[实用新型]液压摇动式全套管灌柱桩机

说明书

本实用新型涉及一种灌注桩机。

目前，随着大型工业建筑和高层建筑的不断发展，对地基的承载力要求也越来越高。为了提高地基的承载能力，建筑施工中常采用混凝土桩基础方法加固地基，混凝土桩基础的施工方法分为予制桩和现场灌注桩两种。予制桩是将予制好的桩用重锤的冲击或机械静压力将予制桩打(或压)入地下，但该方法由于桩的长度有限，冲击或静压力难于达到较大值，不能满足更高地基承载力的要求，且震动大、噪音高，对施工场地附近的建筑物和居民带来很大的影响；而现场灌注桩的方法是在地上开凿成孔，将按一定比例工艺要求的浇灌混凝土灌入空洞，形成混凝土桩基础，此方法克服了打(或压)予制桩方法的缺点和不足，大大提高了桩的深度和地基的承载力，而该方法的关键技术在于开凿成孔。常见的施工机械有循环钻机、潜水钻机、冲抓机等，但也存在着一定的局限性，遇地下水和流沙时难予施工、灌注桩质量不稳定、泥浆排放量大等问题。

现有技术的冲抓机，是采用冲抓头，依靠冲抓头下落的自重，冲击进入地下冲抓取土，并配制一定比例的泥浆用泥浆循环泵进行泥浆护壁，防止孔洞内地下水的渗入和泥沙的脱落；主要机械为塔架、卷扬机、冲抓头和泥浆循环泵等组成，传动系统为变速箱或皮带传动。该机械虽有许多优点，但也存在着明显的不足，如：必须配制大量的泥浆循环护壁，泥浆排放量大造成环境污染；遇大量地下渗入或流沙泥浆无法护壁时，只有放弃该孔另行开凿，影响施工质量，甚至放弃在该地基上建筑高层建筑；而且开凿孔径不易调整、成孔深度有限、冲抓头冲击或拉出时易形成沙石陷落等问题。

本实用新型的目的，就是提供一种机械性能好、成孔深、孔径大、震动小、噪音低、无需泥浆护壁、灌注桩质量稳定、适应各种土层性质和更高地基承载力的灌注桩施工机械。

本实用新型的液压摇动式全套管灌注桩机，由磨桩机、钢套管、液压系统、冲抓头和牵引吊组成；在磨桩机底座的一端用定位组件定位两个提升油缸，提升油缸上用定位组件定位在一个机架，机架随提升油缸升降，机架上固定至少两个锁定油缸，锁定油缸上分别安装锁定夹具，并带动锁定夹具夹紧或放松钢套管，在磨桩机底座的另一端固定一个支架，支架上用定位组件定位二个摇动油缸的一端，另一端分别用定位组件定位在左夹、右夹上；定位组件可选用万向接头、球铰、双向圆轴或其它可任意角度转动的组件；钢套管的底部安装一个切割环；液压系统用双流量柱塞泵控制各油缸工作；冲抓头用牵引吊的钢绳牵引。为了避免冲抓头损坏钢套管的端口，可在钢套管顶部套上一个钢套管护筒。为了使钢套管被牢牢夹紧，可设置五个锁定油缸，分别安装左夹、右夹、前夹、左后夹、右后夹五个锁定夹具，并用锁定连杆锁定。为了便于调节钢套管的垂直度，在支架上用定位组件定位在调节油缸的一端，另一端用定位组件定位在机架上。为了使钢套管提升或下放、调整锁定夹具的位置时，避免钢套管的下落，在底座上固定至少两个定位油缸，分别安装定位夹具。为了适应开凿空洞的深度，钢套管的相互连接采用套管的方式，用螺丝固定，即每一根钢套管一端切割掉部分外径，另一端切割掉部分内径，切割掉的外径厚度加切割掉的内径厚度之和略小于钢套管的厚度，将切割掉外径的钢套管插入切割掉内径的钢套管中，并沿钢套管每端的圆面上开设相应的螺口，切割掉内径的钢套管开设的螺口处应留有螺丝螺母槽。为了使磨桩机和牵引吊联结稳定，在磨桩机的底座上设有牵引吊固定连接装置。液压系统由油压站、钢丝胶管总成、油压控制箱、提升油缸、摇动油缸、调节油缸、锁定油缸和定位油缸组成。

本实用新型的液压摇动式全套管灌注桩机的工作原理，是采用液压系统控制各油缸的工作，提升油缸、摇动油缸、调节油缸由于用可任意角度转动的定位定组件定位，可以随机架在任意角度上摆动或摇动，并通过提升油缸支起磨桩机，锁定油缸和定位油缸夹紧钢套管，利用磨桩机本身重量使成孔用的钢套管受到向下的压力，同时用摇动油缸摇动夹具，使围绕钢套管轴线上形成扭矩，使钢套管反复扭动并受压向下深入土层，用冲抓头在钢套管中冲击取土，从而达到成孔的目的，随后按一定的工艺要求浇灌混凝土即可成桩。由于将磨桩机的底座作为定位平面，因此在施工前的准备时，除了将地面夯实外，还须平整场地以保证施工质量。

具体施工程序如下：

一、开凿空洞：

1、将磨桩机的底座上设有的牵引吊固定连接装置同牵引吊联结，并使相互保持稳定，形成一个整体，并移动到桩位上，找好桩位，将底部装有切割环的钢套管对准桩位后，启动定位油缸用定位夹具夹紧钢套管；

2、将提升油缸提升到最大高度，启动锁定油缸，推动锁定夹具夹紧钢套管，使钢套管定位在由锁定夹具形成的环箍中；