[发明专利]一种多角度炮筒式打桩方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种多角度炮筒式打桩方法及设备，尤其涉及一种土建工程基础施工用多角度炮筒式打桩方法及设备。

背景技术

目前，在桩基施工中，主要采用两种打桩法，一种是冲击式打桩法，如蒸汽冲锤、卷扬吊锤等，该打桩方法的缺点是：震动大，噪音污染严重。另一种是静压打桩法，主要包括静压抱式打桩法和静压顶压打桩法，该打桩法具有工作稳定、噪音小、无震动、不会破坏施工地基等优点，而受到人们的特别关注，并广泛应用于建筑、堤坝、公路桥梁等建设工程领域中。但是上述两种方法都存在一些自身不可解决的缺陷：首先，当碰到坚硬土层时，就可能把桩打坏或损坏打桩机；其次，现有打桩机不能打斜桩；再次，打桩机的最大压桩力等于打桩机自身的重量，为了保证足够的打桩力，就必须加大打桩机自身的重量，这样就造成打桩机体积庞大、笨重，搬运不便等缺陷。

中国专利CN1033532A和专利CN1030953A中分别公开了一种以液体火药为动力的打桩机，但它们都需要一个非常长的汽缸，以及与该汽缸同样长度的活塞杆，活塞杆的长度要大于桩管的长度，当液体火药点燃后，活塞杆在火药爆炸力的推动下，沿汽缸运动，将桩体压入地基中。这样就会存在以下几个缺陷：(1)汽缸和活塞杆太长，同时活塞杆与汽缸之间还要配合精密，造成制造加工困难(就目前的加工水平而言，实际上很难实现)；(2)液体燃料要求活塞与汽缸尾部之间形成的燃料室必须密封良好，否则液体燃料就可能泄漏，但是由于本设备不是一次性使用，所以经过多次爆炸打桩之后，密封性不可能得到保证；(3)液体燃料在燃烧爆炸时可能破坏燃料自动控制系统(单向阀破坏)；(4)打桩角度不可调节；(5)液体燃料容易爆炸，运输不方便，施工不安全。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种适用范围广，效率高，工作稳定可靠，桩管不会被损坏，设备制造加工容易的多角度炮筒式打桩方法及设备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明之多角度炮筒式打桩方法是：利用火炮工作原理，采用液压肘杆机构和固体火药燃烧时瞬间产生的巨大作用力，在极短时间内将桩体打入地基中。

本发明设备多角度炮筒式打桩机包括炮筒，炮筒尾部设有火药盖，火药盖与炮筒螺纹连接，火药盖上装有点火器，炮筒内设有挡板，挡板可在炮筒内上下自由运动，挡板与炮筒尾部之间形成火药室，火药室的空间大小可通过火药装载量的多少进行控制；炮筒通过铰链与炮筒肘杆一端连接，支座肘杆一端与机架铰链连接，炮筒肘杆另一端、支座肘杆另一端与伸缩活塞油缸中的伸缩活塞杆伸出端通过一共同的铰链连接，炮筒肘杆、支座肘杆与伸缩活塞杆共同形成一手肘式结构，伸缩活塞油缸固定在机架上，通过控制伸缩活塞杆伸出的长度可以调节炮筒的转动角度(即打桩角度，可在0-90度范围内调节)，炮筒下部的丝杆座固定在机架上，丝杆座上装有一丝杆螺母，丝杆铰链通过丝杆螺母与丝杆座连接，丝杆铰链与炮筒铰链连接，炮筒可绕丝杆铰链自由转动，通过转动丝杆螺母可以调节丝杆铰链的位置，进而调节炮筒与地面的距离(可根据桩体高度和火药用量来调节)。

炮筒长度宜≥1米(优选1.5-2.5米)。

本发明之多角度炮筒式打桩设备工作时，首先，将伸缩活塞杆回缩，拉动炮筒肘杆和支座肘杆合拢，从而带动炮筒绕丝杆铰链转动，使炮筒平躺于地面；然后，将档板固定在桩体端部并送入炮筒内部，打开火药盖，将固体火药填入火药室，盖好火药盖；再控制伸缩活塞杆向上推动炮筒肘杆和支座肘杆张开，将炮筒推到打桩所需要的角度，调节丝杆螺母，使得位于桩体顶部的挡板将火药初步压实；再打开点火器，引燃固体火药，利用固体火药燃烧时瞬间产生的巨大作用力，将桩体在极短时间内打入地基中。

本发明适用范围广，效率高，桩管不会被损坏；可以从不同角度将桩体打入地基；设备体积小，能耗低，制造加工容易，搬运方便，工作稳定可靠，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明设备多角度炮筒式打桩机一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。