專利名稱：振壓樁機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種振壓樁機(jī)，用于建筑施工中下沉混凝土管樁 等各種樁的樁機(jī)設(shè)備 背景技術(shù)目前在我國進(jìn)行建筑基礎(chǔ)施工中，主要是運(yùn)用靜壓樁機(jī)和振動(dòng)錘下沉預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(C80)，以構(gòu)建承力基礎(chǔ)，這兩種施工設(shè)備都 有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。一、 靜壓樁機(jī)施工優(yōu)點(diǎn)利用加壓油缸的靜壓力將混凝土管樁直接垂直壓入地層， 施工過程中沒有噪音和污水污染。有專門的隨機(jī)吊配合起吊管樁，下 沉管樁時(shí)垂直度有保證。缺點(diǎn)為了獲得足夠大的靜壓力，設(shè)備本身必須具有相當(dāng)大的自 重，例如，目前國內(nèi)最大的靜壓樁機(jī)自重接近800T，配套的配重超過了 650T，同時(shí)為了承載650T的配重，設(shè)備的機(jī)身必須加工得足夠強(qiáng) 大，動(dòng)力部分也非常龐大，這樣加工成本隨之加大。另外，用戶在使 用的過程中，能耗很大，安裝和轉(zhuǎn)運(yùn)成本也非常高。 靜壓樁機(jī)的靜壓力在施工中很難突破砂層。二、 振動(dòng)錘施工 優(yōu)點(diǎn):振動(dòng)錘是利用振動(dòng)箱產(chǎn)生的高頻振動(dòng)使管樁周圍的土壤液化和有序化，從而達(dá)到減小土壤摩阻力的目的，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),這是的阻 力只有原來的10-15%左右,然后利用管樁和振動(dòng)錘的自重下沉管樁。 設(shè)備體積小，自重輕，便于轉(zhuǎn)場。振動(dòng)錘產(chǎn)生的高頻振動(dòng)可以使管樁很容易突破砂層。 缺點(diǎn)振動(dòng)錘施工中，為了夾緊管樁的樁頭，夾具巨大的夾持力很 容易將樁頭夾碎，如果夾持力減小，將影響振動(dòng)向管樁傳導(dǎo)，從而影 響管樁的下沉速度和深度。另外，由于僅依靠錘和管樁的自重下沉， 沒有額外的附加力，所以下沉速度很慢，長時(shí)間的工作形成長時(shí)間的 振動(dòng)與噪音污染。具有獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)、夾具和減震系統(tǒng)，所以造價(jià)昂貴。需要專門的起重設(shè)備配合，管樁下沉?xí)r垂直度無法保證。曾經(jīng)有人機(jī)械地將兩者合并起來施工，但是，有兩個(gè)關(guān)鍵的問題無 法處理。其一，利用振動(dòng)錘原有的夾具夾持樁頭，破壞樁頭的問題無法回避；其二，振動(dòng)錘起振以后，與之連接的部位將全部隨之高頻振 動(dòng)，這時(shí)靜壓樁機(jī)的夾具不能夾持管樁，否則樁機(jī)本身巨大的自重將 導(dǎo)致振動(dòng)錘無法起振，所以兩套設(shè)備只能分開獨(dú)立的工作，達(dá)不到共 同作用的目的。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種有機(jī)地將靜壓樁機(jī)和振動(dòng)錘結(jié)合起 來的振壓樁機(jī)，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，有效地避免同時(shí)工作時(shí)出現(xiàn)的 問題，達(dá)到節(jié)約加工成本和施工成本的目的。設(shè)備組成包括動(dòng)力部分、 液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、加壓油缸、夾具、振動(dòng)箱和其他輔助結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案本實(shí)用新型的振壓樁機(jī)在靜壓樁機(jī)的抱 緊夾具上面對(duì)稱地放置振動(dòng)錘的振動(dòng)箱，振動(dòng)箱直接與抱緊夾具上面 連接；在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具與壓樁油缸之間設(shè)置減震機(jī)構(gòu)。所述的振壓樁機(jī)，減震機(jī)構(gòu)在抱緊夾具6的四周對(duì)稱布置，減震 機(jī)構(gòu)通過內(nèi)板8.1與抱緊夾具6連接，通過外板8.2與壓樁油缸底座 4.2連接，減震機(jī)構(gòu)分四組，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)油缸的位置。所述的橡膠塊分四組，每組有4 8塊。橡膠塊分上下兩層均布在抱緊夾具6的周圍，每層橡膠塊分四組 對(duì)稱布置。所述的振壓樁機(jī)，其減震機(jī)構(gòu)是彈簧減震機(jī)構(gòu)。所述的振壓樁機(jī)，其減震機(jī)構(gòu)是液壓減震機(jī)構(gòu)。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)樁機(jī)和振動(dòng)錘可以同時(shí)工作，振動(dòng)錘產(chǎn)生的高 頻振動(dòng)使管樁周圍的土壤液化和有序化，摩阻力急劇下降，與此同時(shí) 加壓油缸加壓，僅需克服很小的摩阻力就可以將管樁下沉到位。在振 動(dòng)錘的高頻振動(dòng)下，下沉管樁時(shí)需要克服的摩阻力僅為靜壓時(shí)的 10-15%左右，這充分提高了下沉更深管樁的可能性，隨著各種建筑高 度的不斷升高，這種可能性就顯得尤其重要。因?yàn)橛透仔枰姆醋饔昧p小，樁機(jī)自身的重量也就減小了。根 據(jù)初步計(jì)算，目前國內(nèi)最大的靜壓樁機(jī)自重近800T，而本設(shè)計(jì)中，達(dá) 到同樣的沉樁效果，設(shè)備的自重小于250T，機(jī)身變小，動(dòng)力系統(tǒng)變小， 加工成本減少，用戶在安裝與轉(zhuǎn)場時(shí)的用時(shí)和費(fèi)用也隨之減少。靜壓樁機(jī)本身有一個(gè)非常合適的夾具，因?yàn)殪o壓樁機(jī)的抱緊夾具 本身就是為了適應(yīng)下沉這類混凝土管樁而專門設(shè)計(jì)的，可以很好地完 成夾持管樁而不將其破壞的目的。在本設(shè)計(jì)中，將振動(dòng)錘的振動(dòng)箱對(duì) 稱地直接連接到靜壓樁機(jī)的夾具上面，利用這個(gè)抱緊夾具的夾持力， 就可以很好地避免振動(dòng)錘的夾具夾碎樁頭的問題。在靜壓與振動(dòng)的雙作用下，下沉管樁的速度提高了許多，能耗隨之下降。在靜壓樁機(jī)的夾具與壓樁油缸4之間增加一個(gè)減震機(jī)構(gòu)，使施工 中振動(dòng)錘產(chǎn)生的的高頻振動(dòng)僅局限于夾具、振動(dòng)箱和管樁，而樁機(jī)的 其他部分不會(huì)隨之振動(dòng)，可以有效地避免能量的損失，也避免了機(jī)身 過于沉重的自重造成振動(dòng)錘無法起振的問題。通過振動(dòng)錘在砂地沉樁實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)下沉到位后的管樁周圍出 現(xiàn)了土壤下沉的現(xiàn)象，這說明由于管樁的振動(dòng)，使得管樁周圍的土壤 變得更加密實(shí)，這種變化將有利于下沉到位的管樁得到更大土壤側(cè)壓 力，即更大的靜摩阻力，所以承載性能更好。

圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的振動(dòng)箱、夾具、減震機(jī)構(gòu)的關(guān)系示意圖。 圖3是本實(shí)用新型的減震機(jī)構(gòu)采用橡膠塊的橫向剖視圖。 圖4是本實(shí)用新型的減震機(jī)構(gòu)采用橡膠塊結(jié)構(gòu)局部示意圖。 圖5是本實(shí)用新型的減震機(jī)構(gòu)采用彈簧結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本實(shí)用新型的減震機(jī)構(gòu)采用液壓結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖l、圖2:本實(shí)用新型包括靜壓樁機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)l、行走油缸2、行走船3、壓樁油缸4、機(jī)身5、靜壓樁機(jī)抱緊夾具6、控制系統(tǒng)9、 吊車IO， ll是樁體。本實(shí)用新型在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具6上面對(duì)稱地放置振動(dòng)錘的振 動(dòng)箱7，振動(dòng)箱7直接與抱緊夾具6上面連接固定；在靜壓樁機(jī)的抱 緊夾具6與壓樁油缸4之間設(shè)置減震機(jī)構(gòu)8。如圖2， 6.1是抱緊夾具 油缸，6.2是夾塊。夾具是一個(gè)圓柱形，減震機(jī)構(gòu)在抱緊夾具6的四周對(duì)稱布置，減 震機(jī)構(gòu)8通過內(nèi)板8.1與抱緊夾具6連接，通過外板8.2與壓樁油缸底 座4,2連接，減震機(jī)構(gòu)分四組，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)油缸的位置。圖3是以橡膠減震塊為例說明減震機(jī)構(gòu)在其四周的布置在靜壓 樁機(jī)的抱緊夾具6與壓樁油缸底座4.2之間設(shè)置減震機(jī)構(gòu)8。減震機(jī)構(gòu) 8是橡膠塊，橡膠塊通過內(nèi)板8.1與抱緊夾具6連接，通過外板8.2與 壓樁油缸底座4.2連接，油缸底座4.2與壓樁油缸4的活塞桿4.1連接， 橡膠塊分四組，每組有4 8塊，四組對(duì)稱布置，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)油缸的 位置。如圖2，橡膠塊分上下兩層均布在夾具的周圍，每層橡膠塊分 四組對(duì)稱布置，形成的多級(jí)減振，得到更好的減振效果。如圖4:減震機(jī)構(gòu)8通過外板8.1與壓樁油缸4的底座4.2連接，底座4.2與壓樁油缸4的活塞桿4.1連接；減震機(jī)構(gòu)8的內(nèi)板8.2與抱 緊夾具6連接。如圖5:本實(shí)用新型的減震機(jī)構(gòu)采用彈簧減震機(jī)構(gòu)時(shí)，減震機(jī)構(gòu) 8通過的外板8.1與壓樁油缸4的活塞桿4.1直接連接；減震機(jī)構(gòu)8的 內(nèi)板8.2與夾具6連接。彈簧減震組是由多個(gè)彈簧組成，在大彈簧中 間套裝小彈簧，輔助以較厚的橡膠墊，以達(dá)到多級(jí)減震的目的。如圖6:本實(shí)用新型的減震機(jī)構(gòu)采用液壓減震機(jī)構(gòu)時(shí)，減震機(jī)構(gòu) 8通過的外板8.1與壓樁油缸4的活塞桿4.1直接連接；減震機(jī)構(gòu)8的 內(nèi)板8.2與抱緊夾具6連接。液壓減震機(jī)構(gòu)是由多支獨(dú)立的完全密封的減震器組成，將多個(gè)這 樣的減震器均布在夾具的周圍，也可以得到同樣的減震效果。因?yàn)闇p震系統(tǒng)的存在，振動(dòng)錘起振的重量僅為夾具、管樁和振動(dòng) 錘三者重量之和，在15T左右，而目前國內(nèi)外生產(chǎn)的液壓振動(dòng)錘在符 合體積要求的情況下完全可以滿足要求。由于夾具與加壓油缸之間有減振機(jī)構(gòu)的存在，能夠傳遞到加壓油缸 上的振動(dòng)非常的微弱，因此振動(dòng)對(duì)油缸的影響也就非常的微弱，同時(shí) 可以通過在液壓系統(tǒng)中增加儲(chǔ)能設(shè)備以進(jìn)一步消除振動(dòng)對(duì)油缸活塞的 沖擊。振動(dòng)箱7的內(nèi)板將會(huì)和抱緊夾具6的外板加工成為一體，這樣可 以避免高頻振動(dòng)對(duì)多次焊接部分的破壞。振壓樁機(jī)的具體施工步驟隨機(jī)吊車將混凝土管樁起吊，垂直插 如夾具中，夾具油缸推動(dòng)夾具中的夾塊將管樁緊緊夾持住，振動(dòng)錘開 始起振，振動(dòng)頻率達(dá)到1400-1800RPM后，加壓油缸開始加壓，因?yàn)?加壓油缸的行程限制，每次管樁的下沉形成大約只有1000-1500MM， 工作時(shí)間大約只有20秒。完成一次下沉后，停止工作，夾具打開，加 壓油缸回收，準(zhǔn)備開始第二次下沉。如此循環(huán)， 一直到管樁下沉到位。目前的振動(dòng)錘根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)的不同，可以分為電動(dòng)和液壓兩種。 由于電動(dòng)錘的驅(qū)動(dòng)電機(jī)不能與振動(dòng)箱分離，所以機(jī)體龐大，振劫力量 較小，只能運(yùn)用較小的設(shè)備上。本實(shí)用新型的振動(dòng)錘可以使用靜壓樁 機(jī)本身的液壓系統(tǒng)，也可使用獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)。本實(shí)用新型的核心是在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具上面對(duì)稱地放置振動(dòng) 錘的振動(dòng)箱，在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具與壓樁油缸之間設(shè)置減震機(jī)構(gòu)。 將兩者巧妙的結(jié)合。因此，凡是在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具上面連接振動(dòng) 箱，在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具與壓樁油缸之間設(shè)置減震機(jī)構(gòu)的均屬于本 實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種振壓樁機(jī)，包括振壓樁機(jī)，其特征在于在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具上面對(duì)稱地放置振動(dòng)錘的振動(dòng)箱，振動(dòng)箱直接與抱緊夾具上面連接；在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具與壓樁油缸之間設(shè)置減震機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振壓樁機(jī)，其特征在于減震機(jī)構(gòu)在抱 緊夾具(6)的四周對(duì)稱布置，減震機(jī)構(gòu)通過內(nèi)板(8.1)與抱緊夾具(6)連接，通過外板(8.2)與壓樁油缸底座(4.2)連接，減震機(jī)構(gòu) 分四組，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)油缸的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振壓樁機(jī)，其特征在于減震機(jī)構(gòu) 是橡膠塊，橡膠塊分四組，每組有4 8塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的振壓樁機(jī)，其特征在于橡膠塊分上下 兩層均布在抱緊夾具(6)的周圍，每層橡膠塊分四組對(duì)稱布置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振壓樁機(jī)，其特征在于減震機(jī)構(gòu) 是彈簧減震機(jī)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振壓樁機(jī)，其特征在于減震機(jī)構(gòu)是液壓減震機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種振壓樁機(jī)，包括振壓樁機(jī)，在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具上面對(duì)稱地放置振動(dòng)錘的振動(dòng)箱，振動(dòng)箱直接與抱緊夾具上面連接；在靜壓樁機(jī)的抱緊夾具與壓樁油缸之間設(shè)置減震機(jī)構(gòu)。減震機(jī)構(gòu)在抱緊夾具(6)的四周對(duì)稱布置，減震機(jī)構(gòu)通過內(nèi)板(8.1)與抱緊夾具(6)連接，通過外板(8.2)與壓樁油缸底座(4.2)連接，減震機(jī)構(gòu)分四組，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)油缸的位置。減震機(jī)構(gòu)是橡膠塊，橡膠塊分四組，每組有4～8塊。橡膠塊分上下兩層均布在抱緊夾具(6)的周圍，每層橡膠塊分四組對(duì)稱布置。減震機(jī)構(gòu)還可以是彈簧減震機(jī)構(gòu)或液壓減震機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)E02D7/00GK201109911SQ200720087878
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者楊運(yùn)福 申請(qǐng)人:楊運(yùn)福