增阻钉压入机及使用方法与流程

本发明涉及土木工程中桩基础的施工机械领域。

背景技术：

灌注桩是土木工程中常用的一种桩，灌注桩的施工中，设置增阻钉可以提高桩的竖向承载力和抗拔承载力，减小桩基的沉降。目前缺少增阻钉的施工设备，因此需要增阻钉的压入设备及相应的使用方法，完成增阻钉的施工。

技术实现要素：

为了解决灌注桩增阻钉的施工问题，本发明公开一种增阻钉压入机及使用方法，所述增阻钉压入机具有构造简单、操作方便等优点，能够完成增阻钉的压入施工。

本发明的增阻钉压入机的技术方案是：由支承架、定位架、导引架、提升机、千斤顶和油泵组成；提升机固定在支承架的挑梁上；导引架的上部悬挂在提升机上，下部穿过定位架，可深入到灌注桩的桩孔内；千斤顶固定在导引架的料盒内；油泵与千斤顶相连；支承架、定位架和导引架都采用钢材制作。

所述支承架由立杆、挑梁、斜撑、底座和配重组成；立杆有3根，下部固定在底座上，上部交于一点；挑梁固定在3根立杆的交接处；斜撑有2根，一端固定在挑梁上，另一端固定在立杆上；配重放置在底座上；立杆、挑梁、斜撑和底座之间的连接为焊接。

所述定位架由支腿、底板、加劲肋、轴承、顶板和插销组成；底板为圆环形，上表面有8条刻度线，刻度线之间的夹角为45度，每条刻度线上都有1个插销孔，插销孔位于同一直径的圆上；支腿固定在底板的下部；加劲肋位于底板的环向和径向，与底板焊接成整体；轴承为环形，放置在底板上；顶板为圆形，中间有矩形孔，顶板上有1条定位线，定位线上有1个插销孔；顶板放置在轴承上，在轴承的作用下，顶板能相对于底板旋转；底板、轴承和顶板的圆心位于同一垂直线上，底板插销孔到底板圆心的距离等于顶板插销孔到顶板圆心的距离；插销有1根，插销同时插在顶板和底板的插销孔内。导引架能穿过顶板中间的矩形孔，底板的内直径大于导引架的对角线长度，导引架在底板内能自由旋转。

所述导引架由竖杆、横撑、料盒、吊环、连接板和螺栓组成；竖杆有4根，平面呈矩形排列，竖杆上有标高线；横撑位于竖杆的内侧，沿竖杆的轴向均匀分布，在相互垂直的两个方向布置；横撑与竖杆焊接成整体；料盒有4个，位于竖杆的底部，沿竖杆的轴向布置，料盒由4块钢板焊接而成，形成一个一端开口的槽，用于放置千斤顶和增阻钉，料盒焊接在竖杆上；料盒的开口端方向不同，最底层和最上层的两个料盒开口端方向一致，中间两层料盒的开口端方向一致；吊环位于导引架的最上端；竖杆的端部有螺栓孔，连接板上有螺栓孔，连接板盖在两段竖杆的内侧，通过螺栓连接两段竖杆。料盒开口端的方向不同，压入增阻钉时产生的反力方向也不同，压入增阻钉产生的4个反力自平衡，水平向的合力为零，绕任意点的合力矩为零，施工时，导引架不会转动，易于施工，但竖杆中存在剪力。导引架的连接段由竖杆和横撑组成，竖杆的两端都有螺栓孔，竖杆上有标高线，横撑沿竖杆的轴向均匀分布。将导引架上的螺栓拧开，导引架分成两段，将导引架的连接段放到导引架两段之间，盖上连接板，拧紧螺栓，实现导引架的接长。

本发明的增阻钉压入机的使用方法是：架设支承架，将提升机连接到支承架上，将导引架连接到提升机上，将千斤顶固定在导引架料盒的闭口端，连接千斤顶和油泵；架设定位架，使定位架底板上的刻度线与桩孔内定位钢筋对齐；启动提升机下放导引架，导引架下部穿过定位架的顶板后，关闭提升机，旋转定位架的顶板，导引架随着顶板旋转，顶板的定位线与底板的刻度线每45度对齐一次，调节旋转角度使顶板的定位线与底板的某一角度的刻度线对齐，插上插销锁住顶板；在导引架的料盒内放入增阻钉，启动提升机下放导引架至桩孔内，根据导引架上的标高线将导引架下放到设计位置，启动油泵给千斤顶加压，将增阻钉压入到桩孔周边的土中。

本发明的增阻钉压入机，通过4个料盒的设置，使压入增阻钉产生的反力自相平衡，导引架内没有弯矩，确保导引架的平衡。同时，通过定位架顶板的旋转，可以控制导引架下放的方向，压入不同方向的增阻钉。所述使用方法能很好地实现不同方向增阻钉的压入施工。本发明能够解决增阻钉的压入施工问题，具有构造简单、施工方便等优点。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的增阻钉压入机的剖切侧视图。

图2是本发明的增阻钉压入机的轴测图。

图3是本发明的支承架的正视图。

图4是本发明的定位架的剖切侧视图和俯视图。

图5是本发明的定位架的顶板和底板的俯视图。

图6是本发明的导引架的剖切侧视图、侧视图和i-i断面图。

图7是本发明的导引架的连接段的侧视图。

图8是本发明的增阻钉压入机的使用过程图。

图中：1—支承架，2—定位架，3—导引架，4—提升机，5—千斤顶，6—油泵，7—增阻钉，8—定位钢筋，9—桩孔，101—立杆，102—挑梁，103—斜撑，104—底座，105—配重，201—支腿，202—底板，203—加劲肋，204—轴承，205—顶板，206—插销，207—插销孔，208—刻度线，209—定位线，301—竖杆，302—横撑，303—料盒，304—吊环，305—连接板，306—螺栓，307—螺栓孔，308—标高线。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种增阻钉压入机，包括支承架（1）、定位架（2）、导引架（3）、提升机（4）、千斤顶（5）和油泵（6）；提升机（4）固定在支承架（1）的挑梁（102）上；导引架（3）上部悬挂在提升机（4）上，下部穿过定位架（2），可深入到灌注桩的桩孔（9）内；千斤顶（5）固定在导引架（3）的料盒（303）内；油泵（6）与千斤顶（5）相连；支承架（1）、定位架（2）和导引架（3）采用钢材制作。

如图3所示，支承架（1）由立杆（101）、挑梁（102）、斜撑（103）、底座（104）和配重（105）组成；立杆（101）有3根，下部固定在底座（104）上，上部交于一点；挑梁（102）固定在3根立杆（101）的交接处；斜撑（103）有2根，斜撑（103）一端固定在挑梁（102）上，另一端固定在立杆（101）上；配重（105）放置在底座（104）上；立杆（101）、挑梁（102）、斜撑（103）和底座（104）之间的连接为焊接。

图4（a）所示为定位架的剖切侧视图，图4（b）所示为定位架的俯视图，如图4所示，定位架（2）由支腿（201）、底板（202）、加劲肋（203）、轴承（204）、顶板（205）和插销（206）组成；支腿（201）固定在底板（202）的下部；加劲肋（203）位于底板（202）的环向和径向，与底板（202）焊接成整体；轴承（204）为环形，放置在底板（202）上；顶板（205）放置在轴承（204）上，在轴承（204）的作用下，顶板（205）能相对于底板（202）旋转；底板（202）、轴承（204）和顶板（205）的圆心位于同一垂直线上；插销（206）有1根，插销（206）同时插在底板（202）和顶板（205）的插销孔（207）内，底板（202）插销孔（207）到底板（202）圆心的距离等于顶板（205）插销孔（207）到顶板（205）圆心的距离。

图5（a）所示为定位架的顶板的俯视图，图5（b）所示为定位架的底板的俯视图，如图5所示，顶板（205）为圆形，中间有矩形孔，顶板（205）上有1条定位线（209），定位线（209）一端位于矩形孔短边的中点上，定位线（209）上有1个插销孔（207）；导引架（3）能穿过顶板（205）中间的矩形孔。底板（202）为圆环形，上表面有8条刻度线（208），刻度线（208）延长线的交点在底板的圆心，刻度线（208）之间的夹角为45度，每条刻度线（208）上都有1个插销孔（207），底板（202）上有8个插销孔（207），插销孔（207）间角度为45度，插销孔（207）位于同一直径的圆上；底板（202）的内直径大于导引架（3）的对角线长度，导引架（3）在底板（202）内能自由旋转。

图6（a）所示为导引架的剖切侧视图，图6（b）所示为导引架的侧视图，图6（c）所示为导引架的i-i断面图，如图6所示，导引架（3）由竖杆（301）、横撑（302）、料盒（303）、吊环（304）、连接板（305）和螺栓（306）组成；竖杆（301）有4根，呈矩形排列，竖杆（301）上有标高线（308）；横撑（302）沿竖杆（301）的轴向均匀分布，横撑（302）位于竖杆（301）的内侧，沿相互垂直的两个方向布置；横撑（302）与竖杆（301）焊接成整体；料盒（303）有4个，位于竖杆（301）的底部，沿竖杆（301）的轴向布置，料盒（303）由4块钢板焊接而成，形成一个一端开口的槽，用于放置千斤顶（5）和增阻钉（7），料盒（303）焊接在竖杆（301）上；料盒（303）的开口端方向不同，最底层料盒（303）和最上层的料盒（303）的开口端方向一致，中间两层料盒（303）的开口端方向一致；料盒（303）开口端的方向不同，压入增阻钉（7）时产生的反力方向也不同，压入增阻钉（7）产生的4个反力自平衡，水平向的合力为零，绕任意点的合力矩为零，但竖杆（301）中存在剪力；吊环（304）位于导引架（3）的最上端；竖杆（301）的一端有螺栓孔（307），连接板（305）上有螺栓孔（307），连接板（305）盖在两段竖杆（301）的内侧，通过螺栓（306）连接两段竖杆（301）。

图7所示为导引架的连接段的侧视图，如图所示，连接段由竖杆（301）和横撑（302）组成，竖杆（301）的两端都有螺栓孔（307），竖杆（301）上有标高线（308），横撑（302）沿竖杆（301）的轴向均匀分布。连接段可以与上、下两段导引架（3）相连，实现导引架（3）的接长。

图8是所示为增阻钉压入机的使用过程图，整个使用过程分为四个步骤，具体的使用过程为：步骤1，如图8（a）所示，架设支承架（1），将提升机（4）连接到支承架（1）的挑梁（102）上，将导引架（3）连接到提升机（4）上，将千斤顶（5）固定在导引架（3）料盒（303）的闭口端，连接千斤顶（5）和油泵（6）；步骤2，如图8（b）所示，架设定位架（2），使定位架（2）底板（202）上的刻度线（208）与桩孔（9）内定位钢筋（8）对齐；步骤3，如图8（c）所示，启动提升机（4）下放导引架（3），导引架（3）下部穿过定位架（2）的顶板（205）后，关闭提升机（4），旋转定位架（2）的顶板（205），导引架（3）随着顶板（205）旋转，顶板（205）的定位线（209）与底板（202）的刻度线（208）每45度对齐一次，调节旋转角度使顶板（205）的定位线（209）与底板（202）某一角度的刻度线（208）对齐，可以压入相应方向的增阻钉（7），插上插销（206）锁住顶板（205）；步骤4，如图8（d）所示，在导引架（3）的料盒（303）内放入增阻钉（7），启动提升机（4）下放导引架（3）至桩孔（9）内，根据导引架（3）上的标高线（308）将导引架（3）下放到设计位置，启动油泵（6）给千斤顶（5）加压，将增阻钉（7）压入到桩孔（9）周边的土中，一次压入4个增阻钉（7）。