專利名稱：長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑工程領(lǐng)域地基基礎(chǔ)施工中的鋼筋混凝土成樁設(shè)備，具體是一種長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，尤其適用于通長(zhǎng)配筋的基礎(chǔ)樁、護(hù)坡樁、抗拔樁等。
背景技術(shù)：
目前，在工業(yè)與民用建筑工程的地基基礎(chǔ)施工中，利用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)、混凝土輸送泵以及混凝土輸送管等配套設(shè)施進(jìn)行的素混凝土樁或CFG樁施工的裝置已得到了廣泛的應(yīng)用。該裝置采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔，并利用長(zhǎng)螺旋鉆具的中心管將混凝土高壓泵入孔底，然后邊壓灌邊提升螺旋鉆具，連續(xù)作業(yè)成孔成樁一次完成。是近兒年來(lái)興起的一種無(wú)噪音，無(wú)泥漿污染，無(wú)震動(dòng)，科技含量高的環(huán)保型施工裝備。但由于該裝備成孔、成樁連貫完成，所形成的是素混凝土樁。人們?yōu)榱嗽跇扼w內(nèi)安置鋼筋籠使之作為樁基礎(chǔ)用，數(shù)年來(lái)做了大量的努力，早期人們利用置于鋼筋籠頂部的振動(dòng)裝置，從上施加壓力和振動(dòng)力將鋼筋籠插入灌成的素混凝土樁體中，但由于鋼筋籠本身的剛度并不高，尤其在長(zhǎng)度較大時(shí)(例如φ300～φ600mm樁，籠大于15米)，加上壓灌在樁孔內(nèi)的混凝土的阻力較大，在下沉鋼筋籠過(guò)程中，鋼筋籠在樁孔內(nèi)很容易產(chǎn)生嚴(yán)重的彎曲變形，且籠底鋼筋也很容易插入到樁孔壁面而形成“插壁”，造成很大的籠周摩阻力和籠底端阻力，使下沉鋼筋籠的工作無(wú)法正常進(jìn)行，即使下沉進(jìn)去了，也無(wú)法保證成樁的質(zhì)量，特別對(duì)于小直徑的鋼筋籠更是如此。當(dāng)鋼筋籠長(zhǎng)度超過(guò)10米時(shí)，很難甚至不可能將鋼筋籠下到設(shè)計(jì)的深度，更不可以下到更深的孔底。
為了克服上述缺點(diǎn)，近幾年來(lái)人們又改進(jìn)了下籠子的方法，例如ZL專利號(hào)為00264088.0的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種“長(zhǎng)螺旋干成孔壓灌混凝土樁鋼筋籠振動(dòng)送籠器”，其基本結(jié)構(gòu)是在振動(dòng)平臺(tái)的下面設(shè)置至少三個(gè)導(dǎo)向管固定接頭，每一導(dǎo)向管固定接頭通過(guò)銷軸各聯(lián)接有一根導(dǎo)向管。工作時(shí)導(dǎo)管的下端管口套在鋼筋籠的下端彎鉤上，在長(zhǎng)螺旋鉆具等設(shè)施成孔成樁連貫完成形成素混凝土基樁后，開(kāi)啟導(dǎo)向管穿插在鋼筋籠中間的振動(dòng)送籠器，利用導(dǎo)向管對(duì)鋼筋籠下端的振動(dòng)下拉力，將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設(shè)計(jì)深度，并在導(dǎo)向管的提升過(guò)程中振動(dòng)密實(shí)樁體混凝土，從而形成鋼筋混凝土樁。其送籠器的振動(dòng)源是一臺(tái)高頻振動(dòng)電機(jī)，功率約為3～6KW，可將直徑φ300～φ800mm，長(zhǎng)度大于9m的鋼筋籠送入樁體內(nèi)設(shè)計(jì)要求的深度。其缺點(diǎn)是三根導(dǎo)向管通過(guò)中間環(huán)狀連接，導(dǎo)向管與鋼筋籠等長(zhǎng)，增加了孔內(nèi)下鋼筋籠側(cè)摩阻力和籠端阻力。
另外由中國(guó)建筑科學(xué)研究院地基所申請(qǐng)的一項(xiàng)長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠工藝的發(fā)明專利，該發(fā)明中送籠器振動(dòng)源是——臺(tái)7.5～10KW的偏心振動(dòng)錘，導(dǎo)向管一根，用φ150甚至更小的φ75的加有導(dǎo)正環(huán)、導(dǎo)正塊的厚壁鋼管。鋼筋籠前端做成“V”字型且焊接牢固，在壓灌成素混凝土樁后，利用導(dǎo)向管對(duì)鋼筋籠卜端的振動(dòng)下推力將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設(shè)計(jì)深度，已為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，采用該裝置可完成設(shè)計(jì)φ600mm樁孔深25m下入鋼筋籠20m長(zhǎng)的業(yè)績(jī)。其缺點(diǎn)是振動(dòng)源采用一普通振動(dòng)錘，噪音大。鋼筋籠端焊接為“V”字型，加之箍筋纏繞、內(nèi)焊十字或井字橫向鋼筋以支持導(dǎo)向管，使籠端在下籠過(guò)程中變成了一個(gè)“活塞”，增加了下籠過(guò)程中的阻力。另外其導(dǎo)向管采用一根φ150普通鋼管或φ75厚壁加導(dǎo)正環(huán)的鋼管，其長(zhǎng)度較大時(shí)(如超過(guò)20m)，剛性較差易彎曲。
上述現(xiàn)有技術(shù)都存在送籠動(dòng)力源功率和重量偏小，噪音大，尤其在市區(qū)施工時(shí)有擾民現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的三導(dǎo)向管與鋼筋籠等長(zhǎng)導(dǎo)致孔內(nèi)下鋼筋籠側(cè)摩阻力和籠端阻力增加，單導(dǎo)向管使籠端在下籠過(guò)程中的“活塞”效應(yīng)及單導(dǎo)管剛性較差易彎曲，以及送籠動(dòng)力源功率和重量偏小、噪音大擾民的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案包括鋼筋籠、振動(dòng)裝置和芯管，芯管連接在振動(dòng)裝置的下側(cè)，鋼筋籠套在芯管外并與芯管連接，其特征在于所述的振動(dòng)裝置為大功率大重量的偏心振動(dòng)錘，在該偏心振動(dòng)錘的外側(cè)設(shè)有隔音消音裝置；所述的芯管為大剛度芯管，其下端短于鋼筋籠的下端，在鋼筋籠下部的環(huán)箍上連接有沿圓周均布的至少3個(gè)向軸心伸出并向上彎曲的鋼筋鉤，所述的芯管下口掛在上述的鋼筋鉤上；鋼筋籠的上端通過(guò)易拆卸的連接裝置與偏心振動(dòng)錘的下側(cè)連接。
所述的偏心振動(dòng)錘的下側(cè)和芯管的上端均設(shè)有法蘭盤并通過(guò)螺栓連接。
所述的易拆卸的連接裝置為帶有鋼絲卡子的鋼絲繩，該鋼絲繩穿過(guò)焊接在所述的偏心振動(dòng)錘下側(cè)邊緣的連接環(huán)以及鋼筋籠上端的雙箍，通過(guò)鋼絲卡子將其兩端緊固。
所述的芯管的下端比鋼筋籠的下端短0.5～1米。
在所述的偏心振動(dòng)錘的側(cè)面設(shè)有輔助牽引環(huán)。
所述的芯管是一根大剛度的厚壁無(wú)縫鋼管。
所述的隔音消音裝置LC隔音消音裝置。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于選用重量大、功率大的偏心振動(dòng)錘，可使鋼筋籠下的更深，下到孔底有保證。同時(shí)增加了隔音消音裝置降低了噪音，可在市區(qū)內(nèi)施工而不會(huì)擾民。帶動(dòng)鋼筋籠的芯管在工作時(shí)與鋼筋籠的下部有機(jī)地結(jié)合為一體，對(duì)鋼筋籠下部施以向下的拉力，從而克服了對(duì)鋼筋籠頂端施壓所易出現(xiàn)的彎曲變形等弊病，同時(shí)也克服了現(xiàn)有技術(shù)籠底的“活塞效應(yīng)”，減小了籠端阻力。同時(shí)借助于大芯管的剛度限制作用，也進(jìn)一步確保了鋼筋籠在起吊和下放過(guò)程中不會(huì)發(fā)生彎曲變形和“插壁”現(xiàn)象。這樣，在初灌成樁混凝土和易性較好時(shí)，利用鋼筋籠與芯管、振動(dòng)樁錘三者的自重及共同振動(dòng)，能使鋼筋籠順利沉入到樁體的設(shè)計(jì)深度，如需下到底也有保證，尤其對(duì)于要求通常配筋的基礎(chǔ)樁、基坑支護(hù)護(hù)坡樁、抗拔樁等，能滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。同時(shí)還由于采用專門的吊車起吊下籠裝置，節(jié)省了主機(jī)的成孔成樁時(shí)間，成樁效率跟現(xiàn)有技術(shù)比可提高一倍。有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)難以下到底的技術(shù)難題?？稍谑袇^(qū)施工，除用于局部配筋基礎(chǔ)樁施工，還可廣泛用于要求通長(zhǎng)配筋的基礎(chǔ)樁、基坑支護(hù)護(hù)坡樁、抗撥樁等的施工，尤其對(duì)于較大較長(zhǎng)樁(如φ600～800mm，長(zhǎng)25～30m)及地層復(fù)雜時(shí)(如有地下水、流砂、卵礫石甚至含漂石的地層)，更顯其優(yōu)勢(shì)，成樁效率大大提高，拓寬了長(zhǎng)螺旋壓灌混凝土后插鋼筋籠成鋼筋混凝土樁工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。
當(dāng)芯管邊振動(dòng)邊上提時(shí)，其芯管的下端管口自然與鋼筋籠的下部彎鉤脫離，芯管的振動(dòng)又進(jìn)一步加強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，從而確保了所成鋼筋混凝土灌注樁的質(zhì)量。能有效避免混凝土離析或斷樁造成的質(zhì)量事故。
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2中所示，本實(shí)用新型具有一臺(tái)大功率偏心振動(dòng)錘3作為振動(dòng)裝置，在其外側(cè)裝有IC隔音消音裝置2，其功率可選用10KW～60KW，其中振動(dòng)錘3可購(gòu)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品而得，偏心振動(dòng)錘3的頂部具有一吊環(huán)1，用于起吊整個(gè)裝置及其上的鋼筋籠。輔助牽引繩可系于振動(dòng)錘側(cè)牽引繩環(huán)5上，通過(guò)人操縱牽引繩來(lái)幫助保證裝置及鋼筋籠安放的垂直度。偏心振動(dòng)錘3的下側(cè)底座的法蘭盤通過(guò)聯(lián)結(jié)螺栓8與大剛度芯管11上端的法蘭盤聯(lián)結(jié)。在偏心振動(dòng)錘3的下部焊有鋼筋連接環(huán)6，鋼絲繩9和卡子10作為易拆卸裝置，鋼絲繩9穿過(guò)連接環(huán)6和鋼筋籠13上端的雙箍14，鋼絲繩長(zhǎng)度可調(diào)，用卡子10進(jìn)行鎖緊，通過(guò)鋼筋環(huán)6用至少2根鋼絲繩9起吊鋼筋籠13并定位。為保證起吊鋼筋籠13牢靠，受力的加勁圈采用雙箍14，雙箍14與鋼筋主筋焊接牢固?；\中大剛度芯管11下口掛在鋼筋籠13下部雙箍16上焊接的至少3個(gè)鋼筋鉤15上(一般為3～4個(gè))，從而使大剛度芯管11向下振動(dòng)時(shí)給鋼筋籠13的下部施以向下拉力，鋼筋籠13與大剛度芯管11之所以設(shè)計(jì)成圖示關(guān)系，主要是避免籠尖的“活塞效應(yīng)”。使鋼筋籠能順利下到設(shè)計(jì)深度。同時(shí)芯管的大剛度保證其振動(dòng)時(shí)不會(huì)彎曲變形，使鋼筋籠13導(dǎo)正下到位，同時(shí)芯管11還起振動(dòng)棒作用，避免孔內(nèi)混凝土離析或發(fā)生斷樁事故。
本實(shí)用新型工作時(shí)，在長(zhǎng)螺旋鉆具等配套設(shè)施成孔成樁連貫完成形成素混凝土樁后，先將長(zhǎng)螺旋鉆具迅速移離孔口，并快速將孔口工作面清理干凈。再利用專門的吊車起吊偏心振動(dòng)錘3連同大剛度芯管11，將其連同鋼筋籠13一起置于初成的素混凝土樁孔內(nèi)，利用自重下去后，開(kāi)偏心振動(dòng)錘3，利用大剛度芯管11的下端管口對(duì)鋼筋籠13下部鋼筋鉤15的振動(dòng)下拉力，將鋼筋籠13下入素混凝土樁內(nèi)設(shè)計(jì)的任何深度。最后繼續(xù)開(kāi)啟偏心振動(dòng)錘3，并起拔提升大剛度；芯管11，使其與鋼筋籠13脫離直至完全從素混凝土樁中抽出，在大剛度芯管11的提升過(guò)程中也振動(dòng)密實(shí)了所壓灌的素混凝土，從而形成質(zhì)量可靠的鋼筋混凝土樁。本實(shí)用新型特別適合于成樁直徑為φ300-φ800mm的基礎(chǔ)樁、基坑支護(hù)護(hù)坡樁、抗拔樁，利用前述現(xiàn)有技術(shù)不能下到底的樁，最大可將樁長(zhǎng)30m，樁徑φ800mm的樁的鋼筋籠下到底。尤其在含有地下水、流砂、卵礫石甚至漂石的地層，顯示出了比旋挖、沖擊鉆、正反循環(huán)鉆或人工挖孔均為優(yōu)越的性能，并實(shí)現(xiàn)了文明施工，降低了造價(jià)，縮短了工期。是一種優(yōu)越的綠色環(huán)保施工裝置。
權(quán)利要求1.一種長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，包括鋼筋籠、振動(dòng)裝置和芯管，芯管連接在振動(dòng)裝置的下側(cè)，鋼筋籠套在芯管外并與芯管連接，其特征在于所述的振動(dòng)裝置為大功率大重量的偏心振動(dòng)錘，在該偏心振動(dòng)錘的外側(cè)設(shè)有隔音消音裝置；所述的芯管為大剛度芯管，其下端短于鋼筋籠的下端，在鋼筋籠下部的環(huán)箍上連接有沿圓周均布的至少3個(gè)向軸心伸出并向上彎曲的鋼筋鉤，所述的芯管下口掛在上述的鋼筋鉤上；鋼筋籠的上端通過(guò)易拆卸的連接裝置與偏心振動(dòng)錘的下側(cè)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的偏心振動(dòng)錘的下側(cè)和芯管的上端均設(shè)有法蘭盤并通過(guò)螺栓連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的易拆卸的連接裝置為帶有鋼絲卡子的鋼絲繩，該鋼絲繩穿過(guò)焊接在所述的偏心振動(dòng)錘下側(cè)邊緣的連接環(huán)以及鋼筋籠上端的雙箍，通過(guò)鋼絲卡子將其兩端緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的芯管的下端比鋼筋籠的下端短0.5～1米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于在所述的偏心振動(dòng)錘的側(cè)面設(shè)有輔助牽引環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的芯管是一根大剛度的厚壁無(wú)縫鋼管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，其特征在于所述的隔音消音裝置LC隔音消音裝置。
專利摘要一種長(zhǎng)螺旋成孔壓灌混凝土成樁后插鋼筋籠及其輸送裝置，包括鋼筋籠、大功率大重量的偏心振動(dòng)錘和芯管，在偏心振動(dòng)錘的外側(cè)設(shè)有隔音消音裝置。芯管為大剛度芯管，其下端短于鋼筋籠的下端，在鋼筋籠下部的環(huán)箍上連接有沿圓周均布的至少3個(gè)向軸心伸出并向上彎曲的鋼筋鉤，所述的芯管下口掛在上述的鋼筋鉤上；鋼筋籠的上端通過(guò)易拆卸的連接裝置與偏心振動(dòng)錘的下側(cè)連接。本實(shí)用新型的偏心振動(dòng)錘，可保證使鋼筋籠下到孔底。隔音消音裝置降低了噪音，在市區(qū)內(nèi)施工而不會(huì)擾民。帶動(dòng)鋼筋籠的芯管在工作時(shí)對(duì)鋼筋籠下部施以向下的拉力，從而克服了對(duì)鋼筋籠頂端施壓易出現(xiàn)的彎曲變形等弊病，同時(shí)也克服了現(xiàn)有技術(shù)籠底的“活塞效應(yīng)”，減小了籠端阻力。
文檔編號(hào)E02D5/34GK2661770SQ200320103219
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者何世鳴, 陳正國(guó), 田震遠(yuǎn), 李江, 張明中, 王之軍, 周若臻, 王占省, 朱世平, 李長(zhǎng)生, 陳輝, 周與誠(chéng), 王樹(shù)軍 申請(qǐng)人:北京建材地質(zhì)工程公司, 中非地質(zhì)工程勘查研究院, 北京城建科技促進(jìn)會(huì)