[发明专利]沉管压灌桩的做桩方法和专用装置及应用

摘要

本发明提供了沉管压灌桩的做桩方法和专用装置及应用。专用装置包括A型或B型桩管，桩尖，垫板，内锤，A型或B型桩机和A型、B型或C型提升器；做桩方法包括沉拔管方法、混凝土压灌方法和松土引孔方法。提供的装置和方法较好地解决了现有沉管压灌桩的做桩方法和专用装置，在装置设计与制作、混凝土泵送压力过大、噪音污染、桩管上沾泥土影响后插钢筋笼操作和堵管、不能有效排气等方面存在的问题。用本发明提供的装置和方法，沉拔管、混凝土压灌等操作更简单，成桩质量更好，综合施工效率更高，还可作出承载力更高的带翼的沉管压灌桩。

主权项

1.沉管压灌桩施工的专用装置，其特征在于，提供的专用装置包括：桩管，含A型或B型桩管；桩尖；垫板；内锤；桩机，含A型或B型桩机；提升器，含A型或B型或C型提升器；1.1 A型桩管，其构成如下：1.1.1 主管(2)、灌注管(3)、护管(4)均为圆形钢管；1.1.2 通过连接板(8)，灌注管(3)焊在主管(2)外侧，护管(4)焊在主管(2)外另一侧；1.1.3 下板(1)为外形略大于主管(2)与灌注管(3)、护管(4)用连接板(8)焊好后的外形的柱形台体，一侧有与灌注管(3)同心且等内径的圆孔(9)，另一侧有与护管(4)同心且上半段与护管(4)等内径、下半段内径略大的圆孔(10)；1.1.4 下板(1)上面有与主管(2)同心且等内径的凹入(11)；凹入(11)内可放置缓冲材料；1.1.5 下板(1)底面，有倒扣的平底圆盘形的凹入(12)；1.1.6 凹入(12)的下口直径不大于主管(2)的外径；1.1.7 主管(2)、灌注管(3)、护管(4)下端周边与下板(1)焊接；1.1.8 灌注管(3)上端有排气阀(6)；1.1.9 压杆(5)为下段外径略大、以上细长的圆形钢杆，外形与护管(4)、圆孔(10)匹配，套在护管(4)、圆孔(10)内；1.1.10 压杆(5)上部有螺纹；通过螺母(7)，压杆(5)可与护管(4)、下板(1)紧固；松开螺母(7)，压杆(5)可在护管(4)和下板(1)中的圆孔(10)内上下滑动；1.2 B型桩管，其构成如下：1.2.1 底面为平面的下板(16)，为带有翼(13)、翼(14)和翼(15)的柱形台体；1.2.2 数量不少于一个的翼(15)的外形，平剖为楔形，里宽外窄；1.2.3 翼(13)和翼(14)的外形同翼(15)，数量各一个；翼(13)内有同1.1的A型桩管(43)的圆孔(10)；翼(14)内有同A型桩管(43)的圆孔(9)；1.2.4 其它构成同A型桩管(43)；2.1 桩尖，其构成如下：2.1.1 顶钢板(23)的外轮廓，同或略大于1.1的A型桩管(43)中的下板(1)；凸出部分与下板(1)的凹入(12)吻合；2.1.2 圆柱形的钢筒(24)与A型桩管(43)中的主管(2)同外径；2.1.3 倒圆台形的钢筒(25)，上口外径同钢筒(24)外径；2.1.4 钢筒(24)上与顶钢板(23)、下与钢筒(25)焊接；其中用混凝土(26)灌满；2.1.5 顶钢板(23)上，与下板(1)的圆孔(9)对位，有穿过顶钢板(23)的堵头(22)；2.1.6 堵头(22)上段为短圆管形，外径小于圆孔(9)内径；下段为圆饼形，外径大于圆孔(9)内径；堵头(22)与顶钢板(23)焊接；堵头(22)与圆孔(9)同心；2.2 垫板，其构成如下：2.2.1 钢板(27)为平板，外形同或略大于B型桩管(73)中的下板(16)的带翼的外形；2.2.2 钢板(27)上有构成、位置均同2.1中桩尖(21)中的堵头(22)；2.3 内锤，其构成如下：2.3.1内锤(42)或内锤(72)底面上有数量三个以上、间距大于30mm的凸爪(29)；2.3.2凸爪(29)上粗下细，平截面为方形或多边形或圆形；2.3.3内锤(42)或内锤(72)的其它构成同现有内锤；3.1 A型桩机，为设有沉拔管系统、混凝土压灌系统和钢筋笼后插系统的单立柱沉管压灌桩机，其构成如下：3.1.1 立柱(32)下与底盘(31)相连，上有横梁(33)；包括卷扬机组在内的动力机组(34)、有回抽功能的混凝土泵(35)放在底盘(31)上； 3.1.2 提升器(41)，用钢丝绳(45)吊在横梁(33)下、立柱(32)的一侧；提升器(41)下与A型桩管(43)为竖向可有限滑动连接；提升器(41)，通过导向(46)，可沿立柱(32)上下滑动；提升器(41)，通过钢丝绳(44)，可驱动置于A型桩管(43)中的主管(2)内的内锤(42)；3.1.3 套在A型桩管(43)外的、有振动功能的拔管器(47)，固定在底盘(31)上；拔管器(47)可夹住A型桩管(43)上拔，上拔一个允许行程后，再拔下一个行程；拔管器(47)松开后，A型桩管(43)可在拔管器(47)内上下滑动；3.1.4 混凝土泵(35)，通过混凝土输送管(36)，与A型桩管(43)中的灌注管(3)上部相连；输送管(36)上半段为软管，中部固定在立柱(32)上的轴管(37)上；3.1.5 口朝下的喇叭筒形的套筒(52)上，整体连接有中空的振动头(51)；从横梁(33)另一侧下来的、下端有吊环(54)的钢丝绳(57)，从振动头(51)、套筒(52)中穿过；通过导向(56)，振动头(51)和套筒(52)可沿立柱(32)上下滑动；导向(56)可卡在立柱(32)上；3.1.6 口朝上的喇叭筒形的套筒(53)，用连接件(55)固定在底盘(31)上；套筒(53)与套筒(52)竖向同心；3.1.7 钢丝绳(45)、钢丝绳(57)，通过横梁(33)，由动力机组(34)驱动；3.1.8 A型桩管(43)、导向(46)、拔管器(47)和套筒(52)、套筒(53)、连接件(55)、导向(56)的中心，在与底盘(31)长度方向相垂直的同一平面上；3.1.9 其它构成同现有桩机；3.2 B型桩机，为设有沉拔管系统、混凝土压灌系统、钢筋笼后插系统和引孔系统的双立柱沉管压灌桩机，其构成如下：3.2.1 立柱(62)和立柱(63)下与底盘(61)相连，上与横梁(64)相连；包括卷扬机组在内的动力机组(65)、有回抽功能的混凝土泵(66)放在底盘(61)上；3.2.2 提升器(71)，用钢丝绳(75)吊在横梁(64)下、立柱(62)和立柱(63)之间；提升器(71)下与B型桩管(73)为竖向可有限滑动连接；提升器(71)，通过导向(76)，可沿立柱(62)和立柱(63)上下滑动；提升器(71)，通过钢丝绳(74)，可驱动置于B型桩管(73)中的主管(2)内的内锤(72)；导向(76)可卡在立柱(62)和立柱(63)上；导向(76)卡住后，提升器(71)可上拔B型桩管(73)；上拔一个允许行程后，松开、上移、再卡住导向(76)，再拔下一个行程；3.2.3 套在B型桩管(73)外的、有振动功能的导向(77)，固定在底盘(61)上；B型桩管(73)可在导向(77)内上下滑动；3.2.4 混凝土泵(66)，通过混凝土输送管(67)，与B型桩管(73)上的灌注管(3)上部相连；输送管(67)上半段为软管，中部固定在立柱(62)上的轴管(68)上；3.2.5 口朝下的喇叭筒形的套筒(82)上，整体连接有中空的振动头(81)；通过可外伸的导向(86)，振动头(81)和套筒(82)可沿立柱(62)和立柱(63)上下滑动；从横梁(64)一侧下来的、下端有吊环(84)的钢丝绳(87)，从振动头(81)、套筒(82)中穿过；导向(86)可卡在立柱(62)、立柱(63)上；3.2.6 通过可外伸的导向(85)，口朝上的喇叭筒形的套筒(83)，固定在底盘(61)侧面；套筒(83)与套筒(82)同心；3.2.7 动力头(91)，用钢丝绳(95)吊在横梁(64)下的另一侧；动力头(91)，通过可外伸的导向(93)，可沿立柱(62)和立柱(63)上下滑动；动力头(91)下与带螺旋翼片的实心或空心的钻杆(92)相连，可驱动钻杆(92)双向转动；3.2.8 套在钻杆(92)外的、可外伸的导向(94)，固定在底盘(61)侧面；钻杆(92)可在导向(94)内转动、滑动；3.2.9 钢丝绳(75)、钢丝绳(87)、钢丝绳(95)，通过横梁(64)，由动力机组(65)驱动；3.2.10 B型桩管(73)、导向(76)、导向(77)和套筒(82)、套筒(83)、导向(85)、导向(86)及钻杆(92)、导向(93)、导向(94)的中心，在与底盘(61)长度方向相垂直的同一平面上；3.2.11 其它构成同现有桩机；4.1 A型提升器，为用动滑轮加大内锤落距的提升器，其构成如下：4.1.1 从油缸(100)中下伸的活塞杆(101)下端连有动滑轮(102)；4.1.2 绕过动滑轮(102)的钢丝绳(103)，一端连在置于A型桩管(43)或B型桩管(73)的主管(2)中的内锤(42)或内锤(72)上，另一端连在有紧固、缓冲钢丝绳功能的固定件(104)上；4.1.3 用油缸(100)驱动活塞杆(101)，通过动滑轮(102)，用钢丝绳(103)上提内锤(42)或内锤(72)；达到预定落距后，内锤(42)或内锤(72)自由下落；4.2 B型提升器，为用动齿轮加大内锤落距的提升器，其构成如下：4.2.1 从油缸(110)中下伸的活塞杆(111)下端连有动齿轮(112)；4.2.2 动齿轮(112)一侧与动齿条(114)咬合，另一侧与定齿条(115)咬合；动齿条(114)下端，通过钢丝绳(113)，连在置于A型桩管(43)或B型桩管(73)的主管(2)中的内锤(42)或内锤(72)上；4.2.3 用油缸(110)驱动活塞杆(111)，通过动齿轮(112)上提动齿条(114)，带动内锤(42)或内锤(72)；达到预定落距后，内锤(42)或内锤(72)自由下落；4.3 C型提升器，为采用定齿轮的大落距提升器，其构成如下：4.3.1 定齿轮(122)与动齿条(121)咬合；4.3.2 动齿条(121)下端，通过钢丝绳(123)，连在置于A型桩管(43)或B型桩管(73)的主管(2)中的内锤(42)或内锤(72)上；4.3.3 转动定齿轮(122)，通过动齿条(121)和钢丝绳(123)，上提内锤(42)或内锤(72)；达到预定落距后，内锤(42)或内锤(72)自由下落。