本實(shí)用新型屬于樁基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置。

背景技術(shù)：

對開挖斷面面積大于100m²且傾角(即中心軸線與鉛垂線之間的夾角)大于45°的超大斷面大傾角傾斜式單樁基礎(chǔ)(以下簡稱超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ))進(jìn)行開挖時(shí)，必須采用工程措施以確保施工期間的巖體穩(wěn)定及作業(yè)安全。國內(nèi)對上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)進(jìn)行開挖時(shí)，多按照礦山隧道開挖作業(yè)方式進(jìn)行開挖，并采用人工鉆爆與小型機(jī)械挖掘機(jī)相結(jié)合的開挖方式。實(shí)際開挖時(shí)需加強(qiáng)支護(hù)，確保基礎(chǔ)混凝土灌注前的圍巖穩(wěn)定。為盡量減少開挖作業(yè)對周邊的擾動(dòng)，基坑采用分部、分臺(tái)階開挖。

但上述開挖方法存在以下三方面的缺陷和不足：①斷面分部、分臺(tái)階開挖時(shí)，通過減小施工空間、加大體內(nèi)支撐等方式提高開挖安全性，但是空間狹小致使不能使用機(jī)械配合，機(jī)械化程度低，大大降低了施工進(jìn)度，給施工帶來了困難；②由于基礎(chǔ)傾斜角度大大型機(jī)械無法自行進(jìn)出基礎(chǔ)，渣土或碴石無法利用有軌運(yùn)輸進(jìn)行出渣，施工效率極低。

目前所采用的出碴方式有很多種，主要包括斜井的有軌出碴、無軌出碴、連續(xù)皮帶機(jī)出碴等方式。但對上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)進(jìn)行開挖施工過程中，開挖斷面深度在30米以內(nèi)時(shí)可采用挖掘機(jī)配合進(jìn)行出碴，但是開挖斷面深度在30米以上時(shí)即使采用2臺(tái)挖掘機(jī)配合進(jìn)行接力出碴也會(huì)很吃力，出碴過程施工難度大，極大程度上影響了后續(xù)開挖施工過程。而采用有軌出碴或連續(xù)皮帶機(jī)出碴時(shí)，爆破作業(yè)會(huì)對軌道造成傷害，并且傾斜角度過大、開挖斷面深度在30米以上的開挖進(jìn)尺等因素都不允許使 用軌道或連續(xù)皮帶機(jī)進(jìn)行出碴。并且，有軌出碴及連續(xù)皮帶機(jī)出碴存在工序復(fù)雜、造價(jià)高、不機(jī)動(dòng)、不靈活、施工干擾大等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、占用施工空間小且使用操作簡便、使用效果好，采用垂直吊裝方式簡便、快速完成超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)的出碴過程。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征在于：包括左右兩個(gè)縱向走行架、安裝在兩個(gè)所述縱向走行架上且能在兩個(gè)所述縱向走行架上進(jìn)行前后平移的橫向走行架、安裝在橫向走行架上且能沿橫向走行架進(jìn)行左右平移的吊裝設(shè)備和通過繩索吊裝于吊裝設(shè)備下方的出碴料斗；兩個(gè)所述縱向走行架均為豎向支撐架，所述橫向走行架呈水平布設(shè)且其與縱向走行架呈垂直布設(shè)；所述繩索呈豎直向布設(shè)；兩個(gè)所述縱向走行架均布設(shè)在所施工單樁基礎(chǔ)的樁洞的洞口外側(cè)，所施工單樁基礎(chǔ)為超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)且其為鋼筋混凝土樁，所述鋼筋混凝土樁的橫斷面面積大于100m²且其傾角大于45°；兩個(gè)所述縱向走行架呈平行布設(shè)且二者均與樁洞呈平行布設(shè)，兩個(gè)所述縱向走行架分別布設(shè)在所述樁洞的洞口左右兩側(cè)。

上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征是：所述橫向走行架為由多根桿件拼裝形成的支撐桁架。

上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征是：所述縱向走行架包括一根供橫向走行架進(jìn)行前后平移的縱向鋼軌和多根由前至后支撐于縱向鋼軌下方的豎向支撐桿；

所述橫向走行架的左右兩側(cè)底部均安裝有沿縱向鋼軌進(jìn)行前后平移的縱向走行輪，所述縱向走行輪安裝在縱向鋼軌上。

上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征是：所述樁洞 的洞口位于邊坡上；所述縱向走行架前側(cè)支撐于邊坡上且其后側(cè)支撐于邊坡外側(cè)的地面上。

上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征是：所述縱向走行架中所包括豎向支撐桿的數(shù)量為四根，四根所述豎向支撐桿由前至后分別為第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿，所述第一支撐桿和第二支撐桿均支撐于邊坡上，所述第三支撐桿和第四支撐桿均支撐于邊坡外側(cè)的地面上。

上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征是：所述縱向走行架還包括兩根斜向支撐桿，兩根所述斜向支撐桿位于所述第三支撐桿和第四支撐桿之間；兩根所述斜向支撐桿的上端均固定在縱向鋼軌上，且兩根所述斜向支撐桿的下端分別固定在所述第三支撐桿和第四支撐桿上。

上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征是：所述豎向支撐桿和斜向支撐桿均為鋼管，所述豎向支撐桿與縱向鋼軌和斜向支撐桿之間以及斜向支撐桿與縱向鋼軌之間均以焊接方式進(jìn)行固定連接。

上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征是：每根所述豎向支撐桿底部均支撐在一個(gè)鋼筋混凝土支墩上，所述鋼筋混凝土支墩呈水平布設(shè)。

上述超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工用出碴裝置，其特征是：所述橫向走行架上設(shè)置有供吊裝設(shè)備進(jìn)行左右平移的平移軌道，所述平移軌道與橫向走行架呈平行布設(shè)；所述吊裝設(shè)備底部安裝有在所述平移軌道上進(jìn)行左右平移的橫向行走機(jī)構(gòu)，所述橫向行走機(jī)構(gòu)安裝在所述平移軌道上。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且拆裝簡便，投入成本低。

2、占用施工空間小，并能大大提高單樁基礎(chǔ)的施工效率。并且，位于洞口上方，不占用地面場地，不影響洞口車輛的出入。

3、使用操作簡便且使用效果好，能實(shí)現(xiàn)碴石的垂直運(yùn)輸，提出垂直吊裝出碴方式，能有效解決超大傾角單樁基礎(chǔ)施工中大型機(jī)械無法正常進(jìn) 出、作業(yè)空間狹小、倒運(yùn)碴石困難的問題，突破了傳統(tǒng)有軌運(yùn)輸出碴施工工藝，最大限度提升機(jī)械使用率，提高施工效率，極大降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。采用本實(shí)用新型進(jìn)行垂直吊裝出碴，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)、采用出碴料斗出碴，方量大；2)、垂直提升碴石，出碴速度快，大大提升了作業(yè)效率；3)、安裝在洞口上方，不影響出碴車輛進(jìn)出施工現(xiàn)場，解決了場地狹小的困難；4)、能提升挖掘機(jī)等出碴設(shè)備進(jìn)出硐室，減少爆破對施工機(jī)械的損害；同時(shí)樁洞的上下斷面可同時(shí)施工，不必為機(jī)械進(jìn)出硐室設(shè)置便道，解決了爆破施工對施工機(jī)械及施工機(jī)械對全斷面施工的影響；5)、安裝在洞口上方，分離了工作面，實(shí)現(xiàn)出碴與運(yùn)輸連續(xù)作業(yè)，提高了工作效率，縮短了工序之間的銜接時(shí)間；6)、不占用施工現(xiàn)場的地面場地，方便施工機(jī)械進(jìn)出施工現(xiàn)場，還不受爆破作業(yè)的影響；7)、有效解決了單樁基礎(chǔ)傾斜角度大時(shí)機(jī)械無法直接到達(dá)基礎(chǔ)內(nèi)部的難題，使機(jī)械到達(dá)基礎(chǔ)內(nèi)部，提高了機(jī)械化施工水平。采用新奧法對斜井、隧道進(jìn)行開挖施工時(shí)，所采用的出碴方式一般為有軌運(yùn)輸，大型機(jī)械無法進(jìn)洞作業(yè)，施工效率極低，且安全風(fēng)險(xiǎn)極大；而采用本實(shí)用新型進(jìn)行垂直出碴，實(shí)現(xiàn)機(jī)械、碴石垂直運(yùn)輸，并解決了大傾角單樁基礎(chǔ)開挖施工過程中大型機(jī)械無法正常進(jìn)出、倒運(yùn)碴石困難的問題，最大限度提升機(jī)械使用率，提高施工效率，極大降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、占用施工空間小且使用操作簡便、使用效果好，采用垂直吊裝方式簡便、快速完成超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)的出碴過程。

下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)參考圖。

圖2為本實(shí)用新型所施工樁洞的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—樁洞； 1-1—上部開挖段； 1-2—中部開挖段；

1-3—下部開挖段； 2—邊坡； 3—超開挖區(qū)；

4-1—縱向走行架； 4-11—縱向鋼軌； 4-12—豎向支撐桿；

4-13—鋼筋混凝土支墩； 4-14—斜向支撐桿； 4-2—橫向走行架；

4-3—吊裝設(shè)備； 4-4—繩索； 4-5—出碴料斗。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括左右兩個(gè)縱向走行架4-1、安裝在兩個(gè)所述縱向走行架4-1上且能在兩個(gè)所述縱向走行架4-1上進(jìn)行前后平移的橫向走行架4-2、安裝在橫向走行架4-2上且能沿橫向走行架4-2進(jìn)行左右平移的吊裝設(shè)備4-3和通過繩索4-4吊裝于吊裝設(shè)備4-3下方的出碴料斗4-5；兩個(gè)所述縱向走行架4-1均為豎向支撐架，所述橫向走行架4-2呈水平布設(shè)且其與縱向走行架4-1呈垂直布設(shè)；所述繩索4-4呈豎直向布設(shè)；兩個(gè)所述縱向走行架4-1均布設(shè)在所施工單樁基礎(chǔ)的樁洞1的洞口外側(cè)，所施工單樁基礎(chǔ)為超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)且其為鋼筋混凝土樁，所述鋼筋混凝土樁的橫斷面面積大于100m²且其傾角大于45°；兩個(gè)所述縱向走行架4-1呈平行布設(shè)且二者均與樁洞1呈平行布設(shè)，兩個(gè)所述縱向走行架4-1分別布設(shè)在所述樁洞的洞口左右兩側(cè)。所述鋼筋混凝土樁的傾角指的是該樁的縱向中心線與豎直面之間的夾角，即所述鋼筋混凝土樁的縱向中心線與鉛垂線間夾角。

本實(shí)施例中，所述橫向走行架4-2為由多根桿件拼裝形成的支撐桁架。

本實(shí)施例中，所述縱向走行架4-1包括一根供橫向走行架4-2進(jìn)行前后平移的縱向鋼軌4-11和多根由前至后支撐于縱向鋼軌4-11下方的豎向支撐桿4-12；

所述橫向走行架4-2的左右兩側(cè)底部均安裝有沿縱向鋼軌4-11進(jìn)行前后平移的縱向走行輪，所述縱向走行輪安裝在縱向鋼軌4-11上。

本實(shí)施例中，所述縱向走行架4-1前側(cè)支撐于邊坡2上且其后側(cè)支撐 于邊坡2外側(cè)的地面上。

并且，所述縱向走行架4-1中所包括豎向支撐桿4-12的數(shù)量為四根，四根所述豎向支撐桿4-12由前至后分別為第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿，所述第一支撐桿和第二支撐桿均支撐于邊坡2上，所述第三支撐桿和第四支撐桿均支撐于邊坡2外側(cè)的地面上。

本實(shí)施例中，所述縱向走行架4-1還包括兩根斜向支撐桿4-14，兩根所述斜向支撐桿4-14位于所述第三支撐桿和第四支撐桿之間；兩根所述斜向支撐桿4-14的上端均固定在縱向鋼軌4-11上，且兩根所述斜向支撐桿4-14的下端分別固定在所述第三支撐桿和第四支撐桿上。

實(shí)際加工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對縱向走行架4-1中所包括豎向支撐桿4-12的數(shù)量以及各豎向支撐桿4-12的布設(shè)位置分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

本實(shí)施例中，所述豎向支撐桿4-12和斜向支撐桿4-14均為鋼管，所述豎向支撐桿4-12與縱向鋼軌4-11和斜向支撐桿4-14之間以及斜向支撐桿4-14與縱向鋼軌4-11之間均以焊接方式進(jìn)行固定連接。

本實(shí)施例中，每根所述豎向支撐桿4-12底部均支撐在一個(gè)鋼筋混凝土支墩4-13上，所述鋼筋混凝土支墩4-13呈水平布設(shè)。

實(shí)際安裝時(shí)，所述橫向走行架4-2上設(shè)置有供吊裝設(shè)備4-3進(jìn)行左右平移的平移軌道，所述平移軌道與橫向走行架4-2呈平行布設(shè)；所述吊裝設(shè)備4-3底部安裝有在所述平移軌道上進(jìn)行左右平移的橫向行走機(jī)構(gòu)，所述橫向行走機(jī)構(gòu)安裝在所述平移軌道上。

本實(shí)施例中，所述繩索4-4為鋼絲繩。

實(shí)際使用時(shí)，通過出碴料斗4-5垂直出碴，并將出碴料斗4-5轉(zhuǎn)運(yùn)至洞外，然后通過洞口外側(cè)的挖掘機(jī)將碴石裝載到自卸汽車上運(yùn)出場外。

本實(shí)施例中，所述繩索4-4下方也可以吊裝供所述挖掘機(jī)水平放置的水平放置平臺(tái)，所述繩索4-4的數(shù)量為多道。

本實(shí)施例中，所述縱向鋼軌4-11的長度為36m，所述橫向走行架4-2的左右兩側(cè)底部安裝的所述縱向走行輪分別由兩個(gè)縱向平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)。所述吊裝設(shè)備4-3為起重機(jī)，且吊裝設(shè)備4-3具體為電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，所述電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)與繩索4-4之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)連接。同時(shí)，所述繩索4-4底端設(shè)置有用于吊裝所述吊具或出碴料斗4-5的吊鉤。

本實(shí)施例中，所述橫向行走機(jī)構(gòu)由橫向平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

實(shí)際使用時(shí)，所述縱向平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)和所述橫向平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)均由遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，操作簡易。

實(shí)際施工過程中，對樁洞1進(jìn)行開挖時(shí)，采用全斷面開挖法由上至下分多個(gè)施工節(jié)段對樁洞1進(jìn)行開挖，且每個(gè)施工節(jié)段開挖過程中采用本實(shí)用新型同步進(jìn)行出碴。

對任一個(gè)施工節(jié)段進(jìn)行開挖及出碴時(shí)，過程如下：

步驟Ⅰ、鉆爆：先采用鉆孔設(shè)備在且當(dāng)前所施工的開挖斷面上鉆取炮孔，再在已鉆取炮孔內(nèi)裝藥，裝藥完成后起爆進(jìn)行爆破；

步驟Ⅱ、出碴，包括以下步驟：

步驟Ⅱ-1、挖掘機(jī)吊裝到位：采用所述出碴設(shè)備將挖掘機(jī)吊裝至當(dāng)前所施工的開挖斷面上；

步驟Ⅱ-2、料斗吊裝出碴：采用所述出碴設(shè)備將出碴料斗4-5吊裝至當(dāng)前所施工的開挖斷面上后，采用步驟Ⅱ-1中所述挖掘機(jī)將爆破后產(chǎn)生的碴石裝入出碴料斗4-5內(nèi)，再采用所述吊裝設(shè)備將裝有碴石的所述料斗吊至樁洞1的洞口外側(cè)；

步驟Ⅱ-3、多次重復(fù)步驟Ⅱ-2，直至完成步驟Ⅰ中爆破后所產(chǎn)生碴石的出碴過程。

本實(shí)施例中，步驟Ⅱ-2中進(jìn)行料斗吊裝出碴時(shí)，包括以下步驟：

步驟Ⅱ-21、橫向走行架水平前移及吊裝設(shè)備平移：先將橫向走行架4-2沿兩個(gè)所述縱向走行架4-1水平向前移動(dòng)，直至橫向走行架4-2位于當(dāng)前所施工的開挖斷面上方；再將吊裝設(shè)備4-3在橫向走行架4-2上進(jìn)行向左平移或向右平移，直至吊裝設(shè)備4-3位于當(dāng)前所施工的開挖斷面上方；

步驟Ⅱ-22、料斗下放：采用吊裝設(shè)備4-3將出碴料斗4-5吊裝并下 放至當(dāng)前所施工的開挖斷面上；

步驟Ⅱ-23、碴石裝斗：采用步驟Ⅱ-1中所述挖掘機(jī)將爆破后產(chǎn)生的碴石裝入出碴料斗4-5內(nèi)；

步驟Ⅱ-24、料斗上提：采用吊裝設(shè)備4-3將出碴料斗4-5吊裝并向上提升至樁洞1的洞口上方；

步驟Ⅱ-25、橫向走行架水平后移：將橫向走行架4-2沿兩個(gè)所述縱向走行架4-1水平向后移動(dòng)，直至將出碴料斗4-5移至樁洞1的洞口外側(cè)；

步驟Ⅱ-26、碴石傾倒：將出碴料斗4-5內(nèi)所裝碴石傾倒于樁洞1的洞口外側(cè)。

本實(shí)施例中，步驟Ⅱ-1中采用所述出碴設(shè)備將挖掘機(jī)吊裝至當(dāng)前所施工的開挖斷面上時(shí)，先將所述水平放置平臺(tái)通過繩索4-4吊裝于吊裝設(shè)備4-3下放后，再將需吊裝的挖掘機(jī)水平放置于所述水平放置平臺(tái)上。

這樣，將挖掘機(jī)吊裝至當(dāng)前所施工的開挖斷面上后，利用吊裝至樁洞1內(nèi)的挖掘機(jī)將碴石裝入出碴料斗4-5內(nèi)；待出碴完成后，再采用所述垂直吊裝設(shè)備將所述挖掘機(jī)吊裝至樁洞1外側(cè)。隨后，再對下一個(gè)施工節(jié)段進(jìn)行開挖，防止爆破對挖掘機(jī)造成損害。

結(jié)合圖2，本實(shí)施例中，所述樁洞1由上至下分為上部開挖段1-1、中部開挖段1-2和下部開挖段1-3；

所述上部開挖段1-1、中部開挖段1-2和下部開挖段1-3均由上至下分為多個(gè)所述施工節(jié)段進(jìn)行開挖施工；

所述上部開挖段1-1的開挖斷面由上至下逐漸增大，所述中部開挖段1-2的開挖斷面由上至下均相同，所述下部開挖段1-3的開挖斷面由上至下逐漸縮小。

對樁洞1進(jìn)行開挖時(shí)，還需在樁洞1靠近本實(shí)用新型的一側(cè)由上至下進(jìn)行開挖，并開挖形成超開挖區(qū)3；

所述超開挖區(qū)3與樁洞1內(nèi)部連通且其外側(cè)壁為豎向側(cè)壁。

并且，所述超開挖區(qū)3的寬度與樁洞1的寬度相同，且超開挖區(qū)3內(nèi) 部與樁洞1內(nèi)部連通。

因而，由于樁洞1呈傾斜向布設(shè)，為解決所述垂直吊裝設(shè)備將用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋吊裝至樁洞1內(nèi)側(cè)底部的吊裝需求，本發(fā)明采用超挖方式，具體是將樁洞1下部向下垂直開挖，并開挖形成超開挖區(qū)3，使得用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋能吊裝至樁洞1的內(nèi)側(cè)底部。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。