[发明专利]一种具有柱桩定位系统的静压桩机及柱桩施工方法

权利要求书

1.一种柱桩施工方法，其特征在于，利用一种具有柱桩定位系统的静压桩机，包括第一支腿、第二支腿、支撑油缸、工作台、抱桩器、吊车架、配重和定位系统，所述第一支腿和第二支腿平行布置，多个支撑油缸分别设置在第一支腿和第二支腿上方，所述工作台固定设置在支撑油缸的上方，所述吊车架设置在工作台上方，所述抱桩器设置在工作台的中央，在工作台上还安装有多个配重；所述定位系统包括吊装定位装置、桩孔定位装置和柱桩修正定位装置，所述吊装定位装置包括吊装管夹、第一牵引绳和第二牵引绳，吊装管夹和吊车架的挂钩相互配合，所述第一牵引绳的一端和抱桩器固定连接，第一牵引绳的另一端和柱桩连接，所述第二牵引绳的一端和抱桩器固定连接，第二牵引绳的另一端和柱桩连接；所述桩孔定位装置包括安装在第一支腿和第二支腿上的激光定位器，以及安装在抱桩器上的激光定位器；所述柱桩修正定位装置包括柱桩后端安装的应力传感器，以及安装在柱桩内的水平仪，所述抱桩器调整并控制下桩的方向与竖直方向的夹角；步骤包括：

A.利用桩孔钻机打设柱桩孔，并在柱桩孔的孔口安装轴线定位装置；

B.移动静压桩机，第一支腿和第二支腿分别移动至柱桩孔的两侧；

C.在柱桩的上部分安装吊装管夹，将第一牵引绳和第二牵引绳与柱桩的下部连接固定，吊装柱桩的过程中保持柱桩稳定并竖直放入抱紧轴套；

D.抱桩器上的激光定位器定位桩孔的轴线和柱桩的轴线一致，移走轴线定位装置，并安装柱桩的桩尖；

E.抱桩器抱紧柱桩静压打入桩孔，在第1根柱桩露出少于2m时，重复步骤C吊装第2根柱桩；

F.第2根柱桩沿步骤D中抱桩器定位的方向将第1根柱桩压入桩孔，第2根柱桩随抱桩器继续静压下沉；

G.根据水平仪的反馈，抱桩器调整上方的柱桩轴线与竖直方向的夹角，并根据应力传感器修参数正柱桩与竖直方向的夹角；

H.重复步骤C和步骤G并安装多根柱桩。

2.根据权利要求1所述的一种柱桩施工方法，其特征在于，所述抱桩器包括静压油缸、抱紧轴套和调斜油缸，至少4个静压油缸沿抱紧轴套的外周均匀布置，调斜油缸与水平方向斜交布置并控制抱桩器的轴线与竖直方向的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种柱桩施工方法，其特征在于，所述第一支腿和第二支腿上至少设置至少有两个支撑油缸，支撑油缸控制工作台平面的升降；所述配重在工作台上分别沿第一支腿的轴向和第二支腿的轴向排列布置。

4.根据权利要求1所述的一种柱桩施工方法，其特征在于，所述吊车架和吊装定位装置协同吊装柱桩，吊装管夹和柱桩吊装方向的上部连接固定，第一牵引绳和第二牵引绳同时与柱桩吊装方向的下部连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种柱桩施工方法，其特征在于，所述第一支腿和第二支腿上的激光定位器的定位点在桩孔的轴线处，抱桩器上的激光定位器定位桩孔的轴线。

6.根据权利要求5所述的一种柱桩施工方法，其特征在于，所述水平仪监测柱桩和竖直方向的夹角，所述应力传感器监测柱桩间的接触面。

7.根据权利要求1所述的一种柱桩施工方法，其特征在于，所述轴线定位装置包括内套筒、盖板、重锤、万向联轴器和轴线标杆，套筒直径和桩孔的直径相等，盖板盖设在内套筒上，重锤通过万向联轴器和轴线标杆固定相连，万象联轴器安装在盖板的中心点处。

8.根据权利要求1所述的一种柱桩施工方法，其特征在于，所述水平仪反馈柱桩和竖直方向夹角等于0时，保持抱桩器压桩的方向；当水平仪反馈柱桩和竖直方向之间夹角α大于5°时，抱桩器调整柱桩轴线与竖直方向夹角为β，其中夹角α和夹角β在同一平面内，并且夹角β＝α+5°，抱桩器保持柱桩轴线与竖直方向夹角为β直至水平仪反馈柱桩和竖直方向夹角等于0。

9.根据权利要求8所述的一种柱桩施工方法，其特征在于，所述应力传感器呈十字状排列在柱桩的上端面；所述抱桩器调整柱桩轴线与竖直方向夹角为β时，在上方的柱桩的下端面和在下方的柱桩的上端面接触面积为S₁，在下方的柱桩的上端面面积为S₂，并且2S₁S₂。