筒2的顶端延伸至内护筒1外，外护筒2的顶端套设有呈环形设置的套环21，套环21上均布有多根支撑杆22（在此实施例中以四根为例），套环21的轴线与外护筒2的轴线在同一直线上；支撑杆22的长度方向均与外护筒2的轴线方向相互垂直，支撑杆22靠近外护筒2内壁的一端上固定连接有呈弧形设置的固定板23，固定板23的轴线与外护筒2的轴线在同一直线上，固定板23的圆弧内侧远离支撑杆22且与内护筒1上下滑移；固定板23的顶端固设有呈弧形设置的导向板24，导向板24的圆弧内侧靠近外护筒2，导向板24远离固定板23的一侧向远离外护筒2的轴线方向倾斜；定位板25的底端均固设有呈弧形设置的定位板25，定位板25的圆弧内侧远离外护筒2，定位板25的轴线与固定板23的轴线在同一直线上，定位板25的圆弧内侧与内护筒1的外壁上下滑移；将外护筒2放入水中的桩位处，用振动锤振动沉降，并使导向板24露出水面，用动力装置3将内护筒1提升至导向板24的上方，使内护筒1下降，导向板24对内护筒1进行导向，继续使内护筒1下降，内护筒1的外壁在固定板23的圆弧内侧上向下滑移，继续向下沉降内护筒1时，位于固定板23下端的定位板25可继续对内护筒1进行导向，四个固定板23和定位板25能够均布在内护筒1的外壁上，使内护筒1在沉降时，内护筒1的轴线与外护筒2的轴线保持在同一直线上。

参见图2和图3，套环21的下表面开设有与外护筒厚度相同的卡槽211，外护筒2的顶端插入卡槽211内，套环21的外周壁上均匀开设有多个螺纹孔212（在此实施例中以四个为例），四个螺纹孔212分别位于四个支撑杆22的下方，且每个螺纹孔212均与卡槽211内部相互连通；每个螺纹孔212内均螺纹连接有固定螺栓213，固定螺栓213分别位于四根支撑杆22伸出套环21一端的下方，固定螺栓213与套环21外周壁螺纹连接后，穿过套环21的外周壁并与外护筒2的外壁螺纹连接；四根支撑杆22与套环21的连接方式相同，在此以其中一根为例；套环21的侧壁上开设有长度方向与支撑杆22长度方向相同的滑移孔214，滑移孔214的两端分别与套环21的内壁和外壁相互连通，支撑杆22位于滑移孔214内且与滑移孔214滑移连接，支撑杆22上均匀开设有多个上下贯通的定位孔221，定位孔221的轴线方向与支撑杆22的长度方向相互垂直；套环21上表面与支撑杆22位置对应处开设有连接孔215，连接孔215的轴线方向与定位孔221的轴线方向相同，连接孔215的直径与定位孔221的直径相同，连接孔215与滑移孔214相互连通，连接孔215内螺纹连接有定位螺栓216，定位螺栓216与定位孔221螺纹连接；旋转定位螺栓216，使定位螺栓216与连接孔215分离，使支撑杆22在滑移孔214内滑移，使定位孔221与连接孔215的位置对齐，支撑杆22上的多个定位孔221，能够调节支撑杆22上固定板23与外护筒2内壁的距离，对不同直径的内护筒1进行导向，使定位螺栓216与连接孔215和定位孔221螺纹连接，将支撑杆22固定在滑移孔214内。

参见图4和图5，动力装置3包括固设在套环21上表面的支架31、固定在支架31上的电机32、由电机32驱动的绕绳轮33、缠绕在绕绳轮33上的钢丝绳34、固定在钢丝绳34远离绕绳轮33一端的固定杆35、均布在固定杆35远离钢丝绳34一端且与固定杆35铰接的多根提升杆36（在此实施例中以三根为例）、位于提升杆36上的气缸37；支架31包括均布在套环21上表面的四根支杆311、固定在支杆311顶端的支撑板312以及开设在支撑板312上的通孔313；支杆311的高度大于内护筒1的高度，电机32固定在支撑板312的上表面，通孔313上下贯通且通孔313的轴线与外护筒2的轴线在同一直线上，钢丝绳34从通孔313中穿过；支撑板312上固定有两个支撑座314，绕绳轮33的两端分别与支撑座314转动连接，电机32的输出轴穿过支撑座314与绕绳轮33的一端固定连接；固定杆35呈三棱柱型，固定杆35的三个面上均固设有固定座351，三根提升杆36的长度均大于内护筒1的半径，三根提升杆36靠近固定杆的一端分别与固定杆35三个面上的固定座351转动连接，固定杆35的三个面上均固设有固定台352，固定台352位于固定座351的上方，三根提升杆36的上表面上均固设有支撑台361，气缸37的缸体与固定台352铰接，气缸37的伸缩杆与支撑台361铰接；提升杆36远离固定杆35的一端上设置有增磨件362，增磨件362包括固定在提升杆36一端的增磨块3621，增磨块3621呈弧形设置，且圆弧内侧靠近提升杆36，当气缸37的伸缩杆收缩时，增磨块3621的圆弧外侧与内护筒1的内壁相互抵接；使气缸37的伸缩杆伸长，提升杆36靠近固定杆35的一端在固定座351上转动，提升杆36远离固定座351的一端向下倾斜，将固定杆35和提升杆36伸入内护筒1内，再使气缸37的伸缩杆收缩，气缸37的伸缩杆使提升杆36靠近增磨块3621的一端向上倾斜，直至增磨块3621的圆弧外侧与内护筒1的内壁抵接，能够将内护筒1进行支撑吊装。

该用于水下桩基施工的双护筒结构的使用方法如下：旋转定位螺栓216，使定位螺栓216与套环21的上表面分离，使支撑板312在滑移孔214内滑移，根据内护筒1的直径，调节固定板23相互之间的距离，使四根支撑杆22上相同位置的定位孔221与套环21上的连接孔215位置对应，将定位螺栓216与连接孔215和定位孔221螺纹连接，使开启电机32，使钢丝绳34缠绕在绕绳轮33上，并使气缸37的伸缩杆伸长，此时三根提升杆36远离固定杆35的一端向下倾斜，固定杆35位于支撑板312的下表面，利用吊装机将内护筒1吊装至支撑板312的下方，再使钢丝绳34伸长，钢丝绳34带动固定杆35向下移动，当固定杆35移动至内护筒1中时，驱动气缸37的伸缩杆收缩，气缸37的伸缩杆带动提升杆36靠近固定杆35的一端在固定座351上转动，并使提升杆36远离固定杆35的一端向上倾斜，继续收缩气缸37的伸缩杆，提升杆36远离固定杆35一端的增磨块3621与内护筒1的内壁相互接触，增磨块3621增大提升杆36与内护筒1内壁的摩擦力，将内护筒1提起，使电机32带动绕绳轮33转动，使钢丝绳34伸长，将内护筒1向下沿导向板24向下移动，均布在外护筒2上的四个呈弧形设置的固定板23，能够对下降的内护筒1进行导向，内护筒1继续下降时，定位板25能够继续对内护筒1进行导向，直至内护筒1的底端插入淤泥层，使气缸37的收缩干伸长，提升杆36远离固定杆35的一端向下倾斜，增磨块3621不再与内护筒1的内壁接触，使电机32带动绕绳轮33反转，使钢丝绳34缠绕在绕绳轮33上，将固定杆35和提升杆36提出内护筒1。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。