專利名稱：多功能成樁機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為1998年10月14日、申請(qǐng)?zhí)枮?8241264.9、發(fā)明創(chuàng)造名稱為多功能成樁機(jī)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。本實(shí)用新型涉及一種地基處理中干作業(yè)成孔灌注樁成樁機(jī)。
目前，在地基處理中干作業(yè)成孔灌注樁成樁機(jī)大體可分為三個(gè)系列一是錘擊成孔成樁機(jī)，二是振動(dòng)成孔成樁機(jī)，三是螺旋鉆成孔成樁機(jī)。錘擊成孔成樁機(jī)分為兩類，一類是錘擊沉管成樁，其主要是利用置于套管頂端的沖擊錘，錘擊管頂，使套管下沉擠土成孔，管內(nèi)填注料提管成樁；另一類是內(nèi)擊沉管(法蘭克)成樁，主要是利用吊于管內(nèi)的重錘沖擊管下端的堵塞，帶動(dòng)套管擠土沉管成孔，提升重錘，管內(nèi)填注料提管成樁。振動(dòng)成孔成樁機(jī)主要有振動(dòng)沉管、振動(dòng)沉管內(nèi)螺旋、干法振孔器成樁機(jī)。振動(dòng)沉管和振動(dòng)沉管內(nèi)螺旋成孔成樁機(jī)利用置于套管頂端的豎向振動(dòng)錘的激振力，擠土或利用內(nèi)置長(zhǎng)螺旋排土，下沉套管成孔。振動(dòng)沉管是填料振動(dòng)提管成樁，振動(dòng)沉管內(nèi)螺旋則是提出內(nèi)螺旋，灌注提管成樁。干法振動(dòng)成孔器是以水平振動(dòng)擠土成孔，提起干振器灌注成樁。螺旋成孔成樁機(jī)主要有螺旋鉆孔成樁、鉆孔擴(kuò)底成樁機(jī)、螺旋套管成孔成樁機(jī)、鉆孔壓注成型灌注成樁機(jī)，短螺旋成孔成樁機(jī)。上述螺旋鉆孔成樁機(jī)，可分為有套管的和無(wú)套管的。無(wú)套管成孔成樁機(jī)，采用長(zhǎng)螺旋鉆成孔灌注成樁。有套管的螺旋鉆，國(guó)內(nèi)是采用對(duì)套管靜力加壓沉管或振動(dòng)沉管。國(guó)外采用液壓動(dòng)力、旋轉(zhuǎn)套管沉入土中，詳見《施工技術(shù)》1996年9月周廣泉文《沉管灌注樁新發(fā)展——排擠土沉管灌注樁》。短螺旋成孔成樁機(jī)是短螺旋分段鉆進(jìn)排土，套管跟進(jìn)護(hù)壁，填料提管成樁。鉆孔壓注成型灌注成樁機(jī)，利用螺旋鉆鉆進(jìn)排土至設(shè)計(jì)深度，由配套的輸送泵通過(guò)鉆桿底部泵出砼邊壓注邊提鉆成樁。
上述成樁機(jī)具，在成樁技術(shù)上都有各自的缺點(diǎn)。錘擊振動(dòng)成孔成樁機(jī)，其明顯缺點(diǎn)是有振動(dòng)、噪音污染，國(guó)內(nèi)的螺旋套管成孔成樁機(jī)是采用對(duì)套管施加靜力沉管，套管垂直壓入土層阻力大，而振動(dòng)沉管螺旋鉆成樁機(jī)仍然有振動(dòng)和噪音污染；國(guó)外的旋轉(zhuǎn)外套管用液壓驅(qū)動(dòng)，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高；鉆孔壓注成型灌注成樁機(jī)，需要由造價(jià)高昂的砼泵配套，泵送設(shè)備技術(shù)要求高，能耗大。而且上述機(jī)具均為單一成樁機(jī)具，未能進(jìn)行工藝組合，設(shè)備利用率低。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種工作無(wú)振動(dòng)噪音，成本低，而且一機(jī)多用的多功能成樁機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的多功能成樁機(jī)具有副機(jī)、由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)沿副機(jī)上的導(dǎo)桿上下移動(dòng)的副電機(jī)及減速器、副電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺旋鉆桿，其技術(shù)方案是副電機(jī)下面具有由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)沿副機(jī)上的導(dǎo)桿上下移動(dòng)的減速箱體，該減速箱體內(nèi)設(shè)有外齒型回轉(zhuǎn)支承，所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈與減速箱體固接，減速箱體兩側(cè)分別裝有主電機(jī)、減速器，回轉(zhuǎn)支承外齒圈與兩側(cè)減速器的輸出齒輪相嚙合，回轉(zhuǎn)支承外齒圈與設(shè)于其下面的帶有多個(gè)進(jìn)料口的旋轉(zhuǎn)鉆體相固接，螺旋鉆桿穿過(guò)減速箱體、回轉(zhuǎn)支承套入旋轉(zhuǎn)鉆體孔內(nèi)。
上述技術(shù)方案中回轉(zhuǎn)支承外齒圈與其下面固接的旋轉(zhuǎn)鉆體之間為可拆卸連接。旋轉(zhuǎn)鉆體為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外螺旋鉆，螺旋鉆桿為只有桿體底段具有旋螺鉆葉的短螺旋鉆桿，其螺旋鉆葉旋向與該外螺旋鉆的鉆葉旋向相反。旋轉(zhuǎn)鉆體還可為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外套管，螺旋鉆桿為全旋螺鉆桿。旋轉(zhuǎn)鉆體還可為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外套管，螺旋鉆桿為只有桿體底段具有旋螺鉆葉的短螺旋鉆桿。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)多功能成樁機(jī)具有副機(jī)、由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)上下移動(dòng)的錘桿，其技術(shù)方案是由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)沿副機(jī)上的導(dǎo)桿上下移動(dòng)的減速箱體內(nèi)設(shè)有外齒型回轉(zhuǎn)支承，所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈與減速箱體固接，減速箱體兩側(cè)分別裝有主電機(jī)、減速器，回轉(zhuǎn)支承外齒圈與兩側(cè)減速器的輸出齒輪相嚙合，回轉(zhuǎn)支承外齒圈與設(shè)于其下面的帶有多個(gè)進(jìn)料口的旋轉(zhuǎn)鉆體相固接，錘桿穿過(guò)減速箱體、回轉(zhuǎn)支承套入旋轉(zhuǎn)鉆體孔內(nèi)。
上述技術(shù)方案中回轉(zhuǎn)支承外齒圈與其下面固接的旋轉(zhuǎn)鉆體之間為可拆卸連接。旋轉(zhuǎn)鉆體為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外螺旋鉆，錘桿為底端具有錘頭的錘桿。旋轉(zhuǎn)鉆體還可為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外套管，錘桿為底端具有錘頭的錘桿。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型采用回轉(zhuǎn)支承作為成樁機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)支承外齒與兩側(cè)減速器上的輸出齒輪相嚙合，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承外圈旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)與其相連的旋轉(zhuǎn)鉆體轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，回轉(zhuǎn)支承既能減速又能驅(qū)動(dòng)下面的旋轉(zhuǎn)鉆體工作。此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳力可靠，適用范圍廣，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，維修方便，工作無(wú)振動(dòng)，無(wú)噪音污染，提高了效率，降低了造價(jià)。
2.回轉(zhuǎn)支承較大的中孔為分體成孔成樁機(jī)具相結(jié)合，共同構(gòu)成鉆、錘、擠壓的多功能成樁機(jī)創(chuàng)造了有利條件，將與回轉(zhuǎn)支承外齒圈固接的旋轉(zhuǎn)鉆體如外螺旋鉆、外套管互換，分別與套在其孔內(nèi)的錘桿配合，采用分體多樣組合，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，提高設(shè)備利用率及適用性。
本實(shí)用新型通過(guò)下面的例證進(jìn)一步闡述其顯著效果例證一本實(shí)用新型采用外套管與全螺旋鉆桿相結(jié)合護(hù)壁成孔成樁，與采用錘擊振動(dòng)及靜力加壓沉管護(hù)壁成孔成樁相比，前者克服了振動(dòng)、噪音污染問(wèn)題，減少了外套管與土體間的阻力，降低了能耗。
例證二河北省辛集市某工程，地基土為飽和的粉細(xì)砂層，用傳統(tǒng)的長(zhǎng)螺旋鉆鉆土成孔因堵孔無(wú)法成樁，改為換填土法，但因軟弱土層太深，挖至兩米，見淤泥不得不用三合土回填。最后采用本多功能成樁機(jī)，以外套管、內(nèi)全螺旋鉆桿相結(jié)合澆注混凝土成樁，順利完成地基處理。
例證三河北省正定中學(xué)住宅樓地基土為松散砂層和飽和軟塑淤泥質(zhì)土，用傳統(tǒng)的沉管和螺旋鉆因振動(dòng)擾民和無(wú)法成孔、無(wú)法實(shí)施，采用本多功能成樁機(jī)以外套管內(nèi)全螺旋鉆桿相結(jié)合澆注砼成樁，順利解決工程難題。
本實(shí)用新型下面將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述


圖1、圖2分別為本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)鉆體為外螺旋鉆、螺旋鉆桿為短螺旋鉆桿的主視圖和左視圖。
圖3為本實(shí)用新型中外齒型回轉(zhuǎn)支承傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4、圖5分別為本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)鉆體為外套管、螺旋鉆桿為全螺旋鉆桿的主視圖和左視圖。
圖6、圖7分別為本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)鉆體為外套管、螺旋鉆桿為短螺旋鉆桿的主視圖和左視圖。
圖8、圖9分別為本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)鉆體為外螺旋鉆、錘桿為底端具有錘頭的錘桿的主視圖和左視圖。
圖10、
圖11分別為本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)鉆體為外套管、錘桿為底端具有錘頭的錘桿的主視圖和左視圖。
如
圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型的副機(jī)7為履帶式、步履式或滾管式，它們均為市售產(chǎn)品。由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)沿副機(jī)上的導(dǎo)桿7a上下移動(dòng)的副電機(jī)及減速器帶動(dòng)螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)，副電機(jī)1下面具有由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)沿副機(jī)上的導(dǎo)桿7a上下移動(dòng)的減速箱體3，該減速箱體3內(nèi)設(shè)有外齒型回轉(zhuǎn)支承，所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈12通過(guò)螺栓11與減速箱體3固接，減速箱體3上端兩側(cè)分別裝有主電機(jī)2和2′、減速器8和8′，回轉(zhuǎn)支承外齒圈13與兩側(cè)減速器8和8′的輸出齒輪9相嚙合，回轉(zhuǎn)支承外齒圈13與設(shè)于其下面的帶有多個(gè)進(jìn)料口的旋轉(zhuǎn)鉆體4之間通過(guò)螺栓10固接，二者為可拆卸連接。螺旋鉆桿5穿過(guò)減速箱體3、回轉(zhuǎn)支承套入旋轉(zhuǎn)鉆體4孔內(nèi)。旋轉(zhuǎn)鉆體4為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外螺旋鉆4a，其上具有4個(gè)進(jìn)料口4ab。螺旋鉆桿5為只有桿體底段具有旋螺鉆葉的短螺旋鉆桿5a，其螺旋鉆葉5aa旋向與該外螺旋鉆的鉆葉4aa旋向相反。外螺旋鉆孔(鉆管)內(nèi)設(shè)置反向短螺旋封堵外鉆芯管底部旋入地基土中外排土成孔至設(shè)計(jì)深度，短螺旋旋壓澆注混凝土，邊澆注混凝土邊提鉆。它適應(yīng)在砂土及有地下水的淤泥質(zhì)土層中免振成樁。如圖4、圖5所示，旋轉(zhuǎn)鉆體4為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外套管4b，其上具有4個(gè)排土進(jìn)料口4ba。螺旋鉆桿5為全旋螺鉆桿5b，其螺旋鉆葉為5ba。這樣外套管內(nèi)全螺旋鉆旋入地基土中排土成孔，外套管同向或反向旋轉(zhuǎn)跟進(jìn)，達(dá)到預(yù)定深度，提起全螺旋鉆桿，可插入鋼筋籠，打開外套管側(cè)壁進(jìn)料口4ba(灌注門扇)，澆注混凝土，邊澆注邊提外套管，直至樁頂。它適應(yīng)在有砂土及淤泥質(zhì)土層中成樁，可防止發(fā)生斷樁。外套管旋轉(zhuǎn)切入土中，工作可靠，阻力小、無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)。如圖6、圖7所示，旋轉(zhuǎn)鉆體4為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外套管4b，其上具有4個(gè)排土進(jìn)料口4ba。螺旋鉆桿5為只有桿體底段具有旋螺鉆葉5aa的短螺旋鉆桿5a。外套管為上下開口的套管，其內(nèi)的短螺旋鉆桿封堵外套管底部。成孔時(shí)將外套管與短螺旋鉆桿鎖為一體，加壓、旋轉(zhuǎn)外套管，擠土成孔至設(shè)計(jì)深度，反轉(zhuǎn)短螺旋推出土塞，邊澆注砼，邊旋壓提起外套管成樁。亦可提起短螺旋，吊放鋼筋后，澆注砼旋轉(zhuǎn)提管成樁。它適應(yīng)于有雜土，淤泥質(zhì)土，地下水位以下土層。
如圖8、圖9、圖3所示，該多功能成樁機(jī)省去副電機(jī)，由副機(jī)7上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)錘桿14上下移動(dòng)，由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)沿副機(jī)上的導(dǎo)桿7a上下移動(dòng)的減速箱體3內(nèi)設(shè)有外齒型回轉(zhuǎn)支承，其結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)部分同上述多功能成樁機(jī)，錘桿14穿過(guò)減速箱體3、回轉(zhuǎn)支承套入旋轉(zhuǎn)鉆體4孔內(nèi)。旋轉(zhuǎn)鉆體4為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外螺旋鉆4a，其上具有4個(gè)進(jìn)料口4ab。錘桿14為底端具有錘頭14a的錘桿。外螺旋鉆為上下開口的全螺旋鉆，其螺旋鉆葉為4aa，孔內(nèi)吊的錘桿為圓柱體形錘體，錘端為鉆尖。成孔時(shí)外螺旋鉆與孔內(nèi)重錘鎖為一體共同旋入地基土中排土成孔，至預(yù)定深度，提起重錘，向孔內(nèi)注入混凝土，落錘錘擊樁底，形成擴(kuò)大頭；繼而，邊提外螺旋鉆，邊澆注混凝土，直至樁頂。適應(yīng)于底層有良好持力層，而上層土為粉細(xì)砂及淤泥質(zhì)土層。既可避免形成斷樁，又可為樁提供較大的承載力。如
圖10、
圖11所示，旋轉(zhuǎn)鉆體4為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外套管4b，其上具有4個(gè)排土進(jìn)料口4ba。錘桿14為底端具有錘頭14a的錘桿。外套管為上下開口的套管，內(nèi)套的錘桿為長(zhǎng)錘體。成孔時(shí)將吊錘與外套管鎖為一體加壓，旋轉(zhuǎn)外套管，擠土成孔到設(shè)計(jì)深度，提錘填料，用錘夯擴(kuò)成大頭樁，提錘灌注旋轉(zhuǎn)提管或分段填料重錘壓擊成樁。它適應(yīng)于有雜土，淤泥質(zhì)土，地下水位以下土層。
權(quán)利要求1.一種多功能成樁機(jī)，具有副機(jī)、由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)上下移動(dòng)的錘桿，其特征在于由副機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)沿副機(jī)上的導(dǎo)桿(7a)上下移動(dòng)的減速箱體(3)內(nèi)設(shè)有外齒型回轉(zhuǎn)支承，所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈(12)與減速箱體(3)固接，減速箱體(3)兩側(cè)分別裝有主電機(jī)(2、2′)、減速器(8、8′)，回轉(zhuǎn)支承外齒圈(13)與兩側(cè)減速器(8、8′)的輸出齒輪(9)相嚙合，回轉(zhuǎn)支承外齒圈(13)與設(shè)于其下面的帶有多個(gè)進(jìn)料口的旋轉(zhuǎn)鉆體(4)相固接，錘桿(14)穿過(guò)減速箱體(13)、回轉(zhuǎn)支承套入旋轉(zhuǎn)鉆體(4)孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能成樁機(jī)，其特征在于回轉(zhuǎn)支承外齒圈(13)與其下面固接的旋轉(zhuǎn)鉆體(4)之間為可拆卸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能成樁機(jī)，其特征在于旋轉(zhuǎn)鉆體(4)為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外螺旋鉆(4a)，錘桿(14)為底端具有錘頭(14a)的錘桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能成樁機(jī)，其特征在于旋轉(zhuǎn)鉆體(4)為由回轉(zhuǎn)支承外齒圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的外套管(4b)，錘桿(14)為底端具有錘頭(14a)的錘桿。
專利摘要一種多功能成樁機(jī),具有副機(jī),沿副機(jī)上的導(dǎo)桿上下移動(dòng)的減速箱體內(nèi)設(shè)有外齒型回轉(zhuǎn)支承,其內(nèi)圈與減速箱體固接,減速箱體兩側(cè)分別裝有主電機(jī),回轉(zhuǎn)支承外齒圈與輸出齒輪相嚙合,回轉(zhuǎn)支承外齒圈與旋轉(zhuǎn)鉆體相固接,錘桿穿過(guò)減速箱體、回轉(zhuǎn)支承套入旋轉(zhuǎn)鉆體孔內(nèi)。將可拆卸的旋轉(zhuǎn)鉆體如外螺旋鉆、外套管互換,分別與套在其孔內(nèi)的錘桿配合,采用分體多樣組合,一機(jī)多用,設(shè)備利用率高,無(wú)振動(dòng)噪音,成本低。
文檔編號(hào)E02D7/22GK2384989SQ9921586
公開日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1999年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月7日
發(fā)明者王貴生, 張修明, 張國(guó)堂, 張振拴, 王占雷, 王維玉, 李金山, 張英義 申請(qǐng)人:河北省建筑科學(xué)研究院