一种沉桩装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基础工程施工领域，尤其是一种沉桩装置，包括：连接有行走机构的施工平台，在施工平台上设有钻孔装置；连接在施工平台上的沉桩装置，在沉桩装置一侧设有适于将桩体移动至沉桩装置的吊桩单元；以及与外部电源相连、且为施工平台上的行走机构、钻孔装置、沉桩装置、吊桩单元提供电力的电箱。本发明专利技术结构设计合理，将钻孔设备与沉桩设备有机结合后改进设计到同一施工平台上，避免了传统两套设备相互配合效率低的问题，使用简单方便，故障率低，有效提高了钻孔‑压桩效率，同时配合改进后的施工方法，避免出现钻杆移除后塌孔的情况，极大地提高了沉桩成功率，保证压桩施工高效有序进行，避免设备故障后延缓工期。

A Pile Driving Device and Its Construction Method

The invention relates to the field of foundation engineering construction, in particular to a pile driving device, which includes: a construction platform connected with a walking mechanism and a drilling device on the construction platform; a pile driving device connected to the construction platform; a pile driving unit adapted to move the pile body to the pile driving device on one side of the pile driving device; and a walking mechanism connected with an external power supply and serving as a construction platform. Electric box for power supply by drilling device, pile driving device and hanging pile unit. The structure design of the invention is reasonable, the drilling equipment and pile driving equipment are organically combined and improved to the same construction platform, which avoids the problem of low efficiency of the traditional two sets of equipment cooperating with each other, is simple and convenient to use, has low failure rate, effectively improves the efficiency of drilling and pile driving, and cooperates with the improved construction method, avoids the occurrence of drill pipe collapse after removal, and greatly improves the efficiency of drilling and pile driving. The success rate of pile driving is ensured, and the construction of pile driving is carried out efficiently and orderly, so as to avoid equipment failure and delay the construction period.

【技术实现步骤摘要】
一种沉桩装置及其施工方法
：本专利技术涉及基础工程施工领域，尤其是一种沉桩装置及其施工方法。
技术介绍
：目前，在工地进行前期的桩体预制时，大多采用先钻孔后压桩的施工方法，但采用这种施工方式往往需要两套设备配合使用，钻孔设备预先钻孔，钻孔后设备移动到下一钻孔位置，压桩机再配合移动将桩体压入到钻孔内，两套设备拆装运输成本较高，而且占用施工空间。在施工过程中，因为土质情况复杂，钻杆在钻孔时容易出现偏移、迟滞等问题，在钻杆移出后，钻孔也容易出现塌孔，导致压桩困难，延缓沉桩过程，大大降低压桩效率，增加设备功耗，而且在压桩过程中，容易出现桩体偏移较大的现象，施工后存在部分桩体承载能力达不到预期要求，影响后期施工质量。
技术实现思路
：本专利技术提供了一种沉桩装置及其施工方法，它结构设计合理，将钻孔设备与沉桩设备有机结合后改进设计到同一施工平台上，避免了传统两套设备相互配合效率低的问题，使用简单方便，故障率低，有效提高了钻孔-压桩效率，同时配合改进后的施工方法，避免出现钻杆移除后塌孔的情况，极大地提高了沉桩成功率，保证压桩施工高效有序进行，避免设备故障后延缓工期，保证了桩体进入钻孔后保持相对稳定的竖直状态，基本规避了桩体偏移较大的问题，保证压桩施工质量，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种沉桩装置，包括：连接有行走机构的施工平台，在施工平台上设有钻孔装置；连接在施工平台上的沉桩装置，在沉桩装置一侧设有适于将桩体移动至沉桩装置的吊桩单元；以及与外部电源相连、且为施工平台上的行走机构、钻孔装置、沉桩装置、吊桩单元提供电力的电箱。优选的，所述钻孔装置包括安装在施工平台上的立柱，在立柱一侧设有滑轨，在滑轨上设有钻杆动力单元，钻杆动力单元底部与钻杆相连，在施工平台上设有卷扬机，卷扬机的绳索绕过立柱顶部的滑轮架后与钻杆动力单元相连；在卷扬机附近的施工平台上设有与立柱相连的支撑装置；还包括用以操控行走机构、钻杆动力单元、支撑装置的驾驶室。优选的，所述沉桩装置下沉的桩体与钻杆的轴心水平连线沿施工平台的水平位移方向平行设置。优选的，在所述钻杆内设有上下贯穿的空腔，在钻杆表面设有若干均匀间隔分层设置的螺旋叶片，在每层螺旋叶片上设有断口，在钻杆的底部设有钻头。优选的，在施工平台上设有高压空气泵，高压空气泵经管路与钻杆顶部的空腔相连，在钻杆上方还设有与其空腔相连的注浆管，注浆管外接注浆设备。优选的，所述其中一层螺旋叶片的上下层相邻螺旋叶片上的断口相对应设置，两层相邻螺旋叶片上的断口沿钻杆的中心轴线两侧对称设置。优选的，在螺旋叶片的边缘设有切除部，在钻头与螺旋叶片之间的钻杆表面设有搅拌臂，单个搅拌臂与钻杆轴线之间的角度在大于等于20度、且小于等于80度。优选的，所述立柱包括支撑架，其底部与施工平台铰接，侧面为镂空设置，在支撑架顶部设有若干连接柱，支撑架与连接柱、相邻的连接柱之间均活动相连；所述支撑架为桁架，所述连接柱包括圆柱，所述支撑架与连接柱、相邻的连接柱之间法兰相连；立柱一侧与支撑杆铰接设置，在支撑杆的底端连接有液压缸，液压缸的杆端与施工平台上的万向座活动相连；在驾驶室内设有监测施工平台水平状态的水平仪，还包括有监测立柱倾斜角度的倾角传感器。优选的，所述沉桩装置包括与施工平台相连的静压桩机，所述吊桩单元包括与施工平台相连的吊机。一种沉桩装置的施工方法，包括以下步骤：S1：启动钻杆动力单元带动钻杆转动，操控卷扬机使钻杆动力单元沿着滑轨缓慢下降，配合钻杆的转动向下钻孔，钻孔过程中，根据水平仪与倾角传感器的监测结果实时调整行走机构和液压缸，以保持施工平台处于水平状态、立柱处于竖直状态；S2：当钻杆旋转至预设深度后，外部的注浆设备将提前搅拌好的水泥浆经注浆管输送至钻杆空腔，水泥浆从钻杆空腔下落，从钻杆底部流处到钻孔内，在注入水泥浆的同时，高压空气泵工作，向钻杆空腔喷射高压空气，整个注浆过程钻杆进行原地搅拌；S3：钻孔内的水泥浆与土质充分混合且注满后，转动钻杆上移，钻杆移出钻孔；S4：行走机构带动施工平台位移，使静压桩机沉桩位置对应到钻孔位置；吊机吊取桩体移动至静压桩机上方，静压桩机夹取桩体后吊机与桩体脱离，桩体在静压桩机作用下竖直向下进入充满水泥浆的钻孔；S5：桩体进入钻孔脱离静压桩机后，静压桩机夹取下一根桩体下移至钻孔内存留的桩体位置，使两根桩体抵接，利用静压桩机夹取的第二根桩体将第一根桩体继续压入钻孔内；S6：在每根桩体上设有标记，标记位置与桩体下沉到地面以下深度一致，通过红外线基准仪水平对准第二根桩体上的标记位置，确定第一根桩体下沉到预设位置，完成沉桩动作，静压桩机控制第二根桩体上移脱离钻孔，施工平台移动至下一沉桩位置进行打孔。本专利技术采用上述结构的有益效果是，结构设计合理，将钻孔设备与沉桩设备有机结合后改进设计到同一施工平台上，避免了传统两套设备相互配合效率低的问题，使用简单方便，故障率低，有效提高了钻孔-压桩效率，同时配合改进后的施工方法，避免出现钻杆移除后塌孔的情况，极大地提高了沉桩成功率，保证压桩施工高效有序进行，避免设备故障后延缓工期，保证了桩体进入钻孔后保持相对稳定的竖直状态，基本规避了桩体偏移较大的问题，保证压桩施工质量。附图说明：图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术钻杆的结构示意图。图3为本专利技术的立柱的结构示意图。图4为本专利技术的桁架的立体结构示意图。图5为本专利技术的桁架的侧视结构示意图。图6为本专利技术的支撑杆与液压缸部分的结构示意图。图7为图1中A部的局部放大结构示意图。图8为图2中B部的局部放大结构示意图。图中，1、施工平台；2、电箱；3、立柱；4、滑轨；5、钻杆动力单元；6、钻杆；7、卷扬机；8、滑轮架；9、驾驶室；10、空腔；11、螺旋叶片；12、断口；13、钻头；14、高压空气泵；15、切除部；16、搅拌臂；17、支撑架；18、连接柱；19、法兰；20、支撑杆；21、液压缸；22、万向座；23、吊机；24、静压桩机。具体实施方式：为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。如图1-8所示，一种沉桩装置，包括：连接有行走机构的施工平台1，在施工平台1上设有钻孔装置；连接在施工平台1上的沉桩装置，在沉桩装置一侧设有适于将桩体移动至沉桩装置的吊桩单元；以及与外部电源相连、且为施工平台1上的行走机构、钻孔装置、沉桩装置、吊桩单元提供电力的电箱2。所述钻孔装置包括安装在施工平台1上的立柱3，在立柱3一侧设有滑轨4，在滑轨4上设有钻杆动力单元5，钻杆动力单元5底部与钻杆6相连，在施工平台1上设有卷扬机7，卷扬机7的绳索绕过立柱3顶部的滑轮架8后与钻杆动力单元5相连；在卷扬机7附近的施工平台1上设有与立柱3相连的支撑装置；还包括用以操控行走机构、钻杆动力单元5、支撑装置的驾驶室9。所述沉桩装置下沉的桩体与钻杆6的轴心水平连线沿施工平台1的水平位移方向平行设置。在所述钻杆6内设有上下贯穿的空腔10，在钻杆6表面设有若干均匀间隔分层设置的螺旋叶片11，在每层螺旋叶片11上设有断口12，在钻杆6的底部设有钻头13。当钻杆6上提时，钻孔内的土壤能够从螺旋叶片11上设计的断口12漏下，有效避免螺旋叶片11携带大量土壤，相邻螺旋叶片11的断口12位置不相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沉桩装置，其特征在于,包括：连接有行走机构的施工平台，在施工平台上设有钻孔装置；连接在施工平台上的沉桩装置，在沉桩装置一侧设有适于将桩体移动至沉桩装置的吊桩单元；以及与外部电源相连、且为施工平台上的行走机构、钻孔装置、沉桩装置、吊桩单元提供电力的电箱。

【技术特征摘要】
1.一种沉桩装置，其特征在于,包括：连接有行走机构的施工平台，在施工平台上设有钻孔装置；连接在施工平台上的沉桩装置，在沉桩装置一侧设有适于将桩体移动至沉桩装置的吊桩单元；以及与外部电源相连、且为施工平台上的行走机构、钻孔装置、沉桩装置、吊桩单元提供电力的电箱。2.根据权利要求1所述的一种沉桩装置，其特征在于,所述钻孔装置包括安装在施工平台上的立柱，在立柱一侧设有滑轨，在滑轨上设有钻杆动力单元，钻杆动力单元底部与钻杆相连，在施工平台上设有卷扬机，卷扬机的绳索绕过立柱顶部的滑轮架后与钻杆动力单元相连；在卷扬机附近的施工平台上设有与立柱相连的支撑装置；还包括用以操控行走机构、钻杆动力单元、支撑装置的驾驶室。3.根据权利要求1或2所述的一种沉桩装置，所述沉桩装置下沉的桩体与钻杆的轴心水平连线沿施工平台的水平位移方向平行设置。4.根据权利要求3所述的一种沉桩装置，其特征在于,在所述钻杆内设有上下贯穿的空腔，在钻杆表面设有若干均匀间隔分层设置的螺旋叶片，在每层螺旋叶片上设有断口，在钻杆的底部设有钻头。5.根据权利要求4所述的一种沉桩装置，其特征在于,在施工平台上设有高压空气泵，高压空气泵经管路与钻杆顶部的空腔相连，在钻杆上方还设有与其空腔相连的注浆管，注浆管外接注浆设备。6.根据权利要求5所述的一种沉桩装置，其特征在于,所述其中一层螺旋叶片的上下层相邻螺旋叶片上的断口相对应设置，两层相邻螺旋叶片上的断口沿钻杆的中心轴线两侧对称设置。7.根据权利要求6所述的一种沉桩装置，其特征在于,在螺旋叶片的边缘设有切除部，在钻头与螺旋叶片之间的钻杆表面设有搅拌臂，单个搅拌臂与钻杆轴线之间的角度在大于等于20度、且小于等于80度。8.根据权利要求4至7任一项所述的一种沉桩装置，其特征在于,所述立柱包括支撑架，其底部与施工平台铰接，侧面为镂空设置，在支撑架顶部设有若干连接柱，支撑架与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红兵，于克伟，
申请(专利权)人：山东君宏基础工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37