专利名称：多功能全液压多节沉管灌注桩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于处理地基基础、施工现场浇筑钢筋混凝土大荷载桩的设备，具体是一种多功能全液压多节沉管灌注桩机。
背景技术：
钢筋混凝土桩分为现场灌注桩和预制桩两种，其现场灌注桩的类型和施工方法非常多，各有其特点，其共同的优点是适用于各种地层，机动灵活，多种桩径可供选择，桩长可随持力层起伏而改变，钢筋笼可按工作荷载要求布置，并且费用低，其存在不足之处是施工工艺要求严格，操作人员技术要求高，桩的质量不易控制，容易在灌注混凝土的过程中，出现断桩、缩颈、露筋和泥夹层；桩身的直径变化较大，孔底沉积物不易清除干净，施工速度慢；施工时排出大量泥浆，污染环境。其预制桩的施工机械中，自由落锤、振动锤因其能量较小，施工范围有限；使用蒸气锤、柴油锤、压缩空气锤时，施工中如遇见软土层锤不易爆发，遇见硬土层锤击又过频，沉桩速度不易控制、易损坏桩头，桩位位移较大，施工时噪音较大，使用区域受限制。现有的一种静压压桩机可以克服上述桩机的缺陷，其优点是无噪音、无污染、无振动、压桩作业精确、操作简单、安全、单桩承载力高、在施工时根据压力表的数值还可判断出单桩承载力等。但还存在着一些不足之处，如为保证运输及吊装时桩不被破坏，每节桩的长度受到限制，当桩的长度较长时，需分节预制，制作时难以保证桩两端的平面与桩身垂直；预制桩在现场压桩时桩的长度不能改变的，当持力层起伏变化较大，而压桩设备的压力又有限时，桩往往送不到预定位置，桩顶参差不齐，需要截桩，费料费工费时，增加了桩基处理费用；预制桩的配筋是抵抗吊装、搬运及夹桩器的夹持力而设计的，远超过正常工作荷载要求，钢材用量大、混凝土的标号高，增加了桩的制作成本；因夹桩器的夹持力比送桩时竖向压力要大得多，给桩机制作增加了难度，同时随着夹持力的增加，预制桩自身的混凝土强度也要提高，增加了桩的制作成本。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述技术存在的缺陷而提供一种成桩质量可靠、速度快、无环境污染、使用范围宽、桩基处理费用低的多功能全液压多节沉管灌注桩机。
本实用新型的目的是这样实现的一种多功能全液压多节沉管灌注桩机，包括由桩架、桩架两侧的支架梁、下面的液压步履支腿与液压步履支腿底座、桩架上面的起重机、操作室、中间部位内设活塞杆的液压缸组、夹管器及若干节沉管构成，其所述沉管由内管、外管及内外管之间焊接的加劲肋组成呈双壁套管，所述沉管的上端为中间设有销子孔的榫头，下端为中间设有销子孔的榫眼，周壁上设有对称的榫眼；所述夹管器由夹管器箱体、与夹管器箱体连接的若干个内设活塞杆的液压缸及与液压缸活塞杆连接的若干个榫头组成，所述夹管器箱体上设有便于榫头前进后退移动的沟槽、与桩机液压缸组活塞杆连接的插孔、销子插孔及中间设有便于沉管自由穿过的穿管孔。
上述中所述沉管的长度为桩机液压缸组活塞杆行程的倍数；所述沉管的外径与桩径相匹配；所述沉管上榫眼水平截面间的距离为桩机液压缸组活塞杆的一个行程；所述沉管同一截面上榫眼的数量为4个、6个或8个；所述液压缸与夹管器箱体是用螺栓连接；所述榫头与液压缸活塞杆连接为焊接、螺栓或销子连接；所述沉管端部榫眼与周壁上榫眼处设有加固件；所述穿管孔为正四边形、正六边形、正八边形或正多边形。
采用上述技术方案，其效果设备制作简单、造价低，操作平稳、施工速度快，桩基础处理费用低，无噪音、无振动，不会对周边环境及施工现场造成污染，可适合于不同桩径、不同桩长、不同承载力的钢筋混凝土桩施工，灌注可一次性连续完成，桩无接缝，成桩质量好，避免了静压压桩机施工预制桩时由于接桩而出现的质量问题，可为分析研究各持力层对桩端的阻力及各种土层对桩身的摩擦力提供真实的数据。
图1为本实用新型沉管灌注桩机。结构俯视图；图2为本实用新型沉管灌注桩机。结构侧视图；图3为本实用新型沉管灌注桩机的桩架、液压缸组、夹管器位置示意图；图4为本实用新型沉管灌注桩机的沉管示意图；图5为图4的A-A剖视图；图6为图4的B-B剖视图；图7为图4的C-C剖视图；
图8为图4的D-D剖视图；图9为本实用新型沉管灌注桩机的夹管器结构俯视图；图10为图9的E-E剖视图；图11为本实用新型沉管灌注桩机的夹管器未夹住沉管。示意图；图12为图11的F-F剖视图；图13为本实用新型沉管灌注桩机的夹管器夹住沉管示意图；图14为图13的G-G剖视图；图15为本实用新型沉管灌注桩机工作状态图；图16为本实用新型沉管灌注桩机工作状态图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例详述本实用新型。
如图1-3所示，一种多功能全液压多节沉管灌注桩机，包括由桩架1、桩架两侧的支架梁4、下面的液压步履支腿3与液压步履支腿底座2、桩架上面的起重机5、操作室6、中间部位内设活塞杆25的液压缸组7、夹管器8及若干节沉管9构成。
如图4-8所示，其沉管9由内钢管14、外钢管15及内外钢管之间焊接的加劲肋16组成呈双壁套管，沉管9的上端设有中间带销子孔12的榫头10，下端设有中间带销子孔12的榫眼11，沉管9的榫头10与榫眼11用于沉管9与沉管9之间的连接，圆周壁上设有对称的与夹管器8榫头17(见图9)连接的榫眼13，为了便于连接的坚固性，沉管9端部榫眼11与周壁上榫眼13处设有加固件26。沉管9的长度可按桩机液压缸组7的活塞杆25一个行程的倍数来设置。沉管9管径与桩径相匹配，可根据不同桩径的要求设置不同管径的沉管9，沉管9的外径可为600mm、800mm、1000mm等多种，可适用于各种桩径施工，因而具有多种功能。沉管9上榫眼13水平截面间的距离为桩机液压缸组7活塞杆25一个行程的距离，沉管9同一截面上榫眼13的数量可以为4个、6个、8个等，根据沉管9不同外径和夹管器8榫头17的数量来确定，沉管9与夹管器8是配套使用的。
如图9-14所示，其夹管器8由夹管器箱体23、与夹管器箱体23连接的若干个带活塞杆24的液压缸18及与液压缸18活塞杆24连接的若干个榫头17组成，液压缸18与夹管器箱体23可用螺栓连接，榫头17与液压缸18活塞杆24连接可以为焊接、螺栓或销子连接，所述夹管器箱体23上设有沟槽21、活塞杆插孔19、销子插孔22及中央的穿管孔20，夹管器箱体23上的沟槽21便于与液压缸18活塞杆24连接的榫头17移动伸出或退回，活塞杆插孔19用于与桩机液压缸组7活塞杆25(见图16)连接的插孔，穿管孔20用于沉管9的自由移动穿过，穿管孔20可以是正四边形、正六边形、正八边形或正多边形，其边数根据液压缸18和榫头17的数量来确定，每个液压缸18的活塞杆24连接一个榫头17，它们的数量是根据榫头17所用材料抗剪力的大小、沉管9的外径、桩机的压力等来确定的，也是与穿管孔20的边的数量相对应的。销子插孔22用于液压缸组7与夹管器箱体23连接时的销子插孔，在液压缸18的压力下，活塞杆24推动榫头17穿过沟槽21向前进入沉管9的榫眼13中，夹管器8与沉管9连接成一个整体。活塞杆24后退带动榫头17退出沉管9的榫眼13，夹管器8与沉管9脱离。夹管器8是在液压缸18的推拉作用下与沉管9通过榫头17和榫眼13连接的，压沉管9下沉时产生的剪力由榫头17来承担，抗剪能力取决于榫头自身材料的抗剪能力，不要求液压缸有很大的压力，也就是说夹管器8夹持沉管9的压力只要满足榫头17进入沉管9的榫眼13中并保证沉管9不左右摆动即可。由于夹管器8是由几个小压力的液压缸18组成，其制作容易，成本费用低，一台桩机可配备2-3个夹持不同桩径的夹管器8及其相配套的沉管9，可以施工2-3个不同桩径的钢筋混凝土灌注桩本实用新型的工作原理是将夹管器8内的榫头17插入沉管9外壁上的榫眼13中，使夹管器8与沉管9形成一个整体，利用夹管器8内榫头17的抗剪能力来传递桩机的竖向压力。夹管器8与液压缸组7的活塞杆25连接，液压缸组7的活塞杆25在推动夹管器8向下运动的过程中，同时带动沉管9向下运动，完成压管工作，安放钢筋笼及灌注混凝土，在灌注混凝土的过程中，通过液压缸组7的拉力拉起夹管器8，在拉起夹管器8的同时将沉管9拨出而成桩。
本实用新型操作使用过程如下首先移动桩机到达预定桩位，调整桩机至水平状态。如图15-16所示，在起重机5的配合下，将第一节沉管9安放到夹管器8中，启动夹管器8上的液压缸18，使夹管器8上的榫头17插入沉管9的榫眼11中，同时调整沉管9的垂直度至铅垂。启动桩机上液压缸组7，压沉管9下沉，使夹管器8到达地面(液压缸组7的活塞杆25一个行程的距离)。启动夹管器8上的液压缸18，让其榫头17退出沉管9上的榫眼13，使夹管器8与沉管9脱离。启动桩机上的液压缸组7，缩回活塞杆25，让夹管器8回到初始位置。启动夹管器8上的液压缸18，让夹管器8上的榫头17再次插入沉管9的榫眼13中，使夹管器8与沉管9连接牢固。重复上述工作，就可以一段一段地将沉管9压下去，压完一节后，将第二节沉管9通过沉管9上榫头10与榫眼11套在第一节沉管9上，穿上销子就可以继续压沉管9，直到将沉管9压到设计标高。安放钢筋笼及灌注混凝土，待沉管I灌满混凝土后，启动桩机上的液压缸组7，缩回活塞杆25，逐段拔出沉管9，卸下一节沉管9后，再灌注第二次混凝土，逐节拔出沉管9，桩就施工完毕。
权利要求1.一种多功能全液压多节沉管灌注桩机，包括由桩架(1)、桩架两侧的支架梁(4)、下面的液压步履支腿(3)与液压步履支腿底座(2)、桩架上面的起重机(5)、操作室(6)、中间部位内设活塞杆(25)的液压缸组(7)、夹管器(8)及若干节沉管(9)构成，其特征在于所述沉管(9)由内管(14)、外管(15)及内外管之间焊接的加劲肋(16)组成的双壁套管，所述沉管(9)上端为中间设有销子孔(12)的榫头(10)，下端为中间设有销子孔(12)的榫眼(11)，周壁上设有对称的榫眼(13)；所述夹管器(8)由夹管器箱体(23)、与夹管器箱体(23)连接的若干个内设活塞杆(24)的液压缸(18)及与液压缸(18)活塞杆(24)连接的若干个榫头(17)组成，所述夹管器箱体(23)上设有便于榫头(17)前进后退移动的沟槽(21)、与桩机液压缸组(7)活塞杆(25)连接的插孔(19)、销子插孔(22)及中间设有便于沉管(9)自由穿过的穿管孔(20)。
2.根据权利要求1所述的沉管灌注桩机，其特征在于所述沉管(9)的长度为桩机液压缸组(7)活塞杆(25)行程的倍数。
3.根据权利要求1或2所述的沉管灌注桩机，其特征在于所述沉管(9)的外径与桩径相匹配。
4.根据权利要求3所述的沉管灌注桩机，其特征在于所述沉管(9)上榫眼(13)水平截面间的距离为桩机液压缸组(7)活塞杆(25)的一个行程。
5.根据权利要求4所述的沉管灌注桩机，其特征在于所述沉管(9)同一截面上榫眼(13)的数量为4个、6个或8个。
6.根据权利要求5所述的沉管灌注桩机，其特征在于所述沉管(9)端部榫眼(11)与周壁上榫眼(13)处设有加固件(26)。
7.根据权利要求1所述的沉管灌注桩机，其特征在于所述液压缸(18)与夹管器箱体(23)是用螺栓连接。
8.根据权利要求7所述的沉管灌注桩机，其特征在于所述榫头(17)与液压缸(18)活塞杆(24)连接为焊接、螺栓或销子连接。
9.根据权利要求8所述的沉管灌注桩机，其特征在于所述穿管孔(20)为正四边形、正六边形、正八边形或正多边形。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能全液压多节沉管灌注桩机，包括由桩架、支架梁、液压步履支腿、液压步履支腿底座、起重机、操作室、液压缸组、夹管器及若干节沉管构成，其沉管由内管、外管及内外管之间焊接的加劲肋组成呈双壁套管，沉管的上端为中间设有销子孔的榫头，下端为中间设有销子孔的榫眼，周壁上设有对称的榫眼；所述夹管器由夹管器箱体、与夹管器箱体连接的若干个内设活塞杆的液压缸及与液压缸活塞杆连接的若干个榫头组成，所述夹管器箱体上设有便于榫头前进后退移动的沟槽、与桩机液压缸组活塞杆连接的插孔、销子插孔及中间设有便于沉管自由穿过的穿管孔。该实用新型制作简单、造价低，操作平稳、施工速度快，成桩质量可靠、使用范围宽，无噪音、无振动、无污染。
文档编号E02D5/34GK2547769SQ02240699
公开日2003年4月30日 申请日期2002年6月27日 优先权日2001年12月11日
发明者耿永田 申请人:耿永田