專利名稱：鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的裝置及成樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于樁基礎(chǔ)工程的施工裝置和施工方法。
在軟弱地基、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工難度大的地域(如地下水位較高，流塑土、淤泥、流砂和卵石層等)用現(xiàn)有的施工方法及施工設(shè)備存在難以成孔、成樁的問(wèn)題。即使成樁，單樁的承載力又較低，而且還存在不便施工、污染環(huán)境、施工速度慢等缺點(diǎn)。ZL86100706公告了一種“鉆孔壓漿成樁法”，此種方法的缺點(diǎn)是無(wú)砂混凝土、級(jí)配不合理、沒(méi)有細(xì)骨料、混凝土強(qiáng)度低、樁體強(qiáng)度差。ZL93120168.3公告了一種“超流態(tài)混凝土及其灌注方法和該方法所用的鉆機(jī)”，此方法雖然將無(wú)沙混凝土改為有砂混凝土，但在相同的樁徑、樁長(zhǎng)、樁積和同一地質(zhì)條件下，其承載力較低。本發(fā)明的成樁方法在施工中需用兩臺(tái)設(shè)備(一臺(tái)鉆孔機(jī)，一臺(tái)震拔機(jī))，因此存在作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)效率低、設(shè)備利用率低的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是研制一種鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的裝置及成樁方法，它的成樁方法解決了在軟弱地基、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工難度大的地域，用一般工藝難以成孔、成樁的問(wèn)題。用該方法成的樁應(yīng)具有單樁的承載力高、不污染環(huán)境、樁體強(qiáng)度高等特點(diǎn)。該裝置具有施工方便、施工速度快、勞動(dòng)效率高、設(shè)備利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的方法是首先用鉆機(jī)鉆孔，當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后上提鉆具，在提鉆的同時(shí)把事先準(zhǔn)備好的混凝土用混凝土泵通過(guò)鉆頭及鉆頭上的出料口把混凝土泵灌到樁孔內(nèi)，然后插入鋼筋籠，鋼筋籠插入完畢后，在樁孔的中部插入一根注漿管到樁孔的底部，待樁孔內(nèi)的混凝土初凝完成后，開始通過(guò)注漿管往樁孔底部注入水泥漿。
本發(fā)明的裝置包含有立柱1、鉆孔裝置2、震拔裝置3、卷?yè)P(yáng)機(jī)6、起重機(jī)4，立柱1安裝在起重機(jī)的吊桿4-1和平衡支承桿4-2上，在立柱1的頂部設(shè)有額頭1-1、額頭1-2和一個(gè)滑輪架1-3，在額頭1-1和額頭1-2的前端各設(shè)有一個(gè)滑輪組5-1，在滑輪架1-3上設(shè)有兩個(gè)滑輪5-2，在額頭1-1下方的立柱1上設(shè)有鉆機(jī)導(dǎo)軌1-4，在鉆機(jī)導(dǎo)軌1-4上安裝有鉆孔裝置2，在額頭1-2下方的立柱1上設(shè)有震拔機(jī)導(dǎo)軌1-5，在震拔機(jī)導(dǎo)軌1-5上安裝有震拔裝置3，鋼絲繩7-1和鋼絲繩7-2經(jīng)滑輪5-1和滑輪5-2將鉆孔裝置2和震拔裝置3分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)6-1和卷?yè)P(yáng)機(jī)6-2相連接。作業(yè)時(shí)可用鉆孔裝置2的鉆頭進(jìn)行鉆孔。鉆孔后上提鉆具的同時(shí)用混凝土泵通過(guò)鉆頭及鉆頭兩側(cè)的出料口送入混凝土。以上作業(yè)完成后轉(zhuǎn)動(dòng)起重機(jī)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)4-3，將震拔裝置3轉(zhuǎn)至樁孔上方。在插完鋼筋籠后，用震拔裝置3將注漿管送入樁孔中。
本發(fā)明的成樁方法中由于采用注漿管向樁孔的底部注漿，所以不僅解決了在軟弱地基、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工難度大的地域用一般工藝難以成孔、成樁的問(wèn)題，而且具有單樁的承載力高、樁體強(qiáng)度高、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)；用以上方法施工可提高樁體承載力1.5-2倍。本發(fā)明的裝置將鉆孔裝置2和震拔裝置3安裝在同一立柱1上，并分別由卷?yè)P(yáng)機(jī)6-1和卷?yè)P(yáng)機(jī)6-2帶動(dòng)，所以它具有施工方便、施工速度快、勞動(dòng)效率高、設(shè)備利用率高等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明成樁方法的工藝流程圖，圖2是實(shí)施例一中用人工插入的注管10的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是實(shí)施例二中立柱1的俯視圖，圖5是圖4的A-A剖視圖，圖6是圖5的B-B剖視圖，圖7是圖3的右視放大圖，圖8是長(zhǎng)螺旋轉(zhuǎn)頭2-1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是實(shí)施例三中震拔管3-1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是圖9的仰視圖，圖11是實(shí)施例三中震拔管3-1下端棱錐體3-3的鋼板3-2張開后的結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例一本實(shí)施例的成樁方法是首先用螺旋鉆機(jī)鉆孔，鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，把事先準(zhǔn)備好的混凝土通過(guò)混凝土泵、泵管與鉆頭2-1的頂端相連接。上提鉆具的同時(shí)向鉆頭2-1的內(nèi)孔中泵入混凝土，混凝土泵灌進(jìn)入到樁孔內(nèi)。泵灌入的混凝土的坍落度在18-25cm之間。泵灌混凝土后，用人工或用震拔機(jī)插入鋼筋籠12，然后用人工或用震拔機(jī)在樁孔的中心插入一根注漿管10到樁孔的底部。用人工插入的注漿管10的下端設(shè)有錐頭10-1，錐頭10-1上方套有鐵籠10-2，在鐵籠10-2內(nèi)的注漿管10的管壁上開有出漿孔10-3，在插入注漿管10之前，向鐵籠10-2內(nèi)裝入石塊，并用紙團(tuán)把出漿孔10-3堵住。這樣可防止出漿孔10-3堵塞，注漿時(shí)，出漿孔10-3的紙團(tuán)會(huì)被沖開，用震拔機(jī)插入注漿管10的方法是把震拔管插入到樁孔內(nèi)的混凝土中，直至孔底以下，從震拔機(jī)頭上部放入一根注漿管10，同時(shí)放入碎石，然后開動(dòng)震拔機(jī)，提出震拔管，把注漿管留在樁孔內(nèi)，注漿管頭部埋在石子中約0.8-1.2m左右。約過(guò)2-3小時(shí)以后樁孔內(nèi)的混凝土初凝完畢以后混凝土的強(qiáng)度達(dá)到30％-100％，在此期間開始通過(guò)注漿管往樁孔的底部注入水泥漿，向樁底注入的水泥漿的水灰比為水∶水泥=(0.6-0.8)∶1。
實(shí)施例二本實(shí)施例的裝置由立柱1、鉆孔裝置2、震拔裝置3、卷?yè)P(yáng)機(jī)6-1、卷?yè)P(yáng)機(jī)6-2、起重機(jī)4組成。立柱1垂直安裝在起重機(jī)的吊桿4-1和平衡支承桿4-2上。在立柱1的頂部設(shè)有額頭1-1、額頭1-2和一個(gè)滑輪架1-3，在額頭1-1和額頭1-2的前端各設(shè)有一個(gè)滑輪組5-1，在滑輪架1-3上設(shè)有兩個(gè)滑輪5-2。在額頭1-1下方的立柱1上設(shè)有一對(duì)鉆機(jī)導(dǎo)軌1-4，在鉆機(jī)導(dǎo)軌1-4上安裝有鉆孔裝置2。在額頭1-2下方的立柱1上設(shè)有一對(duì)震拔機(jī)導(dǎo)軌1-5，在震拔機(jī)導(dǎo)軌1-5上安裝有震拔裝置3?；喖?-3與額頭1-1和額頭1-2之間各沒(méi)有一個(gè)水平的導(dǎo)向滑輪5-3。鋼絲繩7-1經(jīng)額頭1-1上的滑輪5-1、導(dǎo)向滑輪5-3和滑輪5-2連接在鉆孔裝置2和卷?yè)P(yáng)機(jī)6-1之間。鋼絲繩7-2經(jīng)額頭1-2的滑輪5-1、導(dǎo)向滑輪5-3和滑輪5-2連接在震拔裝置3與卷?yè)P(yáng)機(jī)6-2之間。在鉆孔裝置2上設(shè)有長(zhǎng)螺旋鉆頭2-1，長(zhǎng)螺旋鉆頭2-1的內(nèi)部有出料孔2-2，長(zhǎng)螺旋鉆頭2-1的下部?jī)蓚?cè)各開有一個(gè)出料口2-3，出料口2-3的外部設(shè)有合頁(yè)狀向上開合的檔板2-4。在鉆孔時(shí)，由于泥土的阻力，檔板2-4是關(guān)閉的，這樣可防止泥土進(jìn)入鉆頭內(nèi)。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后上提鉆頭，此時(shí)即可通過(guò)出料口向樁孔內(nèi)泵灌混凝土，在混凝土的壓力下檔板2-4打開。震拔裝置3包含有一震拔管3-1，作業(yè)時(shí)通過(guò)震拔管3-1將注漿管10送入樁孔中。
實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例二不同的是震拔管3-1的下端由數(shù)塊三角形的鋼板3-2組成棱錐體3-3，每塊鋼板3-2的上邊與震拔管3-1的下端管壁形成合頁(yè)結(jié)構(gòu)的連接。在工作時(shí)，先將棱錐體3-3的尖部用鐵絲3-4固定，然后用震拔裝置3將震拔管3-1下入到樁孔中的混凝土中，將注漿管10和石子放入震拔管3-1中后，用震拔裝置3將震拔管3-1提出，此時(shí)由于震動(dòng)和上提使鐵絲3-4脫落，棱錐體3-3的鋼板3-2張開，注漿管10和石子留在樁孔中。其它組成和連接關(guān)系與實(shí)施例二相同。
權(quán)利要求
1.鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的成樁方法，首先用鉆機(jī)鉆孔，當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后上提鉆具，在提鉆的同時(shí)把事先準(zhǔn)備好的混凝土用混凝土泵通過(guò)鉆頭及鉆頭上的出料口把混凝土泵灌到樁孔內(nèi)，然后插入鋼筋籠，其特征在于鋼筋籠插入完畢后，在樁孔的中部插入一根注漿管到樁孔的底部，待樁孔內(nèi)的混凝土初凝完成后，開始通過(guò)注漿管往樁孔底部注入水泥漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的成樁方法，其特征在于泵灌入的混凝土的坍落度在18-25cm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的成樁方法，其特征在于采用人工的方法插入注漿管(10)，用人工插入的注漿管(10)的下端設(shè)有錐頭(10-1)，錐頭(10-1)上方套有鐵籠(10-2)，在鐵籠(10-2)內(nèi)的注漿管(10)的管壁上開有出漿孔(10-3)，在插入注漿管(10)之前向鐵籠(10-2)內(nèi)裝入石塊，并用紙團(tuán)把出漿孔(10-3)堵住。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的成樁方法，其特征在于用震拔機(jī)插入注漿管(10)的方法是把震拔管插入到樁孔內(nèi)的混凝土中，直至孔底以下，從震拔機(jī)頭上部放入一根注漿管(10)，同時(shí)放入碎石，然后開動(dòng)震拔機(jī)，提出震拔管，把注漿管留在樁孔內(nèi)，注漿管頭部埋在石子中0.8-1.2m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的成樁方法，其特征在于向樁底注入的水泥漿的水灰比為水∶水泥=(0.6-0.8)∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的成樁方法，其特征在于初凝完畢以后混凝土的強(qiáng)度達(dá)到30％-100％，在此期間開始通過(guò)注漿管往樁孔的底部注入水泥漿。
7.鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的裝置，它包含有立柱(1)、鉆孔裝置(2)、震拔裝置(3)、卷?yè)P(yáng)機(jī)(6)、起重機(jī)(4)，立柱(1)安裝在起重機(jī)的吊桿(4-1)和平衡支承桿(4-2)上，其特征在于在立柱(1)的頂部設(shè)有額頭(1-1)、額頭(1-2)和一個(gè)滑輪架(1-3)，在額頭(1-1)和額頭(1-2)的前端各設(shè)有一個(gè)滑輪組(5-1)，在滑輪架(1-3)上設(shè)有兩個(gè)滑輪(5-2)，在額頭(1-1)下方的立柱(1)上設(shè)有鉆機(jī)導(dǎo)軌(1-4)，在鉆機(jī)導(dǎo)軌(1-4)上安裝有鉆孔裝置(2)，在額頭(1-2)下方的立柱(1)上設(shè)有震拔機(jī)導(dǎo)軌(1-5)，在震拔機(jī)導(dǎo)軌(1-5)上安裝有震拔裝置(3)，鋼絲繩(7-1)和鋼絲繩(7-2)經(jīng)滑輪(5-1)和滑輪(5-2)將鉆孔裝置(2)和震拔裝置(3)分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)(6-1)和卷?yè)P(yáng)機(jī)(6-2)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的裝置，其特征在于滑輪架(1-3)與額頭(1-1)和額頭(1-2)之間各沒(méi)有一個(gè)水平的導(dǎo)向滑輪(5-3)，鋼絲繩(7-1)經(jīng)額頭(1-1)上的滑輪(5-1)、導(dǎo)向滑輪(5-3)和滑輪(5-2)連接在鉆孔裝置(2)和卷?yè)P(yáng)機(jī)(6-1)之間，鋼絲繩(7-2)經(jīng)額頭(1-2)的滑輪(5-1)、導(dǎo)向滑輪(5-3)和滑輪(5-2)連接在震拔裝置(3)與卷?yè)P(yáng)機(jī)(6-2)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的裝置，其特征在于在鉆孔裝置(2)上設(shè)有長(zhǎng)螺旋鉆頭(2-1)，長(zhǎng)螺旋鉆頭(2-1)的內(nèi)部有出料孔(2-2)，長(zhǎng)螺旋鉆頭(2-1)的下部?jī)蓚?cè)各開有一個(gè)出料口(2-3)，出料口(2-3)的外部設(shè)有合頁(yè)狀向上開合的檔板(2-4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的裝置，其特征在于震拔裝置(3)包含有一震拔管(3-1)，震拔管(3-1)的下端由數(shù)塊三角形的鋼板(3-2)組成棱錐體(3-3)，每塊鋼板(3-2)的上邊與震拔管(3-1)的下端管壁形成合頁(yè)結(jié)構(gòu)的連接。
全文摘要
鉆孔泵灌混凝土孔底注漿的裝置及成樁方法,其方法是:鉆孔后在上提鉆具的同時(shí)通過(guò)鉆頭上的出料口用混凝土泵把混凝土泵灌到樁孔內(nèi)。在插入鋼筋籠后樁孔中插入注漿管。待樁孔內(nèi)的混凝土初凝后,向樁底注入水泥漿。其裝置是:在立柱1上設(shè)有額頭1－1、1－2以及鉆機(jī)導(dǎo)軌1－4和震拔機(jī)導(dǎo)軌1－5。在兩導(dǎo)軌上的鉆孔裝置2和震拔裝置3分別由兩條鋼絲繩與兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)相連接。該方法和裝置具有不污染環(huán)境、施工速度快、單樁承載力高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D5/34GK1318673SQ01114079
公開日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2001年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月12日
發(fā)明者劉潤(rùn)郊 申請(qǐng)人:劉潤(rùn)郊