[发明专利]潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及干式打桩机及其施工方法，是一种潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备及其施工方法。

技术背景

打桩机一般由桩锤、桩架及附属设备等组成的建筑设备，其主要用于高层建筑的基层建设需要。桩锤一般依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间，两根导杆组成的导向架用以控制打桩方向，使桩按照设计方位准确地贯入地层，同时用提升吊钩吊升。其中，桩架一般为钢结构塔架，在其后部设有卷扬机，用以起吊桩和桩锤。现有一些打桩机采用干式结构，即通过潜孔锤成孔，用于岩层的钻孔和灌桩，如中国专利文献中披露的申请号200910126569.1，授权公告日2012.05.30，发明名称“一种干式气动凿岩钻孔桩机及其工法”；该桩机由桩架、上动力头、螺旋钻杆、下动力头、钢护筒、气动潜孔锤、30-60m³空压机和高压输气管组成；其工法特征一是安装设备，二是用气动潜孔锤破碎岩石，破碎后土体、石渣由螺旋叶片从出渣口排出桩孔外，三是施工土层、砂层与卵砾石层，用钢护筒护壁。但上述打桩机的施工成本较高，施工效率和环保效果虽佳，有待进一步改进和变革。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备及其施工方法，使其解决现有同类打桩机结构设计、植桩施工方法、嵌岩植桩效果欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种潜孔锤凿岩植入嵌岩预应力管桩设备，该嵌岩预应力管桩设备的履带式打桩机设有操作室、支撑脚、配重、发电机组、起落架、斜撑、滑轮组、立柱、履带底座，以及对应的钢索、钢绳、卷扬机、线路和管路，所述立柱通过斜撑固定于履带式打桩机，套管的一端通过下动力头与立柱外径一侧的滑道连接，下动力头的外径一侧设有排渣孔；套管内套用的长螺旋钻杆一端与上动力头连接，上动力头与所述立柱的滑道连接，长螺旋钻杆的另一端通过导向接头与潜孔锤的一端连接，套管内的潜孔锤的另一端与凿岩钻头连接，凿岩钻头露出套管的另一端；其结构设计要点是所述潜孔锤为风动潜孔锤，上动力头通过风管与油雾器连接，油雾器通过另一所述风管与空气压缩机连接，即空气压缩机产生的高压风依次通过风管、油雾器、风管、上动力头后，再通过长螺旋钻杆内孔的风道，直至潜孔锤，驱动凿岩钻头打击黏土层、砾石层和岩层；所述套管通过下动力头驱动，逆时针方向旋转预埋入黏土层、砾石层和岩层后，套管内放入管桩，管桩嵌入岩层。上述嵌岩预应力管桩设备主要由履带式打桩机、套管、上动力头、下动力头、长螺旋钻杆、潜孔锤、凿岩钻头、油雾器、空气压缩机、风管等组成，履带式打桩机的操作室分别对于上动力头、下动力头、潜孔锤、凿岩钻头，以及履带式打桩机的支撑脚、卷扬机、发电机组、起落架等设备和履带式打桩机的转向进行控制，调节、纠正套管的中心偏差，移动履带式打桩机的位置，控制上动力头、下动力头、长螺旋钻杆、潜孔锤、凿岩钻头工作。该嵌岩预应力管桩设备通过成孔的套管植入管桩完成打桩，凿岩钻头在岩层成孔后，长螺旋钻杆、潜孔锤、凿岩钻头提离套管，套管内放入管桩，从而防止黏土层、砾石层和岩层中水、沙等流体对于混凝土凝固的影响，以及混凝土凝固过程对于地下水等环境的影响。上述管桩即为潜孔锤凿岩植入的嵌岩预应力管桩，履带式打桩机通过潜孔锤带动凿岩钻头高频振动打穿黏土层、砾石层和岩层，并通过下动力头带动套管与长螺旋钻杆同时跟进钻孔，钻孔形成的同时套管保护成形的钻孔，钻孔过程中黏土层、砾石层和岩层的土石通过长螺旋钻杆排出下动力头的排渣孔。

所述管桩呈圆柱形空心管桩，两端分别设有铁圈，铁圈的端面设有孔槽。铁圈便于管桩的焊接延长，铁圈的孔槽便于焊接位置通过钢筋固定连接和导向。

所述履带式打桩机的立柱一侧设有送桩器，送桩器设有落锤。上述送桩器和落锤设置于履带式打桩机的设置，便于了管桩的放置、锤击和拔出。