高效灌注樁設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及土建的【技術領域】，公開了高效灌注樁設備，包括用于旋轉打孔的旋挖機，還包括用于防止縮徑的長護筒、用于擊碎并取出土石的沖抓錐和用于控制所述沖抓錐伸入所述長護筒運行的起吊設備。本實用新型中的高效灌注樁設備，采用了長護筒，其長度與孔深相適應，避免了不良地層的縮徑現(xiàn)象，同時用沖抓錐配合直接從孔內(nèi)取出土石，不需要深孔泥漿循環(huán)帶出內(nèi)部的土石，減少了泥漿的使用，即減少了對孔壁的擾動，容易成孔，作業(yè)效率高。
【專利說明】高效灌注粧設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及土建的【技術領域】，尤其涉及高效灌注樁設備。
【背景技術】
[0002]隨著沿海城市建設發(fā)展的需要，會進行大規(guī)模的填海造地。一般填海區(qū)域場地原屬濱海灘涂地貌，深厚淤泥填石層的分布成為填海片區(qū)主要的不良地質(zhì)現(xiàn)象。當在填海區(qū)施工建筑物深基坑支護樁時，經(jīng)常遇到上部深厚淤泥層縮徑、填(塊)石層難以穿越的困難。
[0003]現(xiàn)有技術中，在填石層施工支護樁時通常選擇沖孔鉆進工藝，如圖1所示，為施工方案原理示意圖，一般采用沖孔鉆進工藝，十字沖擊錘將填石沖碎或擠壓進樁側，泥漿循環(huán)護壁成孔。孔口埋入常規(guī)護筒2，深度約2.0m，十字沖擊錘I對地層中填石、片石4有較好的破碎作用，破碎后的沉渣從孔底返回至泥漿池5中，沉渣則沉淀至深沉池4中，優(yōu)質(zhì)泥漿則流入泥漿池5中，再反復循環(huán)利用。在灌注樁身砼時，在填石淤泥層段產(chǎn)生混凝土充盈系數(shù)大，造成材料浪費，而且影響樁間高壓旋噴止水樁的施工。加之采用沖孔工藝需要泥漿護壁，大量使用泥漿造成廢漿廢渣量大，不利于現(xiàn)場文明施工，成本加大。而且由于上部雜填土松散、未固結，在沖擊塊石、片石3的過程中，容易產(chǎn)生上部松散坍孔。同時，對于雜填土層下部的淤泥層，由于其為軟塑狀，含水量高，在沖擊成孔、泥漿循環(huán)抽吸過程中產(chǎn)生淤泥流動，造成樁身嚴重縮徑，難以滿足成孔要求和要求，作業(yè)效率較低。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供高效灌注樁設備，旨在解決現(xiàn)有大直徑、超深灌注樁作業(yè)中孔縮徑嚴重、難以成孔的問題。
[0005]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，高效灌注樁設備，包括用于旋轉打孔的旋挖機，還包括用于防止縮徑的長護筒、用于擊碎并取出土石的沖抓錐和用于控制所述沖抓錐伸入所述長護筒運行的起吊設備。
[0006]進一步地，還包括用于振動下沉所述長護筒的振動錘，所述振動錘上端連接至所述起吊設備的另一起吊端。
[0007]進一步地，所述沖抓錐內(nèi)部設有用于加重的配重件，且下端設有可控制合攏的活動抓片，所述活動抓片前端設置為尖頭。
[0008]進一步地，還包括用于配合打孔的短護筒。
[0009]進一步地，所述振動錘下端設有可開合的用于固定所述長護筒或短護筒的卡緊結構。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型采用長護筒，有效的避免了深孔縮徑的問題。而配合使用的沖抓錐可以從孔內(nèi)直接取出土石，減少了對泥漿循環(huán)的需要，從而減少了對孔壁的擾動，成孔容易，作業(yè)效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011 ]圖1為現(xiàn)有技術提供的施工方案原理不意圖；[0012]圖2為本實用新型實施例提供的高效灌注樁設備的旋挖鉆機引孔過程示意圖；[0013]圖3為沉入長護筒過程示意圖；[0014]圖4為沖抓錐抓取土石示意圖；[0015]圖5為旋挖機取土成孔示意圖；[0016]圖6為終孔拔起長護筒示意圖。【具體實施方式】[0017]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施
例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0018]以下結合具體附圖對本實施例的實現(xiàn)進行詳細的描述。
[0019]如圖2-圖4所示，高效灌注樁設備2，包括用于旋轉打孔的旋挖機21、用于防止縮徑的長護筒24、用于擊碎并取出土石的沖抓錐25和用于控制所述沖抓錐相對所述長護筒運行的起吊設備(圖中未示出)。
[0020]起吊設備為成熟現(xiàn)有技術，可采用各類型號的起吊機。
[0021]在灌注樁打孔的時候，長護筒24相較現(xiàn)有技術中的護筒，延長了限制孔徑的范圍，在較深的打孔作業(yè)中，能有效的防止縮徑。沖抓錐25可以直接從孔內(nèi)取出土石，減少了對泥漿的需要，進而降低了對孔壁的擾動，成孔容易。長護筒24配合沖抓錐25相互配合，作業(yè)中從防縮徑和降低對孔壁擾動兩個方面保證了成孔的效率和質(zhì)量，也增加了整個灌注樁過程的作業(yè)效率。
[0022]為了便于長護筒24的下沉作業(yè)，本實施例采用了振動錘23來為其施加下沉力。振動錘23與沖抓錐25相似，各設置在起吊設備的起吊端。振動錘23下端固定在長護筒24的上端。
[0023]振動錘23下端設有卡緊結構，可以卡緊固定長護筒24上端，這樣不僅能提供下沉力，也能提供上提力，將長護筒23從孔內(nèi)拔出?？ňo結構為現(xiàn)有技術，可以用多種，例如螺紋鉗臺，液壓卡齒等結構均可以實現(xiàn)，配合雙夾持的方式，可以保證長護筒24能豎直行進。
[0024]振動錘23可以提供振動力，促進長護筒24下沉。與直接下壓相比，作業(yè)效率更高，對長護筒24的損害也較低。
[0025]如圖4所示，沖抓錐25內(nèi)部設有配重件，下端設置為可控制合攏的活動抓片251，活動抓片251的下端設置為尖頭。沖抓錐25由于設有配重件，本身重量較大，而尖頭可以刺入土石，在沖抓錐25的下落過程中，容易將大塊的土石刺破，分裂成多塊小塊土石，便于取出，也便于長護筒24下沉作業(yè)。
[0026]配重件的可以采用各種設計，本實施例中采用生鐵塊進行配重,沖抓錐25的殼體為中空結構，在內(nèi)部填充有所述的生鐵塊，可以根據(jù)不同的地質(zhì)特點，選擇不同重量的生鐵塊，來加快作業(yè)效率。
[0027]在鉆孔的初期，如果使用長護筒24，在地面上的部分過長，較為不便。所以本裝置還包括短護筒22，可以在鉆孔的初期進行加固孔。在鉆孔進行至一定程度后，取出替換成長護筒24即可。短護筒22和長護筒24的結構相似，只是長度有區(qū)別，振動錘23也能卡緊固定短護筒22的上端。
[0028]以下結合作業(yè)流程，對高效灌注樁設備2進行詳細敘述。
[0029]如圖2所示，作業(yè)的最開始，作業(yè)的目標主要是雜質(zhì)土層31和淤泥填石層32，此階段主要靠旋挖機21的鉆頭進行初步的打孔和引孔，采用泥漿護壁，旋挖至一定深度(約
2.0~3.0m)后，為防止雜填土層31垮孔，即可下入短護筒22保護孔壁。
[0030]如圖3所示，當作業(yè)的孔具有一定深度，如果繼續(xù)使用短護筒22保護孔壁，會出現(xiàn)縮徑的情況，影響作業(yè)，將短護筒22替換為長護筒24。然后在所述起吊設備的作用下，吊起振動錘23，振動錘23下端可以通過固定裝置卡住長護筒24上端，對長護筒24施加激振力，使其進行下沉作業(yè)。振動錘23沉入長護筒24時，利用十字交叉線控制其平面位置。
[0031]如圖4所示，長護筒24下沉一定深度，作業(yè)目標主要是淤泥填石層32，長護筒24內(nèi)部存有一定厚度的土層，下沉摩擦阻力加大。當長護筒24下沉遇到填石、塊石時，停止振動錘23工作，則采用沖抓錐25入孔抓取作業(yè)。
[0032]沖抓錐25采用起吊設備起吊，沖抓錐25內(nèi)有用于加重的生鐵塊，下端設有活動抓片251。當其提升至一定高度行程后，沖抓錐25下落，活動抓片251沖入鋼護筒土石中，將一部分土石擊碎，合攏互動抓片251抓起一部分土石，然后提升沖抓錐25，提升到地面將土石卸去。
[0033]對于樁孔內(nèi)分布的較大填石或塊石，沖抓錐25可多次提升、下落重復破碎、抓取，或?qū)⑻钍瘮D出長護筒24外。沖抓錐25內(nèi)抓取和振動錘23依次交替循環(huán)作業(yè)，直至將長護筒24下沉到位，下端的土石一部 分被擊碎成碎土石321，一部分被擠出長護筒24外，即圖中的擠出土石322。
[0034]如圖5所示，長護筒24下沉到位后，開始進入穩(wěn)定地層33，為加快鉆孔施工進度，長護筒24內(nèi)樁孔深度范圍內(nèi)的地層采用旋挖機21直接挖掘成孔。
[0035]長護筒24以下的地層一般為:粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、中粗砂、礫質(zhì)粘性土，適用于旋轉鉆21機施工。旋挖機21采用鉆斗旋轉取土、泥漿護壁工藝。旋挖成孔時，及時調(diào)整泥漿性能和泥漿液面的高度，確保使用優(yōu)質(zhì)泥漿，以保證孔壁的穩(wěn)定。
[0036]如圖6所示，鉆孔終孔后，及時進行孔底鉆渣清理，及時換漿，下放鋼筋籠，并灌注樁身混凝土。樁身混凝土灌注完成后，隨即采用振動錘23起拔長護筒24。振動錘24起拔時，先在原地將長護筒23振松，然后再緩緩起拔。
[0037]長護筒24起拔采用雙夾持振動錘23，由于激振力和負荷較大，選擇50t履帶吊將振動錘23吊起，對長護筒24進行起拔作業(yè)。完成整個深孔灌注樁作業(yè)。
[0038]本實施例中的高效灌注樁設備2具有以下優(yōu)點:
[0039](I)成孔速度快
[0040]成孔工藝，主要在振動錘23、沖抓錐25、旋挖機21等機械設備的合理輪換、優(yōu)化組合施工，施工針對性強，成孔效果好，施工速度快。此工法施工效率為2根/天?臺，是單一沖擊成孔工藝的8倍。
[0041](2)質(zhì)量有保證
[0042]由于采取了長護筒24進行護壁，避免了上部深厚填石層坍孔和淤泥層的縮徑、擴散，保證了支護樁間高壓旋噴的噴射注漿效果，較好地防止了基坑支護的滲漏，確保了支護體系的施工質(zhì)量。[0043](3)施工成本相對低。
[0044]與單一沖擊成孔工藝相比較，表現(xiàn)在:
[0045]①施工速度快，單機綜合效率高，機械施工成本相對低；
[0046]②深長護筒24護壁，避免了樁身砼灌注時混凝土擴散，充盈系數(shù)得到有效控制，減少了直接成本；沖擊成孔在這樣的地層中的充盈系數(shù)平均為1.53之間，而本工法的充盈系數(shù)平均一般在1.20。
[0047]③施工過程中不使用泥漿循環(huán)，大大減少了泥漿的使用量和廢漿廢渣的外運量，減小了施工成本。
[0048](4)場地清潔、現(xiàn)場管理簡化。
[0049]其主要表現(xiàn)在施工不使用泥漿循環(huán)，現(xiàn)場不再泥濘，場地更清潔，現(xiàn)場施工環(huán)境得到極大的改善。
[0050]與現(xiàn)有技術相比，本實施例中的高效灌注樁設備2，在成孔時，針對上部填石段采用振動錘23或液壓裝置下入深長護筒24，可有效防止樁孔縮徑嚴重的問題；在遇到上部淤泥填石層32則采用沖抓錐25抓取，憑借沖抓錐25超強的沖擊力，可將填石破碎或擠出長護筒24以外，確保將便長護筒24順利下沉到位；長護筒24進入下部淤泥層底部或粉質(zhì)粘土內(nèi)，可有效避免雜填土和淤泥層的坍孔影響，成孔質(zhì)量有保證；對于長護筒24以下的樁孔地層，采用旋挖機21成孔，既加快施工進度，成孔速度快，又避免產(chǎn)生大量泥漿廢渣，實現(xiàn)綠色環(huán)保施工。
[0051]目前土方外運是制約工程施工進度的一大主要因素，尤其是廢漿廢渣更是外運處理困難。本工法缺少了泥漿孔內(nèi)循環(huán)，大大減少了廢泥漿儲存、外運等日常的管理工作，現(xiàn)場臨時道路、設備擺放可變得更加有序，相應的管理環(huán)節(jié)得到極大的簡化。
[0052]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.高效灌注樁設備，包括用于旋轉打孔的旋挖機，其特征在于，還包括用于防止縮徑的長護筒、用于擊碎并取出土石的沖抓錐和用于控制所述沖抓錐伸入所述長護筒運行的起吊設備。
2.如權利要求1所述的高效灌注樁設備，其特征在于，還包括用于振動下沉所述長護筒的振動錘，所述振動錘上端連接至所述起吊設備的另一起吊端。
3.如權利要求1所述的高效灌注樁設備，其特征在于，所述沖抓錐內(nèi)部設有用于加重的配重件，且下端設有可控制合攏的活動抓片，所述活動抓片前端設置為尖頭。
4.如權利要求1至3任一項所述的高效灌注樁設備，其特征在于，還包括用于配合打孔的短護筒。
5.如權利要求4所述的高效灌注樁設備，其特征在于，所述振動錘下端設有可開合的用于固定所述長護筒或短護筒的卡緊結構。
【文檔編號】E02D5/38GK203403404SQ201320428669
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權日:2013年7月15日
【發(fā)明者】雷斌, 夏海林, 葉坤, 高健康, 楊發(fā)斌, 宋明智, 楊靜 申請人:深圳市工勘巖土工程有限公司, 中建二局第三建筑工程有限公司