[实用新型]气协振冲碎石桩施工设备

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及一种地基处理施工中所用的设备，尤其涉及一种振冲碎石桩施工设备。

二、背景技术：

在软土或松沙地基上建筑港口、道路或其它成片的固定设施，需作大面积的地基处理，以防止地基沉降、塌陷等。振冲法是快速加固软土地基的方法之一，其是在需加固面积内按一定间距造孔，填入碎石后振实成桩，使多个碎石桩与原地基共同构成坚实的整体。振冲碎石桩施工采用的设备由吊车、导杆、减震器和振冲器等组成，具体工法为：以起重机悬吊带有导杆和减震器的振冲器，设备启动后，振冲器逐步下放，在振冲器的震动及其顶端高压水流的冲击下，形成桩孔；在到达预定深度后，向孔内连续投放碎石，振冲器逐步上提，最终形成一个具有一定密实度的碎石桩。

振冲碎石桩在施工时，土层中的砂粒在高压水的冲击下成为一个个自由体，部分随泥浆排出孔外，但有相当部分悬浮在振冲器和减振器以上导杆的位置，在高频率的振动作用下被重新振密固结，形成一个固结体。该固结体将导杆抱住的同时亦和周围的地层紧密相连，使振冲器卡在土层中不能上下移动，即俗称的“抱孔”。若此时强行上提，吊车大臂将有折断的危险。因此施工时，一般使用大吨位吊车，虽在一定程度上保证了安全，但施工成本很大。当振冲器下沉速度减慢时，电机电流上升很快；振冲器不再下沉后电机电流减小，并恢复到设备空载的水平，此时起拔会发现已经“抱孔”，上不去，向下又不再造孔，振冲器被卡在孔中。若此时增大吊载能力，向上提拔会发现振冲器电机电流会马上上升，甚至超过电机的额定电流，烧毁电机。

固结体的厚度，主要取决于振冲器不能造孔下沉后振冲器工作的时间，时间越长，固结体越厚，处理起来越难，固结体厚度从几十公分至数米。“抱孔”发生后一般都是采用水冲法处理。水冲法分为两种，其一是接引高压水管，在关掉振冲器后，下放水管从孔口沿导杆向下冲水，将抱导杆已振密的固结体冲松，一直冲到振冲器四周，将导杆四周的固结体全部冲松后，方可起动振冲器，顺势向上提拔出振冲器；其二是采用加大水压的主动措施，即在振冲成孔时加大出水水压，使砂粒在高压水的作用下悬浮在水中，不能下沉沉积在导杆周围。水冲法弊端十分明显，不但浪费水，且会产生大量的泥浆，排放出的泥浆污染周围的环境，给施工带来不便。而且高压、大水量会使带出的大量砂粒在孔口沉积，造成施工地面抬高，加大了后处理工作量，同时易造成碎石桩孔的“串孔”现象，施工质量差。

现有的振冲碎石桩在成孔后一般要清孔两至三次，才容易下料，清孔次数多，清孔时间长，施工繁琐。

三、发明内容：

本实用新型的目的就是解决现用技术中存在的上述问题，提供一种气协振冲碎石桩施工设备，采用该施工设备振冲碎石桩，能有效降低砂粒抱导杆固结体的厚度，避免“抱孔”。

为完成上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种气协振冲碎石桩施工设备，它包括吊车、导杆、减震器和振冲器，它还包括高压气泵和输气管道；输气管道由输气硬管和输气软管组成，输气硬管固定在导杆上，其下端出气孔位于导杆的下端、靠近减震器的位置，输气硬管的进气孔由输气软管连接在高压气泵的出气孔。

在振冲施工时开启气泵，在振冲器逐步下沉的过程中，不停有气泡自振冲器顶部沿导杆从桩孔中溢出，由于气泡连续的扰动，导杆周围的大部分砂粒始终处于悬浮状态，不能沉积后被震动密实，最终避免了“抱杆”的发生。本实用新型用气体代替水来使砂粒保持悬浮状态，能更好的解决“抱孔”问题。其具有以下优点：

1、降低了振冲施工所用吊车的吊载能力，在同一场地、同一技术要求的工程中，用传统工艺施工的，需启用有100吨吊载能力的吊车，而使用气协振冲法施工的，只需启用有50吨吊载能力的吊车即可。

2、造浆少，洁净环境，节约用水。使用本实用新型振冲碎石法因有效避免了“抱孔”，故较传统工艺用水量少，节约用水，排浆少，减少了泥浆收集、外运的工作，同时也保证现场的文明施工，促进了现场的安全管理。

3、成孔质量高，施工速度快，电机使用寿命长。加气后振冲器成孔时不再为了防止“砂板”的形成而采用高压出水，有效避免了“串孔”问题，并且桩孔在“气”的作用下，形成的孔径比较一致，在造孔到底上提振冲器时，在硬层处被“卡”住的现象没有了，振冲器上、下提放自如，下料更容易，加密更快，清孔一次即可，有时可以不清孔，直接投料即可加密，加快了施工速度。且减少了烧毁电机的机会，延长了电机的使用寿命，