專利名稱：定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成基礎(chǔ)工程用樁的設(shè)備及其工法，特別是一種形成擠擴(kuò)支盤樁盤腔的擠擴(kuò)支盤設(shè)備及其施工方法。
背景技術(shù)：
目前，在工業(yè)和民用建筑、橋梁、高架路等施工中，常需要在樁孔的不同位置，通過(guò)成形機(jī)構(gòu)對(duì)樁孔周圍的土體施加側(cè)向擠壓力而在樁身側(cè)面形成盤型擴(kuò)大腔，可以沿樁身孔垂直方向設(shè)置多個(gè)這樣的盤型擴(kuò)大腔，在這種具有盤型擴(kuò)大腔的樁孔內(nèi)灌注砼后，形成的樁被稱為擠擴(kuò)支盤樁，相比與普通灌注，擠擴(kuò)支盤樁不但可以大幅度提高樁的承載力，而且能節(jié)約建筑材料50%左右，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。擠擴(kuò)支盤樁技術(shù)取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益， 但現(xiàn)有的擠擴(kuò)支盤設(shè)備在成盤作業(yè)時(shí)是按擠擴(kuò)——轉(zhuǎn)動(dòng)角度——再擠擴(kuò)的順序作業(yè)形成盤腔。由于土體只能有限度的被擠壓密實(shí)，1、這種作業(yè)在部分的土層中，無(wú)法擠擴(kuò)到設(shè)計(jì)的盤腔直徑；2、在對(duì)腔體土體擠擴(kuò)的同時(shí)產(chǎn)生剪切，形成大體積的孔底沉渣同時(shí)造成的縮徑現(xiàn)象，需要鉆機(jī)二次回鉆來(lái)解決加大了施工量；3、對(duì)腔體內(nèi)部土層產(chǎn)生擾動(dòng)，降低了擠密效果，對(duì)樁的承載力有一定影響；4、采用人推的方式轉(zhuǎn)動(dòng)角度具有不確定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種支盤成形工法及設(shè)備。此設(shè)備在樁孔中可以通過(guò)擠擴(kuò)土體，將此過(guò)程中油缸壓力和擠擴(kuò)臂位移兩個(gè)因素相結(jié)合，計(jì)算出做盤的合理擠擴(kuò)尺寸， 為設(shè)備操作人員提供應(yīng)該先旋切多少土體形成空腔，然后再擠擴(kuò)剩余土體形成盤腔的數(shù)字依據(jù)。具體來(lái)講就是對(duì)設(shè)備能夠擠密的土層進(jìn)行擠密，對(duì)超過(guò)設(shè)備擠密能力的土層首先將其切掉，旋切的土層尺寸和擠擴(kuò)的土層尺寸是設(shè)備通過(guò)擠擴(kuò)土體，將此過(guò)程中油缸壓力和擠擴(kuò)臂位移兩個(gè)因素相結(jié)合，計(jì)算所得的數(shù)據(jù)。這是構(gòu)成本發(fā)明“定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)”中 “定位” 二字的內(nèi)涵。本發(fā)明的設(shè)備已經(jīng)在寧波工程和天津工程做了實(shí)際使用。成盤作業(yè)時(shí)支臂按照計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行大于180°往返旋切上體到合理擠擴(kuò)的起始位——擠擴(kuò)——轉(zhuǎn)動(dòng)15°——再擠擴(kuò)——形成初步盤腔——最后支臂按照大于180°往返旋轉(zhuǎn)清理盤腔的工序。通過(guò)上述支盤機(jī)和工藝施工，可解決現(xiàn)有擠擴(kuò)支盤設(shè)備有時(shí)無(wú)法擠擴(kuò)到設(shè)計(jì)的盤徑、大體積的孔底沉渣和擠擴(kuò)縮徑問(wèn)題，適應(yīng)的土層更為廣泛，并且使作業(yè)完成的盤腔完整規(guī)則，可進(jìn)步提高樁的承載力。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的設(shè)備由機(jī)架、動(dòng)力頭、連接桿、擠擴(kuò)頭和控制面板五個(gè)部分組成(機(jī)架和動(dòng)力頭見圖1 ；連接桿和擠擴(kuò)頭見圖2 ；控制面板見圖幻。機(jī)架由平臺(tái)、立柱、 卷?yè)P(yáng)、回轉(zhuǎn)、支腿、油管卷盤、液壓系統(tǒng)組成；擠擴(kuò)頭由擠擴(kuò)臂、銷軸、切削齒、擠擴(kuò)油缸組成。 動(dòng)力頭安裝在機(jī)架立柱上，通過(guò)連接桿連接擠擴(kuò)頭。旋切作業(yè)時(shí)，人員操作控制面板相關(guān)按鈕使動(dòng)力頭通過(guò)連接桿帶動(dòng)擠擴(kuò)頭做大于180°往返轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)擠擴(kuò)油缸慢速打開擠擴(kuò)臂， 由切削齒切削土體，達(dá)到合理切削直徑后，再通過(guò)擠擴(kuò)油缸帶動(dòng)擠擴(kuò)工臂擠擴(kuò)土體，回收擠擴(kuò)工臂，然后動(dòng)力頭通過(guò)連接桿帶動(dòng)擠擴(kuò)頭做15°旋轉(zhuǎn)角度后，再擠擴(kuò)土體，重復(fù)上述作業(yè)，直至形成一個(gè)初步盤腔，然后動(dòng)力頭再通過(guò)連接桿帶動(dòng)擠擴(kuò)頭轉(zhuǎn)動(dòng)打開的擠擴(kuò)臂清理盤腔，最終形成一個(gè)完整并規(guī)則的盤腔。本發(fā)明有以下有益效果由于是先旋切部分土體，再擠擴(kuò)土體，此工法使支盤只對(duì)設(shè)備能夠擠密的土層進(jìn)行擠擴(kuò)，對(duì)超過(guò)設(shè)備擠擴(kuò)能力的土層首先進(jìn)行旋切，結(jié)果是適應(yīng)的土層更為廣泛。解決了以往擠擴(kuò)做盤設(shè)備有時(shí)達(dá)不到設(shè)計(jì)尺寸、擠擴(kuò)縮徑、大體積沉渣和擾動(dòng)土體的問(wèn)題。做出的盤腔完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求并且非常完整規(guī)則，能夠進(jìn)一步提高樁的承載力。


附圖1是本設(shè)備的機(jī)架和動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是本設(shè)備的連接桿和擠擴(kuò)頭結(jié)構(gòu)示意圖附圖3是本設(shè)備的操作面板及顯示屏幕示意圖
具體實(shí)施例方式安裝在機(jī)架立柱上的動(dòng)力頭通過(guò)連接桿1連接擠擴(kuò)頭上油缸2，上擠擴(kuò)油缸2的上活塞桿3通過(guò)銷軸4連接上工臂5，上工臂5通過(guò)銷軸6連接下工臂8，下工臂8通過(guò)銷軸9連接下活塞桿10，下活塞桿10與下擠擴(kuò)油缸連接，切削齒7分部在上工臂5和下工臂 8上。本設(shè)備是這樣工作的在旋切時(shí)，上擠擴(kuò)油缸2推動(dòng)上活塞桿3向下帶動(dòng)上工臂5緩慢打開；下擠擴(kuò)油缸 11推動(dòng)下活塞桿10向上帶動(dòng)下工臂8緩慢打開，動(dòng)力頭通過(guò)連接桿帶動(dòng)逐漸打開支臂的擠擴(kuò)頭進(jìn)行大于180°往返旋轉(zhuǎn)，切削齒7切削土體。在擠擴(kuò)時(shí)，上擠擴(kuò)油缸2進(jìn)一步推動(dòng)上活塞桿3向下帶動(dòng)上工臂5打開；下擠擴(kuò)油缸11進(jìn)一步推動(dòng)下活塞桿10向下帶動(dòng)下工臂8打開，上、下工臂擠擴(kuò)土體。清理盤腔時(shí)，動(dòng)力頭通過(guò)連接桿帶動(dòng)打開支臂的擠擴(kuò)頭進(jìn)行大于180°往返旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)，由機(jī)架、動(dòng)力頭、連接桿擠擴(kuò)頭和控制面板五個(gè)部分組成。機(jī)架由平臺(tái)、立柱、卷?yè)P(yáng)、回轉(zhuǎn)、支腿、油管卷盤、液壓系統(tǒng)組成；擠擴(kuò)頭由擠擴(kuò)臂、銷軸、 切削齒、擠擴(kuò)油缸組成。動(dòng)力頭安裝在機(jī)架立柱上，通過(guò)連接桿連接擠擴(kuò)頭。控制面板可實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)力頭大于180°往返旋轉(zhuǎn)、控制動(dòng)力頭15°轉(zhuǎn)動(dòng)、油位數(shù)據(jù)傳輸(即擠擴(kuò)尺寸)、 油壓數(shù)據(jù)傳輸(即擠擴(kuò)壓力)、反映電器狀態(tài)和數(shù)據(jù)計(jì)算與時(shí)間顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)，其特征在于可以通過(guò)擠擴(kuò)土體，將此過(guò)程中油缸壓力和擠擴(kuò)臂位移兩個(gè)因素相結(jié)合，判斷出做盤的合理擠擴(kuò)尺寸，為設(shè)備操作人員提供先旋切多少土體形成空腔，然后再擠擴(kuò)剩余土體形成盤腔的數(shù)字依據(jù)。旋切盤徑尺寸公式支臂張開尺寸-擠擴(kuò)尺寸(在一定的油缸壓力的條件時(shí))+支臂收回尺寸此公式的支臂張開尺寸和支臂收回尺寸，因設(shè)備型號(hào)不同而不同。此公式的在一定的油缸壓力的條件時(shí)，因設(shè)備型號(hào)不同而不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)，其特征在于成盤作業(yè)時(shí)支臂按照計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行支臂按照大于180°往返旋切土體到合理擠擴(kuò)的起始位(即旋切盤徑尺寸)——擠擴(kuò)——轉(zhuǎn)動(dòng)15°——再擠擴(kuò)——形成初步盤腔——最后支臂按照大于 180°往返旋轉(zhuǎn)清理盤腔，最終形成一個(gè)完整的盤腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)，其特征在于擠擴(kuò)油缸通過(guò)銷軸連接擠擴(kuò)臂，切削齒固定在擠擴(kuò)臂上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)，其特征在于數(shù)據(jù)計(jì)算與顯示內(nèi)容包括日期時(shí)間、盤徑尺寸、擠擴(kuò)壓力、擠擴(kuò)尺寸、擠擴(kuò)次數(shù)、旋切盤徑以及當(dāng)前完成盤的質(zhì)量評(píng)估，承盤質(zhì)量評(píng)估計(jì)的土層范圍粘土、粉土、粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂、礫砂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)，其特征在于通過(guò)擠擴(kuò)土體，計(jì)算得到當(dāng)前完成盤的質(zhì)量評(píng)估，這為操作人員在土質(zhì)過(guò)軟，原設(shè)計(jì)的盤數(shù)不能滿足設(shè)計(jì)承載要求時(shí)，可以通過(guò)增加支盤數(shù)量來(lái)確保樁的承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求提供了參考數(shù)據(jù)。承載力程度估計(jì)值公式((1-(擠擴(kuò)尺寸(在一定的油缸壓力的條件時(shí))_支臂收回尺寸)/ (支臂張開尺寸-支臂收回尺寸))+ (支臂打開尺寸(清理盤腔時(shí))/支臂張開尺寸)) X 100此公式的支臂張開尺寸和支臂收回尺寸，因設(shè)備型號(hào)不同而不同。此公式的在一定的油缸壓力的條件時(shí)，因設(shè)備型號(hào)不同而不同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種定位旋切擠擴(kuò)支盤機(jī)，屬于基礎(chǔ)工程用樁的設(shè)備及其工法，特別是一種形成擠擴(kuò)支盤樁的盤腔的擠擴(kuò)支盤設(shè)備及其施工方法。此設(shè)備在樁孔中通過(guò)擠擴(kuò)土體，將此過(guò)程中油缸壓力和擠擴(kuò)臂位移兩個(gè)因素相結(jié)合，判斷出做盤的合理擠擴(kuò)尺寸。成盤作業(yè)時(shí)支臂按照計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，首先往返旋切土體到合理擠擴(kuò)部位——擠擴(kuò)——轉(zhuǎn)動(dòng)角度——再擠擴(kuò)——形成初步盤腔——最后支臂再往返旋轉(zhuǎn)清理盤腔的工序。此工法使支盤適應(yīng)的土層更為廣泛。解決了以往擠擴(kuò)做盤設(shè)備有時(shí)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸、擠擴(kuò)縮徑、大體積沉渣和擾動(dòng)土體的問(wèn)題，做出的盤腔完全能達(dá)到設(shè)計(jì)要求并且完整規(guī)則，能夠進(jìn)一步提高樁的承載力。
文檔編號(hào)E02D5/48GK102561323SQ201010595458
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者韓榮 申請(qǐng)人:北京四維星科技有限責(zé)任公司