用于安裝樁總成的打樁裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于樁總成的打樁裝置，其包括至少一根套管(26)，具有夾緊機構(gòu)的夾緊框架(29)，該夾緊機構(gòu)與已被插入至地中的套管(26)連接，與該夾緊框架(29)連接的壓臺(24)，及壓入缸(35)，該壓入缸(35)的一端與該壓臺(24)的基座連接，另一端與固定夾具(18)連接。該固定夾具(18)用于夾持在材料上，以使至少一種材料在已插入至地中的套管與作為平衡物的地之間的摩擦力的作用下遍及經(jīng)過套管的內(nèi)部；該裝置的組件構(gòu)建為向該材料施加壓入力，該壓入力由通過固定夾具(18)作用于材料的壓入缸(35)，及經(jīng)由該壓臺(24)、該夾緊機構(gòu)、該夾緊框架(29)傳遞至該套管(26)上的反作用力形成，且該反作用力由該套管(26)與地之間的摩擦力平衡。
【專利說明】用于安裝粧總成的打粧裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于安裝樁總成的打樁裝置及方法，該樁總成可用于加固松軟底 層，可用于為從低到高具有不同載重的結(jié)構(gòu)鋪設(shè)基礎(chǔ)，該種結(jié)構(gòu)例如是低矮建筑、摩天大 樓、工廠、橋梁、海港、機場等。安裝該樁總成的打樁裝置及方法將提供一種包括至少兩部分 材料的打樁，兩部分材料已被分別地插入至地中，其中，第一部分材料部分地置于套管內(nèi)， 除了第一部分材料外的其它部分材料在該套管與作為平衡物的地之間的摩擦力的作用下， 抵抗土地被壓入至套管內(nèi)。在此使用的術(shù)語"樁"應(yīng)理解為是可整體垂直地、傾斜地或者水 平地放置或可整體與地面機械連接的一種材料或者至少兩種相互間可機械連接的材料的 組合物。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋪設(shè)建筑物的基礎(chǔ)原則上意味著在地中安裝一種或者多種不同物質(zhì)及/或材料， 以增補或者置換現(xiàn)存在的土壤，因為現(xiàn)存在的土壤自身不能滿足此種建筑物的承重需求。 該物質(zhì)和材料可與土地發(fā)生反應(yīng)或者與土地通過機械、化學(xué)或者機械和化學(xué)的手段連接在 一起。
[0003] 將材料引入地中依賴于可通過打樁裝置實施的技術(shù)，例如無需置換土地的打樁或 壓入材料的方法，或是需置換土地的鉆、鏟、挖方法等。在兩種實施例中，土地的置換和增添 通常是在外部力的輔助下實施，該外部力來源于柴油機、石油發(fā)動機或者電機，并因此通常 需要用于平衡這些力的平衡力。該平衡力可能是裝置自身的重量，施加于裝置上的載重，或 者與土地之間的摩擦力。這些工序通常導(dǎo)致一定的機械輸出，表示為最小所需能量與特定 裝置及/或所使用技術(shù)的實際能量的比值。當(dāng)使用這些工序時，就需要考慮例如是環(huán)境影 響、操作復(fù)雜性、穩(wěn)定性、成本效益等這些因素。
[0004] 在目前已有的用于向土地內(nèi)壓入某一材料的技術(shù)中，一種常用的方法是使用通常 是裝置的重量或者混凝土磚的平衡力來平衡壓入力，該某一材料例如是預(yù)鑄混凝土樁，不 銹鋼，木材，例如是沙子、石頭的松散材料，例如是塑料管的軟材料，可吸收材料，該方法具 有以下缺陷：
[0005] -其需要一定的像是巨大混凝土磚的平衡物，因此運輸成本高。
[0006] -其需要合適的施工場地，以使平衡塊不會下沉或者傾斜。
[0007] -在許多實施例中，該施工場地的例如是居住區(qū)附近、地基薄弱處、近海施工或者 平衡物的尺寸限制的局限性導(dǎo)致施工不可能進(jìn)行。
[0008] -直接壓入至地中的材料占據(jù)了施工區(qū)域，因此可能危及鄰近區(qū)域的地基。
[0009] -從上至下使用單一的材料將限制不同種類材料的效力。
[0010] 以下是工程建筑結(jié)構(gòu)常用的一些樁基應(yīng)用：
[0011] 1.填充-鉆孔樁
[0012] 填充-鉆孔樁是深基礎(chǔ)，目前被廣泛地用作例如是摩天大樓、橋梁、海港、工廠等 建筑物的基礎(chǔ)，而且其正逐漸被例如是打入樁等基礎(chǔ)所取代。
[0013] 填充-鉆孔樁被廣泛應(yīng)用的優(yōu)點如下：
[0014] -中心承載能力強：由于該填充-鉆孔樁的尺寸通常較其它樁大，因此，該填 充-鉆孔樁的載荷能力可以達(dá)到其它樁的載荷能力的數(shù)十倍。
[0015] -該填充-鉆孔樁的施工具有低噪聲、低振動的優(yōu)點，該優(yōu)點在與打入樁的施工相 比時尤為突出。
[0016] -該填充-鉆孔樁可以鉆入硬質(zhì)巖石，而其它種類的樁無法實施。
[0017] 然而，除了以上優(yōu)點，該填充-鉆孔樁也具有以下缺陷：
[0018] -控制持久性的能力低。
[0019] -成本高。
[0020] -在使用常規(guī)的鉆孔方法實現(xiàn)鉆孔方案時，存在環(huán)境污染。
[0021] -其產(chǎn)生大量的廢棄泥土。
[0022] -其需要大量的新澆混凝土，因此需要提供新澆混凝土的場所，以及需要進(jìn)行混凝 土持久性的控制。
[0023] 2.壓入樁
[0024] 壓入樁是由不同材料構(gòu)成的預(yù)制樁，該材料例如是鋼筋混凝土、不銹鋼、木材或者 它們的組合。
[0025] 壓入樁的插入根據(jù)利用確定所需的壓入力及由重塊或者與土地錨固產(chǎn)生的必要 的平衡力的原則實施，其中，該壓入力施加在樁的一個端部或者施加在樁身上。
[0026] 通過壓入法進(jìn)行的壓入樁的施工具有以下優(yōu)點：
[0027] -成本效益好。
[0028] -無噪聲產(chǎn)生。
[0029] -無污染產(chǎn)生。
[0030] 然而，通過壓入法進(jìn)行的壓入樁的施工也具有如下缺陷：
[0031] -中心承載能力差。
[0032] -水平承載能力差。
[0033] -需要占用較大的施工面積，在狹角或者小的施工場所處很難插入樁。
[0034]-該壓入樁將占用地下的一些空間，這使得在施加高強度壓力時可能導(dǎo)致鄰近的 建筑物破裂或者下沉。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0035] 本發(fā)明的目的是提供一種用于樁總成的打樁裝置，以克服現(xiàn)有安裝樁總成的施工 方法存在的上述缺陷，特別是提供一種向地中插入套管的裝置，隨后利用該套管與作為平 衡物的土地之間的摩擦力，經(jīng)由該套管的內(nèi)部向土地內(nèi)壓入另外的材料；及隨后將被壓入 的材料與位于該套管內(nèi)部的部分材料連接在一起。結(jié)果樁可部分地置換土地，或是未置換 土地。
[0036] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種安裝樁總成的方法，以克服現(xiàn)有安裝樁總成的施 工方法存在的上述缺陷。
[0037] 為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的用于樁總成的打樁裝置包括至少一根套管，具 有夾緊機構(gòu)的夾緊框架，該夾緊機構(gòu)與已被插入至地中的套管連接，與該夾緊框架連接的 壓臺，及壓入缸，該壓入缸的一端與該壓臺的基座連接，另一端與固定夾具連接，該固定夾 具用于夾緊材料，以使至少一種材料在已插入至地中的套管與作為平衡物的地之間的摩擦 力的作用下遍及套管的內(nèi)部；其中，該裝置的組件構(gòu)建為向該材料施加壓入力，該壓入力由 通過固定夾具作用于材料的壓入缸，及經(jīng)由該壓臺、該夾緊機構(gòu)、該夾緊框架傳遞至該套管 上的反作用力形成，且該反作用力由該套管與地之間的摩擦力平衡。
[0038] 在本發(fā)明的一個方面中，本發(fā)明的用于樁總成的打樁裝置具有通過壓入或者打入 的方式插入至地中套管。
[0039] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該套管通過振動結(jié)合 壓入的方式插入至地中。
[0040] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該套管通過旋轉(zhuǎn)結(jié)合 壓入的方式插入至地中。
[0041] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該套管具有兩個開口 端。
[0042] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該套管具有一個封閉 端。
[0043] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該套管具有沿套管的 長度方向不變的橫截面。
[0044] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該套管具有沿套管的 長度方向變化的橫截面。
[0045] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該壓臺固定于該夾緊 框架上，且與該夾緊框架垂直。
[0046] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該壓臺通過推送機構(gòu) 的作用在該夾緊框架上滑動，以在該夾緊框架的一個位置上插入多個套管。
[0047] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：液壓缸能夠調(diào)節(jié)該壓 臺的角度，以沿預(yù)定方向壓入該材料。
[0048] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該固定夾具在由該液 壓缸驅(qū)動的斜楔機構(gòu)的作用下夾持在該材料的本體上。
[0049] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該固定夾具夾持在該 材料的頂部上。
[0050] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：由該固定夾具直接夾 持的材料為例如是預(yù)鑄混凝土樁、成形不銹鋼樁、木樁的固體。
[0051] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該固定夾具夾持在中 間傳力管上，以將例如是塑料、纖維或者松散材料的軟材料輸送至地中，其中，該松散材料 例如是沙子、碎石、石頭。
[0052] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：延長該夾緊框架，以使 該套管的中心在一條直線上。
[0053] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：該夾緊框架未被延長， 以在使用不少于三個套管的實施例中，套管的中心不在一條直線上。
[0054] 在本發(fā)明的另一個方面中，該用于樁總成的打樁裝置包括：至少一根套管，具有夾 緊機構(gòu)的夾緊框架，該夾緊機構(gòu)與已被插入至地中的套管連接，與該夾緊框架連接的壓臺， 壓入缸，該壓入缸的一端與該壓臺的基座連接，另一端與夾持在該套管上的旋轉(zhuǎn)端連接，及 固定夾具；該夾持在該套管上的旋轉(zhuǎn)端具有由液壓發(fā)動機帶動旋轉(zhuǎn)的斜楔機構(gòu)和用于產(chǎn)生 轉(zhuǎn)矩的齒輪機構(gòu)，該夾持在該套管上的旋轉(zhuǎn)端通過液壓缸夾緊在該套管上，且該固定夾具 夾緊在該材料上，以使至少一種材料在已插入至地中的套管與作為平衡物的地之間的摩擦 力的作用下遍及套管的內(nèi)部；其中，該裝置的組件構(gòu)建為向該材料施加壓入力，該壓入力由 通過固定夾具作用于材料的壓入缸，及經(jīng)由該壓臺、該夾緊機構(gòu)、該夾緊框架傳遞至該套管 上的反作用力形成，且該反作用力由該套管與地之間的摩擦力平衡。
[0055] 本發(fā)明進(jìn)一步提供一種用于樁總成的安裝方法，該安裝方法包括如下步驟：
[0056] 向地中插入至少一根套管，將該套管以如下方式與套管的夾緊框架連接在一起， 該方式使材料壓入力經(jīng)由裝置的組件傳遞至套管，并由套管與地之間的摩擦力平衡；
[0057] 向該套管的內(nèi)部插入材料；
[0058] 壓入該材料至預(yù)定的深度或者以計算出的力壓入該材料；
[0059] 使用松散材料填充該材料與該套管之間的間隙。
[0060] 在本發(fā)明的另一個方面中，在用于樁總成的安裝方法中：利用例如是樁錘、壓力 機、振動錘的單獨裝置，或者利用根據(jù)權(quán)利要求1至33中任一項的用于壓入該材料的裝置 實施該套管的插入。
[0061] 在本發(fā)明的另一個方面中，在用于樁總成的安裝方法中：利用根據(jù)權(quán)利要求1至 33中任一項的裝置通過壓入旋轉(zhuǎn)實施該套管的插入。
[0062] 在本發(fā)明的另一個方面中，在用于樁總成的安裝方法中：僅一根套管的摩擦力用 于壓入至少一種材料遍及經(jīng)過所述套管。
[0063] 在本發(fā)明的另一個方面中，在用于樁總成的安裝方法中：多于一根套管的摩擦力 用于壓入至少一種材料遍及經(jīng)過這些套管中至少一根套管。
[0064] 在本發(fā)明的另一個方面中，在用于樁總成的安裝方法中：在壓入該材料之前已引 入填充該套管內(nèi)部間隙的材料。
[0065] 在本發(fā)明的另一個方面中，在用于樁總成的安裝方法中：在壓入該材料之后，引入 填充該套管內(nèi)部間隙的材料。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的裝置可安裝及/或插入結(jié)合填充-鉆孔樁和壓入樁的一種樁總成， 其中，該套管與地之間的摩擦力用于插入作為插入該壓入樁的平衡物的填充-鉆孔樁，以 形成一種能有效安裝樁總成方法，并且得到承載能力優(yōu)良的打樁。
[0067] 與現(xiàn)有樁及打樁裝置相比，本發(fā)明的打樁裝置具有如下優(yōu)點：
[0068]-由于利用套管在插入作為平衡物的第一材料時產(chǎn)生的摩擦力壓入第二材料而具 有高能量效力，因此降低了對例如是載重塊、裝置重量等外部平衡物的需求。
[0069]-由兩種或者更多種材料形成該樁總成能夠優(yōu)化工作生產(chǎn)力、控制安裝/插入活 力、打樁產(chǎn)品的穩(wěn)定性的能力，及控制每種材料沿打樁長度方向的花費。
[0070] -部分置換土地能夠降低置換期間土地穩(wěn)定性、需要置換的土地的量、需要引入材 料的量的需求。
[0071] 尤其是，與現(xiàn)有的填充-鉆孔樁與壓入樁相比，通過本發(fā)明的裝置插入的樁總成 鋪設(shè)基礎(chǔ)具有如下優(yōu)點：
[0072] -與填充-鉆孔樁相比具有較高的能量效力。
[0073] -與填充-鉆孔樁相比，安裝穩(wěn)定性的控制更容易。
[0074] -與填充-鉆孔樁相比，具有更高的安裝生產(chǎn)力。
[0075] 與填充-鉆孔樁相比，具有更可靠的承載能力。
[0076] 與填充-鉆孔樁相比，產(chǎn)生更少的廢棄泥土。
[0077] -相對用于鉆取填充樁的打樁裝置的重量，本發(fā)明裝置的重量較輕，安裝的準(zhǔn)備較 簡單。
[0078] -在施加相同壓入力的情況下，能夠產(chǎn)生較壓入樁更大的堅直承載能力。
[0079] 能夠產(chǎn)生較壓入樁更大的水平承載能力。
[0080] 在施加相同壓入力的情況下，與壓入樁相比，能夠使用更輕得多的平衡物。
[0081] -與壓入樁相比，占用更小的施工和安裝區(qū)域。
[0082]-與壓入樁相比，根據(jù)本發(fā)明的安裝不會影響鄰近區(qū)域。因此，無需解決因壓入而 對鄰近地基造成的影響。
[0083]-與壓入樁及填充樁相比，易于安裝及/或插入傾斜樁。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0084] 圖la為根據(jù)本發(fā)明裝置的立體圖，其中，套管已通過另外的裝置插入至地中。
[0085] 圖lb為樁12和固定夾具18的示意圖。
[0086] 圖2a為圖la所示裝置的主視圖。
[0087] 圖2b為圖2a所示裝置在圖2a中A-A向上的局部示意圖。
[0088] 圖2c是圖la所示裝置的橫截面視圖。
[0089] 圖3a為根據(jù)本發(fā)明裝置的立體圖，其中，套管已通過本發(fā)明的裝置插入至地中。 [0090] 圖3b為管47和固定夾具53的示意圖。
[0091] 圖4a為圖3a所示裝置的主視圖。
[0092] 圖4b為圖4a所示裝置在圖4a中A-A向上的局部示意圖。
[0093] 圖4c為圖3a所示裝置的橫截面視圖。
[0094] 圖5為傳動箱59的透視圖，其示出了裝夾在套管上的旋轉(zhuǎn)端的結(jié)構(gòu)。
[0095] 圖6a為開口套管的示意圖。
[0096] 圖6b為封閉套管的示意圖。
[0097] 圖7a示出了未使用壓臺控制液壓缸時的實施例。
[0098] 圖7b示出了使用壓臺控制液壓缸的實施例。
[0099] 圖7c示出了將套管的中心設(shè)置在一條直線上的實施例。
[0100] 圖7d示出了將套管的中心設(shè)置在一條曲線上的實施例。
[0101] 圖8a為通過中間傳力管壓入軟纖維材料的示意圖。
[0102] 圖8b為通過中間傳力管壓入顆粒松散材料的示意圖。

【具體實施方式】
[0103] 根據(jù)圖la至圖2c的附圖所示，本發(fā)明用于樁總成的打樁裝置的一實施例包括具 有兩個開口端的套管26 (例如是圖6a中被標(biāo)識為26-la的套管），或者具有一個開口端的 套管26 (例如是圖6b中被標(biāo)識為26-lb的具有封閉底部26-2b的套管）。該套管26已被 另外的裝置采用樁錘、振動錘、壓入或者結(jié)合旋轉(zhuǎn)和壓入的方法插入至地中，該套管26具 有圓形橫截面或者具有其它形狀的邊界輪廓，具有沿其長度方向固定不變的橫截面或者變 化的橫截面。如圖7a、圖7b、圖7c和圖7d所示，各套管可排列為使各套管的中心位于一 條直線上或者位于一條曲線上，各套管的中心軸相互平行或者相互間成角度設(shè)置。在圖7a 中，一樁（后面將對該樁進(jìn)行詳細(xì)的說明）被標(biāo)識為7-la,-套管被標(biāo)識為參考標(biāo)記7_2a。 在圖7b中，一樁（后面將對該樁進(jìn)行詳細(xì)的說明）被標(biāo)識為7-lb，一套管被標(biāo)識為參考標(biāo) 記7-2b。在圖7c中，一樁（后面將對該樁進(jìn)行詳細(xì)的說明）被標(biāo)識為7-lc，一套管被標(biāo)識 為參考標(biāo)記7-2c。在圖7d中，一樁（后面將對該樁進(jìn)行詳細(xì)的說明）被標(biāo)識為7-ld,-套 管被標(biāo)識為參考標(biāo)記7-2d。
[0104] 該套管26的內(nèi)部是空的，利用例如是鉆機、泵、挖掘機鏟斗的裝置將該套管26內(nèi) 部的泥土移除，套管26可為具有一個開口端的套管，或者是具有兩個開口端的套管的實施 例。
[0105] 由混凝土、不銹鋼或者木材預(yù)制的樁12，或者作為例如是如圖8a和圖8b所示的中 間傳力管的樁12,被起重機舉起，并向下落入該套管26的內(nèi)部，直至管端部到達(dá)底部。圖 8a示出了壓入軟纖維材料的中間傳力管，其中，纖維材料被標(biāo)識為參考標(biāo)記12-la，傳力管 本體被標(biāo)識為12_2a，傳力管底部被標(biāo)識為參考標(biāo)記12_3a，及用于連接纖維材料12-la與 傳力管底部12-3a的連接板被標(biāo)識為12-4a。圖8b示出了壓入顆粒松散材料的中間傳力 管，其中，該顆粒松散材料被標(biāo)識為12-lb，傳力管本體被標(biāo)識為12-2b，及傳力管底部被標(biāo) 識為12-3b。
[0106] 液壓油從液壓源1經(jīng)風(fēng)管2和3被輸送至分配單元32。從該分配單元32,液壓油 經(jīng)由風(fēng)管5和6被分配，進(jìn)而被輸送至分流器8。
[0107] 該液壓油自分配單元32經(jīng)由風(fēng)管34被輸送至液壓缸35,使液壓缸35帶動壓臺 24通過輪22沿軌道31運動（該軌道31固定安裝在夾緊框架29上），以帶動壓臺24運動 至套管26所在的位置。
[0108] 該液壓油自分配單元32經(jīng)由風(fēng)管33被輸送至液壓缸4,使液壓缸4帶動壓臺的滑 動框架13繞壓臺24的基座旋轉(zhuǎn)，直至達(dá)到設(shè)定的樁12的壓入角度。
[0109] 該液壓油從分流器8經(jīng)由風(fēng)管10被分配至風(fēng)管法蘭14。之后，該液壓油被繼續(xù)輸 送至固定在抗力法蘭15上的夾緊液壓缸17中。該液壓缸17帶動固定夾具18上下運動， 以夾緊（或者松開）樁12。
[0110] 該液壓油從分流器8經(jīng)由風(fēng)管9被輸送至液壓缸7,使液壓缸7上下運動。液壓缸 7帶動滑動壓板30沿固定安裝在滑動框架13上的滑動臂11上下運動。該滑動壓板30帶 動連接臂25、加強部件23、支撐法蘭20、支撐框架19、固定夾具18、夾緊液壓缸17、抗力框 架16、抗力法蘭15、風(fēng)口法蘭14 一起上下運動，使得樁12以特定的方向、特定的坐標(biāo)向下 運動（在被壓入時）或者向上運動（在被拔出時），以達(dá)到設(shè)定的深度或者壓入/拔出力。
[0111] 該液壓油從分配單元32被輸送至夾緊液壓缸27,使夾緊液壓缸27相對套管26向 外運動（實現(xiàn)夾緊）或者相對套管26向內(nèi)運動（實現(xiàn)放松）。
[0112] 根據(jù)圖3a至圖3c的附圖所示，本發(fā)明用于樁總成的打樁裝置的另一實施例包括 具有兩個開口端的套管26 (例如是圖6a中被標(biāo)識為26-la的套管）或者具有一個開口端 的套管26 (例如是圖6b中被標(biāo)識為26-lb的具有封閉底部26-2b的套管），該套管26已 被根據(jù)本發(fā)明的裝置采用樁錘、振動錘、壓入或者旋轉(zhuǎn)和壓入的組合的方法插入至地下，該 套管26具有圓形或者其它形狀的橫截面，具有沿其長度方向固定不變的橫截面或者變化 的橫截面。如圖7a、圖7b、圖7c和圖7d所不，各套管可排列為使各套管的中心位于一條直 線上或者位于一條曲線上，各套管的中心軸相互平行或者相互間成角度設(shè)置。在圖7a中， 該樁（后面將對該樁進(jìn)行詳細(xì)的說明）被標(biāo)識為7-la,該套管被標(biāo)識為參考標(biāo)記7_2a。在 圖7b中，該樁（后面將對該樁進(jìn)行詳細(xì)的說明）被標(biāo)識為7-lb，該套管被標(biāo)識為參考標(biāo)記 7-2b。在圖7c中，該樁（后面將對該樁進(jìn)行詳細(xì)的說明）被標(biāo)識為7-lc，該套管被標(biāo)識為 參考標(biāo)記7-2c。在圖7d中，該樁（后面將對該樁進(jìn)行詳細(xì)的說明）被標(biāo)識為7-ld，該套管 被標(biāo)識為參考標(biāo)記7-2d。
[0113] 該套管62的內(nèi)部是空的，利用例如是鉆機、泵、挖掘機鏟斗的裝置將該套管62內(nèi) 部的泥土移除，套管62可為具有一個開口端的套管，或者是具有兩個開口端的套管的實施 例。
[0114] 由混凝土、不銹鋼或者木材預(yù)制的樁47,或者作為例如是如圖8a和圖8b所示的中 間傳力管的樁47,被起重機舉起，并向下落入該套管62的內(nèi)部，直至管端部到達(dá)底部。圖 8a示出了壓入軟纖維材料的中間傳力管，其中，纖維材料被標(biāo)識為參考標(biāo)記12-la，傳力管 本體被標(biāo)識為12_2a，傳力管底部被標(biāo)識為參考標(biāo)記12_3a，及用于連接纖維材料12-la與 傳力管底部12-3a的連接板被標(biāo)識為12-4a。圖8b示出了壓入顆粒松散材料的中間傳力 管，其中，該顆粒松散材料被標(biāo)識為12-lb，該傳力管本體被標(biāo)識為12-2b，及傳力管底部被 標(biāo)識為12_3b。
[0115] 液壓油從液壓源36經(jīng)風(fēng)管37和38被輸送至分配單元68。從該分配單元68,該 液壓油經(jīng)由風(fēng)管40和41被分配，進(jìn)而被輸送至分流器43。
[0116] 該液壓油自分配單元68經(jīng)由風(fēng)管70被輸送至液壓缸71，使液壓缸71帶動壓臺 60通過輪57沿軌道67運動（該軌道67固定安裝在夾緊框架65上），以帶動該壓臺60運 動至套管所在的位置。
[0117] 該液壓油自分配單元68經(jīng)由風(fēng)管69被輸送至液壓缸39,使液壓缸39帶動壓臺的 滑動框架48繞該壓臺60的基座旋轉(zhuǎn)，直至達(dá)到設(shè)定的樁47的壓入角度。
[0118] 該液壓油從分流器43經(jīng)由風(fēng)管45被分配至風(fēng)管法蘭49。之后，該液壓油被繼續(xù) 輸送至固定在抗力法蘭50上的夾緊液壓缸52中。液壓缸52帶動固定夾具53上下運動， 以夾緊（或者松開）樁47。
[0119] 該液壓油從分流器43經(jīng)由風(fēng)管44被輸送至液壓缸42,使液壓缸42上下運動。液 壓缸42帶動滑動壓板66沿固定安裝在滑動框架48上的滑動臂46上下運動。該滑動壓板 66帶動連接臂61、加強部件58、支撐法蘭55、支撐框架54、固定夾具53、夾緊液壓缸52、抗 力框架51、抗力法蘭50、風(fēng)管法蘭49 一起上下運動，使得樁46以特定的方向、特定的坐標(biāo) 向下運動（在被壓入時）或者向上運動（在被拔出時），以達(dá)到設(shè)定的深度或者壓入/拔出 力。
[0120] 傳動箱59固定安裝在支撐法蘭55上，因此，在支撐法蘭55上下運動時，液壓缸42 將帶動傳動箱59以特定的方向和坐標(biāo)運動。
[0121] 該液壓油從分配單元43經(jīng)由風(fēng)管56被輸送至傳動箱59,使該傳動箱旋轉(zhuǎn)（繞一 個特定的軸），并以如下方式夾緊（或者松開）套管62(參照圖5所示）：
[0122] -液壓缸59-5上下運動，帶動軸承壓架59-6、壓入軸承59-10、軸承支撐框架 59-7、壓入斜楔59-8上下運動。該壓入斜楔59-8向上運動（松開）或者向下運動（夾緊） 將使得夾緊斜楔59-9沿夾持方向運動，以松開或者夾緊該套管62。當(dāng)該夾緊斜楔夾緊在該 套管62之上時，如果該傳動箱沿一個特定的方向上下運動，則該套管62也將相應(yīng)地上下運 動。
[0123] -液壓發(fā)動機59-1固定在傳動箱蓋59-3上。齒輪59-11由固定設(shè)置在傳動箱本 體59-4內(nèi)的軸承59-12驅(qū)動，并通過固定安裝在傳動箱蓋59-3上的軸承座蓋59-2限制軸 承59-2在堅直方向上運動。該液壓發(fā)動機旋轉(zhuǎn)帶動齒輪59-11相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。該齒輪59-11 固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸59-14上，因此，當(dāng)齒輪59-11旋轉(zhuǎn)時，將使得旋轉(zhuǎn)軸59-14相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。 傳動軸59-13與旋轉(zhuǎn)軸59-14固定在一起，因此，該傳動軸59-13將跟隨旋轉(zhuǎn)軸59-14 -起 旋轉(zhuǎn)。該傳動軸59-13的旋轉(zhuǎn)將使得軸承支撐框架59-7、壓入斜楔59-8和夾緊斜楔59-9 也相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。如果該夾緊斜楔59-9夾緊在套管62之上，則該夾緊斜楔的旋轉(zhuǎn)將使得該 套管62也相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。
[0124] 根據(jù)本發(fā)明的安裝方法以如下的方式實施：
[0125] 根據(jù)本發(fā)明的樁總成的安裝方法包括如下步驟：
[0126] 選擇套管的數(shù)量，選擇套管的類型例如是圖6a的具有兩個開口端或是圖6b的具 有一個開口端，選擇套管的橫截面例如是具有固定的或是具有變化的橫截面，選擇用于插 入套管的方法是通過例如是振動錘、樁錘、套管用壓力機的獨立設(shè)備或是通過根據(jù)圖3a的 裝置將套管插入至地下；
[0127] 選擇要被壓入至地中的材料，該材料可以是例如形成預(yù)鑄混凝土樁、不銹鋼樁、木 樁的硬材料，或者是根據(jù)圖8a、圖8b所示的軟材料，其中，被壓入材料可與套管的材料不 同，及被壓入至地中的材料的數(shù)量可與套管的數(shù)量不同，根據(jù)構(gòu)造要求，一些套管可能沒有 壓入任何材料，而一些套管可能壓入多于一種材料；
[0128] 根據(jù)圖7所示，選擇樁是沿堅直方向布置或者沿傾斜方向布置，選擇套管的中心 是布置在一條直線上或是布置在一條曲線上；
[0129] 選擇要在位于套管與被壓入至地中的材料間的間隙內(nèi)填充的材料的類型；
[0130] 將套管插入至地中，將套管連接至根據(jù)圖2或者圖3所示的裝置的夾緊框架。在 根據(jù)圖6所示的具有兩個開口端的套管的實施例中，通過例如是鉆機、鏟斗、泵的單獨設(shè)備 將套管內(nèi)部的泥土移除，或者如果是利用圖3中的裝置旋轉(zhuǎn)、壓入和插入該套管，則通過圖 3所示的裝置本身將套管內(nèi)的泥土移除；
[0131] 將套管通過螺母61連接在根據(jù)圖1或者圖5所示的壓力機的夾具框架1上；
[0132] 將選擇的材料插入至套管的內(nèi)部，直至到達(dá)套管的底部；
[0133] 使用液壓缸夾緊位于材料本體上的根據(jù)圖1或者圖5所示的固定夾具53,或者通 過根據(jù)圖1或者圖5所示的液壓缸7在材料的頂部施加預(yù)定壓入力，直至該液壓缸已完成 其行程。
[0134] 添加材料直到獲得期望的深度或者壓緊力；
[0135] 如果被壓入材料和套管之間存在間隙，則利用例如是砂漿、混凝土或者沙子的柔 性材料填充該間隙，其中，該填充可在壓入該材料之前或者之后實施。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于樁總成的打樁裝置，包括至少一根套管，具有夾緊機構(gòu)的夾緊框架，該夾緊 機構(gòu)與已被插入至地中的套管連接，與該夾緊框架連接的壓臺，及壓入缸，該壓入缸的一端 與該壓臺的基座連接，另一端與固定夾具連接，其中，該固定夾具用于夾緊材料，以使至少 一種材料在已插入至地中的套管與作為平衡物的地之間的摩擦力的作用下遍及套管的內(nèi) 部；其中，該裝置的組件構(gòu)建為向該材料施加壓入力，該壓入力由通過固定夾具作用于材料 的壓入缸，及經(jīng)由該壓臺、該夾緊機構(gòu)、該夾緊框架傳遞至該套管上的反作用力形成，且該 反作用力由該套管與地之間的摩擦力平衡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，該套管已通過壓入或者打入的方式插入至地中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，該套管已通過振動結(jié)合壓入的方式插入至地中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，該套管已通過旋轉(zhuǎn)結(jié)合壓入的方式插入至地中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的裝置，其中，該套管具有兩個開口端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的裝置，其中，該套管具有一個封閉端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項的裝置，其中，該套管具有沿套管的長度方向不變的橫 截面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項的裝置，其中，該套管具有沿套管的長度方向變化的橫 截面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項的裝置，其中，該壓臺固定于該夾緊框架上，且與該夾 緊框架垂直。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項的裝置，其中，該壓臺通過推送機構(gòu)的作用在該夾緊 框架上滑動，以在該夾緊框架的一個位置上插入多個套管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的裝置，其中，液壓缸能夠調(diào)節(jié)該壓臺的角度，以沿預(yù) 定方向壓入該材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項的裝置，其中，該固定夾具在由該液壓缸驅(qū)動的斜楔 機構(gòu)的作用下夾持在該材料的本體上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項的裝置，其中，該固定夾具夾持在該材料的頂部上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項的裝置，其中，由該固定夾具直接夾持的材料為例如 是預(yù)鑄混凝土樁、成形不銹鋼樁、木樁的固體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項的裝置，其中，該固定夾具夾持在中間傳力管上，以 將例如是塑料、纖維或者松散材料的軟材料輸送至地中，其中，該松散材料例如是沙子、碎 Αλ、〇
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項的裝置，其中，延長該夾緊框架，以使該套管的中心 在一條直線上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項的裝置，其中，該夾緊框架未被延長，以在使用不少 于三個套管的實施例中，套管的中心不在一條直線上。
18. -種用于樁總成的打樁裝置，包括至少一根套管，具有夾緊機構(gòu)的夾緊框架，該夾 緊機構(gòu)與已被插入至地中的套管連接，與該夾緊框架連接的壓臺，壓入缸，該壓入缸的一端 與該壓臺的基座連接，另一端與夾持在該套管上的旋轉(zhuǎn)端連接，及固定夾具；其中，該夾持 在該套管上的旋轉(zhuǎn)端具有由液壓發(fā)動機帶動旋轉(zhuǎn)的斜楔機構(gòu)和用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的齒輪機構(gòu)， 該夾持在該套管上的旋轉(zhuǎn)端通過液壓缸夾緊在該套管上，且該固定夾具夾緊在該材料上， 以使至少一種材料在已插入至地中的套管與作為平衡物的地之間的摩擦力的作用下遍及 套管的內(nèi)部；其中，該裝置的組件構(gòu)建為向該材料施加壓入力，該壓入力由通過固定夾具作 用于材料的壓入缸，及經(jīng)由該壓臺、該夾緊機構(gòu)、該夾緊框架傳遞至該套管上的反作用力形 成，且該反作用力由該套管與地之間的摩擦力平衡。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中，該套管具有兩個開口端。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中，該套管具有一個封閉端。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項的裝置，其中，該套管具有沿套管的長度方向不變 的橫截面。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項的裝置，其中，該套管具有沿套管的長度方向變化 的橫截面。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18至22中任一項的裝置，其中，該壓臺固定于該夾緊框架上，且與該 夾緊框架垂直。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18至22中任一項的裝置，其中，該液壓缸能夠調(diào)節(jié)該壓臺的角度，以 沿預(yù)定方向壓入該材料。
25. 根據(jù)權(quán)利要求18至24中任一項的裝置，其中，該固定夾具通過由該液壓缸驅(qū)動的 斜楔機構(gòu)夾持在該材料的本體上。
26. 根據(jù)權(quán)利要求18至24中任一項的裝置，其中，該固定夾具夾持在該材料的頂部上。
27. 根據(jù)權(quán)利要求18至26中任一項的裝置，其中，由該固定夾具直接夾持的材料為例 如是預(yù)鑄混凝土樁、成形不銹鋼樁、木樁的固體。
28. 根據(jù)權(quán)利要求18至26中任一項的裝置，其中，該固定夾具夾持在中間傳力管上，以 將例如是塑料、纖維或者松散材料的軟材料傳送至土地內(nèi)，其中，該松散材料例如是沙子、 碎石、石頭。
29. 根據(jù)權(quán)利要求18至28中任一項的裝置，其中，該壓臺通過推送機構(gòu)的作用在該夾 緊框架上滑動，以在該夾緊框架的一個位置上插入多個套管。
30. 根據(jù)權(quán)利要求18至29中任一項的裝置，其中，延長該夾緊框架，以使該套管的中心 在一條直線上。
32. 根據(jù)權(quán)利要求18至29中任一項的裝置，其中，該夾緊框架未被延長，以在使用不少 于三個套管的實施例中，套管的中心不在一條直線上。
33. -種用于樁總成的安裝方法，包括如下步驟： 向地中插入至少一根套管，將該套管以如下方式與套管的夾緊框架連接在一起，該方 式使材料壓入力經(jīng)由裝置的組件傳遞至套管，并由套管與地之間的摩擦力平衡； 向該套管的內(nèi)部插入材料； 壓入該材料至預(yù)定的深度或者以計算出的力壓入該材料； 使用松散材料填充該材料與該套管之間的間隙。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中，利用例如是樁錘、壓力機、振動錘的單獨裝置，或者 利用根據(jù)權(quán)利要求1至33中任一項的用于壓入該材料的裝置實施該套管的插入。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中，利用根據(jù)權(quán)利要求1至33中任一項的裝置通過壓 入旋轉(zhuǎn)實施該套管的插入。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33至35中任一項的方法，其中，僅一根套管的摩擦力用于壓入至少 一種材料遍及經(jīng)過所述套管。
37. 根據(jù)權(quán)利要求33至35中任一項的方法，其中，多于一根套管的摩擦力用于壓入至 少一種材料遍及經(jīng)過這些套管中至少一根套管。
38. 根據(jù)權(quán)利要求33至37中任一項的方法，其中，在壓入該材料之前已引入填充該套 管內(nèi)部間隙的材料。
39. 根據(jù)權(quán)利要求33至37中任一項的方法，其中，在壓入該材料之后，引入填充該套管 內(nèi)部間隙的材料。
【文檔編號】E02D7/26GK104093909SQ201280067567
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月19日
【發(fā)明者】武青明 申請人:武青明