[发明专利]一种具有清土功能的气动式打桩施工结构以及施工方法

说明书

本发明公开了一种具有清土功能的气动式打桩施工结构以及施工方法，属于打桩机技术领域，推动活塞在压缩腔内壁运动，推入时高压气流通过风向调节块吹动旋转叶片旋转并向下运动，进而带动螺旋打桩杆旋转向下运动，在活塞循环运动时配合供气单向阀组件和排气单向阀组件实现循环进气和排气，进而实现循环带动螺旋打桩杆旋转向下运动，并通过喷气管实现不同的清土，使其可以连续性实现不断提供向下的插入力并通过螺旋破土翻土，提高了打桩效率，并具有高效的清土功能，进一步提高了打桩效率，避免螺旋打桩杆上的土块影响打桩，且结构简单紧凑，减少了占用体积。

技术领域

本发明涉及一种打桩机，特别是涉及一种具有清土功能的气动式打桩施工结构，本发明还涉及一种打桩机施工方法，特别是涉及一种具有清土功能的气动式打桩施工结构施工方法，属于打桩机技术领域。

背景技术

打桩机由桩锤、桩架及附属设备等组成，桩锤依附在桩架前部两根平行的竖直导杆(俗称龙门)之间，用提升吊钩吊升，桩架为一钢结构塔架，在其后部设有卷扬机，用以起吊桩和桩锤，桩架前面有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，打桩机的基本技术参数是冲击部分重量、冲击动能和冲击频率，桩锤按运动的动力来源可分为落锤、汽锤、柴油锤、液压锤等。

其中汽锤打桩机，桩锤由锤头和锤座组成，以蒸汽或压缩空气为动力，有单动汽锤和双动汽锤两种，单动汽锤以柱塞或汽缸作为锤头，蒸汽驱动锤头上升，而后任其沿锤座的导杆下落而打桩，双动汽锤一般是由加重的柱塞作为锤头，以汽缸作为锤座，蒸汽驱动锤头上升，再驱动锤头向下冲击打桩，上下往复的速度快,频率高,使桩贯入地层时发生振动，可以减少摩擦阻力，打桩效果好，双向不等作用力的差动汽锤，其锤座重量轻，有效冲击重量可相对增大，性能更好。汽锤的进排汽旋阀的换向可由人工控制，也可由装在锤头一侧并随锤头升降的凸缘操纵杆自动控制，两种方式都可以调节汽锤的冲击行程。

其中柴油打桩机，主体由汽缸和柱塞组成，其工作原理和单缸二冲程柴油机相似，利用喷入汽缸燃烧室内的雾化柴油受高压高温后燃爆所产生的强大压力驱动锤头工作，柴油锤按其构造形式分导杆式和筒式，导杆式柴油锤以柱塞为锤座压在桩帽上，以汽缸为锤头沿两根导杆升降，打桩时，先将桩吊到桩架龙门中就位，再将柴油锤搁在桩顶，降下吊钩将汽缸吊起，又脱开吊钩让汽缸下落套入柱塞，将封闭在汽缸内的空气进行压缩，汽缸继续下落，直到缸体外的压销推压锤座上燃油泵的摇杆时，燃油泵就将油雾喷入缸内，油雾遇到燃点以上的高温气体，当即发生燃爆，爆发力向下冲击使桩下沉，向上顶推，使汽缸回升，待汽缸重新沿导杆坠落时，又开始第二次冲击循环。筒式柴油锤以汽缸作为锤座，并直接用加长了的缸筒内壁导向，省去了两根导杆，柱塞是锤头，可在汽缸中上下运动。打桩时，将锤座下部的桩帽压在桩顶上，用吊钩提升柱塞，然后脱钩往下冲击，压缩封闭在汽缸中的空气。并进行喷油、爆发、冲击、换气等工作过程，柴油锤的工作是靠压燃柴油来启动的，因此必须保证汽缸内的封闭气体达到一定的压缩比，有时在软土地层上打桩时,往往由于反作用力过小,压缩量不够而无法引燃起爆，就需要用吊钩多次吊起锤头脱钩冲击，才能起动。柴油锤的锤座上附有燃油喷射泵、油箱、冷却水箱及桩帽。柱塞和缸筒之间的活动间隙用弹性柱塞环密封。

其中液压打桩机，是柴油带启动，以油液压力为动力，可按地层土质不同调整液压，以达到适当的冲击力进行打桩，是一种新型打桩机，中小型液压打桩机,常用于公路护栏的打桩,高速公路护栏建设，同类打桩设备有：液压打桩机、公路打桩机、护栏打桩机、公路钻孔机，与柴油打桩机相比，液压锤打桩机的能量传递效率能够达到70％～95％，而柴油锤打桩机的能量传递效率仅为20％～30％，液压锤打桩机打桩控量精确，能实现不同地层的打桩作业。

其中螺旋打桩机，是一种通过动力头带动钻杆钻头向地下钻机成孔的打桩设备，螺旋打桩机可以分为两个部分：桩架和钻进部分。