淤泥或軟基中的柱樁施工裝置制造方法
【專利摘要】淤泥或軟基中的柱樁施工裝置，包括操作船和垂直設(shè)置的柱樁，柱樁位于操作船外側(cè)，操作船上設(shè)有清水泵和起重機(jī)，起重機(jī)的起重定位臂通過鋼絲繩與柱樁上端連接，柱樁為上下通透的中空結(jié)構(gòu)，柱樁內(nèi)預(yù)埋有若干根沿柱樁軸向方向布置的輸水管，所有的輸水管沿柱樁周向均勻布置，清水泵的出水口連接有出水管，出水管的出水口通過水流分散器與所有的輸水管上端連接，所有的輸水管下端出口分別連接有一個狹縫式噴嘴，柱樁下端內(nèi)部設(shè)有泥漿泵，泥漿泵的出口連接有通過沿柱樁內(nèi)部向上抽泥漿的抽漿管，抽漿管的出口由柱樁上端口伸出。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計合理，易于操作，自動化程度高，操控性強(qiáng)，施工效率高，造價低，實用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。
【專利說明】淤泥或軟基中的柱粧施工裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于樁基施工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種淤泥或軟基中的柱樁施工裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]淤泥和軟基為天然含水量高、脹縮性高、有濕陷性、承載能力低，在荷載作用下容易產(chǎn)生動或固結(jié)沉降的土質(zhì)地基。它廣泛分布在我國沿海地區(qū)以及內(nèi)陸平原或山區(qū)的河谷灘地。在軟土地基區(qū)域的高速公路修建、運(yùn)營過程中，時常發(fā)生橋梁橋臺位移、橋頭跳車等工程病害，雖然這些工程問題得到妥善的處理，但是造成了工程費(fèi)用的增加，也影響了橋梁的耐久性。目前，水下淤泥或軟基進(jìn)行柱樁施工過程中所采用的人力較多，難度大，施工期長且造價高，并且難以保證施工質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種自動化程度高、造價低、施工效率高、施工質(zhì)量好的淤泥或軟基中的柱樁施工裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:淤泥或軟基中的柱樁施工裝置，包括操作船和垂直設(shè)置的柱樁，柱樁位于操作船外側(cè)，操作船上設(shè)有清水泵和起重機(jī)，起重機(jī)的起重定位臂通過鋼絲繩與柱樁上端連接，柱樁為上下通透的中空結(jié)構(gòu)，柱樁內(nèi)預(yù)埋有若干根沿柱樁軸向方向布置的輸水管，輸水管長度與柱樁長度相等，所有的輸水管沿柱樁周向均勻布置，清水泵的出水口連接有出水管，出水管的出水口通過水流分散器與所有的輸水管上端連接，所有的輸水管下端出口分別連接有一個狹縫式噴嘴，噴嘴的噴射方向斜向下，柱樁下端內(nèi)部設(shè)有泥漿泵，泥漿泵的出口連接有通過沿柱樁內(nèi)部向上抽泥漿的抽漿管，抽漿管的出口由柱樁上端口伸出。
[0005]所述水流分散器包括下端封堵的主連接管，主連接管上端與出水管下端通過一對法蘭盤連接，主連接管外側(cè)部設(shè)有若干根沿主連接管徑向方向設(shè)置的分流管，分流管的數(shù)目與輸水管的數(shù)目相等，分流管沿主連接管中心線均勻布置，分流管內(nèi)端與主連接管內(nèi)部連通，分流管外端連接有下端開口的支連接管，支連接管側(cè)部設(shè)有下端開口且內(nèi)外通透的曲線槽，每根輸水管上端均固定連接有一個管接頭，管接頭外徑等于支連接管內(nèi)徑，管接頭插設(shè)在支連接管內(nèi)且管接頭外壁與支連接管內(nèi)壁密封配合，管接頭側(cè)部設(shè)有位于曲線槽內(nèi)的導(dǎo)向柱。
[0006]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明利用多個噴嘴噴出的高速水流來沖削或擾動柱樁下的沖刷軟基或水下淤積物，并將泥漿抽出，使柱樁能在自重作用下沉入旋流沖刷的深坑內(nèi)，直至達(dá)到(插入)要求的深度。
[0007]由操作船定位到施工處，定位后利用起重定位臂將操作船上的預(yù)先制定好的柱樁吊裝后豎直放到水下立樁的位置。操作船上預(yù)置的清水泵的吸水管放置在水面下一定高度以抽吸清水；清水泵所抽取的清水通過出水管、主連接管、分流管、支連接管進(jìn)入到輸水管內(nèi)，最終由噴嘴斜向下噴射出高壓水流以沖削水下淤泥，泥漿由泥漿泵通過抽漿管抽出，柱樁下的噴射水流形成整體螺旋流可使淤積泥沙在一定范圍被淘刷，柱樁逐漸下沉，直至達(dá)到要求深度。
[0008]水流分散器上的分流管與輸水管對應(yīng)設(shè)置，由于柱樁在下移過程中會發(fā)生一定量的水平轉(zhuǎn)動，采用管接頭插設(shè)在支連接管內(nèi)，通過在管接頭側(cè)部設(shè)置導(dǎo)向柱，并使導(dǎo)向柱沿支連接管上的曲線槽，這樣就使得柱樁在水平微量轉(zhuǎn)動時，曲線槽起到一定的緩沖作用，導(dǎo)向柱起到定位和導(dǎo)向的作用。
[0009]噴嘴的噴射方向可向柱樁內(nèi)側(cè)也可向柱樁外側(cè)，噴射水流在水平和垂直方向上均呈一定的角度，這樣就可使內(nèi)外噴射水流斜向下噴射沖削淤積泥沙，使沖刷坑的范圍大于柱樁外徑，便于能使柱樁較容易下沉。
[0010]柱樁為中空式管樁，柱樁下端內(nèi)部設(shè)置泥漿泵，將噴嘴沖削的泥沙抽吸出來，以減少柱樁下插的阻力。施工完成后由上部將泥漿泵提出另行使用。
[0011]為加強(qiáng)柱樁穩(wěn)定，柱樁施工完成后中空下部可填塊石；上部可加樁帽將多個柱樁聯(lián)接在一起，以增加整體的穩(wěn)定性。
[0012]綜上所述，本發(fā)明設(shè)計合理，易于操作，自動化程度高，操控性強(qiáng)，施工效率高，造價低，實用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中水流分散器的仰視圖；
圖3是圖1中支連接管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖1中管接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖1中樁柱的俯視圖
圖6是圖1中柱樁的仰視圖。

【具體實施方式】
[0014]如圖1-圖6所示，本發(fā)明的淤泥或軟基中的柱樁施工裝置，包括操作船I和垂直設(shè)置的柱樁2，柱樁2位于操作船I外側(cè)，操作船I上設(shè)有清水泵3和起重機(jī)4，起重機(jī)4的起重定位臂5通過鋼絲繩6與柱樁2上端連接，柱樁2為上下通透的中空結(jié)構(gòu)，柱樁2內(nèi)預(yù)埋有若干根沿柱樁2軸向方向布置的輸水管7,輸水管7長度與柱樁2長度相等,所有的輸水管7沿柱樁2周向均勻布置，清水泵3的出水口連接有出水管8，出水管8的出水口通過水流分散器9與所有的輸水管7上端連接，所有的輸水管7下端出口分別連接有一個狹縫式噴嘴10，噴嘴10的噴射方向斜向下，柱樁2下端內(nèi)部設(shè)有泥漿泵11，泥漿泵11的出口連接有通過沿柱樁2內(nèi)部向上抽泥漿的抽漿管12，抽漿管12的出口由柱樁2上端口伸出。
[0015]水流分散器9包括下端封堵的主連接管13，主連接管13上端與出水管8下端通過一對法蘭盤連接，主連接管13外側(cè)部設(shè)有若干根沿主連接管13徑向方向設(shè)置的分流管14，分流管14的數(shù)目與輸水管7的數(shù)目相等，分流管14沿主連接管13中心線均勻布置，分流管14內(nèi)端與主連接管13內(nèi)部連通,分流管14外端連接有下端開口的支連接管15,支連接管15側(cè)部設(shè)有下端開口且內(nèi)外通透的曲線槽16，每根輸水管7上端均固定連接有一個管接頭17，管接頭17外徑等于支連接管15內(nèi)徑，管接頭17插設(shè)在支連接管15內(nèi)且管接頭17外壁與支連接管15內(nèi)壁密封配合，管接頭17側(cè)部設(shè)有位于曲線槽16內(nèi)的導(dǎo)向柱18。
[0016]本發(fā)明利用多個噴嘴10噴出的高速水流(圖6中虛線表示噴射水流方向)來沖削或擾動柱樁2下的沖刷軟基或水下淤積物，并將泥漿抽出，使柱樁2能在自重作用下沉入旋流沖刷的深坑內(nèi)，直至達(dá)到(插入)要求的深度。
[0017]由操作船I定位到施工處，定位后利用起重定位臂5將操作船I上的預(yù)先制定好的柱樁2吊裝后豎直放到水面19下立樁的位置。操作船I上預(yù)置的清水泵3的吸水管放置在水面下一定高度以抽吸清水；清水泵3所抽取的清水通過出水管8、主連接管13、分流管14、支連接管15進(jìn)入到輸水管7內(nèi)，最終由噴嘴10斜向下噴射出高壓水流以沖削水下淤泥，泥漿由泥漿泵11通過抽漿管12抽出，柱樁2下的噴射水流形成整體螺旋流可使淤積泥沙在一定范圍被淘刷，柱樁2逐漸下沉，直至達(dá)到要求深度。
[0018]水流分散器9上的分流管14與輸水管7 對應(yīng)設(shè)置，由于柱樁2在下移過程中會發(fā)生一定量的水平轉(zhuǎn)動，采用管接頭17插設(shè)在支連接管15內(nèi)，通過在管接頭17側(cè)部設(shè)置導(dǎo)向柱18，并使導(dǎo)向柱18沿支連接管15上的曲線槽16，這樣就使得柱樁2在水平微量轉(zhuǎn)動時，曲線槽16起到一定的緩沖作用，導(dǎo)向柱18起到定位和導(dǎo)向的作用。
[0019]噴嘴10的噴射方向可向柱樁2內(nèi)側(cè)也可向柱樁2外側(cè)，噴射水流在水平和垂直方向上均呈一定的角度,這樣就可使內(nèi)外噴射水流斜向下噴射沖削淤積泥沙,使沖刷坑的范圍大于柱樁2外徑，便于能使柱樁2較容易下沉。
[0020]柱樁2為中空式管樁，柱樁2下端內(nèi)部設(shè)置泥漿泵11，將噴嘴10沖削的泥沙抽吸出來，以減少柱樁2下插的阻力。施工完成后由上部將泥漿泵11提出另行使用。
[0021]為加強(qiáng)柱樁2穩(wěn)定，柱樁2施工完成后中空下部可填塊石；上部可加樁帽將多個柱樁2聯(lián)接在一起，以增加整體的穩(wěn)定性。
[0022]本實施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.淤泥或軟基中的柱樁施工裝置，其特征在于:包括操作船和垂直設(shè)置的柱樁，柱樁位于操作船外側(cè)，操作船上設(shè)有清水泵和起重機(jī)，起重機(jī)的起重定位臂通過鋼絲繩與柱樁上端連接，柱樁為上下通透的中空結(jié)構(gòu)，柱樁內(nèi)預(yù)埋有若干根沿柱樁軸向方向布置的輸水管，輸水管長度與柱樁長度相等，所有的輸水管沿柱樁周向均勻布置，清水泵的出水口連接有出水管，出水管的出水口通過水流分散器與所有的輸水管上端連接，所有的輸水管下端出口分別連接有一個狹縫式噴嘴，噴嘴的噴射方向斜向下，柱樁下端內(nèi)部設(shè)有泥漿泵，泥漿泵的出口連接有通過沿柱樁內(nèi)部向上抽泥漿的抽漿管，抽漿管的出口由柱樁上端口伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淤泥或軟基中的柱樁施工裝置，其特征在于:所述水流分散器包括下端封堵的主連接管，主連接管上端與出水管下端通過一對法蘭盤連接，主連接管外側(cè)部設(shè)有若干根沿主連接管徑向方向設(shè)置的分流管，分流管的數(shù)目與輸水管的數(shù)目相等，分流管沿主連接管中心線均勻布置，分流管內(nèi)端與主連接管內(nèi)部連通，分流管外端連接有下端開口的支連接管，支連接管側(cè)部設(shè)有下端開口且內(nèi)外通透的曲線槽，每根輸水管上端均固定連接有一個管接頭，管接頭外徑等于支連接管內(nèi)徑，管接頭插設(shè)在支連接管內(nèi)且管接頭外壁與支連接管內(nèi)壁密封配合，管接頭側(cè)部設(shè)有位于曲線槽內(nèi)的導(dǎo)向柱。
【文檔編號】E02D7/24GK104153369SQ201410329656
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】張羽, 張仙娥, 米曉, 姚淑霞, 王鵬濤 申請人:華北水利水電大學(xué)