專利名稱：潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及干式打樁機(jī)及其施工方法，是一種潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備。
背景技術(shù)：
打樁機(jī)一般由樁錘、樁架及附屬設(shè)備等組成的建筑設(shè)備，其主要用于高層建筑的基層建設(shè)需要。樁錘一般依附在樁架前部?jī)筛叫械呢Q直導(dǎo)桿之間，兩根導(dǎo)桿組成的導(dǎo)向架用以控制打樁方向，使樁按照設(shè)計(jì)方位準(zhǔn)確地貫入地層，同時(shí)用提升吊鉤吊升。其中，樁架一般為鋼結(jié)構(gòu)塔架，在其后部設(shè)有卷揚(yáng)機(jī)，用以起吊樁和樁錘?，F(xiàn)有一些打樁機(jī)采用干式結(jié)構(gòu)，即通過潛孔錘成孔，用于巖層的鉆孔和灌樁，如中國(guó)專利文獻(xiàn)中披露的申請(qǐng)?zhí)?00910126569.1，授權(quán)公告日2012.05.30，發(fā)明名稱“一種干式氣動(dòng)鑿巖鉆孔樁機(jī)及其工法”；該樁機(jī)由樁架、上動(dòng)力頭、螺旋鉆桿、下動(dòng)力頭、鋼護(hù)筒、氣動(dòng)潛孔錘、30-60m3空壓機(jī)和高壓輸氣管組成；其工法特征一是安裝設(shè)備，二是用氣動(dòng)潛孔錘破碎巖石，破碎后土體、石渣由螺旋葉片從出渣口排出樁孔外，三是施工土層、砂層與卵礫石層，用鋼護(hù)筒護(hù)壁。但上述打樁機(jī)的施工成本較高，施工效率和環(huán)保效果雖佳，有待進(jìn)一步改進(jìn)和變革。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述不足，本實(shí)用新型的目的是向本領(lǐng)域提供一種潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備，使其解決現(xiàn)有同類打樁機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、植樁施工方法、嵌巖植樁效果欠佳的技術(shù)問題。其目的是通過 如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備，該嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備的履帶式打樁機(jī)設(shè)有操作室、支撐腳、配重、發(fā)電機(jī)組、起落架、斜撐、滑輪組、立柱、履帶底座，以及對(duì)應(yīng)的鋼索、鋼繩、卷揚(yáng)機(jī)、線路和管路，所述立柱通過斜撐固定于履帶式打樁機(jī)，套管的一端通過下動(dòng)力頭與立柱外徑一側(cè)的滑道連接，下動(dòng)力頭的外徑一側(cè)設(shè)有排渣孔；套管內(nèi)套用的長(zhǎng)螺旋鉆桿一端與上動(dòng)力頭連接，上動(dòng)力頭與所述立柱的滑道連接，長(zhǎng)螺旋鉆桿的另一端通過導(dǎo)向接頭與潛孔錘的一端連接，套管內(nèi)的潛孔錘的另一端與鑿巖鉆頭連接，鑿巖鉆頭露出套管的另一端；其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)是所述潛孔錘為風(fēng)動(dòng)潛孔錘，上動(dòng)力頭通過風(fēng)管與油霧器連接，油霧器通過另一所述風(fēng)管與空氣壓縮機(jī)連接，即空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓風(fēng)依次通過風(fēng)管、油霧器、風(fēng)管、上動(dòng)力頭后，再通過長(zhǎng)螺旋鉆桿內(nèi)孔的風(fēng)道，直至潛孔錘，驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭打擊黏土層、礫石層和巖層；所述套管通過下動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)預(yù)埋入黏土層、礫石層和巖層后，套管內(nèi)放入管樁，管樁嵌入巖層。上述嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備主要由履帶式打樁機(jī)、套管、上動(dòng)力頭、下動(dòng)力頭、長(zhǎng)螺旋鉆桿、潛孔錘、鑿巖鉆頭、油霧器、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)管等組成，履帶式打樁機(jī)的操作室分別對(duì)于上動(dòng)力頭、下動(dòng)力頭、潛孔錘、鑿巖鉆頭，以及履帶式打樁機(jī)的支撐腳、卷揚(yáng)機(jī)、發(fā)電機(jī)組、起落架等設(shè)備和履帶式打樁機(jī)的轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)、糾正套管的中心偏差，移動(dòng)履帶式打樁機(jī)的位置，控制上動(dòng)力頭、下動(dòng)力頭、長(zhǎng)螺旋鉆桿、潛孔錘、鑿巖鉆頭工作。該嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備通過成孔的套管植入管樁完成打樁，鑿巖鉆頭在巖層成孔后，長(zhǎng)螺旋鉆桿、潛孔錘、鑿巖鉆頭提離套管，套管內(nèi)放入管樁，從而防止黏土層、礫石層和巖層中水、沙等流體對(duì)于混凝土凝固的影響，以及混凝土凝固過程對(duì)于地下水等環(huán)境的影響。上述管樁即為潛孔錘鑿巖植入的嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁，履帶式打樁機(jī)通過潛孔錘帶動(dòng)鑿巖鉆頭高頻振動(dòng)打穿黏土層、礫石層和巖層，并通過下動(dòng)力頭帶動(dòng)套管與長(zhǎng)螺旋鉆桿同時(shí)跟進(jìn)鉆孔，鉆孔形成的同時(shí)套管保護(hù)成形的鉆孔，鉆孔過程中黏土層、礫石層和巖層的土石通過長(zhǎng)螺旋鉆桿排出下動(dòng)力頭的排渣孔。所述管樁呈圓柱形空心管樁，兩端分別設(shè)有鐵圈，鐵圈的端面設(shè)有孔槽。鐵圈便于管樁的焊接延長(zhǎng)，鐵圈的孔槽便于焊接位置通過鋼筋固定連接和導(dǎo)向。所述履帶式打樁機(jī)的立柱一側(cè)設(shè)有送樁器，送樁器設(shè)有落錘。上述送樁器和落錘設(shè)置于履帶式打樁機(jī)的設(shè)置，便于了管樁的放置、錘擊和拔出。本實(shí)用新型為干式植樁設(shè)備和實(shí)施方法，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、裝卸、維修方便，施工過程節(jié)能環(huán)保，施工效率快；適用于嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁的施工，及其同類施工方法和設(shè)備的改進(jìn)。

圖1是本實(shí)用新型的履帶式打樁機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖一。圖2是本實(shí)用新型的履帶式打樁機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖二。圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的管樁部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型的潛孔錘和鑿巖鉆頭連接狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型的鑿巖鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖7本實(shí)用新型的施工流程方框示意圖。附圖序號(hào)及名稱:1、履帶式打樁機(jī)，2、配重，3、發(fā)電機(jī)組，4、起落架，5、斜撐，6、滑輪組，7、立柱，8、履帶底座，9、落錘，10、送樁器，11、上動(dòng)力頭，12、長(zhǎng)螺旋鉆桿，13、下動(dòng)力頭，14、套管，15、風(fēng)管，16、油霧器，17、空氣壓縮機(jī)，18、潛孔錘，19、鑿巖鉆頭，20、管樁。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和使用作進(jìn)一步描述。如圖1 圖6所示，該嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備的履帶式打樁機(jī)I設(shè)有操作室、支撐腳、配重2、發(fā)電機(jī)組3、起落架4、斜撐5、滑輪組6、立柱7、履帶底座8，以及對(duì)應(yīng)的鋼索、鋼繩、卷揚(yáng)機(jī)和線路，所述立柱通過斜撐固定于履帶式打樁機(jī)，立柱的頂端設(shè)有滑輪組，底端固定于履帶式打樁機(jī)的前端，履帶式打樁機(jī)的后端設(shè)有發(fā)電機(jī)組和配重，對(duì)應(yīng)的鋼索和鋼繩分別與履帶式打樁機(jī)上的卷揚(yáng)機(jī)連接，履帶式打樁機(jī)設(shè)有前、后支撐腳，履帶式打樁機(jī)上設(shè)有起落架、斜撐，起落架、支撐架采用液壓結(jié)構(gòu)。套管14的一端通過下動(dòng)力頭13與立柱外徑一側(cè)的滑道連接，下動(dòng)力頭的外徑一側(cè)設(shè)有排渣孔；套管內(nèi)套用的長(zhǎng)螺旋鉆桿12 —端與上動(dòng)力頭11連接，上動(dòng)力頭與所述立柱的滑道連接，長(zhǎng)螺旋鉆桿的另一端通過導(dǎo)向接頭與潛孔錘18的一端連接，套管內(nèi)的潛孔錘的另一端與鑿巖鉆頭19連接，鑿巖鉆頭露出套管的另一端；所述潛孔錘為風(fēng)動(dòng)潛孔錘，上動(dòng)力頭11通過風(fēng)管15與油霧器16連接，油霧器通過另一所述風(fēng)管與空氣壓縮機(jī)17連接，即空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓風(fēng)依次通過風(fēng)管、油霧器、風(fēng)管、上動(dòng)力頭后，再通過長(zhǎng)螺旋鉆桿12內(nèi)孔的風(fēng)道，直至潛孔錘，驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭19打擊黏土層、礫石層和巖層；所述套管14通過下動(dòng)力頭13驅(qū)動(dòng)，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)預(yù)埋入黏土層、礫石層和巖層后，套管內(nèi)放入管樁20，管樁嵌入巖層，直至管樁與孔底巖層的巖石面有機(jī)結(jié)合。所述管樁呈圓柱形空心管樁，兩端分別設(shè)有鐵圈，鐵圈的端面設(shè)有孔槽；所述履帶式打樁機(jī)的立柱一側(cè)設(shè)有送樁器
10,送樁器上設(shè)有落錘9。其施工方法具體如圖1 圖7所示，其流程如下:根據(jù)上結(jié)構(gòu)特征，其潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備的施工方法為:所述潛孔錘通過風(fēng)管提供的高壓油霧氣體帶動(dòng)鑿巖鉆頭高頻振動(dòng)，上動(dòng)力頭帶動(dòng)長(zhǎng)螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)，下動(dòng)力頭帶動(dòng)套管旋轉(zhuǎn)，隨著潛孔錘和鑿巖鉆頭同時(shí)跟進(jìn)，鉆孔產(chǎn)生的渣土由長(zhǎng)螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)、空氣壓縮機(jī)運(yùn)行隨著下動(dòng)力頭的排渣孔排出；具體為:高壓油霧氣體通過空氣壓縮機(jī)和油霧器產(chǎn)生，開孔時(shí)潛孔錘和鑿巖鉆頭采取慢速?zèng)_擊，沖鉆過程中采用勻速慢進(jìn)；當(dāng)空氣壓縮機(jī)的氣壓達(dá)到24Mpa壓力時(shí)，鑿巖鉆頭隨旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，開動(dòng)上動(dòng)力頭進(jìn)行沖鉆；鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，套管的上口高于地面，潛孔錘的孔底通過氣壓清孔2 3分鐘，并隨長(zhǎng)螺旋鉆桿提升排除沉渣；長(zhǎng)螺旋鉆桿提升移出套管后，套管與下動(dòng)力頭脫離，履帶起重機(jī)吊裝管樁從套管的上口慢慢下入至孔底，履帶式打樁機(jī)將套管慢慢拔出，用落錘錘擊管樁的樁帽或送樁器，直至管樁固定于鉆孔內(nèi)，管樁與孔底巖層的巖石面有機(jī)結(jié)合。所述潛 孔錘通過風(fēng)管提供的高壓油霧氣體帶動(dòng)鑿巖鉆頭高頻振動(dòng)，上動(dòng)力頭帶動(dòng)長(zhǎng)螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)，下動(dòng)力頭帶動(dòng)套管旋轉(zhuǎn)，隨著潛孔錘和鑿巖鉆頭同時(shí)跟進(jìn)，鉆孔產(chǎn)生的渣土由長(zhǎng)螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)、空氣壓縮機(jī)運(yùn)行隨著下動(dòng)力頭的排渣孔排出；具體為:高壓油霧氣體通過空氣壓縮機(jī)和油霧器產(chǎn)生，開孔時(shí)潛孔錘和鑿巖鉆頭采取慢速?zèng)_擊，沖鉆過程中采用勻速慢進(jìn)；當(dāng)空氣壓縮機(jī)的氣壓達(dá)到24Mpa壓力時(shí)，鑿巖鉆頭隨旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，開動(dòng)上動(dòng)力頭進(jìn)行沖鉆；鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，套管的上口高于地面，潛孔錘的孔底通過氣壓清孔2 3分鐘，并隨長(zhǎng)螺旋鉆桿提升排除沉渣；長(zhǎng)螺旋鉆桿提升移出套管后，套管與下動(dòng)力頭脫離，履帶起重機(jī)吊裝管樁從套管的上口慢慢下入至孔底，用落錘錘擊管樁和套管的樁帽或送樁器，直至管樁和套管固定于鉆孔內(nèi)，管樁與孔底巖層的巖石面有機(jī)結(jié)合。所述套管通過上動(dòng)力頭、長(zhǎng)螺旋鉆桿、下動(dòng)力頭、潛孔錘、鑿巖鉆頭預(yù)埋入黏土層、礫石層和巖層后，管樁直接放入套管內(nèi)，從而提高了工作效率和工程質(zhì)量，較少了環(huán)境的污染。根據(jù)上述施工方法，亦可在鉆孔內(nèi)同時(shí)留下套管和管樁，其具體為:長(zhǎng)螺旋鉆桿提升移出套管后，套管與下動(dòng)力頭脫離，履帶起重機(jī)吊裝管樁從套管的上口慢慢下入至孔底，用落錘錘擊管樁和套管的樁帽或送樁器，直至管樁和套管固定于鉆孔內(nèi)，管樁與孔底巖層的巖石面有機(jī)結(jié)合。上述施工方法能達(dá)到相同的技術(shù)目的和技術(shù)效果。
權(quán)利要求1.一種潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備，該嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備的履帶式打樁機(jī)(I)設(shè)有操作室、支撐腳、配重(2)、發(fā)電機(jī)組(3)、起落架(4)、斜撐(5)、滑輪組(6)、立柱(7)、履帶底座(8)，以及對(duì)應(yīng)的鋼索、鋼繩、卷揚(yáng)機(jī)、線路和管路，所述立柱通過斜撐固定于履帶式打樁機(jī)，套管(14)的一端通過下動(dòng)力頭(13)與立柱外徑一側(cè)的滑道連接，下動(dòng)力頭的外徑一側(cè)設(shè)有排渣孔；套管內(nèi)套用的長(zhǎng)螺旋鉆桿(12) —端與上動(dòng)力頭(11)連接，上動(dòng)力頭與所述立柱的滑道連接，長(zhǎng)螺旋鉆桿的另一端通過導(dǎo)向接頭與潛孔錘(18)的一端連接，套管內(nèi)的潛孔錘的另一端與鑿巖鉆頭(19)連接，鑿巖鉆頭露出套管的另一端；其特征在于所述潛孔錘(18)為風(fēng)動(dòng)潛孔錘，上動(dòng)力頭(11)通過風(fēng)管(15)與油霧器(16)連接，油霧器通過另一所述風(fēng)管與空氣壓縮機(jī)(17)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備，其特征在于所述管樁(20)呈圓柱形空心管樁，兩端分別設(shè)有鐵圈，鐵圈的端面設(shè)有孔槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備，其特征在于所述履帶式打樁機(jī)(I )的立柱(7) —側(cè)設(shè)有送樁器(10),送樁器上設(shè)有落錘(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種潛孔錘鑿巖植入嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)備，針對(duì)解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和施工方法欠佳的問題而設(shè)計(jì)。該設(shè)備包括履帶式打樁機(jī)、套管、上動(dòng)力頭、下動(dòng)力頭、長(zhǎng)螺旋鉆桿、潛孔錘、鑿巖鉆頭、油霧器、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)管等；其要點(diǎn)是所述潛孔錘為風(fēng)動(dòng)潛孔錘，空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓風(fēng)依次通過風(fēng)管、油霧器、風(fēng)管、上動(dòng)力頭后，再通過長(zhǎng)螺旋鉆桿內(nèi)孔的風(fēng)道，直至潛孔錘；所述套管通過下動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)預(yù)埋入黏土層、礫石層和巖層后，套管內(nèi)放入管樁，管樁嵌入巖層；履帶式打樁機(jī)將套管慢慢拔出，用落錘錘擊管樁的樁帽或送樁器，直至管樁固定于鉆孔內(nèi)，管樁與孔底巖層的巖石面有機(jī)結(jié)合。其適用于嵌巖預(yù)應(yīng)力管樁的施工。
文檔編號(hào)E21B4/08GK203114170SQ20132007027
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者錢忠曉 申請(qǐng)人:寧波市中乾建筑工程有限公司, 錢忠曉