[发明专利]一种大直径管桩快速植入设备及方法

说明书

一种大直径管桩快速植入设备及方法，涉及桩基础施工设备及方法，包括桩架、动力头、螺旋钻杆、伸缩传动杆，伸缩传动杆与螺旋钻杆间设有至少一个轴向定位连接结构；螺旋钻杆上部套设有锤架，锤架上设有夹头和支撑套管，支撑套管上部经轴承安装有顶升座，支撑套管外套设有锤体，锤体上部设有提升套管，提升套管内壁上设有螺旋形顶升滑轨，顶升座上设有顶升臂，伸缩传动杆与顶升座键连接，伸缩传动杆穿过传动杆插孔与动力头相连。上述部件相互配合可将大直径管桩快速植入地下。具有结构简单、使用方便，制造成本低、使用成本低等优点。

技术领域

本发明涉及桩基础施工方法及设备，具体地说是一种大直径预应力管桩的施工方法及设备。

背景技术

目前，在基础施工领域里预应力管桩施工中锤击和静压是最常用是一种施工方法。锤击设备是由履带或步履桩架为主机，挂上柴油锤或液压锤后组合成的设备。压桩机是通过配重使其达到压桩所需的反力，采用静压方式将桩压入土层。设备一般比较笨重，转场成本高，贯入能力差。它们通常适用于600以下的管桩。对于大直径预应力管桩施工国际上一般采用植入法较多。如我们近几年引进了日本的中掘法，但由于造价和技术原因在我国没有得到广泛推广。随着建筑业的快速发展，桩的承载力要求也变得越来越大。随之管桩也开始向大直径方向发展。但由于受到锤打击能力的限制，大直径管桩的施工也变得更加困难。静压更是难以完成。尽管现有引进施工技术，但引进设备成本高，效率低。如中掘法植桩施工需要在接每根桩时拆装一次钻具，整个过程不但低效而且危险复杂，钻具也比较复杂，如需要接入液压系统、喷浆系统会因制造精度等问题造成渗漏。这些都会严重阻碍了大直径管桩的推广发展。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便，制造成本低、使用成本低的大直径管桩快速植入设备和方法。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种大直径管桩快速植入设备，包括桩架、动力头和螺旋钻杆，动力头安装在桩架上，其特征在于螺旋钻杆内设有伸缩传动杆，伸缩传动杆与螺旋钻杆间设有至少一个轴向定位连接结构；螺旋钻杆上部套设有与管桩相配合的锤架，锤架上设有与螺旋钻杆上部配合的夹头，锤架上端设有支撑套管，支撑套管上部经轴承安装有顶升座，顶升座中央设有传动杆插孔，支撑套管外套设有与锤架上端配合的锤体，锤体上部设有提升套管，提升套管内壁上设有至少一段螺旋形顶升滑轨，顶升座上设有与螺旋形顶升滑轨配合的顶升臂，伸缩传动杆与顶升座键连接或固定连接，伸缩传动杆穿过传动杆插孔与动力头相连。

本发明中所述的伸缩传动杆的结构是：螺旋钻杆内设有上端敞口的轴向安装腔，伸缩传动杆可轴向自由滑动的安装在轴向安装腔内，伸缩传动杆上部和下部与螺旋钻杆上部间分别设有相互配合的定位连接结构。

本发明中所述的伸缩传动杆上部与螺旋钻杆上部间设有相互配合的正向锁紧、反向解锁的定位连接结构；伸缩传动杆下部与螺旋钻杆上部间设有相互配合的正向锁紧、反向解锁的定位连接结构。

本发明中所述的定位连接结构是：螺旋钻杆内侧壁上设有定位块，伸缩传动杆外壁上设有与定位块配合的轴向滑槽，轴向滑槽一侧的伸缩传动杆外壁上设有与定位块配合的定位槽。伸缩传动杆正向转动，定位块可滑入定位槽内，伸缩传动杆与螺旋钻杆轴向定位，伸缩传动杆带动螺旋钻杆正向转动；伸缩传动杆反向转动，定位块可滑出定位槽、滑入轴向滑槽内，伸缩传动杆与螺旋钻杆轴向可相对滑动。螺旋钻杆上部的内侧壁上设有定位块，伸缩传动杆上部和下部的外壁上分别设有与定位块配合的上定位槽和下定位槽。

本发明中所述的锤架呈圆柱状或正方体状，锤架中央设有安装通孔，锤架经安装通孔套装在螺旋钻杆上部的光杆处；安装通孔内设有可夹紧螺旋钻杆上部的夹头。