混凝土樁的施工裝置及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土樁的施工裝置，包括有護筒，輸料管，穿心錘，其特征是：護筒底端連接沖擊錘，護筒內(nèi)部設(shè)有輸料管，輸料管與沖擊錘的內(nèi)部管道連通，護筒的內(nèi)部還設(shè)有穿心錘；沖擊錘的下半部分為尖錐體，上半部分為圓柱體，與護筒固定為一體；本發(fā)明還包括一種采用上述裝置的混凝土樁的施工方法，其步驟為：1）對樁位；2）提升穿心錘擊打沖擊錘帶動護筒下沉；3）直至將護筒沉入設(shè)計深度；4）向輸料管輸送混凝土；5）一邊輸送混凝土一邊上提護筒；6）直至將護筒提出地基表面；7）進行后續(xù)施工。
【專利說明】
混凝土粧的施工裝置及其施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，尤其涉及樁的施工技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]在建筑物的地基處理中，經(jīng)常遇到這樣的情況，地表下一定深度處存在密度較大的砂土層、碎石土層、黃土層、礫卵石層等，并且這些土層的硬度不均、厚度不均。這種地質(zhì)條件對樁基施工時的樁身成孔造成很大難度，目前常用的振動沉管、靜壓或者回轉(zhuǎn)鉆進等方式，基本上都很難形成樁孔至設(shè)計深度。旋挖鉆機和人工挖孔雖然能夠在較硬的土層中成孔，但都是將原土取出的方法，不僅需要清土外運造成成本增高和環(huán)境污染，而且由于沒有充分利用原土和沒有護壁，極易造成孔壁坍塌和縮徑，特別是當(dāng)?shù)叵滤枯^高時，樁孔會很快進水，無法進行下步施工。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決上述的問題而提出的，目的在于提供一種混凝土樁的施工裝置，并且通過該施工裝置提供一種簡單、高效的施工方法，一次性完成成孔、擠土、護壁、樁體施工的操作，實現(xiàn)工效的提高和成本的節(jié)約。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的混凝土樁的施工裝置包括有護筒，輸料管，穿心錘，其特征是:護筒底端連接固定有沖擊錘，護筒的內(nèi)部設(shè)有可輸送混凝土的輸料管，輸料管與沖擊錘的內(nèi)部管道相連通，護筒的內(nèi)部還設(shè)有穿過輸料管的可升降的穿心錘；沖擊錘的下半部分為直徑大于或者等于護筒外徑的尖錐體，尖錐體的尖端向下，上半部分為直徑小于護筒內(nèi)徑的圓柱體，與護筒底端焊接或者鑄接或者用螺栓固定為一體，沖擊錘的內(nèi)部設(shè)有一條豎向管道并連通數(shù)條分支管道，豎向管道與輸料管相連通，穿心錘的內(nèi)徑大于輸料管的外徑并且外徑小于護筒的內(nèi)徑，可以在護筒中升降擊打沖擊錘的頂面，實現(xiàn)沖擊錘和護筒的同步下沉。
[0005]最好，在上述的混凝土樁的施工裝置中，在護筒與沖擊錐體的接合處以條狀鋼板焊接固定。
[0006]最好，在上述的混凝土樁的施工裝置中，沖擊錘內(nèi)部的數(shù)條分支管道的出口設(shè)在沖擊錘的尖錐體部位。
[0007]最好，在上述的混凝土樁的施工裝置中，護筒的內(nèi)部填充有鋼纜繩或者膠墊或者粗細骨料等一種或幾種能夠緩解夯擊能量的填充物。
[0008]最好，在上述的混凝土樁的施工裝置中，向輸料管中輸送混凝土?xí)r，混凝土在壓力下通過沖擊錘內(nèi)部的管道被排出沖擊錘外。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還包括一種混凝土樁的施工方法，該方法采用上述混凝土樁的施工裝置，其步驟包括:
1)將上述混凝土樁的施工裝置對準地基中的樁位；
2)在護筒中提升穿心錘一定高度后自由下落，擊打沖擊錘的頂面，使沖擊錘擠擴周圍土體并帶動護筒下沉；
3)反復(fù)進行上述步驟2)的錘擊沖孔操作，將護筒沉入至設(shè)計深度；
4)向輸料管內(nèi)加壓輸送混凝土，混凝土注滿輸料管和沖擊錘內(nèi)部的管道；
5)—邊向輸料管內(nèi)加壓輸送混凝土，一邊上提護筒，混凝土在沖擊錘的底部排出，注滿樁孔；
6)持續(xù)進行上述步驟5)的輸送混凝土和上提護筒操作，直至將護筒提出地基表面，在樁孔中形成混凝土樁身；
7)根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，通過下述方法之一進行后續(xù)施工:
①用于樁基形式時，在混凝土樁身的中心位置，向下反壓或者反插鋼筋籠至設(shè)計深度；
②用于復(fù)合地基形式時，在樁頂表面鋪設(shè)砂石或者混凝土或者鋼筋混凝土墊層；
③用于復(fù)合地基形式時，在樁頂進行擴徑部的施工以增加樁頂面積，再鋪設(shè)砂石或者混凝土或者鋼筋混凝土墊層。
[0010]最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟2)中，穿心錘的重量，以及提升穿心錘的高度，是根據(jù)土質(zhì)和沖擊能量的要求確定的。
[0011]最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟4)中，向輸料管內(nèi)加壓輸送的混凝土,可以用水泥或者碎石或者砂或者粉煤灰或者粗細骨料中的一種或幾種拌合的混合料來替代。
[0012]上述混凝土樁的施工裝置及其施工方法的特點和優(yōu)勢在于:
①成孔速度快效率高，通過穿心錘擊打沖擊錘，沖擊錘底端的尖錐體直接作用于地基土體，產(chǎn)生遠超于地基土體極限承載力的沖擊能量，使土體或巖層產(chǎn)生沖擊破壞形成樁孔，同時帶動護筒整體下沉；②成孔質(zhì)量好，護筒起到護壁作用的同時，將受沖擊的土體全部擠入到樁孔底部和孔壁上，趕到加固擠密的作用，因此孔壁土體的堅固度較高，避免孔壁坍塌和縮徑；③連續(xù)性強，成孔、擠土、護壁、成樁的全部工序一次完成，在完成擠土成孔的工序后，無須提出護筒或者更換設(shè)備，直接進行樁身混凝土的壓灌，速度快效率高；④適用范圍廣泛:在軟土、硬層、夾層、含水量高等各種地質(zhì)條件下均可適用，在樁基施工和復(fù)合地基處理中均可適用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的混凝土樁的施工裝置的一個實施例的正視剖面圖；
圖2是本發(fā)明的混凝土樁的施工方法的一個實施例的工序圖。

【具體實施方式】
[0014]圖1是本發(fā)明的混凝土樁的施工裝置的一個實施例的正視剖面圖，如圖1所示，護筒I底端連接固定有沖擊錘2，護筒I的內(nèi)部設(shè)有可輸送混凝土的輸料管3，輸料管3與沖擊錘2的內(nèi)部管道5相連通，護筒I的內(nèi)部還設(shè)有穿過輸料管3的可升降的穿心錘4 ;沖擊錘2的下半部分為直徑大于或者等于護筒I外徑的尖錐體，尖錐體的尖端向下，上半部分為直徑小于護筒內(nèi)徑的圓柱體，與護筒底端焊接為一體，并在接合處以條狀鋼板焊接固定，沖擊錘的內(nèi)部設(shè)有一條豎向管道5并連通數(shù)條分支管道，豎向管道5與輸料管3相連通，穿心錘4的內(nèi)徑大于輸料管3的外徑并且外徑小于護筒I的內(nèi)徑，可以在護筒I中升降擊打沖擊錘3的頂面，實現(xiàn)沖擊錘2和護筒I的同步下沉。
[0015]圖2是本發(fā)明的混凝土樁的施工方法的一個實施例的工序圖，其包括下述步驟，首先，如圖2中a所示，將上述混凝土樁的施工裝置對準地基中的樁位；然后，如圖2中b所示，在護筒I中提升穿心錘4 一定高度后自由下落，擊打沖擊錘2的頂面，使沖擊錘2擠擴周圍土體并帶動護筒I下沉；然后，如圖2中c所示，反復(fù)進行上述錘擊沖孔操作，將護筒I沉入至設(shè)計深度；然后，如圖2中d所示，向輸料管3內(nèi)加壓輸送混凝土 6，混凝土 6注滿輸料管3和沖擊錘2內(nèi)部的管道5 ;然后,如圖2中e所不,一邊向輸料管3內(nèi)加壓輸送混凝土 6，一邊上提護筒1，混凝土 6在沖擊錘2的底部排出，注滿樁孔；然后，如圖2中f所示，持續(xù)進行上述輸送混凝土 6和上提護筒I操作，直至將護筒I提出地基表面，在樁孔中形成混凝土樁身6 ;最后，如圖2中g(shù)所示，在混凝土樁身6的中心位置，向下反插鋼筋籠7至設(shè)計深度，形成鋼筋混凝土樁身。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土樁的施工裝置，包括有護筒，輸料管，穿心錘，其特征是:護筒底端連接固定有沖擊錘，護筒的內(nèi)部設(shè)有可輸送混凝土的輸料管，輸料管與沖擊錘的內(nèi)部管道相連通，護筒的內(nèi)部還設(shè)有穿過輸料管的可升降的穿心錘；沖擊錘的下半部分為直徑大于或者等于護筒外徑的尖錐體，尖錐體的尖角向下，上半部分為直徑小于護筒內(nèi)徑的圓柱體，與護筒底端焊接或者鑄接或者用螺栓固定為一體，沖擊錘的內(nèi)部設(shè)有一條豎向管道并連通數(shù)條分支管道，豎向管道與輸料管相連通，穿心錘的內(nèi)徑大于輸料管的外徑并且外徑小于護筒的內(nèi)徑，可以在護筒中升降擊打沖擊錘的頂面，實現(xiàn)沖擊錘和護筒的同步下沉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土樁的施工裝置，其特征是:在護筒與沖擊錐體的接合處以條狀鋼板焊接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土樁的施工裝置，其特征是:沖擊錘內(nèi)部的數(shù)條分支管道的出口設(shè)在沖擊錘的尖錐體部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土樁的施工裝置，其特征是:護筒的內(nèi)部填充有鋼纜繩或者膠墊或者粗細骨料等一種或幾種能夠緩解夯擊能量的填充物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土樁的施工裝置，其特征是:向輸料管中輸送混凝土?xí)r，混凝土在壓力下通過沖擊錘內(nèi)部的管道被排出沖擊錘外。
6.一種混凝土樁的施工方法，該方法采用上述權(quán)利要求1 一 6所述的混凝土樁的施工裝置，包括下述步驟: 1)將上述權(quán)利要求1一 6所述的混凝土樁的施工裝置對準地基中的樁位； 2)在護筒中提升穿心錘一定高度后自由下落，擊打沖擊錘的頂面，使沖擊錘擠擴周圍土體并帶動護筒下沉； 3)反復(fù)進行上述步驟2)的錘擊沖孔操作，將護筒沉入至設(shè)計深度； 4)向輸料管內(nèi)加壓輸送混凝土，混凝土注滿輸料管和沖擊錘內(nèi)部的管道； 5)—邊向輸料管內(nèi)加壓輸送混凝土，一邊上提護筒，混凝土在沖擊錘的底部排出，注滿樁孔； 6)持續(xù)進行上述步驟5)的輸送混凝土和上提護筒操作，直至將護筒提出地基表面，在樁孔中形成混凝土樁身； 7)根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，通過下述方法之一進行后續(xù)施工: ①用于樁基形式時，在混凝土樁身的中心位置，向下反壓或者反插鋼筋籠至設(shè)計深度； ②用于復(fù)合地基形式時，在樁頂表面鋪設(shè)砂石或者混凝土或者鋼筋混凝土墊層； ③用于復(fù)合地基形式時，在樁頂進行擴徑部的施工以增加樁頂面積，再鋪設(shè)砂石或者混凝土或者鋼筋混凝土墊層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于上述步驟2)中，上述穿心錘的重量，以及提升穿心錘的高度，是根據(jù)土質(zhì)和沖擊能量的要求確定的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土樁的施工方法，其特征在于上述步驟4)中，上述向輸料管內(nèi)加壓輸送的混凝土，可以用水泥或者碎石或者砂或者粉煤灰或者粗細骨料中的一種或幾種拌合的混合料來替代。
【文檔編號】E02D7/28GK104153355SQ201410358305
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】王繼忠 申請人:王繼忠