[发明专利]一种施工沉管挤密桩或混凝土灌注桩的设备及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种施工沉管挤密桩或混凝土灌注桩的设备及施工方法，属于建筑工程地基处理和桩基施工技术领域。

背景技术

目前建筑领域施工沉管挤密桩和混凝土灌注桩的设备主要为柴油锤打桩机，施工效率底，柴油锤冒烟污染严重，多地政府发文禁止柴油锤打桩机施工。另外由于其起拔力量小，对桩径大，桩较长的场所施工难度大，难以保证工程工期及质量。同时,现有设备由于柴油锤设在主机管顶端，因此打桩机顶部重量大，稳定性差，稍有场地不平，容易造成打桩机翻倒，发生安全事故。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种施工沉管挤密桩或混凝土灌注桩的设备及施工方法，采用本发明技术，在施工沉管挤密桩时，可实现桩径Φ400-600㎜，桩长大于60米，适应于大厚度回填和自重湿陷性黄土的地基处理工程；在施工沉管混凝土灌注桩时，可实现桩径Φ400-800㎜，桩长大于30米，沉管灌注桩比钻孔灌注桩的承载力高。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的。

一种施工沉管挤密桩或混凝土灌注桩的设备，包括主机平台1，主机平台1的一边设有与其垂直的塔架4，支撑杆13一端与塔架4铰接，另一端与主机平台1铰接，主机平台1上设有第一卷扬机2、第二卷扬机3和定滑轮组5，与定滑轮组5匹配有动滑轮组6，塔架4顶端设有滑轮支架10，滑轮支架10上设有第一滑轮7、第二滑轮8和第三滑轮9；第一卷扬机2上的钢丝绳通过定滑轮组5和动滑轮组6，与动滑轮组6连接的两个第一钢丝绳11分别通过第一滑轮7、第三滑轮9与主桩管上的耳环16连接；第二卷扬机3上的第二钢丝绳12通过第二滑轮8牵引主桩管15内的圆柱形重锤14。

所述的主桩管15包括一空心柱体，空心柱体一端的外侧配置有对称的耳环16，空心柱体另一端的腔体内配置有封头17，沿封头17的轴向开有通气孔20，通气孔20为阶梯形，通气孔20的小端与空心柱体的腔体相通，通气孔20的大端与空心柱体外相通；通气孔20的大端内配置有弹簧18，弹簧18的外端配置有直径大于通气孔20大端的开启板19。

在主桩管15有封头17的一端设置有直径大于主桩管15直径或封头17直径的扩径板22。

扩径板22上设置有与开启板19对应且尺寸大于开启板19尺寸的凹槽。

主桩管15的外侧设置一混凝土输送管21。

主桩管15的一端设置有销孔24，销孔24中插入销轴可以将不同管径的主桩管连接在一起。

所述的扩径板22通过第三钢丝绳23与主桩管15或封头17连接。

所述的扩径板22在混凝土输送管21的相对位置处通过销轴25与封头17连接。

采用所述设备施工沉管挤密桩的方法，包括以下步骤：

第一步：将扩径板22的中心与封头17的中心相对准，并保证通气孔20外端的开启板19放入扩径板22的凹槽内；

第二步：对准桩位点，缓慢放松第一卷扬机2上绕过的钢丝绳，使主桩管15对准桩位点；

第三步：启动第二卷扬机3，通过第二钢丝绳12吊起圆柱形重锤14一定高度处，放松第二卷扬机3，使圆柱形重锤14自由落体夯击封头17，如此反复，从而带动主柱管15下沉至设计深度处；

第四步：开启第二卷扬机3，通过第二钢丝绳12提升圆柱形重锤14，同时开启第一卷扬机2，通过第一钢丝绳11提升主桩管15直至地面，移开主机平台1；

第五步：先向孔内填入一定量的填料，如灰土、素土、水泥土、渣土；然后采用夯实机对孔内填料夯实，如此反复，分层填料，分层夯实，直至孔口。

采用所述设备施工混凝土灌注桩的方法，包括以下步骤：

第一步：将扩径板22的中心与封头17的中心相对准，并保证通气孔20外端的开启板19放入扩径板22的凹槽内；

第二步：对准桩位点，缓慢放松第一卷扬机2上绕过的钢丝绳，使主桩管15对准桩位点；

第三步：启动第二卷扬机3，通过第二钢丝绳12吊起圆柱形重锤14一定高度处，放松第二卷扬机3，使圆柱形重锤14自由落体夯击封头17，如此反复，从而带动主柱管15下沉至设计深度处；

第四步：开启第二卷扬机3，通过第二钢丝绳12提升圆柱重锤14，同时开启第一卷扬机2，通过第一钢丝绳11提升主桩管15到一定高度，该高度保证扩径板22自由悬挂在封头17底部；再通过混凝土输送管21向孔内灌注混凝土，边提升主桩管15边向孔内灌注混凝土，直至灌注至设计桩顶标高处后移开主机平台1；