[发明专利]一种外搅钢管桩沉桩装置及其沉桩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种外搅钢管桩沉桩装置及其沉桩方法，主要应用于建筑物的基础和大型设备基础，钢管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。 

背景技术

目前预应力钢管桩、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。 

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，在市中心房屋密集区域、地铁边、隧道边都可沉超大和超深的钢管桩。 

本发明是一种在主机的导杆上分别安装压桩装置和动力头，压桩装置和动力头在导杆的两个面上，动力头通过钻杆边搅土边喷气喷浆，然后转动导杆通过压桩装置实现压桩的沉桩方法。 

本发明实现了一种外搅钢管桩沉桩装置及其沉桩方法，包括主机、垂直安装在主机上的导杆、动力头、压桩装置，所述的主机为步履式或履带式，所述的主机上还设置有卷扬机，所述的动力头和压桩装置设置 在导杆上，所述的动力头和压桩装置分别设置在导杆的两个垂直面上，所述的动力头和压桩装置通过导轨悬挂在导杆上，所述的动力头和压桩装置可以通过导轨在导杆上滑动，所述的动力头和压桩装置上端分别连接钢丝绳，所述的钢丝绳通过导杆顶部的滑轮与卷扬机相连接。 

所述的动力头下端连接有钻杆，所述的钻杆底部连接有带翼钻杆，带翼钻杆下端安装有钻头，所述的带翼钻杆与钻杆连接处设置有稳固座，所述的稳固座安装在导轨上。 

所述的压桩装置底部安装有轧头，所述的轧头上在导杆一侧设置有滑轮，所述的滑轮上套有钢丝绳，所述的钢丝绳穿过导杆底部的滑轮与卷扬机相连接，所述的轧头底部轧准钢管桩。 

本发明还提供了一种外搅钢管桩沉桩装置的沉桩方法，其步骤为： 

步骤一、主机就位：将主机移动至沉桩位置； 

步骤二、桩位复核：用两台经纬仪在不同的两个角度控制点上复测桩位是否正确；

步骤三、通过动力头带动钻杆转动，带动带翼钻杆和钻头转动，边搅土边喷气喷水，将带翼钻杆下钻至标高后，停止下钻； 

步骤四、边喷射带有有添加剂的水泥浆边提钻杆，通过卷扬机带动动力头上端的钢丝绳，带动动力头和钻杆往上提； 

步骤五、旋转导杆90°到另一方向，拉起第一节钢管桩伸进压桩轧头； 

步骤六、再用两台经纬仪在两个不同方向校正导杆垂直度和桩的垂直度，确认钢管桩是否在步骤三钻杆下钻的位置； 

步骤七、通过卷扬机反拉轧头上的滑轮，使得压桩装置往下压桩，将第一节钢管桩压至地面； 

步骤八、通过卷扬机提起压桩装置，拉起第二节钢管桩伸进压桩轧头， 下端对准第一节桩的上端； 

步骤九、用两台经纬仪在不同方向校正桩的垂直度，开始焊接，符合标准后把桩压至地面，第三节钢管桩，第四节钢管桩用同样方式处理；