[发明专利]一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机及施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及的是大直径管桩施工机械及施工工艺，特别是一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机及施工工艺。

背景技术

大型建筑都需要良好的基础，基础形式有整板基础和桩基础，整板基础由于基础深度太浅，不适合高楼建筑。桩基础由于基础深度大，承载能力强，施工容易，所以高楼建筑都采用桩基础。一般楼房桩基础的基础桩直径φ800以下就够了。随着现代的发展，建筑越来越大，高楼越来越高，基础桩直径也越来越大，基础桩深度也越来越深。基础桩直径常常大于φ800，甚至达到1-2米以上。这些大直径超长基础桩用现有技术的机械设备施工都非常困难。如用静压桩机施工大直径超长桩，因压力不够，无法施工。如用锤击桩机施工大直径超长桩，因锤击力不够，也无法施工。如用钻孔桩机施工大直径超长桩，也因工作能力不够，无法施工。目前只能采用原始的挖桩方法，或者采用原始的冲桩方法，这些方法很原始，效率低，施工时间长，不满足现代化施工要求。

发明内容

本发明提出一种大直径摇管钻孔沉拔管静压桩机及其施工工艺。满足大直径沉管灌注桩施工要求，使大直径超长桩施工得以顺利完成。

本发明是这样实现的。它主要包括一台静压桩机和钢管沉管，在静压桩机的大横梁上设置一个上横梁，在上横梁上设置一个摇管横梁，在大横梁下部设置一个接地平台，大横梁、上横梁、摇管横梁和接地平台都以中心可旋转地套装在一起；在大横梁与上横梁之间垂直设置有两个或多个压拔桩油缸，同时两端还设置两个供上横梁上下移动的大方键，在上横梁与摇管横梁之间水平设置有两个摇管油缸；钢管沉管插在桩机中心孔中，在钢管沉管外壁设置有三个或多个间断长方键，在钢管沉管内部设置有一台可自行移动的多头钻。

上横梁、摇管横梁和接地平台之间增设一个能将三者固定的插销。在摇管横梁的下口和接地平台上口上安装有套装后防分离的挡板。

所述的自行移动式多头钻，它是由机架、油缸和钻具组成，一个或多个由钻具和钻具减速器组成的钻孔装置安装在下机架上，一个进给油缸将上机架和下机架连在一起，两个导向杆下端安装在下机架上，其上端穿过上机架可以滑动的孔内，上机架设有3—6个径向上夹紧油缸，轴向布置了1—3个高压水管，还布置了1—3个泥浆排出管，高压水管和泥浆排出管与下机架软连接，在下机架外圆设有密封带，下机架也设有3—6个径向下夹紧油缸。

本发明的桩机移动是这样完成的。首先用插销将上横梁、摇管横梁和接地平台固定起来，但它们在大横梁的中心孔内可以转动。其次用顶升油缸将长船落地，顶起大横梁，带起接地平台悬空，用摇管油缸使接地平台相对大横梁旋转一定角度。然后收起顶升油缸，使接地平台落地、长船悬空，用摇管油缸使大横梁相对接地平台旋转一定角度，重复该操作，可以使桩机原地360度旋转。

在上述过程中，不操作旋转，当长船悬空时，移动长船，桩机可纵移任意距离。将旋转和纵移结合起来，本发明的桩机可以移动到任意位置。

移动完成后，一定要拔出插销。

本发明的自行移动式多头钻工作过程是这样的。用吊车将自行移动式多头钻吊入钢管沉管内（此时其上夹紧油缸是收回的，进给油缸是收回的），触及沉管底部泥土，上夹紧油缸伸出顶紧钢管沉管，将多头钻牢固地固定在钢管沉管内。开动钻具减速器带动钻具转动，就可以向下钻土并搅动泥土，打开高压水管，通入高压水，将钻具搅动泥浆从泥浆排出管排除。打开进给油缸，使钻具向下运行完成进给。当进给油缸行程走完后，下夹紧油缸伸出顶紧钢管沉管，上夹紧油缸收回，再收回进给油缸，然后，上夹紧油缸再次伸出顶紧钢管沉管，下夹紧油缸收回，完成一次换位固定的过程。换位固定过程完成后，再打开进给油缸，使钻具向下运行。通过多次换位固定过程后，就可以完成长行程钻孔的工作，钻孔深度不限制。

本发明的施工工艺为：

1、用桩机移动对准桩位，拔出插销，将钢管沉管吊入桩机中心孔中；

2、调整摇管横梁，使夹紧油缸的夹持块对准钢管沉管外壁的间断长方键夹紧；

3、启动压拔油缸，将钢管沉管压入地下，同时启动摇管油缸，使钢管沉管一边压，一边摇，这样大大减少阻力，以利于钢管沉管较快地压入；

4、将自行移动式多头钻吊入钢管沉管内（此时其上夹紧油缸是收回的，进给油缸是收回的），利用上夹紧油缸、下夹紧油缸、进给油缸的交替动作，多头钻可在钢管沉管内完成自行移动和钻进的动作。启动钻具向下钻土并搅动泥土，打开高压水管，用高压水将钻具搅动泥浆从泥浆排出管排除；