樁機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)以及采用該樁機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)的基坑圍護(hù)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粧機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)以及采用該粧機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)的基坑圍護(hù)工藝，主要適用于對周邊環(huán)境影響控制要求較高的城市或現(xiàn)有建筑物附近等場地的施工，屬于建筑基礎(chǔ)工程及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]基坑圍護(hù)體系，是一個土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)相互共同作用的有機(jī)體，由于周圍建筑物及地下管道等因素的制約，對支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性有了更高的要求；不僅要能保證基坑的穩(wěn)定性及坑內(nèi)作業(yè)的安全、方便，而且要使坑底和坑外的土體位移控制在一定范圍內(nèi)，確保鄰近建筑物及市政設(shè)施正常使用。
[0003]基坑在開挖過程中必然引起周圍土體的變形，對周圍建(構(gòu))筑物和地下管線產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的將危及其正常使用或安全，為了避免這種情況在深基設(shè)計和坑施工中會增加圍護(hù)護(hù)系統(tǒng)來穩(wěn)定基坑安全，目前主要有三種形式:
1、鋼筋混凝土灌注粧目前被廣泛的應(yīng)用于深基坑，灌注粧只能擋土不能止水，在設(shè)計和施工中必須在基坑外側(cè)設(shè)置止水?dāng)嚢杌?，但攪拌粧質(zhì)量很難控制，一旦發(fā)生基坑滲漏極難處理，且灌注粧在施工中有大量的廢棄泥漿產(chǎn)生，造成極大的環(huán)境污染，且施工周期長、施工現(xiàn)場臟亂差，不利于文明施工。
[0004]2、SMW工法是上世紀(jì)末引進(jìn)的新型施工工藝，造價略低于灌注粧，施工周期短無泥漿產(chǎn)生；施工需要大型機(jī)械配套，安全隱患較大，后期拔除粧體內(nèi)加勁型材需要足夠施工道路且周期長，遇狹小場地?zé)o法施工。
[0005]3、拉森鋼板粧屬于柔性圍護(hù)，目前只應(yīng)用于小型基坑施工速度快、環(huán)保，但造價尚O
[0006]隨著社會的發(fā)展及需要，基坑開挖的面積和深度越來越大，傳統(tǒng)的圍護(hù)工藝已經(jīng)很難滿足要求，設(shè)計一套新型、安全、環(huán)保、施工快、造價低的基坑圍護(hù)工藝以及施工設(shè)備成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種粧機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)以及采用該粧機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)的基坑圍護(hù)工藝，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中的粧機(jī)施工速度慢、狹窄場地施工困難、施工安全隱患大以及環(huán)境污染等問題。
[0008]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種粧機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)，包括起吊設(shè)備、掘進(jìn)設(shè)備和液壓壓入設(shè)備；在所述掘進(jìn)設(shè)備的本體的外側(cè)設(shè)有至少兩條軌道，所述軌道與鋼管粧內(nèi)壁設(shè)置的軌道槽配合滑動連接，所述起吊設(shè)備牽引該掘進(jìn)設(shè)備在鋼管粧內(nèi)部沿軌道槽上下移動；所述掘進(jìn)設(shè)備包括內(nèi)脹緊鎖緊裝置和掘進(jìn)裝置，通過所述內(nèi)脹緊鎖緊裝置控制所述掘進(jìn)設(shè)備與所述鋼管粧的內(nèi)壁呈“緊密連接“非連接”狀態(tài)間切換；所述掘進(jìn)裝置設(shè)置于所述掘進(jìn)設(shè)備的本體內(nèi)部，所述掘進(jìn)裝置包括動力裝置和變徑掘進(jìn)刀頭裝置，所述動力裝置與變徑掘進(jìn)刀頭裝置通過傳動軸傳動連接；所述液壓壓入設(shè)備包括夾緊裝置和和豎向加壓油缸裝置，所述夾緊裝置與所述鋼管粧夾緊連接，所述豎向加壓油缸裝置控制所述鋼管粧縱向移動。本發(fā)明通過掘進(jìn)設(shè)備的本體設(shè)置軌道結(jié)構(gòu)與鋼管粧內(nèi)部的軌道槽配合滑動連接，當(dāng)掘進(jìn)裝置的變徑掘進(jìn)刀頭裝置收縮狀態(tài)時，可將掘進(jìn)設(shè)備沿軌道槽下放至鋼管粧底部，再通過內(nèi)脹緊鎖緊裝置將掘進(jìn)設(shè)備固定于鋼管粧底部，并控制變徑掘進(jìn)刀頭裝置打開狀態(tài)以進(jìn)行切削土壤工作，通過液壓壓入設(shè)備將鋼管粧以及掘進(jìn)設(shè)備隨鋼管粧底部土壤的松動將其整體壓入至預(yù)定標(biāo)高，在吊離掘進(jìn)設(shè)備時，通過變徑掘進(jìn)刀頭裝置的變徑功能，將掘進(jìn)裝置的變徑掘進(jìn)刀頭裝置控制為收縮狀態(tài)即可從鋼管粧內(nèi)部吊離；通過在鋼管粧內(nèi)置掘進(jìn)設(shè)備，改變了現(xiàn)有技術(shù)中動力裝置在鋼管粧頂部且通過連接桿控制鋼管粧底部的掘進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)，也解決了現(xiàn)有技術(shù)的粧機(jī)必須采用大型粧機(jī)設(shè)備才足以支撐整體結(jié)構(gòu)的問題，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性等都具有較大的改觀。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述內(nèi)脹緊鎖緊裝置包括提升架、收縮臂和連桿，所述提升架的上端通過鋼絲繩與所述起吊設(shè)備連接，所述提升架為“η”型結(jié)構(gòu)，且其兩端部分別向所述提升架的中心線方向傾斜，所述提升架與連桿的一端通過收縮臂鉸接連接，所述連桿的另一端與所述掘進(jìn)設(shè)備的本體鉸接連接，在所述連桿的上端設(shè)有摩阻裝置。內(nèi)脹緊鎖緊裝置采用提升架、收縮臂和連桿的結(jié)構(gòu)組合方式，將該裝置的設(shè)計與掘進(jìn)設(shè)備整體的起吊分離功能相結(jié)合，一方面避免了掘進(jìn)設(shè)備在鋼管粧內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜而影響掘進(jìn)阻力的問題，另一方面通過該結(jié)構(gòu)將掘進(jìn)設(shè)備的下放和起吊過程同步控制，加強(qiáng)了產(chǎn)品的自動化控制功能，且直接采用提升架的自重控制摩阻裝置與鋼管粧內(nèi)壁“緊密連接“非連接”狀態(tài)間的切換，無需采用其它動力控制，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述變徑掘進(jìn)刀頭裝置包括刀頭和聯(lián)軸器，所述刀頭通過從動軸與聯(lián)軸器連接，所述傳動軸通過聯(lián)軸器將扭矩傳遞給從動軸，使從動軸旋轉(zhuǎn)帶動刀頭作回轉(zhuǎn)曲線運動，在刀頭的靠近傳動軸端設(shè)有與傳動軸外側(cè)面配合的弧形突出部分，所述弧形突出部分在刀頭打開狀態(tài)下與傳動軸配合連接。采用該種結(jié)構(gòu)的變徑掘進(jìn)刀頭裝置，改變了現(xiàn)有技術(shù)中采用折疊方式進(jìn)行刀頭變徑的方式，增強(qiáng)了刀頭的穩(wěn)定性以及使用壽命O
[0011]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述掘進(jìn)裝置還包括排土刀頭裝置，所述排土刀頭裝置設(shè)置于所述動力裝置的上端，且通過傳動軸與所述動力裝置傳動連接。利用排土刀頭裝置將掘進(jìn)設(shè)備上方土體擾動，在起吊分離掘進(jìn)設(shè)備時起輔助作用。
[0012]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述液壓壓入設(shè)備的夾緊裝置包括鋼管抱箍和夾緊油缸，所述鋼管抱箍在夾緊油缸的驅(qū)動下可夾緊鋼管粧。采用該種結(jié)構(gòu)的液壓壓入設(shè)備能更好的保證鋼管粧的夾緊工作，防止由于鋼管粧脫離夾緊裝置而產(chǎn)生安全事故。
[0013]一種該粧機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)的基坑圍護(hù)方法，包括如下步驟:
(I)施工前準(zhǔn)備:在鋼管粧內(nèi)壁設(shè)置軌道槽，在鋼管粧外壁設(shè)置止水企口，將需要施工的場地平整。
[0014](2)利用起吊設(shè)備將鋼管粧按指定粧位定位并對中。
[0015](3)將液壓壓入設(shè)備與鋼管粧安裝固定。
[0016](4)通過起吊設(shè)備將掘進(jìn)設(shè)備沿鋼管粧內(nèi)壁的軌道槽下放至鋼管粧底部并稍長于鋼管粧。
[0017]( 5 )通過內(nèi)脹緊鎖緊裝置控制掘進(jìn)設(shè)備與鋼管粧的內(nèi)壁呈“緊密連接”狀態(tài)，此時掘進(jìn)設(shè)備固定于鋼管粧的底部。
[0018](6)啟動掘進(jìn)設(shè)備的動力裝置，控制刀頭順時針旋轉(zhuǎn)打開以切削土體，同時液壓壓入設(shè)備向下施壓將鋼管粧壓入至預(yù)定標(biāo)高。
[0019](7)鋼管粧植入至預(yù)定標(biāo)高后，控制掘進(jìn)設(shè)備的刀頭逆時針旋轉(zhuǎn)，以將變徑掘進(jìn)鉆頭收縮至鋼管粧內(nèi)。
[0020](8)通過內(nèi)脹緊鎖緊裝置控制掘進(jìn)設(shè)備與鋼管粧的內(nèi)壁呈“非連接”狀態(tài)。
[0021](9)利用起吊設(shè)備將掘進(jìn)設(shè)備沿鋼管粧內(nèi)壁的軌道槽起吊分離。
[0022](10)利用起吊設(shè)備將標(biāo)準(zhǔn)型材工字鋼豎向垂直起吊，采用液壓壓入設(shè)備將標(biāo)準(zhǔn)型材工字鋼的一端對準(zhǔn)鋼管粧外壁的止水企口壓入至預(yù)定標(biāo)高。采用鋼管與標(biāo)準(zhǔn)型材工字鋼組合的形式徹底解決傳統(tǒng)圍護(hù)粧的泥漿污染問題。
[0023]進(jìn)一步地，本發(fā)明若所述內(nèi)脹緊鎖緊裝置如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)組成，在步驟
(5)中，通過起吊設(shè)備釋放對提升架的牽引，受提升架的自重壓力作用，連桿的上端向外側(cè)傾斜，磨阻裝置與鋼管粧的內(nèi)壁緊密連接；在步驟(8)中，通過起吊設(shè)備對提升架的牽引，連桿的上端向內(nèi)側(cè)傾斜，磨阻裝置與鋼管粧的內(nèi)壁呈非連接狀態(tài)。
[0024]作為優(yōu)化，本發(fā)明還包括排土刀頭，所述排土刀頭在步驟(6)- (9)中受動力裝置的傳動，一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0025]本發(fā)明采用了一種全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將掘進(jìn)設(shè)備內(nèi)置于鋼管粧底部，通過簡單的起吊設(shè)備即可滿足施工要求，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要大型機(jī)械配套的問題，采用液壓液入設(shè)備與掘進(jìn)設(shè)備相結(jié)合植粧的方式可實現(xiàn)低噪音、無廢氣排放的環(huán)保施工要求，無需大量施工用水，無泥漿外排，無需大型施工機(jī)械，無噪音、無污染物震動等優(yōu)點。并在鋼管粧外壁設(shè)置止水企口，實現(xiàn)了鋼管粧圍護(hù)工藝的要求，采用這種工藝后，為各種類型基坑的圍護(hù)提供了全新的設(shè)計和施工理念，保證了基坑施工的安全性和環(huán)保性。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝流程較為簡單，在提高施工速度的同時，提高了施工安全性，設(shè)備生產(chǎn)成本相對較低，經(jīng)現(xiàn)場試驗，采用該種粧機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)的基坑圍護(hù)效率明顯提高，本發(fā)明操作簡單，適合在建筑施工技術(shù)領(lǐng)域的推廣使用。且由于新工藝無噪音無震動、無污染不影響周邊建筑物的基礎(chǔ)，減小周邊環(huán)境應(yīng)變，相對于居民區(qū)商業(yè)圈等敏感環(huán)境更具優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是本發(fā)明的施工工藝流程結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3是本發(fā)明的掘進(jìn)設(shè)備無牽引力時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為本發(fā)明的掘進(jìn)設(shè)備設(shè)牽引力時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為本發(fā)明的變徑掘進(jìn)刀頭裝置的刀頭收縮狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖6為本發(fā)明的變徑掘進(jìn)刀頭裝置的刀頭展開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖7為本發(fā)明的鋼管粧與工字鋼連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖8為本發(fā)明的液壓壓入設(shè)備的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0035]參見圖1-圖8，本實施例包括起吊設(shè)備1、掘進(jìn)設(shè)備2和液壓壓入設(shè)備3。
[0036]在掘進(jìn)設(shè)備2的本體的外側(cè)設(shè)有兩條軌道21，該軌道21與鋼管粧4內(nèi)壁設(shè)置的軌道槽41配合滑動連接。
[0037]掘進(jìn)設(shè)備2包括內(nèi)