一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机及施工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机及其施工工艺，在桩机的大横梁上设置一个上横梁，在上横梁上设置一个摇管横梁，在大横梁下部设置一个接地平台，将大横梁、上横梁、摇管横梁和接地平台套装在一起；同时设有压拔桩油缸和摇管油缸，钢管沉管插在桩机中心孔中，沉管内部设置有一台可自行移动的多头钻。工艺为：桩机移动对准桩位，将沉管吊入桩机中心孔中，夹紧沉管外壁，用压拔油缸和摇管油缸一边压、一边摇，将沉管压入地下，同时将多头钻吊入沉管内钻进泥砂土，用高压水将泥浆带出地面。达桩设计深度后，摇管清底，吊入钢筋笼，边浇灌混泥土边拔出钢管沉管；本发明大大降低压桩力，使小规格的桩机能够效率高成本低地施工大直径的沉管桩。
【专利说明】一种大直径摇管钻孔沉拔管静压粧机及施工工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是大直径管桩施工机械及施工工艺，特别是一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机及施工工艺。
【背景技术】
[0002] 大型建筑都需要良好的基础，基础形式有整板基础和桩基础，整板基础由于基础深度太浅，不适合高楼建筑。桩基础由于基础深度大，承载能力强，施工容易，所以高楼建筑都采用桩基础。一般楼房桩基础的基础桩直径Φ800以下就够了。随着现代的发展，建筑越来越大，高楼越来越高，基础桩直径也越来越大，基础桩深度也越来越深。基础桩直径常常大于Φ 800，甚至达到1-2米以上。这些大直径超长基础桩用现有技术的机械设备施工都非常困难。如用静压桩机施工大直径超长桩，因压力不够，无法施工。如用锤击桩机施工大直径超长桩，因锤击力不够，也无法施工。如用钻孔桩机施工大直径超长桩，也因工作能力不够，无法施工。目前只能采用原始的挖桩方法，或者采用原始的冲桩方法，这些方法很原始，效率低，施工时间长，不满足现代化施工要求。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机及其施工工艺。满足大直径沉管灌注桩施工要求，使大直径超长桩施工得以顺利完成。
[0004]本发明是这样实现的。它主要包括一台静压桩机和钢管沉管，在静压桩机的大横梁上设置一个上横梁，在上横梁上设置一个摇管横梁，在大横梁下部设置一个接地平台，大横梁、上横梁、摇管横梁和接地平台都以中心可旋转地套装在一起；在大横梁与上横梁之间垂直设置有两个或多个压拔桩油缸，同时两端还设置两个供上横梁上下移动的大方键，在上横梁与摇管横梁之间水平设置有两个摇管油缸；钢管沉管插在桩机中心孔中，在钢管沉管外壁设置有三个或多个间断长方键，在钢管沉管内部设置有一台可自行移动的多头钻。
[0005]上横梁、摇管横梁和接地平台之间增设一个能将三者固定的插销。在摇管横梁的下口和接地平台上口上安装有套装后防分离的挡板。
[0006]所述的自行移动式多头钻，它是由机架、油缸和钻具组成，一个或多个由钻具和钻具减速器组成的钻孔装置安装在下机架上，一个进给油缸将上机架和下机架连在一起，两个导向杆下端安装在下机架上，其上端穿过上机架可以滑动的孔内，上机架设有3— 6个径向上夹紧油缸，轴向布置了 I一3个高压水管，还布置了 I一3个泥浆排出管，高压水管和泥浆排出管与下机架软连接，在下机架外圆设有密封带，下机架也设有3— 6个径向下夹紧油缸。
[0007]本发明的桩机移动是这样完成的。首先用插销将上横梁、摇管横梁和接地平台固定起来，但它们在大横梁的中心孔内可以转动。其次用顶升油缸将长船落地，顶起大横梁，带起接地平台悬空，用摇管油缸使接地平台相对大横梁旋转一定角度。然后收起顶升油缸，使接地平台落地、长船悬空，用摇管油缸使大横梁相对接地平台旋转一定角度，重复该操作，可以使桩机原地360度旋转。
[0008]在上述过程中，不操作旋转，当长船悬空时，移动长船，桩机可纵移任意距离。将旋转和纵移结合起来，本发明的桩机可以移动到任意位置。
[0009]移动完成后,一定要拔出插销。
[0010]本发明的自行移动式多头钻工作过程是这样的。用吊车将自行移动式多头钻吊入钢管沉管内(此时其上夹紧油缸是收回的，进给油缸是收回的)，触及沉管底部泥土，上夹紧油缸伸出顶紧钢管沉管，将多头钻牢固地固定在钢管沉管内。开动钻具减速器带动钻具转动，就可以向下钻土并搅动泥土，打开高压水管，通入高压水，将钻具搅动泥浆从泥浆排出管排除。打开进给油缸，使钻具向下运行完成进给。当进给油缸行程走完后，下夹紧油缸伸出顶紧钢管沉管，上夹紧油缸收回，再收回进给油缸，然后，上夹紧油缸再次伸出顶紧钢管沉管，下夹紧油缸收回，完成一次换位固定的过程。换位固定过程完成后，再打开进给油缸，使钻具向下运行。通过多次换位固定过程后，就可以完成长行程钻孔的工作，钻孔深度不限制。
[0011]本发明的施工工艺为:
1、用桩机移动对准桩位，拔出插销，将钢管沉管吊入桩机中心孔中；
2、调整摇管横梁，使夹紧油缸的夹持块对准钢管沉管外壁的间断长方键夹紧；
3、启动压拔油缸，将钢管沉管压入地下，同时启动摇管油缸，使钢管沉管一边压，一边摇，这样大大减少阻力，以利于钢管沉管较快地压入；
4、将自行移动式多头钻吊入钢管沉管内(此时其上夹紧油缸是收回的，进给油缸是收回的)，利用上夹紧油缸、下夹紧油缸、进给油缸的交替动作，多头钻可在钢管沉管内完成自行移动和钻进的动作。启动钻具向下钻土并搅动泥土，打开高压水管，用高压水将钻具搅动泥浆从泥浆排出管排除；
5、上述压入、摇管、钻进的工作可以同时进行，或者分开进行，但它们必须相互关联，相互配合，没有压入，摇管、钻进工作失去意义，没有摇管，不能减少打压桩的阻力，不能消除多头钻留下的死角，也不能沉管内清底；
6、达到桩设计深度后，停止压入和钻进，摇管清底；
7、吊起自行移动式多头钻；
8、吊入钢筋笼，浇灌混泥土，边浇灌边拔出钢管沉管；
9、烧灌完成后，撤出粧机，养护混泥土粧。
[0012]本发明具有明显的优点。本发明采用摇管操作和管内钻进取土，互相配合，大大减少了压桩力，使小吨位的静压桩机能够施工大直径的灌注桩，自行移动式多头钻在管内除土，能够大大提高施工效率，保证工程质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构俯视图；
图3为本发明整体结构俯视图；
图4为大横梁3，上横梁4，接地平台5，摇管横梁8连接示意图；
图5为本发明多头钻内部结构图6为本发明多头钻内部结构A--A示意图；
图7为本发明多头钻内部结构B--B示意图。
[0014]其中，I——长船，2——顶升油缸，3——大横梁，4——上横梁，5——接地平台，6压拔桩油缸，7夹紧油缸，8摇管横梁，9钢管沉管，10间断长方键，11――大方键，12――摇管油缸，13——多头钻，14――固定插销，15――上夹紧油缸，16——上机架，17——高压水管，18——下机架，19——钻具减速器，20——钻具，21——导向杆，22——泥浆排出管，23——进给油缸，24——密封带，25——下夹紧油缸，26——上挡板，27——下挡板。
[0015]
【具体实施方式】 [0016]从图中看出，本发明主要包括一台静压桩机和钢管沉管(9)，在静压桩机的大横梁(3 )上设置一个上横梁(4 )，在上横梁(4 )上设置一个摇管横梁(8 )，在大横梁(3 )下部设置一个接地平台(5 )，大横梁(3 )、上横梁(4 )、摇管横梁(8 )和接地平台(5 )都以中心可旋转地套装在一起；在大横梁(3)与上横梁(4)之间垂直设置有两个或多个压拔桩油缸(6)，同时两端还设置两个供上横梁(4)上下移动的大方键(11)，在上横梁(4)与摇管横梁(8)之间水平设置有两个摇管油缸(12);钢管沉管(9)插在桩机中心孔中，在钢管沉管(9)外壁设置有三个或多个间断长方键(10)，在钢管沉管(9)内部设置有一台可自行移动的多头钻(13)。
[0017]上横梁(4)、摇管横梁(8)和接地平台(5)之间增设一个能将三者固定的插销
(14)。在摇管横梁(8)的下口和接地平台(5)上口上安装有防套装后分离的挡板(26)、(27)。
[0018]所述的自行移动式多头钻(13)，它是由机架、油缸和钻具组成，一个或多个由钻具(20)和钻具减速器(19)组成的钻孔装置安装在下机架(18)上，一个进给油缸(23)将上机架(16)和下机架(18)连在一起，两个导向杆(21)下端安装在下机架(18)上，其上端穿过上机架(16)可以滑动的孔内，上机架(16)设有3— 6个径向上夹紧油缸(15)，轴向布置了 I一3个高压水管(17)，还布置了 I一3个泥浆排出管(22)，高压水管(17)和泥浆排出管(22)与下机(18 )架软连接，在下机架(18 )的外圆设有密封带(24 )，下机架(18 )也设有3 — 6个径向下夹紧油缸(25)。
[0019]本发明工艺实施例
桩型:沉孔灌注桩，直径X深度:1.5X40米
采用本发明大直径摇管钻孔沉拔管静力压桩机，规格600吨；自行移动式多头钻含7个钻具，每台钻具15kw。
[0020]具体操作过程见前面叙述。
【权利要求】
1.一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机，主要包括一台静压桩机和钢管沉管，其特征在于在静压桩机的大横梁(3)上设置一个上横梁(4)，在上横梁(4)上设置一个摇管横梁(8)，在大横梁(3)下部设置一个接地平台(5)，大横梁(3)、上横梁(4)、摇管横梁(8)和接地平台(5 )都以中心可旋转地套装在一起；在大横梁(3 )与上横梁(4 )之间垂直设置有两个或多个压拔桩油缸(6)，同时两端还设置两个供上横梁(4)上下移动的大方键(11)，在上横梁(4)与摇管横梁(8)之间水平设置有两个摇管油缸(12);钢管沉管(9)插在桩机中心孔中，在钢管沉管(9)外壁设置有三个或多个间断长方键(10)，在钢管沉管(9)内部设置有一台可自行移动的多头钻(13)。
2.根据权利要求1所述的一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机，其特征在于所述的上横梁(4)、摇管横梁(8)和接地平台(5)之间增设一个能将三者固定的插销(14)，在摇管横梁(8)的下口和接地平台(5)上口上安装有防套装后分离的挡板(26)、(27)。
3.根据权利要求1所述的一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机，其特征在于所述的所述的自行移动式多头钻(13)，它是由机架、油缸和钻具组成，一个或多个由钻具(20)和钻具减速器(19)组成的钻孔装置安装在下机架(18)上，一个进给油缸(23)将上机架(16)和下机架(18)连在一起，两个导向杆(21)下端安装在下机架(18)上，其上端穿过上机架(16)可以滑动的孔内，上机架(16)设有3— 6个径向上夹紧油缸(15)，轴向布置了 I一3个高压水管(17)，还布置了 I一3个泥浆排出管(22)，高压水管(17)和泥浆排出管(22)与下机(18)架软连接，在下机架(18)的外圆设有密封带(24)，下机架(18)也设有3 — 6个径向下夹紧油缸(25)。
4.一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机施工工艺，其特征在于工艺步骤如下: . 1)、用桩机移动对准桩位，拔出插销，将钢管沉管吊入桩机中心孔中； .2)、调整摇管横梁，使夹紧油缸的夹持块对准钢管沉管外壁的间断长方键夹紧； .3)、启动压拔油缸，将钢管沉管压入地下，同时启动摇管油缸，使钢管沉管一边压，一边摇，这样大大减少阻力，以利于钢管沉管较快地压入；. 4)、将自行移动式多头钻吊入钢管沉管内，利用上夹紧油缸、下夹紧油缸、进给油缸的交替动作，多头钻可在钢管沉管内完成自行移动和钻进的动作，启动钻具向下钻土并搅动泥土，打开高压水管，用高压水将钻具搅动泥浆从泥浆排出管排除；. 5)、上述压入、摇管、钻进的工作可以同时进行，或者分开进行，但它们必须相互关联，相互配合； .6)、当施工达到桩设计深度后，停止压入和钻进，摇管清底，. 7)、吊起自行移动式多头钻， .8)、吊入钢筋笼，浇灌混泥土，边浇灌边拔出钢管沉管； . 9)、烧灌完成后，撤出粧机，养护混泥土粧。
【文档编号】E21B7/26GK104018503SQ201410192240
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】蔡崇晓 申请人:武汉华威液压机械有限公司