一种半自动大直径桩的断桩处理装置及方法与流程

本发明涉及土木工程施工领域。更具体地说，本发明涉及一种大直径桩(直径≥1.2米)的断桩处理装置及方法。

背景技术：

1、大直径钻孔灌注桩是工程领域的主要基础类型，其施工工艺成熟，检测手段可靠，施工速度可控，在工程建设领域被广泛应用。

2、钻孔灌注桩的施工质量受地下水、地质类型、工人的施工经验、施工工序、混凝土的供应等施工条件影响，在多数施工条件得到保证的前提下可有效保证施工质量，在一种或多种施工条件改变的情况下，存在断桩等其它质量风险。

3、目前，对断桩的处理多采用补桩或原位冲孔再施工基础桩，存在不经济，工期较长等特点。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是处理大直径桩的断桩问题，提供一种半自动大直径桩的断桩处理装置及方法。

2、本发明解决此技术问题所采用的技术方案是：一种半自动大直径桩的断桩处理装置，包括：

3、固定支撑支架和钻进系统，所述固定支撑支架包括圆形钢轨道和横梁，所述圆形钢轨道固定在桩头表面，横梁的两端通过万向轮安装于圆形刚轨道上，所述横梁穿过圆形钢轨道的圆心，所述横梁上可移动的安装有吊耳，所述吊耳上安装有钻进系统；

4、智能支架系统，包括支架主体、电动机组、链杆耦合部件、吊笼耦合部件和移动横梁；所述电动机组固定于支架主体的中部，所述电动机组具有驱动轴和设置于驱动轴上的驱动齿轮，所述移动横梁沿纵向固定于支架主体的中部上，所述移动横梁的一端固定有链杆耦合部件，所述移动横梁的另一端固定有吊笼耦合部件；

5、吊笼系统，包括：耦合件连接器一、吊笼从动齿轮、吊笼、挂钩及钢丝绳转动器；所述耦合件连接器一可移动的设置于移动横梁上，所述耦合件连接器一与吊笼耦合部件/移动横梁可拆卸的固定，所述耦合件连接器一上可转动的固定有吊笼从动齿轮，所述吊笼从动齿轮与钢丝绳转器连接，所述钢丝绳转动器上绕设有钢丝绳，所述钢丝绳的一端与挂钩连接，所述吊笼挂设于挂钩上；

6、链杆系统，包括：耦合件连接器二和第一链梯；所述耦合件连接器二可移动的设置于移动横梁上，所述耦合件连接器二与链杆耦合部件/移动横梁可拆卸的固定，所述耦合件连接器二与第一链梯连接，所述第一链梯通过电动机组传动。

7、优选的是，所述钻进系统包括辅助排水装置、水钻和竖向导轨；竖向导轨用来控制水钻上下运动。

8、优选的是，所述支架主体包括支架底部横杆、支架顶部横杆、支架连杆；

9、所述支架底部横杆和支架顶部横杆之间通过支架连杆连接呈框型结构。

10、优选的是，所述第一链梯包括两组第一链条、竖直主杆、横杆和链条传动组件；

11、竖直主杆，沿其高度方向的两侧间隔设置有多个第一支杆，所述第一支杆上通过轴承连接有链条齿轮，第一链条安装于竖直主杆同侧的链条齿轮上，两组第一链条之间连接有横杆；

12、链条传动组件包括一对链条传动齿轮和连接一对链条传动齿轮的链条轴杆，所述链条轴杆的中部设置有轴杆齿轮；所述竖直主杆上位于最上方的两个轴承上均安装有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与链条传动齿轮啮合传动，其中链杆系统在移动到预定位置后轴杆与电动机组的驱动齿轮啮合传动，通过驱动轴杆齿轮传动链条传动齿轮，链条传动齿轮传动第一传动齿轮，第一传动齿轮传动同侧的链条齿轮。

13、优选的是，所述链杆系统还包括水平链梯部分和弧形衔接端链梯部分；

14、所述水平链梯部分包括水平主杆和拉杆组件，水平主杆沿其长度方向的两侧间隔设置有多个第二支杆，所述第二支杆上通过轴承连接有链条齿轮，第二链条安装于水平主杆同侧的链条齿轮上，两组第二链条之间连接有横杆；所述拉杆组件包括若干拉杆和撑杆构成，所述撑杆的下端与支架主体固定，若干撑杆的上端聚拢固定，所述拉杆的上端与撑杆的上端固定，所述拉杆的下端与水平主杆固定；

15、所述弧形衔接端链梯部分包括弧形主杆，沿其长度方向的两侧间隔设置有多个第三支杆，所述第三支杆上通过轴承连接有链条齿轮，第三链条安装于水平主杆同侧的链条齿轮上，两组第三链条之间连接有横杆；

16、其中，当链杆系统移动至与电动机组啮合时，弧形主杆的两端分别与水平主杆、竖直主杆可拆卸的固定，将同侧的第一链条、第三链条和第二链条一次连接为一个整体。

17、本发明还提供了一种半自动大直径桩的断桩处理方法，具体包括以下步骤：

18、s1、将固定支撑支架固定在待处理的桩体顶面；

19、s2、安装钻进系统，通过控制水钻移动以及辅助排水装置钻进至断桩部位顶面；

20、s3、拆卸固定支撑支架及钻进系统，安装智能支架系统和链杆系统；

21、s4、作业人员清掏桩体内的土体，配合需要进行土体加固，之后拆除智能支架系统和链杆系统；

22、s5、进行钢筋及桩体处理验收；

23、s6、浇筑桩体及桩芯混凝土；

24、s7、桩体强度检查验收。

25、优选的是，所述步骤s2中，在桩身钻进孔内上部的侧壁等间隔开设多个水平钻孔；

26、所述步骤s6中在进行混凝土浇筑时，安装固定支撑支架，在横梁上安装连接杆，所述连接杆由上至下包括固定杆和竖直伸缩杆，所述竖直伸缩杆上安装振捣系统，所述固定杆上安装有与水平钻孔数量相当的振捣稳定机构，所述振捣稳定机构包括水平伸缩杆、固定端头、弹簧、弹簧连接块，楔形调位块和电动伸缩杆；所述水平伸缩杆与固定端头连接，所述固定端头内部中空，所述固定端头远离水平钻孔的一端水平安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与楔形调位块连接，所述楔形连接块的上下底面均开设有滑槽，所述固定端头靠近水平钻孔的一端的上下对称开设有开孔，所述开孔中安装有弹簧连接块，所述弹簧连接块远离固定端头的一端安装弹簧，所述弹簧连接块滑动连接于滑槽中，所述电动伸缩杆设置为当其推动楔形调位块向前移动时，所述楔形调位块顶推弹簧连接块伸出开孔，顶推弹簧与水平钻孔的壁面相抵，当其推动楔形调位块缩回时，所述楔形调位块带动弹簧连接块部分缩回开孔，弹簧与水平钻孔的壁面不再接触。

27、本发明至少包括以下有益效果：

28、(1)施工方法的原理简单可靠；施工设备可靠性成熟，组合程度高，质量保证程度高；

29、(2)施工设备采用了标准化构件，可以通过调整钻孔范围的尺寸来适应不同直接的大直径断桩处理方案，适用性高。

30、(3)本发明提供了一种大直径桩的断桩解决方案，利用智能支架系统有效解决了清渣的工期及人员上下的效益与安全问题。

31、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种半自动大直径桩的断桩处理装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半自动大直径桩的断桩处理方法，其特征在于，所述钻进系统包括辅助排水装置、水钻和竖向导轨；竖向导轨用来控制水钻上下运动。

3.如权利要求1所述的半自动大直径桩的断桩处理方法，其特征在于，所述支架主体包括支架底部横杆、支架顶部横杆和支架连杆；

4.如权利要求1所述的半自动大直径桩的断桩处理方法，其特征在于，所述第一链梯包括两组第一链条、竖直主杆、横杆和链条传动组件；

5.如权利要求4所述的半自动大直径桩的断桩处理方法，其特征在于，所述链杆系统还包括水平链梯部分和弧形衔接端链梯部分；

6.如权利要求1～5任一所述的半自动大直径桩的断桩处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的半自动大直径桩的断桩处理方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种半自动大直径桩的断桩处理装置及方法，包括：固定支撑支架和钻进系统，所述固定支撑支架包括圆形钢轨道和横梁，所述圆形钢轨道固定在桩头表面，横梁的两端通过万向轮安装于圆形刚轨道上，所述横梁穿过圆形钢轨道的圆心，所述横梁上可移动的安装有吊耳，所述吊耳上安装有钻进系统；智能支架系统，包括支架主体、电动机组、链杆耦合部件、吊笼耦合部件和移动横梁；所述电动机组固定于支架主体的中部，所述电动机组具有驱动轴和设置于驱动轴上的驱动齿轮，所述移动横梁沿纵向固定于支架主体的中部上。本发明利用智能支架系统有效解决了清渣的工期及人员上下的效益与安全问题。

技术研发人员：刘成勇,孙艺恒,廖雨薇,张海军,王亮,刘常,朱书诚,李寅寅,李海鹏,李文涛
受保护的技术使用者：中交二航局建筑工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16