專利名稱：一種多盤體灌注樁一次成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于建筑行業(yè)樁工機(jī)械及施工領(lǐng)域，涉及一種壓力注漿和振動(dòng)器內(nèi)置 式多盤體灌注樁一次成型裝置及其施工方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外在變截面樁或稱擠擴(kuò)肢盤樁、夯(壓)擴(kuò)樁、異型樁等方面已有許多成 熟技術(shù)設(shè)備和施工方法一是擠擴(kuò)型樁，有代表性的樁型如擠擴(kuò)肢盤樁采用鉆孔、專用擠擴(kuò) 器擴(kuò)孔、清底三機(jī)交叉使用，在很大程度上提高了灌注樁的承載力(抗拔力)問題，經(jīng)濟(jì)效 益明顯，是國(guó)內(nèi)比較前沿的樁型；但其存在三套設(shè)備交叉使用，成孔后反復(fù)擠擴(kuò)次數(shù)多，時(shí) 有塌孔，在飽和性粘土、軟土及干作業(yè)成孔的砂、礫土層中成樁率不理想，土層的適應(yīng)性受 到一定局限，含有大量泥漿排除和單樁工期長(zhǎng)等缺點(diǎn)；二是錘擊式夯擴(kuò)樁和靜壓式壓擴(kuò)樁 技術(shù)，只在端部設(shè)置一個(gè)擴(kuò)大盤，對(duì)設(shè)置深度及土層有較高要求，實(shí)用范圍較窄；三是人工 擴(kuò)孔或高壓水(含水泥漿或其他化學(xué)漿液)沖擴(kuò)式技術(shù)，采用成孔后人工挖擴(kuò)成盤或高壓 水沖擊切削成盤，其承載力難以提高，事倍功半；四是機(jī)械切削式，即將安裝在旋轉(zhuǎn)臂桿上 的切削刀具，在旋轉(zhuǎn)臂強(qiáng)力下，將周邊土體逐步切削出有一定高度和直徑的圓柱形盤體，這 種方法的承載力提高微?。晃迨潜茢D擴(kuò)樁，利用炸藥爆炸力擠擴(kuò)成大頭狀，其適用區(qū)域受 限且成形不易控制；六是國(guó)外沈普勒克斯樁(Simplex pile)和法蘭克樁(Franki pile), 類似國(guó)內(nèi)夯擴(kuò)樁，靠錘擊內(nèi)管強(qiáng)行擠出圓錐形樁鞋及填充物或靠圓柱形鋼錘自重自由落體 沖擊填充物直至樁端擴(kuò)大頭形成為止；七是日本久保田鐵工株式會(huì)專用擴(kuò)孔設(shè)備(可成多 節(jié)盤體)，采用鉆孔、旋轉(zhuǎn)式擠擴(kuò)孔和清底三機(jī)合一實(shí)施成為多盤體灌注樁，但其設(shè)備造價(jià) 高，適用土層范圍窄??；八是日本鋼纖維預(yù)制全螺紋樁，其樁身整體為螺紋結(jié)構(gòu)，便于增大 與土體摩擦面積，提高單樁承載力，但設(shè)備能耗太大，單樁承載力提高幅度不理想；九是國(guó) 內(nèi)發(fā)明的螺旋擠孔灌注樁，主要原理是用專門機(jī)具擠壓土體成螺紋狀，管內(nèi)泵送混凝土成 型，擴(kuò)大了樁側(cè)摩阻面積而提高樁承載力，且螺紋樁在適宜的土層中對(duì)樁承載力有所提高， 但在軟土中難以成形且效果并不明顯；十是自動(dòng)壓擴(kuò)器壓擴(kuò)樁技術(shù)，是申請(qǐng)人在2006年發(fā) 明的與靜力樁機(jī)配合使用的可實(shí)現(xiàn)樁身多個(gè)擴(kuò)大盤的本裝置，因?qū)俪凉芄嘧额愋?，軟?土層中也不能完全避免因超孔隙水壓力造成的樁身縮頸、頂托通病，而且樁長(zhǎng)才20米，施 工方法是從底端開始擴(kuò)盤，如實(shí)施多個(gè)擴(kuò)大盤體則不能安放鋼筋籠，成為素混凝土多盤體 樁，其應(yīng)用范圍受限，且在軟弱土層中間沒有適宜夾層時(shí)單樁承載力難達(dá)預(yù)期。綜上所述，軟土地區(qū)樁基安全性和經(jīng)濟(jì)性是個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，一般小于20層左右建筑 物在軟土中應(yīng)用PHC管樁較多，但PHC管樁其金屬焊接接頭及空心截面剛度先天性不足，其 耐久性和抗震性也有待完善，在高層中使用單柱承臺(tái)樁數(shù)多，基礎(chǔ)體積過大，基礎(chǔ)部分造價(jià) 升高，性價(jià)比趨弱勢(shì)地位；大直徑深長(zhǎng)鉆孔灌注樁采用泥漿護(hù)壁成孔，泥漿制作要求較高， 泥漿排除量很大，特別是施工中地下水資源消耗和污染較嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)文明衛(wèi)生差，遇地下流 動(dòng)水甚至動(dòng)壓水時(shí)，成孔困難，適用范圍也成在一定局限性，且直桿灌注樁的承載力由于樁 的臨界深度和樁尺寸效應(yīng)等先天性缺陷不可能有質(zhì)的突破。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種壓力注漿和內(nèi)置 振動(dòng)器式多盤體灌注樁裝置及施工方法，有效地解決目前軟土中無較硬夾層時(shí)單樁承載力 包括抗拔力、抗震性能很難提高的技術(shù)難題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型裝置的主體結(jié)構(gòu)由樁身結(jié)構(gòu)體、高壓注漿系統(tǒng)和 擴(kuò)盤系統(tǒng)三部分組成；樁身結(jié)構(gòu)體包括內(nèi)結(jié)構(gòu)A體、內(nèi)結(jié)構(gòu)B體、外結(jié)構(gòu)體、弧形板、支撐梁、 對(duì)接承臺(tái)、振動(dòng)器、振動(dòng)器固定座、振動(dòng)器固定卡、電源線、冷卻水進(jìn)出水管、法蘭、法蘭連接 螺栓、振動(dòng)阻尼墊和連接螺釘；內(nèi)結(jié)構(gòu)A體、內(nèi)結(jié)構(gòu)B體為圓形管狀或矩形空心狀，沿y軸向 環(huán)形均布至少二條以上與內(nèi)結(jié)構(gòu)體等長(zhǎng)尺寸的矩型支撐梁，二條以上與內(nèi)結(jié)構(gòu)體等長(zhǎng)尺寸 的對(duì)接承臺(tái)，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體和內(nèi)結(jié)構(gòu)B體的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)基本一致，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體為基本節(jié)， 頂端設(shè)有法蘭，不設(shè)法蘭的下端為對(duì)接倉、高壓噴漿系統(tǒng)和擴(kuò)盤系統(tǒng)的安裝基體，設(shè)有基準(zhǔn) 長(zhǎng)度；內(nèi)結(jié)構(gòu)B體上下端均設(shè)有法蘭，便于其它節(jié)對(duì)接或拆卸，滿足不同樁基深度和運(yùn)輸要 求的活動(dòng)節(jié)，長(zhǎng)度可選；內(nèi)結(jié)構(gòu)A體為通長(zhǎng)中空?qǐng)A形管狀或矩形空心管狀，通過其頂端的法 蘭和法蘭螺栓與內(nèi)結(jié)構(gòu)B體底端的法蘭連接以調(diào)整樁身總長(zhǎng)；內(nèi)結(jié)構(gòu)A體下端通過外螺紋 與對(duì)接倉內(nèi)螺紋旋接其底端面頂緊在對(duì)接倉內(nèi)臺(tái)肩上，弧形板跨越對(duì)接倉水平對(duì)接處其下 端用連接螺釘固定在對(duì)接倉外臺(tái)肩內(nèi)，上端部用螺釘緊固在內(nèi)結(jié)構(gòu)A體支撐梁上，成拉接 狀態(tài)以增加內(nèi)結(jié)構(gòu)A體與對(duì)接倉的連接強(qiáng)度和密封性，保證傳力可靠；對(duì)接承臺(tái)并排安放 兩塊弧形板y軸向的結(jié)合端面，弧形板y軸向χ軸向端面均設(shè)有密封件以增加弧形板左右 上下對(duì)接時(shí)密封效果，防止產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象；外結(jié)構(gòu)體分成至少二片以上并具有一定長(zhǎng)度和 厚度的弧形板(如分成兩片則為半圓形、四片則為1/4弧形)，其內(nèi)側(cè)弧度與支撐梁頂面弧 度一致，弧形板對(duì)接合成后形成一個(gè)圓柱形外結(jié)構(gòu)體，其圓心與內(nèi)結(jié)構(gòu)體圓心重合，圓柱外 徑為樁主徑尺寸；弧形板沿y軸向每相隔一段距離用連接螺釘與支撐梁和對(duì)接承臺(tái)緊固連 接成一體，沿弧形板內(nèi)側(cè)y軸向分組分層安裝有振動(dòng)器固定座，每層一組，每組沿外結(jié)構(gòu)體 內(nèi)側(cè)水平環(huán)繞安裝至少一個(gè)以上振動(dòng)器固定座，其組數(shù)及個(gè)數(shù)主要根據(jù)弧形板的厚度、材 質(zhì)、外結(jié)構(gòu)體圓柱表面積及相應(yīng)的土層性狀、振動(dòng)器技術(shù)參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置或調(diào)整參入工作 的振動(dòng)器數(shù)量；振動(dòng)器為圓形或方形或扁形，液壓式振動(dòng)器作為振動(dòng)源均可以達(dá)到同樣效 果；支撐梁、對(duì)接承臺(tái)頂面安裝有振動(dòng)阻尼墊，以隔阻或削弱強(qiáng)振對(duì)內(nèi)結(jié)構(gòu)體的傳遞，防止 混凝土過振而使混凝土產(chǎn)生離淅現(xiàn)象，啟動(dòng)振動(dòng)器，其絕大部分激振力將通過固定座傳遞 給外結(jié)構(gòu)體弧形板，在多臺(tái)振動(dòng)器共振作用下使弧形板產(chǎn)生較大振幅，振幅的傳遞使外結(jié) 構(gòu)體周圍的握裹土體從靜態(tài)被激活轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，減少拔樁阻力90%左右。本實(shí)用新型的內(nèi)結(jié)構(gòu)A體、內(nèi)結(jié)構(gòu)B體頂端均設(shè)有同樣的法蘭及供安裝各種管道 電源線的孔洞，可互換；凡法蘭對(duì)接處的單塊弧形板安裝應(yīng)上下節(jié)貫通搭接一定長(zhǎng)度并起 到共同承擔(dān)壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的補(bǔ)強(qiáng)作用，保避免造成斷樁發(fā)生；外結(jié)構(gòu)體與內(nèi)結(jié)構(gòu)體兩者 之間空隙是由支撐梁、對(duì)接承臺(tái)高度以及相鄰間距控制，主要提供振動(dòng)器、噴漿管，擴(kuò)盤裝 置液壓油管及冷卻水、電纜敷設(shè)等空間支持，每組振動(dòng)器安裝位置相對(duì)固定，振動(dòng)相位優(yōu)化 組合，振動(dòng)器電纜中間采用無接頭連接。本實(shí)用新型的高壓注漿系統(tǒng)包括漿液管、漿液卡套式接頭、對(duì)接倉、對(duì)接倉內(nèi)臺(tái) 肩、對(duì)接倉外臺(tái)肩、對(duì)接倉下臺(tái)肩、漿液缸、高壓噴嘴閥、彈簧、球閥、進(jìn)漿口、漿液缸檢視蓋板和雙頭螺栓；對(duì)接倉為圓形整體式構(gòu)件，其上部通過自身內(nèi)螺紋與內(nèi)結(jié)構(gòu)A體下端外螺 紋連接成一體，外臺(tái)肩低于內(nèi)臺(tái)肩使弧形板用螺釘緊固連接其上；對(duì)接倉的上部環(huán)形設(shè)有 凹槽形式的漿液缸，漿液缸內(nèi)設(shè)置有支撐梁和對(duì)接承臺(tái)，漿液管通過內(nèi)結(jié)構(gòu)體支撐梁之間 空隙與設(shè)置在對(duì)接倉頂端的卡通式接頭相接，沿漿液缸弧形檢視蓋板內(nèi)側(cè)相應(yīng)部位安裝至 少有一個(gè)以上高壓噴嘴閥，采用固定位噴射或旋轉(zhuǎn)噴射形式均可；高壓噴嘴閥為單向閥，采 用耐磨合金制成，只有在超過單向閥彈簧壓力時(shí)球閥方可打開進(jìn)漿口，漿液方可從噴嘴噴 射出去，一旦漿液壓力低于單向閥彈簧壓力，則球閥在彈簧壓力作用下迅速關(guān)閉進(jìn)漿口，斷 絕里外聯(lián)通，使泥水不能滲入，漿液不能滴漏；漿液管直接與噴嘴閥進(jìn)漿口相接，通過人工 操作，密閉的高壓漿液經(jīng)由漿液管直達(dá)進(jìn)漿口，克服彈簧壓力而開啟進(jìn)漿口，漿液高速高壓 (20Mpa以上)噴射出去。本實(shí)用新型的擴(kuò)盤系統(tǒng)包括油缸體、環(huán)狀活塞、活塞定位環(huán)、活塞桿、上下端蓋、上 下導(dǎo)向套、密封件、連桿、連桿座、連桿軸銷、截流閥、帶雙凹槽截流閥座、截流閥凸耳鉸接 軸、截流閥雙凸耳、進(jìn)出油管、油管接頭和進(jìn)出油道組成；圓形油缸體頂端面均勻分布制有 多個(gè)螺紋連接孔，用雙頭螺栓穿過對(duì)接倉下臺(tái)肩螺孔與油缸體頂端面螺紋孔擰緊，上部用 螺帽擰緊使對(duì)接倉與油缸體緊密銜接；對(duì)接倉下端面與油缸體頂端面結(jié)合處設(shè)置密封件， 防止油缸體內(nèi)進(jìn)油道和回油道從對(duì)接處滲漏而使擴(kuò)盤系統(tǒng)工作失靈；上端蓋和下端蓋分別 用外螺紋與油缸體上下端內(nèi)螺紋連接，上導(dǎo)向套和下導(dǎo)向套被上下端蓋分別壓緊在油缸體 內(nèi)上下兩端以防止向外位移，上下導(dǎo)向套除提供活塞桿導(dǎo)向功能外，還通過安裝在導(dǎo)向套 內(nèi)圓的密封件封閉活塞桿與導(dǎo)向套之間滑動(dòng)間隙，通過安裝在導(dǎo)向套外園上的密封件密封 導(dǎo)向套與油缸體內(nèi)壁之間的間隙，防止液壓油滲漏；環(huán)狀活塞分成兩個(gè)半圓套裝在活塞桿 上并通過半圓形活塞定位環(huán)固定在活塞桿上不能與活塞桿產(chǎn)生相對(duì)位移，活塞桿為中空管 狀，混凝土及鋼筋籠暢通；油缸體上油腔進(jìn)油時(shí)環(huán)狀活塞被推動(dòng)往下移動(dòng)，環(huán)狀活塞與活塞 桿固定成一整體，帶動(dòng)活塞桿向下移動(dòng)；當(dāng)油缸體下油腔充油時(shí)，活塞桿隨環(huán)狀活塞向上移 動(dòng)；活塞桿下端沿圓周環(huán)形均布兩個(gè)以上安裝連桿的連桿座，通過連桿軸銷將連桿上端固 定在連桿座內(nèi)作徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿的下端通過連桿軸銷安裝在截流閥內(nèi)側(cè)凹槽中作徑向旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)；帶雙凹槽截流閥座通過內(nèi)螺紋與油缸體外螺紋連接，至少有兩個(gè)以上截流閥經(jīng)由截 流閥雙凸耳被截流閥凸耳鉸接軸鉸接在帶雙凹槽截流閥座內(nèi)作徑向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于環(huán)狀活 塞上下位移帶動(dòng)活塞桿及旋接在活塞桿下端的連桿座進(jìn)而帶動(dòng)連桿同步作垂直位移，因連 桿上端與連桿座鉸接，下端在截流閥內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)鉸接，推動(dòng)或拉動(dòng)截流閥沿截流閥凸耳鉸 接軸心在帶雙凹槽截流閥座內(nèi)作徑向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使截流 閥關(guān)閉時(shí)成錐體形，打開時(shí)成盛開的荷花狀；截流閥兩翼制成刀刃狀結(jié)構(gòu)，剪切力可剪碎常 用花崗石。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)一是徹底消除自動(dòng)壓擴(kuò)器在樁身沉管 內(nèi)設(shè)置振動(dòng)器，施工時(shí)工序繁瑣，工人操作強(qiáng)度大，混凝土常有過振離淅現(xiàn)象；二是樁周側(cè) 約0. 5m半徑范圍內(nèi)軟土被改變成水泥土性狀，不但提供比軟土大得多的摩阻力，而且能提 供比軟土大得多的抗豎向、徑向變形強(qiáng)度，消除混凝土未凝固之前超孔隙水壓力造成的樁 身縮頸頂托夾泥等瑕疵，有效提高樁的承載力；三是采用振動(dòng)器內(nèi)置且在地面以下實(shí)施振 動(dòng)，噪音??；四是解決了軟土(淤泥)中沒有較硬夾層可利用時(shí)其單樁承載力無力達(dá)到預(yù)期 效果的難題。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)原理剖面示意圖。圖2為本實(shí)用新型的整體外觀結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖3為本實(shí)用新型的對(duì)接倉結(jié)構(gòu)原理剖面示意圖。圖4為本實(shí)用新型的漿液缸結(jié)構(gòu)原理俯視剖面示意圖。圖5為本實(shí)用新型的截流閥關(guān)閉狀態(tài)仰視結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖6為本實(shí)用新型的截流閥及截流閥座結(jié)構(gòu)原理剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。實(shí)施例本實(shí)施例由樁身結(jié)構(gòu)體、高壓注漿系統(tǒng)和擴(kuò)盤系統(tǒng)三部分組成，主體結(jié)構(gòu)包括進(jìn) 油管卡套式接頭1、回油管卡套式接頭1’、漿液卡套式接頭2、漿液管3、進(jìn)水管4、出水管 4’、進(jìn)油管5、回油管5’、法蘭6、法蘭連接螺栓7、支撐梁8、對(duì)接承臺(tái)8，、振動(dòng)器固定座9、 振動(dòng)器固定卡10、振動(dòng)器11、漿液缸12、高壓噴漿閥13、振動(dòng)器電源線14、雙頭螺栓15、雙 頭螺栓孔15’、漿液缸檢視蓋板16、連接螺釘17、內(nèi)結(jié)構(gòu)A體18、內(nèi)結(jié)構(gòu)B體18’、外結(jié)構(gòu)體 19、弧形板19’、冷卻水循環(huán)孔20、對(duì)接倉21、對(duì)接倉內(nèi)臺(tái)肩22、對(duì)接倉外臺(tái)肩22’、對(duì)接倉 下臺(tái)肩22”、上端蓋23、下端蓋23，、上導(dǎo)向套M、下導(dǎo)向套M，、活塞桿25、環(huán)狀活塞沈、進(jìn) 油道27、回油道27’、連桿座觀、連桿四、截流閥雙凸耳30、連桿軸銷31、截流閥32、油缸體 33、帶雙凹槽截流閥座34、截流閥凸耳鉸接軸35、密封件36、活塞定位環(huán)37、振動(dòng)阻尼墊38、 彈簧39、球閥40和進(jìn)漿口 41 ；其中的樁身結(jié)構(gòu)體包括內(nèi)結(jié)構(gòu)A體18、內(nèi)結(jié)構(gòu)B體18’、外結(jié) 構(gòu)體19、弧形板19’、冷卻水進(jìn)水管4、冷卻水出水管4’、法蘭6、法蘭連接螺栓7、支撐梁8、 對(duì)接承臺(tái)8’、振動(dòng)器固定座9、振動(dòng)器固定卡10、振動(dòng)器11、振動(dòng)阻尼墊38、振動(dòng)器電源線 14和連接螺釘17 ；內(nèi)結(jié)構(gòu)A體18和內(nèi)結(jié)構(gòu)B體18’為通長(zhǎng)厚壁圓形管狀，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體18 和內(nèi)結(jié)構(gòu)B體18’的外圓面沿y軸向環(huán)形均布十條與內(nèi)結(jié)構(gòu)體等長(zhǎng)其尺寸統(tǒng)一的矩型支撐 梁8，二條尺寸略寬的對(duì)接承臺(tái)8’，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體18和內(nèi)結(jié)構(gòu)B體18’的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)基 本一致，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體18屬基本節(jié)，設(shè)有基準(zhǔn)長(zhǎng)度，頂端設(shè)有法蘭6，下端為高壓噴漿系統(tǒng)和擴(kuò) 盤系統(tǒng)主要部件的安裝基體；內(nèi)結(jié)構(gòu)B體18’頂端和底端均制有法蘭6，屬可方便對(duì)接或拆 卸以滿足不同樁基深度和公路運(yùn)輸法規(guī)要求的活動(dòng)節(jié)，設(shè)有多種長(zhǎng)度，其對(duì)接后與內(nèi)結(jié)構(gòu)A 體圓心保持重合；內(nèi)結(jié)構(gòu)A體18頂端部制有法蘭6，通過法蘭螺栓7與內(nèi)結(jié)構(gòu)B體18’底端 法蘭6連接以調(diào)整樁長(zhǎng)；外結(jié)構(gòu)體19制成一定長(zhǎng)度和弧度的眾多弧形板19’，相鄰的弧形 板19’沿y軸向的端面對(duì)接安裝在專用的對(duì)接承臺(tái)8，上，兩片弧形板19’對(duì)接合圍成一個(gè) 圓形的管狀外結(jié)構(gòu)體19，其圓心與內(nèi)結(jié)構(gòu)A體18圓心重合；相鄰的弧形板19’ χ軸向端面 高低錯(cuò)位安裝，防止應(yīng)力集中而破壞外結(jié)構(gòu)體19強(qiáng)度；相鄰弧形板19’對(duì)接處其y軸向及 χ軸向端面均設(shè)有密封條進(jìn)行密封；內(nèi)結(jié)構(gòu)體18、18’與外結(jié)構(gòu)體19之間有一定空間是由 支撐梁8、對(duì)接承臺(tái)8，的高度提供，以滿足振動(dòng)器、管道、冷卻水、電纜及計(jì)算機(jī)所需數(shù)據(jù)采 集器的安放或傳導(dǎo)空間的需要，堅(jiān)實(shí)的外結(jié)構(gòu)體19對(duì)上述置放入內(nèi)的零部件起到很好的 保護(hù)作用，同時(shí)支撐梁8和對(duì)接承臺(tái)8’還起到增強(qiáng)內(nèi)外結(jié)構(gòu)體整體強(qiáng)度的功效，保障在靜力樁機(jī)巨大夾持力下本裝置仍能正常工作；弧形板19’內(nèi)側(cè)沿y軸向每隔一段距離設(shè)有一 組沿弧形板19’內(nèi)側(cè)水平環(huán)形安放的三個(gè)振動(dòng)器固定座9，用振動(dòng)器固定卡10將振動(dòng)器11 嵌固在振動(dòng)器固定座9中，用螺釘緊固；支撐梁8、對(duì)接承臺(tái)8’的弧形頂面與弧形板19’內(nèi) 側(cè)結(jié)合處均設(shè)有振動(dòng)阻尼墊38，當(dāng)振動(dòng)器11開啟時(shí)，經(jīng)相位優(yōu)化組合的多組振動(dòng)器11的激 振力產(chǎn)生共振而增大弧形板19’的振幅，往內(nèi)結(jié)構(gòu)體18、18’的振動(dòng)傳導(dǎo)由于阻尼墊38的 作用被延滯阻隔，只有很小部分振動(dòng)傳遞過去僅能起到對(duì)混凝土產(chǎn)生一定振搗密實(shí)作用， 而大部分振動(dòng)通過弧形板19’傳導(dǎo)至外結(jié)構(gòu)體19周圍土體之中，周圍有限半徑范圍已被擾 動(dòng)土體因振動(dòng)發(fā)生微小離淅動(dòng)態(tài)，這種動(dòng)態(tài)是拔樁所需要的土體動(dòng)吸附狀態(tài)；振動(dòng)器11工 作時(shí)溫度將急劇增高，支撐梁8和對(duì)接承臺(tái)8，每隔一段距離就設(shè)有冷卻水循環(huán)孔20，使整 個(gè)樁身內(nèi)結(jié)構(gòu)體和外結(jié)構(gòu)體之間、支撐梁、對(duì)接承臺(tái)之間冷卻水均能對(duì)流循環(huán)，設(shè)在靜力樁 機(jī)支架上的水箱里安放有水泵，在水泵的壓力驅(qū)動(dòng)下，冷卻水不斷從進(jìn)水管4流進(jìn)，吸受振 動(dòng)器11散布的大量熱能后在水泵壓力驅(qū)使下從出水管4’流出進(jìn)入水箱并將熱能散布到大 氣中，使水溫降低以被再次循環(huán)利用，保障振動(dòng)器11長(zhǎng)期使用不因過熱而損壞。本實(shí)施例的高壓注漿系統(tǒng)包括對(duì)接倉21、漿液卡套式接頭2、漿液管3、漿液缸12、 高壓噴漿閥13、球閥39、彈簧40、進(jìn)漿口 41、漿液缸檢視蓋板16和連接螺釘17 ；對(duì)接倉21 為圓形整體構(gòu)件，上部與內(nèi)、外結(jié)構(gòu)體連接，下部用雙頭螺栓15通過雙頭螺栓孔15’與油缸 體33頂端面的螺紋孔連接，是承上啟下抗壓抗拔重要傳力機(jī)構(gòu)，通過壁內(nèi)的進(jìn)出油道27、 27’與油缸體33的進(jìn)出油道27、27’相通，漿液缸12為有一定深度和寬度的環(huán)形凹槽，用漿 液缸檢視蓋板16封閉，為拆卸和維修之便；檢視蓋板16制成2塊半圓形板，用連接螺釘17 固定在對(duì)接倉21環(huán)形凹槽臺(tái)肩上，并有密封條密封；高壓漿液由安裝在靜力樁機(jī)平臺(tái)上高 壓注漿泵發(fā)生，漿液管3與設(shè)置在對(duì)接倉21上端的卡套式漿液接頭2連接，卡套式漿液接 頭2下端與漿液缸12內(nèi)置的兩根環(huán)形漿液管3分別連接，互不相通；漿液管3與高壓噴漿 閥13的噴漿口 41直接用螺紋連接，高壓噴漿閥13安置在漿液缸檢視蓋板16內(nèi)側(cè)，沿水平 環(huán)形布置有四個(gè)，采用固定位噴射式；高壓漿液閥13內(nèi)設(shè)有彈簧40，彈簧靠自張力緊緊頂 住球閥39封住進(jìn)漿口 41，當(dāng)高于20Mpa漿液從注漿口 41沖向球閥39時(shí)，其壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 彈簧40張緊力而球閥39被頂開，高壓漿液即從細(xì)小的噴嘴以很高壓力噴射一股流束沖擊 土體，當(dāng)噴射流的動(dòng)壓力大于土層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，土顆粒便從土層中剝落下來，一部分細(xì)粒土 隨漿液向上溢出被上部擴(kuò)大盤體阻擋形成包裹擴(kuò)大盤體底部的次級(jí)擴(kuò)大盤體，其余土顆粒 在射流的沖擊力和重力等作用下，與水泥漿液攪拌混合，并通過物理化學(xué)反應(yīng)凝結(jié)成強(qiáng)度 較高的水泥土柱體。本實(shí)施例的擴(kuò)盤系統(tǒng)包括進(jìn)油管接頭1、回油管接頭1’、進(jìn)油管5、回油管5’、油缸 體33、上端蓋23、下端蓋23，、上導(dǎo)向套24、下導(dǎo)向套對(duì)，、環(huán)狀活塞沈、活塞桿25、進(jìn)油道 27、回油道27’、連桿座觀、連桿四、連桿軸銷31、截流閥雙凸耳30、截流閥32、帶雙凹槽截 流閥座34、截流閥凸耳鉸接軸35、密封件36和活塞定位環(huán)37 ；油缸體33頂端面沿環(huán)形設(shè) 有多個(gè)螺紋連接孔，雙頭螺栓15通過上部對(duì)接倉21的雙頭螺栓孔15’擰入螺紋連接孔中， 用螺帽在對(duì)接倉下臺(tái)肩22”處擰緊，結(jié)合面設(shè)有密封圈加強(qiáng)密封，防止在復(fù)雜受力狀況下產(chǎn) 生泄漏，導(dǎo)致擴(kuò)盤異常；油缸體33上端設(shè)有一定長(zhǎng)度內(nèi)螺紋與上端蓋22外螺紋旋接，用以 調(diào)整對(duì)上導(dǎo)向套23的壓緊力，油缸體33下端同樣設(shè)有一定長(zhǎng)度內(nèi)螺紋與下端蓋22’外螺 紋旋接，籍以調(diào)整對(duì)下導(dǎo)向套23’的壓緊力，上導(dǎo)向套23及下導(dǎo)向套23’分別安裝于上端7蓋22、下端蓋22’之內(nèi)側(cè)，其向外側(cè)的位移均受到上下端蓋的制約，導(dǎo)向套對(duì)活塞桿25起 導(dǎo)向作用；活塞桿25為空心管狀，混凝土和鋼筋籠可在其空心自由通過；環(huán)狀活塞沈?yàn)? 個(gè)半圓，合攏后為一個(gè)圓柱形，圓表面與油缸體33內(nèi)側(cè)緊密接觸，并設(shè)有多道密封件36 ；活 塞定位環(huán)37為有一定高度和厚度的半圓形卡環(huán)，內(nèi)徑與活塞桿25外圓凹槽外徑相同，外徑 與環(huán)形活塞26內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)徑相同，定位環(huán)37的內(nèi)環(huán)嵌于活塞桿25的外圓凹槽中，外環(huán)嵌 于活塞沈內(nèi)側(cè)凹槽中，油缸體33內(nèi)徑是固定，環(huán)狀活塞沈套裝在活塞桿25上裝入油缸體 33內(nèi)后，χ軸向位移甚微，y軸向被活塞定位環(huán)37定位，環(huán)狀活塞沈不能產(chǎn)生與活塞桿25 的相對(duì)位移；活塞桿25下端通過外螺紋與連桿座觀內(nèi)螺紋旋接成一體，連桿座觀沿環(huán)周 均布6組凹形槽，六個(gè)連桿四的上端通過連桿軸銷31分別鉸接在連桿座28的六個(gè)凹形槽 內(nèi)；連桿四的下端通過連桿軸銷31分別鉸接在六瓣截流閥32內(nèi)側(cè)的凹槽中，帶雙凹槽截 流閥座34通過內(nèi)螺紋與油缸體33下端外螺紋旋接成一體，六組截流閥雙凸耳30通過截流 閥凸耳鉸接軸35分別鉸接在帶雙凹槽截流閥座34的六組雙凹槽中，當(dāng)液壓油從油缸體33 的上油腔進(jìn)入時(shí)，作用在環(huán)狀活塞26的壓力迫使環(huán)狀活塞沈下行，環(huán)狀活塞沈通過活塞 定位環(huán)37帶動(dòng)活塞桿25同步下行，從而活塞桿25通過連桿座28進(jìn)而傳至連桿軸銷31推 動(dòng)連桿四下行，下行的連桿四其下端通過與截流閥32內(nèi)側(cè)凹槽連桿軸銷31又推動(dòng)截流 閥32向下運(yùn)動(dòng)，因截流閥32通過截流閥凸耳鉸接軸35與帶雙凹槽截流閥座34鉸接僅能 作徑向擺動(dòng)，于是環(huán)狀活塞、活塞桿、連桿等一系列直線運(yùn)動(dòng)就轉(zhuǎn)換成截流閥的徑向旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，使截流閥32開啟，混凝土及鋼筋籠暢通；反之，當(dāng)液壓油從油缸體33下部空腔進(jìn)入時(shí)， 作用在環(huán)狀活塞26底面積的壓力迫使環(huán)狀活塞沈上行，油缸體33上空腔液壓油通過回油 道27’、回油管5’，回油管接頭1’及油管回流至液壓油箱進(jìn)行冷卻和過濾；環(huán)狀活塞沈上 行拉動(dòng)活塞桿25同步上行，活塞桿25又通過螺紋連接的連桿座28經(jīng)由被鉸接在連桿座28 的連桿四拉動(dòng)被鉸接在連桿四下端的截流閥32作徑向運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致截流閥32關(guān)閉，混凝土 及鋼筋籠被截止，于是截流閥32在地下的開閉就完全可人為控制實(shí)施，截流閥32全開啟角 度小于180°，以防止出現(xiàn)死角而喪失關(guān)閉功能；為確保擴(kuò)盤系統(tǒng)在地下工作的正常，除良 好可靠的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)外，本實(shí)施例在上下端蓋、上下導(dǎo)向套、環(huán)狀活塞以及連桿座外圓面均設(shè) 有相應(yīng)的密封件36，不僅防止液壓油的泄漏還防止地下壓力水的入侵。8
權(quán)利要求1. 一種多盤體灌注樁一次成型裝置，主體結(jié)構(gòu)由樁身結(jié)構(gòu)體、高壓注漿系統(tǒng)和擴(kuò)盤系 統(tǒng)三部分組成；樁身結(jié)構(gòu)體包括內(nèi)結(jié)構(gòu)A體、內(nèi)結(jié)構(gòu)B體、外結(jié)構(gòu)體、弧形板、支撐梁、對(duì)接承 臺(tái)、振動(dòng)器、振動(dòng)器固定座、振動(dòng)器固定卡、電源線、冷卻水進(jìn)出水管、法蘭、法蘭連接螺栓、 振動(dòng)阻尼墊和連接螺釘，其特征在于內(nèi)結(jié)構(gòu)A體、內(nèi)結(jié)構(gòu)B體為圓形管狀或矩形空心狀，沿y 軸向環(huán)形均布至少二條以上與內(nèi)結(jié)構(gòu)體等長(zhǎng)尺寸的矩型支撐梁，二條以上與內(nèi)結(jié)構(gòu)體等長(zhǎng) 尺寸的對(duì)接承臺(tái)，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體和內(nèi)結(jié)構(gòu)B體的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)一致，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體為基本節(jié)， 頂端設(shè)有法蘭，不設(shè)法蘭的下端為對(duì)接倉、高壓噴漿系統(tǒng)和擴(kuò)盤系統(tǒng)的安裝基體；內(nèi)結(jié)構(gòu)B 體上下端均設(shè)有法蘭，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體通過其頂端的法蘭和法蘭螺栓與內(nèi)結(jié)構(gòu)B體底端的法蘭 連接；內(nèi)結(jié)構(gòu)A體下端通過外螺紋與對(duì)接倉內(nèi)螺紋旋接，其底端面頂緊在對(duì)接倉內(nèi)臺(tái)肩上， 弧形板跨越對(duì)接倉水平對(duì)接處其下端用連接螺釘固定在對(duì)接倉外臺(tái)肩內(nèi)，上端部用螺釘緊 固在內(nèi)結(jié)構(gòu)A體支撐梁上成拉接狀態(tài)；對(duì)接承臺(tái)并排安放兩塊弧形板y軸向的結(jié)合端面， 弧形板y軸向χ軸向端面均設(shè)有密封件；外結(jié)構(gòu)體分成至少二片以上并具有一定長(zhǎng)度和厚 度的弧形板，其內(nèi)側(cè)弧度與支撐梁頂面弧度一致，弧形板對(duì)接合成后形成一個(gè)圓柱形外結(jié) 構(gòu)體，其圓心與內(nèi)結(jié)構(gòu)體圓心重合，圓柱外徑為樁主徑尺寸；弧形板沿y軸向每相隔一段距 離用連接螺釘與支撐梁和對(duì)接承臺(tái)緊固連接成一體，沿弧形板內(nèi)側(cè)y軸向分組分層安裝有 振動(dòng)器固定座，每層一組，每組沿外結(jié)構(gòu)體內(nèi)側(cè)水平環(huán)繞安裝至少一個(gè)以上振動(dòng)器固定座； 振動(dòng)器為圓形或方形或扁形的液壓式振動(dòng)器；支撐梁、對(duì)接承臺(tái)頂面安裝有振動(dòng)阻尼墊； 高壓注漿系統(tǒng)包括漿液管、漿液卡套式接頭、對(duì)接倉、對(duì)接倉內(nèi)臺(tái)肩、對(duì)接倉外臺(tái)肩、對(duì)接倉 下臺(tái)肩、漿液缸、高壓噴嘴閥、彈簧、球閥、進(jìn)漿口、漿液缸檢視蓋板和雙頭螺栓；對(duì)接倉為圓 形整體式構(gòu)件，其上部通過自身內(nèi)螺紋與內(nèi)結(jié)構(gòu)A體下端外螺紋連接成一體，外臺(tái)肩低于 內(nèi)臺(tái)肩使弧形板用螺釘緊固連接其上；對(duì)接倉的上部環(huán)形設(shè)有凹槽形式的漿液缸，漿液缸 內(nèi)設(shè)置有支撐梁和對(duì)接承臺(tái)，漿液管通過內(nèi)結(jié)構(gòu)體支撐梁之間空隙與設(shè)置在對(duì)接倉頂端的 卡通式接頭相接，沿漿液缸弧形檢視蓋板內(nèi)側(cè)相應(yīng)部位安裝至少一個(gè)以上的單向高壓噴嘴 閥，采用固定位噴射或旋轉(zhuǎn)噴射形式；漿液管直接與噴嘴閥進(jìn)漿口相接；擴(kuò)盤系統(tǒng)包括油 缸體、環(huán)狀活塞、活塞定位環(huán)、活塞桿、上下端蓋、上下導(dǎo)向套、密封件、連桿、連桿座、連桿軸 銷、截流閥、帶雙凹槽截流閥座、截流閥凸耳鉸接軸、截流閥雙凸耳、進(jìn)出油管、油管接頭和 進(jìn)出油道；圓形油缸體頂端面均勻分布制有螺紋連接孔，用雙頭螺栓穿過對(duì)接倉下臺(tái)肩螺 孔與油缸體頂端面螺紋孔擰緊，上部用螺帽擰緊使對(duì)接倉與油缸體緊密銜接；對(duì)接倉下端 面與油缸體頂端面結(jié)合處設(shè)置密封件；上端蓋和下端蓋分別用外螺紋與油缸體上下端內(nèi)螺 紋連接，上導(dǎo)向套和下導(dǎo)向套被上下端蓋分別壓緊在油缸體內(nèi)上下兩端；環(huán)狀活塞分成兩 個(gè)半圓套裝在活塞桿上并通過半圓形活塞定位環(huán)固定在活塞桿上，活塞桿為中空管狀；環(huán) 狀活塞與活塞桿固定成一整體；活塞桿下端沿圓周環(huán)形均布兩個(gè)以上安裝連桿的連桿座； 帶雙凹槽截流閥座通過內(nèi)螺紋與油缸體外螺紋連接，連桿上端與連桿座鉸接，下端在截流 閥內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)鉸接，截流閥兩翼制成刀刃狀結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于建筑行業(yè)樁工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種壓力注漿和振動(dòng)器內(nèi)置式多盤體灌注樁一次成型裝置，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體、內(nèi)結(jié)構(gòu)B體為圓形管狀或矩形空心狀，沿y軸向環(huán)形均布至少二條以上與內(nèi)結(jié)構(gòu)體等長(zhǎng)尺寸的矩型支撐梁，二條以上與內(nèi)結(jié)構(gòu)體等長(zhǎng)尺寸的對(duì)接承臺(tái)，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體為基本節(jié)，頂端設(shè)有法蘭，不設(shè)法蘭的下端為對(duì)接倉、高壓噴漿系統(tǒng)和擴(kuò)盤系統(tǒng)的安裝基體；內(nèi)結(jié)構(gòu)B體上下端均設(shè)有法蘭，內(nèi)結(jié)構(gòu)A體通過其頂端的法蘭和法蘭螺栓與內(nèi)結(jié)構(gòu)B體底端的法蘭連接；其主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工操作安全可靠，施工工序簡(jiǎn)便，軟土摩阻力大，樁的承載力強(qiáng)，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境友好。
文檔編號(hào)E02D5/38GK201826301SQ20102028502
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者寇海磊, 曲麗香, 歐陽甘霖, 殷作鵬, 鄧洪亮 申請(qǐng)人:歐陽甘霖