專利名稱：樁機混凝土外灌注法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑施工沉拔樁技術領域，更具體地說是一種樁機混凝土外灌注法及設備。
建筑施工中的混凝土灌樁，傳統(tǒng)做法是內灌注。即使用沉拔樁機，動力為振動錘或撞擊錘，如

圖1所示，由樁架1、錘2、樁管3、卷揚機構4、上料斗5組成。以振動式沉拔樁機為例，其施工程序是就位-啟動振動錘2工作，使樁管3在激震力和加壓卷揚機的作用下，逐步往下沉入地層，如圖2所示。-當樁管進深到設計要求的地層時，振動錘停止工作。-開始把混凝土從進料口6灌注入樁管內，樁管下端的爪瓣樁尖7在注入的混凝土沖擊下張開，如圖3所示，為使灌注的混凝土能密實地填滿樁管造成的樁孔深洞，再啟動振動錘(調整適當激震力)，與此同時配合使用卷揚機把樁管慢慢地往上提拔，使樁管一邊不停地抖動搗實配合灌注的混凝土，一邊慢慢地往上提拔，直至樁尖升到地面，一根混凝土樁就灌注完成了。撞擊式沉拔樁機除沉樁動力不同外，施工程序和振動式一樣，但樁尖是預制的鋼筋混凝土結構，它的幾何形狀如圖4所示，上部是一節(jié)大一節(jié)小的圓柱體，下部是正圓錐體。由于樁管端部是通的，φ1圓柱部位正好可套進選用的樁管φ3內，φ2部位的圓柱外徑比樁管的外徑大6cm左右，厚度h約15cm，由樁管φ3和樁尖的φ1匹配組成下端是錐尖形沉樁管，當樁管頂部受到錘擊時下端部的錐體就擠壓破土進入地層，沉樁到達設計要求的深度后，樁尖就作為混凝土樁的一部分駐留在原處。
上述工藝的共同缺點是1、先打孔后灌注，而且是內灌注，因混凝土的灌注量大，拉拔速度慢，工作效率低;2、需要用卷揚機上下升降上料斗，拖長工期，在施工過程中，當樁管往上提升到3米高之后，由于鋼絲繩的晃動，料斗在懸吊狀態(tài)下靠繩索調節(jié)就位來對準樁管上的進料口，一方面要花費時間，另一方面因為進料口小，料斗在倒混凝土時每次都要撒落許多在地面無法回收，造成大量浪費;3、施工成本高;4、振動噪聲大。
本發(fā)明的目的是提供一種樁機混凝土外灌注方法及設備，它可提高勞動生產率、節(jié)約原材料、降低成本和減輕振動噪聲。
本發(fā)明根據混凝土比重大于一切地質原土的物理性質，結合鋼筋混凝土預制樁尖的特殊設計通過下述方法和設備實現。
一種樁機混凝土外灌注方法，它包括下列步驟(1)先用鋼筋混凝土預制好一個上部為圓柱體，圓柱中心開有盲孔，下部為正圓錐體的樁尖;
(2)在圓柱形盲孔底部墊上一層緩沖介質;
(3)就位-將灌料斗套放在預先埋在確定的灌樁點上，使樁管插入樁尖中心的圓柱形盲孔中，校正固定，保持平直;
(4)啟動振動錘，使樁管開始下沉，當樁尖進入土層適當深度就開始從料斗往下灌注混凝土，隨著激震樁管下沉，源源不斷地往下灌注;
(5)當樁管下沉到設計要求的地層深度時，用卷揚機將樁管徐徐向上拉拔，邊拉拔邊繼續(xù)補充灌注混凝土，這時應把振錘的震力調整適當，注入的混凝土在樁管不停地抖動下就能密實地填充由于樁管往上拉拔時圓柱孔洞中形成的空穴，直至樁管被拉出地面，灌注工作就完成了。
實現上述方法的灌注設備包括卷揚機構、樁架、樁管定位固定件，它還包括(1)一個置于地面樁孔口的漏斗形灌料斗，用于方便地將混凝土倒入樁孔內;
(2)一根底部封口的沉樁管，管內底部安裝受擊錘墩，上部安裝一只在卷揚機作用下可自由滑落的圓柱體錘頭，用于打孔能降低撞擊噪聲。
用本發(fā)明的方法和設備施工可提高工效60%以上;單臺樁機若平均年打樁兩千根，可節(jié)約水泥50噸，作業(yè)減員兩人;如果使用管內撞擊錘還可降低振動噪聲。
圖1是沉拔機的示意圖。
圖2是內灌注法振動式沉樁樁尖進入土層后的工作情況。
圖3是圖2中樁尖到位時從管內灌注混凝土后爪瓣張開的狀態(tài)。
圖4是撞擊式內灌注法使用的鋼筋混凝土預制樁尖的幾何形狀。
圖5是本發(fā)明外灌注法使用的鋼筋混凝土預制樁尖的局部剖視圖。
圖6是外灌注法沉樁就位狀態(tài)。
圖7是樁尖進入適當深度后開始灌注混凝土狀態(tài)示圖。
圖8是沉樁到位后往上拉拔樁管的情形。
圖9是管內撞擊沉樁示意圖。
實施例1按照圖5預制好鋼筋混凝土樁尖。圖中φ1′是與φ2′同心的圓柱形盲孔，其大小以能方便地插入封底的樁管10為宜，深度為25-35cm，為確保φ1′圓柱形盲孔底部平整，施工時適當鋪上一層細砂15作為沖擊能量的傳遞介質。φ2′圓柱體的外徑比選用的樁管大一倍(樁管外徑是傳統(tǒng)樁管的 3/4 左右)，h′的高度選在40-50cm，目的在于確保樁孔成形時垂直度不易發(fā)生偏斜，使得樁尖在受力擠壓進入地層時增大整個樁尖與地層的接觸面，能更有效地密實成形的圓柱孔壁的表層。
可使用原有的內灌注沉拔樁設備，省去圖1中的料斗5，僅需更換一根無進料口并且底部封口的樁管10，另加一個如圖6所示的在地面使用的漏斗形灌料斗8。在圖6中，抱箍11與軌道輪12，樁尖9配合形成三點一條直線，以穩(wěn)定初始狀態(tài)樁管10與地面的垂直度。圖7是樁尖進到適當深度后開始灌注混凝土的狀態(tài)。由圖可見，地面灌樁點上安裝著漏斗形進料斗8，當樁尖進入到適當深度后，操作工人可從料斗往下灌注混凝土，由于樁管外徑比樁尖的圓柱部位的直徑小許多，灌注的混凝土就沿著樁尖的圓柱部位擠壓成形的圓柱孔洞壁與樁管之間形成的空間隨著受激震的下沉樁管源源不斷地往下灌。圖8是沉樁到位后往上拉拔樁管的情形。當樁管下沉到設計要求的地層深度時，用卷揚機把樁管往上拉拔，邊拉拔邊繼續(xù)補充混凝土，(此時應將振動錘的震力調節(jié)適度)，灌入的混凝土在樁管不停地抖動下就能密實地填充樁管往上提時在圓柱孔洞中出現的空穴17，直至樁管被拉拔出地面，灌注工作就完成了。
實施例2按照實施例1施工，雖然取得了提高勞動生產率，降低成本和節(jié)約原材料的積極效果，但噪聲干擾仍未得到改善，不利文明施工?？刹捎霉軆茸矒翦N沉樁方式加以克服。圖9是管內撞擊沉樁的示意圖。由圖可見，施工程序和實施例1相同，使用設備也基本一樣，僅將錘頭13和錘墩14改裝在樁管10內，由卷揚機提升在樁管內自由跌落，可以獲得很有效的重力撞擊功，當樁尖進入土層一米深之后，錘頭與錘墩在樁管內的撞擊聲由于泥土的吸收將變得很小，從而使施工現場周圍環(huán)境不受噪聲和振動的干擾。
權利要求
1.一種樁機混凝土外灌注方法，它包括下列步驟(1)先用鋼筋混凝土預制好一個上部為圓柱體，中心開有圓柱形盲孔、下部為正圓錐體的樁尖；(2)在盲孔底部墊上一層緩沖介質；(3)就位-將灌料斗套放在預先埋在確定的灌樁點上，使樁管插入樁尖中心的圓柱形盲孔中，校正固定，保持平直；(4)啟動振動錘，使樁管開始下沉，當樁尖進入土層適當深度就開始從料斗往下灌注混凝土，隨著激震力作用，樁管下沉；源源不斷地往下灌注；(5)當樁管下沉到設計要求的地層深度時，用卷揚機提著樁管徐徐向上拉拔，邊拉拔邊繼續(xù)補充混凝土，這時應把振錘的震力調整適當，注入的混凝土在樁管不停地抖動下就能密實地填充由于樁管往上拉拔時在圓柱孔洞中形成的空穴，直至樁管被拉出地面，灌注工作就完成了。
2.一種使用權利要求1所述方法而專門設計的樁機設備，它包括卷揚機構、樁架、樁管定位固定件，其特征在于它還包括(1)一個置于地面樁孔口的漏斗形灌料斗，用于方便地將混凝土倒入樁孔內;(2)一根底部封口的沉樁管，管內底部安裝受擊錘墩，上部安裝在卷揚機作用下可自由滑落的圓柱體錘頭，用于打孔和降低噪聲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種樁機混凝土外灌注方法及設備，它根據混凝土比重大于一切地質原土的物理性質結合把鋼筋混凝土預制樁尖設計成上部為圓柱體、圓柱中心開有盲孔、下部為正圓錐體樁尖、采取樁管插入樁尖盲孔內、或在管內撞擊沉樁；管外灌注、邊沉、拔樁邊灌注來完成施工任務，所有設備除樁管底端封口、進料斗置于地面樁孔口外，其余設備、工藝與內灌注法基本相同，簡單易行、可大幅度提高工效、節(jié)約原材料、降低成本、減小噪聲。
文檔編號E02D7/18GK1105085SQ9312142
公開日1995年7月12日 申請日期1993年12月23日 優(yōu)先權日1993年12月23日
發(fā)明者黎家進, 盧偉誠 申請人:黎家進, 盧偉誠