一種施工沉管擠密樁或混凝土灌注樁的設(shè)備及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種施工沉管擠密粧或混凝土灌注粧的設(shè)備及施工方法，屬于建筑工程地基處理和粧基施工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前建筑領(lǐng)域施工沉管擠密粧和混凝土灌注粧的設(shè)備主要為柴油錘打粧機(jī)，施工效率底，柴油錘冒煙污染嚴(yán)重，多地政府發(fā)文禁止柴油錘打粧機(jī)施工。另外由于其起拔力量小，對粧徑大，粧較長的場所施工難度大，難以保證工程工期及質(zhì)量。同時(shí)，現(xiàn)有設(shè)備由于柴油錘設(shè)在主機(jī)管頂端，因此打粧機(jī)頂部重量大，穩(wěn)定性差，稍有場地不平，容易造成打粧機(jī)翻倒，發(fā)生安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提出一種施工沉管擠密粧或混凝土灌注粧的設(shè)備及施工方法，采用本發(fā)明技術(shù)，在施工沉管擠密粧時(shí)，可實(shí)現(xiàn)粧徑Φ 400-600 mm，粧長大于60米，適應(yīng)于大厚度回填和自重濕陷性黃土的地基處理工程；在施工沉管混凝土灌注粧時(shí)，可實(shí)現(xiàn)粧徑Φ 400-800 mm,粧長大于30米，沉管灌注粧比鉆孔灌注粧的承載力尚。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的。
[0005]一種施工沉管擠密粧或混凝土灌注粧的設(shè)備，包括主機(jī)平臺1，主機(jī)平臺I的一邊設(shè)有與其垂直的塔架4，支撐桿13—端與塔架4鉸接，另一端與主機(jī)平臺I鉸接，主機(jī)平臺I上設(shè)有第一卷揚(yáng)機(jī)2、第二卷揚(yáng)機(jī)3和定滑輪組5，與定滑輪組5匹配有動滑輪組6，塔架4頂端設(shè)有滑輪支架10，滑輪支架10上設(shè)有第一滑輪7、第二滑輪8和第三滑輪9 ;第一卷揚(yáng)機(jī)2上的鋼絲繩通過定滑輪組5和動滑輪組6，與動滑輪組6連接的兩個(gè)第一鋼絲繩11分別通過第一滑輪7、第三滑輪9與主粧管上的耳環(huán)16連接；第二卷揚(yáng)機(jī)3上的第二鋼絲繩12通過第二滑輪8牽引主粧管15內(nèi)的圓柱形重錘14。
[0006]所述的主粧管15包括一空心柱體，空心柱體一端的外側(cè)配置有對稱的耳環(huán)16，空心柱體另一端的腔體內(nèi)配置有封頭17，沿封頭17的軸向開有通氣孔20，通氣孔20為階梯形，通氣孔20的小端與空心柱體的腔體相通，通氣孔20的大端與空心柱體外相通；通氣孔20的大端內(nèi)配置有彈簧18，彈簧18的外端配置有直徑大于通氣孔20大端的開啟板19。
[0007]在主粧管15有封頭17的一端設(shè)置有直徑大于主粧管15直徑或封頭17直徑的擴(kuò)徑板22。
[0008]擴(kuò)徑板22上設(shè)置有與開啟板19對應(yīng)且尺寸大于開啟板19尺寸的凹槽。
[0009]主粧管15的外側(cè)設(shè)置一混凝土輸送管21。
[0010]主粧管15的一端設(shè)置有銷孔24，銷孔24中插入銷軸可以將不同管徑的主粧管連接在一起。
[0011]所述的擴(kuò)徑板22通過第三鋼絲繩23與主粧管15或封頭17連接。
[0012]所述的擴(kuò)徑板22在混凝土輸送管21的相對位置處通過銷軸25與封頭17連接。
[0013]采用所述設(shè)備施工沉管擠密粧的方法，包括以下步驟:
[0014]第一步:將擴(kuò)徑板22的中心與封頭17的中心相對準(zhǔn)，并保證通氣孔20外端的開啟板19放入擴(kuò)徑板22的凹槽內(nèi)；
[0015]第二步:對準(zhǔn)粧位點(diǎn)，緩慢放松第一卷揚(yáng)機(jī)2上繞過的鋼絲繩，使主粧管15對準(zhǔn)粧位點(diǎn)；
[0016]第三步:啟動第二卷揚(yáng)機(jī)3，通過第二鋼絲繩12吊起圓柱形重錘14 一定高度處，放松第二卷揚(yáng)機(jī)3，使圓柱形重錘14自由落體夯擊封頭17，如此反復(fù)，從而帶動主柱管15下沉至設(shè)計(jì)深度處；
[0017]第四步:開啟第二卷揚(yáng)機(jī)3，通過第二鋼絲繩12提升圓柱形重錘14，同時(shí)開啟第一卷揚(yáng)機(jī)2，通過第一鋼絲繩11提升主粧管15直至地面，移開主機(jī)平臺I ;
[0018]第五步:先向孔內(nèi)填入一定量的填料，如灰土、素土、水泥土、渣土 ；然后采用夯實(shí)機(jī)對孔內(nèi)填料夯實(shí)，如此反復(fù)，分層填料，分層夯實(shí)，直至孔口。
[0019]采用所述設(shè)備施工混凝土灌注粧的方法，包括以下步驟:
[0020]第一步:將擴(kuò)徑板22的中心與封頭17的中心相對準(zhǔn)，并保證通氣孔20外端的開啟板19放入擴(kuò)徑板22的凹槽內(nèi)；
[0021]第二步:對準(zhǔn)粧位點(diǎn)，緩慢放松第一卷揚(yáng)機(jī)2上繞過的鋼絲繩，使主粧管15對準(zhǔn)粧位點(diǎn)；
[0022]第三步:啟動第二卷揚(yáng)機(jī)3，通過第二鋼絲繩12吊起圓柱形重錘14 一定高度處，放松第二卷揚(yáng)機(jī)3，使圓柱形重錘14自由落體夯擊封頭17，如此反復(fù)，從而帶動主柱管15下沉至設(shè)計(jì)深度處；
[0023]第四步:開啟第二卷揚(yáng)機(jī)3，通過第二鋼絲繩12提升圓柱重錘14，同時(shí)開啟第一卷揚(yáng)機(jī)2，通過第一鋼絲繩11提升主粧管15到一定高度，該高度保證擴(kuò)徑板22自由懸掛在封頭17底部；再通過混凝土輸送管21向孔內(nèi)灌注混凝土，邊提升主粧管15邊向孔內(nèi)灌注混凝土，直至灌注至設(shè)計(jì)粧頂標(biāo)高處后移開主機(jī)平臺I ;
[0024]第五步:若設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土灌注粧，提起鋼筋籠，并采用常規(guī)的振動后插鋼筋籠的方法將鋼筋籠放入孔內(nèi)。
[0025]主粧管15起拔一定高度后，擴(kuò)徑板22自由端自動下垂，將混凝土通過輸送管21灌入孔底，從而在混凝土灌注粧底端形成一擴(kuò)大頭，粧端擴(kuò)大頭的混凝土采用小粒徑的干硬性混凝土。
[0026]通過輸送管21灌入孔底一定高度后，再啟動圓柱形重錘14錘擊封頭17沉管，此時(shí)擴(kuò)徑板22自由端與封頭17緊密結(jié)合，將孔內(nèi)一定高度干硬性混凝土擠壓向四周，在粧底端形成擴(kuò)大頭；如此反復(fù)多次，以保證擴(kuò)大頭達(dá)到預(yù)設(shè)的體積。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]一、在施工沉管擠密粧時(shí)，由于沉管擠密粧粧徑大，粧較長，土的彈性收縮摩擦阻力大，而且起拔主粧管必然在主粧管底端形成真空狀態(tài)，增加起拔主粧管的難度。本發(fā)明通過三個(gè)途經(jīng)解決以上問題，第一，在主機(jī)平臺I上設(shè)有定滑輪組5和動滑輪組6，可以幾十倍的增加第一卷揚(yáng)機(jī)2起拔主粧管15的能力；第二，在封頭17上設(shè)有通氣孔20，通氣孔開啟靠壓縮彈簧18和開啟板19來實(shí)現(xiàn)，從而減少真空度；第三，在封頭(17)下面設(shè)有一塊直徑略大于封頭17直徑的擴(kuò)徑板22，沉管時(shí)孔徑擴(kuò)大減少摩擦阻力。
[0029]二、在施工沉管混凝土灌注粧時(shí)，主要是粧端無沉渣，粧端土經(jīng)擠密后的阻力值是鉆孔灌注粧4-8倍，若土層中夾有碎石層、砂層時(shí)，鉆孔有時(shí)也容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象，需要采用泥漿護(hù)壁，由此不但大大降低了單粧的承載力，而且現(xiàn)場污染嚴(yán)重，施工質(zhì)量難控制，施工效率低，施工費(fèi)用高。而采用本發(fā)明技術(shù)可以克服以上缺點(diǎn)，其原理是，由主粧管15擠密成孔，端阻力和摩擦力大大提高，主粧管15又起到護(hù)壁作用。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2是封頭17及其通氣孔20的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0032]圖3是主粧管15、封頭17、擴(kuò)徑板22的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4是主粧管15采用銷孔24及銷軸連接的機(jī)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5是封頭17、擴(kuò)徑板22鉸軸連接的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0036]參見圖1，一種施工沉管擠密粧或混凝土灌注粧的設(shè)備，包括主機(jī)平臺1，主機(jī)平臺I的一邊設(shè)有與其垂直的塔架4，支撐桿13 —端與塔架4鉸接，另一端與主機(jī)平臺I鉸接，主機(jī)平臺I上設(shè)有第一卷揚(yáng)機(jī)2、第二卷揚(yáng)機(jī)3和定滑輪組5，與定滑輪組5匹配有動滑輪組6，塔架4頂端設(shè)有滑輪支架10，滑輪支架10上設(shè)有第一滑輪7、第二滑輪8和第三滑輪9 ;第一卷揚(yáng)機(jī)2上的鋼絲繩通過定