专利名称：振动式土工布沉铺机的制作方法
技术领域：
本技术方案涉及一种将土工布等柔性材料沉铺进土基的施工机械。主要用于修筑驳岸、码头、桥基、导流防护堤坝等护岸工程的基础工程。
一般在修筑驳岸、码头、桥基、导流防护堤坝等护岸工程时，为防止护岸工程的基础被水冲毁，需用大量块石砌筑5～10米深的重力式基础。在这种重力式基础的施工中，需要打桩、围堰、抽水、挖基、砌筑圬工、回填土等多道工序，施工复杂，造价较高。在已往的工程中，有利用振动锤将基桩沉入土基的方法。但这种振动式沉桩设备，只能用来沉入钢性基桩。申请号为87213327.3的发明，提出了一种利用射水沉桩的原理，向土基中沉铺土工布等柔性材料的土工布水力沉铺机。借以构筑一种造价低廉的土工布护岸工程基础。这种土工布水力沉铺机在工作时，需要的水量大，水压高，在缺水或无水源的地区则无法使用。
本技术方案的目的，在于提供一种利用振动沉桩原理向土基中沉铺土工布等柔性材料的振动式沉铺机，以扩大土工布沉铺机的应用范围。
实现这一目的的方法是，将机架，支撑框架、导轨、振动锤、桩管等结合在一起，在机架上铰接安装着支撑框架。支撑框架由安装在机架上的支撑杆支撑固定。支撑杆由3～5节组成，其长度可以调整。当支撑杆的长度改变时，支撑框架及安装在支撑框架上的导轨的倾斜角度可随之改变。导轨固定安装在支撑框架上，在导轨上安装有振动锤，振动锤由卷扬机及钢丝绳，通过支撑框架顶端的悬臂架及滑轮组，吊装在导轨上，使其可沿着导轨上下运动。在振动锤的底座上，安装着两根中空的桩管，其中的一根桩管的上端有一进水接头。两根桩管的下端与一个储布箱相连。储布箱的上部为一锥形，以减少提升阻力。在储布箱内有一道竖隔板，将储布箱分为前后两室。前室为储布室、后室为出布室，为减少土工布从储布室进入出布室时的阻力，在两室之间的竖隔板的上端有一个滚轴。靠近储布箱的底部有一横隔板，在横隔板上有一道密封槽，在储布箱的底板上有一出布口。叠放在储布室内的土工布的一端，通过竖隔板上面的滚轴进入出布室，再从横隔板上的密封槽及储布箱底板上的出布口通到储布箱外。在储布箱的底板上设有两个定位销，在定位销处安装着带有销座的锚块。锚块上的销座正好可以进入储布箱底板上的出布口。从储布箱出布口穿出来的土工布，在其末端，缝制有两个折袋，靠近上端的一个折袋在穿过一根金属棍后正好卡在储布箱内横隔板上的密封槽上，在沉铺时使从出布口进入储布箱内的泥砂不能进入出布室。土工布末端的折袋，在与锚块上的销座相对应的位置上留有缺口，用一根金属棍穿过土工布末端的折袋及锚块上的销座，将土工布与锚块连接在一起。
这种振动式土工布沉铺机在工作时，依靠振动锤产生的激振力，将桩管、储布箱及锚块沉铺至土基中。为了减小沉铺阻力并防止泥沙进入储布箱中，在进行沉铺作业时，从桩管上端的进水接头向储布箱内注水。当桩管及储布箱沉铺至设计深度时，停止振动沉铺作业，用卷扬机将振动锤、桩管及储布箱沿导轨提起，锚块则在自身重力及与土壤的摩擦力的作用下，滞留在土基中。与锚块相连接的土工布亦同时被从储布箱中拉出，并垂直或倾斜地铺设在土基中。
这种振动式土工布沉铺机具有结构简单、工作可靠等特点，不论有无充足的水源，均可施工。采用这种机械构筑护岸工程的基础，可以省去打桩、围堰、抽水、砌筑圬工、回填土等多道工序、简化了施工工艺，同时可以用价格较低的土工布及加固的土基代替块石及水泥，节省了原材料，降低了工程造价。
图1～6是本技术方案的一个实施例。
图1是用振动式土工布沉铺机构筑的护岸工程基础构造示意图。图中1护岸工程上部构造物、2土工布、3加固后的护岸工程基础土体、4土基、5锚块。
土工布2一幅搭一幅地铺设于土基4中，相邻两土工布与土工布2后面的土体用旋喷注浆法加固粘接。土工布2的下端用锚块5固定在土基4中，上端嵌压在上部构造物1之下，形成了土工布护岸工程基础。该试验工程位于山西省介休县义裳汾河大桥东侧。于一九九0年九月峻工。
图2是振动式土工布沉铺机结构示意图。图中6滑轮、7悬臂架、8钢丝绳、9支撑框架、10导轨、11振动锤、12进水接头、13斜支撑杆、14桩管、15横支撑杆、16限位支架、17土工布储布箱、18滑轮、19机架、20卷扬机、21、调平装置、22滑动轨道。
图3是振动式土工布沉铺机桩管限位装置示意图。图中23限位滚筒。
图4是振动式土工布沉铺机储布箱结构示意图。图中24固定销、25压板支座、26螺栓螺母、27储布箱门、28压板、29箱门止口、30横隔板连接螺栓、31横隔板、32定位块、33横隔板支座、34储布箱底板、35定位销、36金属棍、37金属棍、38密封槽、39限位块、40土工布支座、41储布箱箱体、42出布室、43储布室、44竖隔板、45滚轴、46竖隔板支座、47箱体顶板出水口、48出水口。
图5是土工布与锚块的连接示意图。图中52销座、51定位孔、49折袋、50折袋。
图6是土工布与锚板的侧视连接示意图。
结合实施例对本技术方案作进一步描述。导轨10固定安装在支撑框架9上，支撑框架9铰接安装在机架19上。支撑框架9由支撑杆13及15支撑。斜支撑杆13由4节组成，其长度可以通过更换支撑杆调整。当支撑杆13的长度改变时，支撑框架9及安装在支撑框架9上的导轨10的倾斜角度可随之改变。从而改变了土工布向土基中沉铺的角度。振动锤11由卷扬机20及钢丝绳8，通过滑轮组6及悬臂架7吊装在导轨10上。使其可沿着导轨上下运动。在振动锤11的底板下安装着两根桩管14。两根桩管14是中空的。其中一根桩管的上端有一进水接头12，下端有一出水口48。在沉铺机工作时，水从进水接头12进入桩管14，从出水口48流出，通过进水口47进入储布箱17。在支撑框架9的下端有一桩管限位装置，两根桩管14被夹持在两限位滚筒23中，以保证其沉铺方向。在两根桩管14的下端连接着一个土工布储布箱17。储布箱17的上部为一锥形，以减少提升阻力。在储布箱17内有一竖隔板44，将储布箱17分为前后两室。前室为储布室43。后室为出布室42。为减少土工布2从储布室43进入出布室42时的阻力，在两室之间的竖隔板44的上端设有滚轴45。靠近储布箱17的底部有横隔板31。横隔板31上有一道密封槽38，在储布箱17的底板34上有一出布口。叠放在储布室43内的土工布2的一端，通过竖隔板44上的滚轴45进入出布室42，再从横隔板31上的密封槽38处，穿过储布箱底板34上的出布12，通到储布箱17外。储布箱17上设有两个定位销35，在定位销35上安装着带有3个销座52的锚块5。锚块5上的销座52正好可以进入储布箱底板34上的出布口。从储布箱出布口穿出来的土工布2，在其末端缝制有两个折袋51、52。靠近上端的一个折袋51，在穿过一根金属棍36后，正好卡在储布箱17内的横隔板31上的密封槽38上。在沉铺时使从底板出布口12进入储布箱17内的泥砂不能进入出布室42。土工布末端的折袋50，在与锚块5上的销座52相应的位置上留有缺口，用一根金属棍36穿过土工布末端的折袋50及锚块5上的销座52，将土工布与锚块5连接。在机架19上装有调平装置21。机架19放置在滑动轨道22上，供沉铺机移位使用。在沉铺机进行沉铺作业时，为减少沉铺阻力并防止泥砂进入储布箱内，从桩管上端的进水口48流入储布箱17，然后从横隔板31上的密封槽38及储布箱底板34上的出布口流出。由于有水压的作用，泥砂不易进入储布箱17。同时也可起到减少沉铺阻力的作用。
本实施例所述的振动式土工布沉铺机由山西省交通科研所自行设计制造。并进行了施工使用考核。
图1所述的在山西省介休县义裳汾河大桥所构筑的土工布护岸试验工程，就是由本实施例所提供的振动式土工布沉铺机修筑的。
权利要求1.一种振动式土工布沉铺机，包括机架、支撑框架、支撑杆、导轨、振动锤、桩管。其特征在于支撑框架及导轨铰接安装在机架上，支撑框架及导轨的支撑杆由3～5节钢管组成，在两根桩管的下端连接着一个土工布储布箱，在土工布储布箱底板的定位销位置上，装有一个与土工布储布箱内的土工布相连接的带有销座的锚块。
2.如权利要求1所述的振动式土工布沉铺机，其特征在于所述的土工布储布箱的上部为一锥形，在储布箱中有一竖隔板，将储布箱分为储布室和出布室，在竖隔板的上端有一滚轴，靠近储布箱的底部有一横隔板，横隔板上有一个密封槽，在储布箱的底板上有一出布口。
3.如权利要求1所述的振动式土工布沉铺机，其特征在于，所述的土工布在与锚块相连的一端，缝有二个折袋，靠上的一个折袋穿过一金属棍后卡在储布箱内横隔板上的密封槽处，末端的一个折袋在与锚块上的销座相对应的位置处留有缺口，有一根金属棍穿过土工布末端的折袋及锚块上的销座，使土工布与锚块连接在一起。
专利摘要本技术方案提供了一种利用振动沉桩的原理向土基中沉铺土工布等柔性材料的施工机械。本技术方案的主要特征在于在桩管下有一土工布储布箱，借助这一储布箱，可以可靠地在软土地基不开控土基的情况下，把土工布垂直或倾斜地沉铺进土基，并构筑成一种造价低廉，施工简单的土工布护岸工程基础，不论有无充足水源，本沉铺机均可可靠地使用。
文档编号E02B3/12GK2086273SQ9022597
公开日1991年10月9日 申请日期1990年12月11日 优先权日1990年12月11日
发明者雷英夏, 鄂俊太, 王东伟, 靳长征 申请人:山西省交通科学研究所