专利名称：打混凝土桩的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及打混凝土桩的设备。
本发明涉及用于制备地坑的混凝土桩成形设备，在该地坑中就地形成加强的混凝土桩。一般而言，这种地坑形成在地面中以用于容纳和形成基桩，该基桩伸入地面以下几米处并用于支撑建筑物和其它结构。各地坑是通过将中空的钢管打入(通常通过振动和摆动)地面以下来形成的。因为桩的地坑的形成是连续的且每根管子被打入地面以下，这些管子通过焊接或用键固定来实现首尾相连。一旦地坑足够深(这取决于各建筑地基的所需技术要求并且根据土壤的组成成分)，在地坑被充满了混凝土之后，便将管子移走。
在这种操作中可能出现两个独立的问题。当地基是或可能是松散土、砂或岩石的混合物时，某些坚硬的岩石层或坚硬的岩石块可能会妨碍或严重地阻碍管子振动通过这些层或岩石块。而且(根据技术要求)在形成地坑之后利用卷尺来测量深度，则难以在地坑的成形过程中实施精确观测。而且，利用卷尺来进行测量是不可靠的，因为测量易发生读数错误或者可能发生错误显示的情况。
本发明的目的是克服或至少减少这些问题中的一个或全部两个问题。
根据本发明，提供了一种打混凝土桩的设备，该设备包括一组多个相似的中空钢管，这些钢管被设置成首尾相连以便打入地面以下来形成一个地坑，该地坑用于在地面中形成加强的混凝土桩，其中在每根管子的每个端部形成有唯一的接合构型，使得这组管子只能以唯一的顺序首尾相连。
接合构型优选一体形成在每根管子的与其端部相邻的一个壁中。
各接合构型可以分别形成在管壁的与一端相邻的一个内表面中以及管壁的与相对端相邻的一个外表面中。
各构型可以成形为在每对管子之间的接头处形成一种卡口式装配。
打混凝土桩的设备可以包括一个圆形钻头，该钻头围绕最下面管子的下部周边邻接安装着，还包括一个安装在机械式连接的管子内部的驱动连接器，以便在需要时转动该钻头。
下面参照附图借助于实施例来描述本发明的打混凝土桩的设备，其中
图1示出一根管子以及安装到该管子下端的第二根管子的一部分的侧视图；图2示出
图1所示各管子安装到一起的侧视图；图3示出最下面管子的侧视图，该管子的内部支承有一个钻头；图4示出用于在地面中形成一个地坑的设备的侧视图；图5示出当管子被进一步推进到地面内时的设备的侧视图；图6示出当管子又被进一步推进到地面内时的设备的侧视图；以及图7示出当管子再被进一步推进到地面内时的设备的侧视图。
参照附图，该设备包括多个可以首尾相连的中空钢管，用来以大致常规的方式形成用于桩的地坑。这些管子通过振动、锤击或钻孔操作被打入地面以下，并且在进行打桩时这些管子首尾相连在一起。在本发明的实施方案中，这些管子被设置成仅可以以唯一的顺序或序列连接在一起的一组管子。每个管子具有相同的有效的长度，其一般为7米长，并且具有通常900至2500mm之间的直径。
在
图1和2中，管子10设有分别一体形成在外壁表面和内壁表面中的唯一接合构型11和12，而该外壁表面和内壁表面分别与管子10的两相对端部相邻。
如果管子10被当作是这组管子中的第二根管子，可以看出，(在这组管子中的)第一根管子13设置有接合构型14。通过将管子10和13首尾相连地推压在一起，构型14装配到构型12上。如果接着将各管子相对转动约10°，各构型将在插入键型隔离件(key spacer)之后锁定在一起，从而如图2中所示以卡口式装配的方式防止管10和13产生相对转动和分离。
键型隔离件19是平面状的金属板，其紧密地配合在与如图所示(在图2中)的位于盖子20后面的构型相邻的空间中。因此，在使用中，各管子被推压在一起并且产生相对转动，将隔离件19放置就位。然后，盖子20被放置在相应的隔离件上面并且通过适当的螺钉固定在管子13上。这种设置确保了可以将管子脱开连接，并且由于隔离件19能承受相当大的压力，位于相邻管子之间的接头可以承受显著的转动作用而不会被损坏。
本发明特定实施方案的一个重要的方面在于构型12和14不能装配到与这组管子中其它管子的端部相邻的类似构型。一般而言，在每组管子中有5至10根管子，每根管子都具有唯一的接合构型。这意味着当实施钻孔操作时各管子必须以单一的序列装配。每根管子编有顺序号，以便于在进行钻孔操作时能够正确地组装和装配这组管子。当完成钻孔时，接下来的简单工作就是精确确定已形成的地坑的深度。例如，如果第六号管子仍然突出于地面5米，则地坑为37米深(5×7=35+2=37米)。因此，可以避免用卷尺测量的任何“缺陷”。重要的是，“深度”还能由现场检验员借助(最后)突出的管子上的标号(第六号)清楚可视地观测到。这种观测可以精确且可靠地确定地坑的深度。考虑到在一般的建筑现场可以同时实施多个桩成形操作，所以一个显著的优点是这种观测可以快速地实现。现场检验员还可以通过在桩成形操作过程中在任何时刻记录目前哪一根管子(记录其标号)处于这组管子的最上面来容易地观测打桩的中间进程。
在图3中，示出“专用”的管子15。总是作为打桩设备中最下面管子的管子15装配有一个可转动的套筒16。该套筒在底部管壁内侧的凹槽上带有一排围绕管子15下端延伸的钻头18。该管子具有上述类型的构型19，从而管子15可以根据需要首尾相连地(唯一)装配到一组管子的底部。管子15可以通过振动被打入地面以下，以便形成地坑。或者、此外或根据需要，套筒16设置成借助一个驱动连接器20(见图4至图7)而产生转动，从而钻头18可以以其它常规的方式切入管子15以下的地面。因此，本发明的打桩设备可以在其最下端设有一个有效的钻孔装置，使得该设备更加适用于在桩成形操作过程中可能遇到的坚硬岩石的恶劣或混合土壤条件下形成一个用于桩的地坑。
还可以将管子15作为以目前已知的方式连接在一起的一组管子中的最下面的管子。也就是说，在本发明的某些实施方案中，各管子之间的接头并非必须设置有用于组成一种唯一的顺序组所需的所述唯一构型。
可以理解，通常管子15的有效长度是7米，以便当使用管子15时，使得地坑深度的计算简单。然而，即使有效长度不是7米，地坑深度的计算也不再复杂。
图4至图7示出使用中的设备。各管子如图所示首尾相连接在一起。设置了一个门式起重机21以便支承和引导各管子的最上端部。一个振动平台22在桩的成形过程中在任何时刻安装在最上面管子的顶部。一个可转动的驱动轴23通过安装在管子内部的引导件24向下伸入到管子的内部至驱动连接器20，该驱动连接器与可转动的套筒16(如上所述)连接。一个重块25安装在轴23上，从而当该轴转动时，该重块将钻头18向下推动，从而有助于在使用过程中的钻孔或切割操作。
图4至图7示出在一序列操作中的设备，其中在此操作中管子通过套筒16的振动或转动而被打入地面以下。一般而言，管子被振动(利用本领域众所周知的技术)直到对向下运动的阻力变得过大为止。然后，套筒16被转动以便切过任何障碍物，且然后再次开始振动。在某些时刻，管子可以根据需要同时通过套筒16的振动和转动而被打入地面以下。
一旦图7所示的情况达到了，平台22被升起，且(在此组序列中唯一的)另一个管子被装配到最上面管子的顶部。平台22被下降并且安装到(新)管子的顶部，重新开始桩的成形操作。
权利要求1．一种打混凝土桩的设备，它包括一组多个相似的中空钢管，这些钢管被设置成首尾相连以便打入地面以下来形成一个地坑，该地坑用于在地面中形成加强的混凝土桩，其特征在于在每根管子的各端部形成有唯一的接合构型，使得这组管子只能以唯一的顺序首尾相连。
2．根据权利要求1所述的打混凝土桩的设备，其特征在于，接合构型一体形成在每根管子的与其端部相邻的一个壁中。
3．根据权利要求2所述的打混凝土桩的设备，其特征在于，各接合构型可以分别形成在管壁的与一端相邻的一个内表面中以及管壁的与相对端相邻的一个外表面中。
4．根据权利要求3所述的打混凝土桩的设备，其特征在于，各构型可以成形为在每对管子之间的接头处形成一种卡口式装配。
5．根据权利要求1至4中任一项所述的打混凝土桩的设备，其特征在于，包括一个圆形钻头，该钻头围绕最下面管子的下部周边邻接安装着，还包括一个安装在机械式连接的管子内部的驱动连接器，以便在需要时转动该钻头。
专利摘要一种打混凝土桩的设备,包括一组相似的中空钢管,在每根管子的各端部的管壁中一体形成有接合构型。最下面的管子安装有一个圆形钻头以及一个位于管子内部的驱动连接器,以便在需要时转动钻头。各管子的构型仅适用于一相邻管子的特定构型,使得这组管子仅可以特定或唯一的顺序组装。这意味着所形成地坑的深度可以在任何时刻通过最上面管子的标号(例如5号)来确定。如果各管子一般为7米长,当第五号管子正好突出于地面时,地坑深度为35米。
文档编号E02D5/38GK2454415SQ0020158
公开日2001年10月17日 申请日期2000年1月26日 优先权日2000年1月26日
发明者吴家乐 申请人:吴家乐