[发明专利]中掘预应力离心管桩(方桩)沉桩装置及其新型沉桩法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中掘预应力离心管桩(方桩)沉桩装置及其新型沉桩法，主要应用于建筑物的基础和大型设备基础，本方法可使在同样桩径同样桩长的范围里提高单桩承载力。 

背景技术

预应力离心管桩(方桩)它支撑着建筑物以及各种设备基础的荷重，使建筑物、构筑物造得更高，所以该桩的入土深度和桩的直径直接影响到该桩的承载力。 

目前预应力离心管桩(方桩)的沉桩方法多数采用锤击桩法和静压桩法，其次是取土压入法还有钻孔灌注桩法。 

1、锤击桩法：当桩直径较大，周边居民少时可采用锤击法，锤击法噪音很大，锤击时又能产生大量黑烟，振动也很大，是一种高污染的沉桩方法，很多城市中心已禁止使用，同时目前国内最大的桩架只能挂80锤，冲击力最大也只能是800T，当承载力超过800T时就只能改为钻孔灌注桩法，故目前高铁和大桥桩基础都选用钻孔灌注桩施工。 

2、静压桩法：静压桩法是利用设备自重把桩压入土中的一种方法，但由于设备自重大，对场地要求高，压入力也有限，目前国内最大的静压桩机为800T，单桩承载力超过600T就无法把桩压入，故25层以上房屋也只能采用钻孔灌注桩。 

以上两种沉桩方法存在着一种无法解决的问题，大量的桩打(压)入土中，使土体向外膨胀，大量挤土影响周边的建筑物、道路、地铁、隧道和管线等，都能产生裂缝、位移等现象，所以在城市中心及地铁边、隧道旁和建筑物密集区都不能打(压)入预应力离心管桩(方桩)，也只能改用钻孔灌注桩法。 

3、钻孔取土压入法：即先用取土设备在原地上钻一个孔，再把压桩机把桩压入，这种方法在北方地区可以采用，因为土中含水量较小，孔可以形成，但在南方及长三角地区土中含水量较高，孔无法形成，桩就无法打(压)入，另外桩也容易偏位，其次桩较长时，钻孔取土就更难进行，目前国内最深取土设备也只能到30米左右。 

4、另一种桩基础就是钻孔灌注桩法，这种沉桩方法是一种无挤土沉桩方法，目前一些超深超大的桩都用此方法，此方法是利用冲水钻孔，泥浆护壁到深度后进行一清，然后把预制好的钢筋笼放入孔中，再把导管放入笼中进行二清，达到标准后进行灌注混凝土，钻孔灌注桩具有造价高、工期长、质量又难以控制并且在钻孔过程中产生大量的泥浆，泥浆处置很难，施工现场污染严重，大量的泥浆都处置在河里、湖里、海里、下水道和小河浜都被堵塞，政府每年清理下水道和河浜泥浆费用巨大，同时对环境造成了极大的污染。 

发明内容

本发明克服了以上多种沉桩方法的不足，完全能替代无挤土的钻孔灌注桩法，在市中心房屋密集区域、地铁边、隧道边都可沉大和深的预应力离心管桩(方桩)。 

本发明是一种在预应力离心管桩(方桩)中心利用螺旋形取土钻杆 和钻头上的喷气孔，一边喷气一边排土一边沉桩，当桩沉至标高后，就撤离原地移至第二根桩的位置，继续作业，另用一种高压旋喷装置完成桩根部高压喷射水泥浆，形成圆球形球根桩，扩大桩的承载力。 

本发明实现了一种中掘预应力离心管桩(方桩)的沉桩装置，包括步履式(履带式)主机、卷扬机、动力头、液压拉锚装置、存土箱、螺旋形钻杆总成，在步履式(履带式)主机上(1)设有导杆(15)，所述的导杆(15)的顶端设置的多组滑轮(11)通过卷扬机(9)与钢丝绳(8)和动力头(2)连接，动力头(2)下端与液压拉锚装置(3)连接，液压油缸(4)固定在液压拉锚装置(3)上，液压油缸(4)下端连接着存土箱(5)，存土箱(5)下端设有桩帽(10)与预应力离心管桩(方桩)(6)连接，存土箱(5)背后及主机(1)底座上设有滑轮(12)，滑轮(12)通过反拉钢丝绳(13)与卷扬机(9)连接，动力头(2)中心与螺旋形钻杆总成(7)连接，螺旋形钻杆总成(7)穿过存土箱(5)直接伸进预应力离心管桩(方桩)(6)中心孔中，螺旋形钻杆总成(7)下端钻头上设置有一个喷气孔(14)。 

本发明提供了一种中掘预应力离心管桩(方桩)新型沉桩法，其步骤为： 

步骤一、步履式(履带式)主机就位，将主机就位到沉桩位置； 

步骤二、桩位复测，用两台经纬仪在两个不同角度的控制点上复测桩位置是否正确。 

步骤三、用履带吊吊起第一节预应力离心管桩(方桩)和预先放进桩孔中的第一节螺旋形钻杆总成移到桩位上。 

步骤四、把动力头下端中心连接第一节螺旋形钻杆总成，把预应力管桩(方桩)连接在存土箱下端的桩帽上，继续用两台经纬仪在不同的 两个方向校正主机导杆的垂直度，也就是校正桩的垂直度。