專利名稱：一種外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，主要應(yīng)用于建筑物的基礎(chǔ)和大型設(shè)備基礎(chǔ)，鋼管樁它支撐著建筑物以及各種設(shè)備基礎(chǔ)的荷重，使建筑物、構(gòu)筑物造得更高，所以該樁的入土深度和樁的直徑直接影響到該樁的承載力。
背景技術(shù)：
目前預(yù)應(yīng)力鋼管樁、方樁的沉樁方法多數(shù)采用錘擊樁法和靜壓樁法，其次是取土壓入法還有鉆孔灌注樁法。I、錘擊樁法當(dāng)樁直徑較大，周邊居民少時(shí)可采用錘擊法，錘擊法噪音很大，錘擊時(shí)又能產(chǎn)生大量黑煙，振動(dòng)也很大，是一種高污染的沉樁方法，很多城市中心已禁止使用。 2、靜壓樁法靜壓樁法是利用設(shè)備自重把樁壓入土中的一種方法，但由于設(shè)備自重大，對場地要求高，壓入力也有限，目前國內(nèi)最大的靜壓樁機(jī)為800T，單樁承載力超過600T就無法把樁壓入，故25層以上房屋也只能采用鉆孔灌注樁。以上兩種沉樁方法存在著一種無法解決的問題，大量的樁打(壓)入土中，使土體向外膨脹，大量擠土影響周邊的建筑物、道路、地鐵、隧道和管線等，都能產(chǎn)生裂縫、位移等現(xiàn)象，所以在城市中心及地鐵邊、隧道旁和建筑物密集區(qū)都不能打(壓)入預(yù)應(yīng)力離心管樁(方樁)，也只能改用鉆孔灌注樁法。3、鉆孔取土壓入法即先用取土設(shè)備在原地上鉆一個(gè)孔，再把壓樁機(jī)把樁壓入，這種方法在北方地區(qū)可以采用，因?yàn)橥林泻枯^小，孔可以形成，但在南方及長三角地區(qū)土中含水量較高，孔無法形成，樁就無法打(壓)入，另外樁也容易偏位，其次樁較長時(shí)，鉆孔取土就更難進(jìn)行，目前國內(nèi)最深取土設(shè)備也只能到30米左右。4、另一種樁基礎(chǔ)就是鉆孔灌注樁法，這種沉樁方法是一種無擠土沉樁方法，目前一些超深超大的樁都用此方法，此方法是利用沖水鉆孔，泥漿護(hù)壁到深度后進(jìn)行一清，然后把預(yù)制好的鋼筋籠放入孔中，再把導(dǎo)管放入籠中進(jìn)行二清，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行灌注混凝土，鉆孔灌注樁具有造價(jià)高、工期長、質(zhì)量又難以控制，并且在鉆孔過程中產(chǎn)生大量的泥漿，泥漿處置很難，施工現(xiàn)場污染嚴(yán)重，大量的泥漿都處置在河里、湖里、海里、下水道和小河浜都被堵塞，政府每年清理下水道和河浜泥漿費(fèi)用巨大，同時(shí)對環(huán)境造成了極大的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了以上多種沉樁方法的不足，在市中心房屋密集區(qū)域、地鐵邊、隧道邊都可沉超大和超深的鋼管樁。本發(fā)明是一種在主機(jī)的導(dǎo)桿上分別安裝壓樁裝置和動(dòng)力頭，壓樁裝置和動(dòng)力頭在導(dǎo)桿的兩個(gè)面上，動(dòng)力頭通過鉆桿邊攪土邊噴氣噴漿，然后轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿通過壓樁裝置實(shí)現(xiàn)壓樁的沉樁方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，包括主機(jī)、垂直安裝在主機(jī)上的導(dǎo)桿、動(dòng)力頭、壓樁裝置，所述的主機(jī)為步履式或履帶式，所述的主機(jī)上還設(shè)置有卷揚(yáng)機(jī)，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置設(shè)置在導(dǎo)桿上，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置分別設(shè)置在導(dǎo)桿的兩個(gè)垂直面上，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置通過導(dǎo)軌懸掛在導(dǎo)桿上，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置可以通過導(dǎo)軌在導(dǎo)桿上滑動(dòng)，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置上端分別連接鋼絲繩，所述的鋼絲繩通過導(dǎo)桿頂部的滑輪與卷揚(yáng)機(jī)相連接。所述的動(dòng)力頭下端連接有鉆桿，所述的鉆桿底部連接有帶翼鉆桿，帶翼鉆桿下端安裝有鉆頭，所述的帶翼鉆桿與鉆桿連接處設(shè)置有穩(wěn)固座，所述的穩(wěn)固座安裝在導(dǎo)軌上。所述的壓樁裝置底部安裝有軋頭，所述的軋頭上在導(dǎo)桿一側(cè)設(shè)置有滑輪，所述的滑輪上套有鋼絲繩，所述的鋼絲繩穿過導(dǎo)桿底部的滑輪與卷揚(yáng)機(jī)相連接，所述的軋頭底部軋準(zhǔn)鋼管樁。
本發(fā)明還提供了一種外攪鋼管樁沉樁裝置的沉樁方法，其步驟為步驟一、主機(jī)就位將主機(jī)移動(dòng)至沉樁位置；步驟二、樁位復(fù)核用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在不同的兩個(gè)角度控制點(diǎn)上復(fù)測樁位是否正確；步驟三、通過動(dòng)力頭帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)帶翼鉆桿和鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng),邊攪土邊噴氣噴水，將帶翼鉆桿下鉆至標(biāo)高后，停止下鉆；步驟四、邊噴射帶有有添加劑的水泥漿邊提鉆桿，通過卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力頭上端的鋼絲繩，帶動(dòng)動(dòng)力頭和鉆桿往上提；步驟五、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿90°到另一方向，拉起第一節(jié)鋼管樁伸進(jìn)壓樁軋頭；步驟六、再用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)不同方向校正導(dǎo)桿垂直度和樁的垂直度，確認(rèn)鋼管樁是否在步驟三鉆桿下鉆的位置；步驟七、通過卷揚(yáng)機(jī)反拉軋頭上的滑輪，使得壓樁裝置往下壓樁，將第一節(jié)鋼管樁壓至地面；步驟八、通過卷揚(yáng)機(jī)提起壓樁裝置，拉起第二節(jié)鋼管樁伸進(jìn)壓樁軋頭，下端對準(zhǔn)第一節(jié)樁的上端；步驟九、用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在不同方向校正樁的垂直度，開始焊接，符合標(biāo)準(zhǔn)后把樁壓至地面，第三節(jié)鋼管樁，第四節(jié)鋼管樁用同樣方式處理；步驟十、按上送樁器，把樁壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后把樁機(jī)移至其他樁位；繼續(xù)以上過程。所述的步驟三中鉆頭攪土的直徑比鋼管樁、方樁的直徑大10-80cm。本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)勢和有益效果I、具有低成本、高效益、低噪音、無振動(dòng)、無泥漿、無污染的優(yōu)勢。2、通過邊噴氣邊噴水邊沉樁，噴氣和噴水能使土質(zhì)變松，導(dǎo)桿旋轉(zhuǎn)90度即可壓樁，方便了施工，保證了質(zhì)量，保證了安全。3、通過一邊噴氣一邊攪土一邊壓樁，實(shí)現(xiàn)了無擠土，確保了在城市密集地區(qū)沉超大超深的樁，填補(bǔ)了國內(nèi)的空白。


圖I是本發(fā)明外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法攪土?xí)r的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法壓樁時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法的導(dǎo)桿處剖視圖。其中1-主機(jī)；2_鋼管樁；3、9_滑輪；4-軋頭；5_壓樁裝置；6、10、16-鋼絲繩；7-導(dǎo)桿；8_卷揚(yáng)機(jī)；11_鉆頭；12-帶翼鉆桿；13-穩(wěn)固座；14_鉆桿；15-動(dòng)力頭；17-導(dǎo)軌。
具體實(shí)施例方式如圖1-3所示，一種外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，包括主機(jī)I、垂直安裝在主機(jī)I上的導(dǎo)桿7、動(dòng)力頭15、壓樁裝置5，所述的主機(jī)I為步履式 或履帶式，所述的主機(jī)I上還設(shè)置有卷揚(yáng)機(jī)8，所述的動(dòng)力頭15和壓樁裝置5設(shè)置在導(dǎo)桿7上，所述的動(dòng)力頭15和壓樁裝置5分別設(shè)置在導(dǎo)桿7的兩個(gè)垂直面上，所述的動(dòng)力頭15和壓樁裝置5通過導(dǎo)軌17懸掛在導(dǎo)桿7上，所述的動(dòng)力頭15和壓樁裝置5可以通過導(dǎo)軌17在導(dǎo)桿7上滑動(dòng)，所述的動(dòng)力頭15和壓樁裝置5上端分別連接鋼絲繩16、6，所述的鋼絲繩16、6通過導(dǎo)桿7頂部的滑輪與卷揚(yáng)機(jī)8相連接。所述的動(dòng)力頭15下端連接有鉆桿14，所述的鉆桿14底部連接有帶翼鉆桿12，帶翼鉆桿12下端安裝有鉆頭11，所述的帶翼鉆桿12與鉆桿14連接處設(shè)置有穩(wěn)固座13，所述的穩(wěn)固座13安裝在導(dǎo)軌17上。所述的壓樁裝置5底部安裝有軋頭4，所述壓樁裝置5上在導(dǎo)桿7 —側(cè)設(shè)置有滑輪3，所述的滑輪3上套有鋼絲繩10，所述的鋼絲繩10穿過導(dǎo)桿7底部的滑輪9與卷揚(yáng)機(jī)8相連接，所述的軋頭4底部套有鋼管樁2。本發(fā)明還提供了一種外攪鋼管樁沉樁裝置沉樁方法，其步驟為步驟一、主機(jī)就位將主機(jī)移動(dòng)至沉樁位置；步驟二、樁位復(fù)核用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在不同的兩個(gè)角度控制點(diǎn)上復(fù)測樁位是否正確；步驟三、通過動(dòng)力頭帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)帶翼鉆桿和鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，邊攪土邊噴氣噴水，將帶翼鉆桿下鉆至標(biāo)高后，停止下鉆；步驟四、邊噴射帶有有添加劑的水泥漿邊提鉆桿，通過卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力頭上端的鋼絲繩，帶動(dòng)動(dòng)力頭和鉆桿往上提；步驟五、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿90°到另一方向，拉起第一節(jié)鋼管樁伸進(jìn)壓樁軋頭；步驟六、再用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)不同方向校正導(dǎo)桿垂直度和樁的垂直度，確認(rèn)鋼管樁是否在步驟三鉆桿下鉆的位置；步驟七、通過卷揚(yáng)機(jī)反拉軋頭上的滑輪，使得壓樁裝置往下壓樁，將第一節(jié)鋼管樁壓至地面；步驟八、通過卷揚(yáng)機(jī)提起壓樁裝置，拉起第二節(jié)鋼管樁伸進(jìn)壓樁軋頭，下端對準(zhǔn)第一節(jié)樁的上端；步驟九、用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在不同方向校正樁的垂直度，開始焊接，符合標(biāo)準(zhǔn)后把樁壓至地面，第三節(jié)鋼管樁，第四節(jié)鋼管樁用同樣方式處理；步驟十、按上送樁器，把樁壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后把樁機(jī)移至其他樁位；繼續(xù)以上過程。所述的步驟三中鉆頭攪土的直徑比鋼管樁、方樁的直徑大10-80cm。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。·
權(quán)利要求
1.外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，包括主機(jī)、垂直安裝在主機(jī)上的導(dǎo)桿、動(dòng)力頭、壓樁裝置，所述的主機(jī)為步履式或履帶式，其特征在于所述的主機(jī)上還設(shè)置有卷揚(yáng)機(jī)，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置通過導(dǎo)軌懸掛在導(dǎo)桿上，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置通過導(dǎo)軌設(shè)置在導(dǎo)桿上，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置可以通過導(dǎo)軌在導(dǎo)桿上滑動(dòng)，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置上端分別連接鋼絲繩，所述的鋼絲繩通過導(dǎo)桿頂部的滑輪與卷揚(yáng)機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，其特征是所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置分別設(shè)置在導(dǎo)桿的兩個(gè)垂直面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，其特征是所述的動(dòng)力頭下端連接有鉆桿，所述的鉆桿底部連接有帶翼鉆桿，帶翼鉆桿下端安裝有鉆頭，所述的帶翼鉆桿與鉆桿連接處設(shè)置有穩(wěn)固座，所述的穩(wěn)固座安裝在導(dǎo)軌上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，其特征是所述的鋼管樁為鋼制材料制成。
5.一種外攪鋼管樁的沉樁裝置及其沉樁方法，其步驟為 步驟一、主機(jī)就位將主機(jī)移動(dòng)至沉樁位置； 步驟二、樁位復(fù)核用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在不同的兩個(gè)角度控制點(diǎn)上復(fù)測樁位是否正確；步驟三、通過動(dòng)力頭帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)帶翼鉆桿和鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，邊攪土邊噴氣噴水，將帶翼鉆桿下鉆至標(biāo)高后，停止下鉆； 步驟四、邊噴射帶有有添加劑的水泥漿邊提鉆桿，通過卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力頭上端的鋼絲繩，帶動(dòng)動(dòng)力頭和鉆桿往上提； 步驟五、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿90°到另一方向，拉起第一節(jié)鋼管樁伸進(jìn)壓樁軋頭； 步驟六、再用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)不同方向校正導(dǎo)桿垂直度和樁的垂直度，確認(rèn)鋼管樁是否在步驟三鉆桿下鉆的位置； 步驟七、通過卷揚(yáng)機(jī)反拉軋頭上的滑輪，使得壓樁裝置往下壓樁，將第一節(jié)鋼管樁壓至地面； 步驟八、通過卷揚(yáng)機(jī)提起壓樁裝置，拉起第二節(jié)鋼管樁伸進(jìn)壓樁軋頭，下端對準(zhǔn)第一節(jié)粧的上端； 步驟九、用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在不同方向校正樁的垂直度，開始焊接，符合標(biāo)準(zhǔn)后把樁壓至地面，第三節(jié)鋼管樁，第四節(jié)鋼管樁用同樣方式處理； 步驟十、按上送樁器，把樁壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后把樁機(jī)移至其他樁位；繼續(xù)以上過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種外攪鋼管樁沉樁裝置的沉樁方法，其特征是所述的步驟三中鉆頭攪土的直徑比鋼管樁的直徑大10-80cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，包括主機(jī)、垂直安裝在主機(jī)上的導(dǎo)桿、動(dòng)力頭、壓樁裝置，所述的主機(jī)上還設(shè)置有卷揚(yáng)機(jī)，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置設(shè)置在導(dǎo)桿上，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置分別設(shè)置在導(dǎo)桿的兩個(gè)垂直面上，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置通過導(dǎo)軌懸掛在導(dǎo)桿上，所述的動(dòng)力頭和壓樁裝置上端分別連接鋼絲繩，所述的鋼絲繩通過導(dǎo)桿頂部的滑輪與卷揚(yáng)機(jī)相連接，所述的動(dòng)力頭下端連接有鉆桿，所述的鉆桿底部連接有帶翼鉆桿，所述的帶翼鉆桿下端安裝有鉆頭，所述的壓樁裝置底部安裝有軋頭，所述的軋頭底部套有鋼管樁，本發(fā)明還提供了一種外攪鋼管樁沉樁裝置及其沉樁方法，其步驟為通過動(dòng)力頭帶動(dòng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)攪土，提起鉆頭，通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿，將壓樁裝置旋轉(zhuǎn)至攪土上方，實(shí)施壓樁。本發(fā)明具有低成本、高效益、低噪音、無振動(dòng)、無泥漿、無污染、操作流程簡單、節(jié)約工作時(shí)間的優(yōu)勢。
文檔編號(hào)E02D7/20GK102953381SQ20111023682
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者謝曉東, 盧壽根 申請人:上海城地建設(shè)發(fā)展有限公司