端部支撑变幅式搅拌压桩一体机及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种端部支撑变幅式搅拌压桩一体机及其施工方法，该方法包括以下步骤：步骤一桩机就位，步骤二倾斜角度调整，步骤三水泥搅拌桩施工；步骤四加芯桩安装，步骤五压桩。该施工方法通过调整塔架与主机平台竖向垂直轴线的倾斜角度，从而准确控制加芯搅拌桩的倾斜角度，实现对具有设定倾斜角度的加芯搅拌桩的精确施工；该一体机包括主机平台、转动支座、转动轴、液压压桩机构、搅拌钻桩机构、移动机构、第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆。该一体机通过对第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的伸缩控制，从而同时调整搅拌钻桩机构的钻孔倾斜角度及液压压桩机构的压桩倾斜角度实现对加芯搅拌桩的倾斜角度控制，同时保持较高的同心度。

End support variable amplitude mixing pile pressing machine and its construction method

The invention discloses an end support variable amplitude mixing pile pressing integrated machine and its construction method, which comprises the following steps: Step 1: pile machine in place, step 2: tilt angle adjustment, step 3: cement mixing pile construction, step 4: adding core pile installation, step 5: pile pressing. By adjusting the tilt angle of the vertical axis between the tower and the main platform, the construction method can accurately control the tilt angle of the core-added mixing pile and realize the precise construction of the core-added mixing pile with a set tilt angle. The integrated machine includes the main platform, the rotating support, the rotating shaft, the hydraulic pile pressing mechanism, the mixing and drilling pile mechanism, the moving mechanism, the first telescopic diagonal brace, the 2. Telescopic diagonal brace. Through the expansion control of the first and second telescopic stay rods, the integrated machine can adjust the drilling inclination of the mixing and drilling pile mechanism and the driving inclination of the hydraulic pile pressing mechanism to control the inclination of the cored mixing pile, while maintaining a high degree of concentricity.

【技术实现步骤摘要】
端部支撑变幅式搅拌压桩一体机及其施工方法
本专利技术涉及桩基施工设备
，尤其涉及一种端部支撑变幅式搅拌压桩一体机及其施工方法。
技术介绍
现有的加芯搅拌桩是由水泥土搅拌桩(也称水泥搅拌桩)和混凝土芯桩组成，在水泥土搅拌桩制成初凝前，用专用设备压入型钢、钢管桩或者预制混凝土管桩而形成的复合桩。加芯搅拌桩具有高承载力、低沉降、造价低、保护环境、应用范围广等特点。当今公路、铁路桩基施工过程中，广泛采用的水泥混凝土加芯桩为加芯搅拌桩，水泥混凝土加芯桩将水泥土搅拌桩和加芯桩紧密结合在一起，二者有机地且有效地融合在一起，各自发挥各自的长处，既采用高强度的加芯桩来承担压力，又利用具有拥有极其大直径和大表面积的水泥土柱来增强摩擦，突破传统搅拌桩难以逾越的瓶颈。现有的搅拌桩机包括桩架和安装在桩架上的搅拌设备。与水泥搅拌桩相比，加芯搅拌桩施工增加了压芯桩这一施工工序。目前，对加芯搅拌桩进行施工时，均先采用搅拌桩机对水泥搅拌桩进行施工，再采用压桩机、打桩锤、振动锤或其他沉桩设备将预先加工成型的加芯桩压入水泥搅拌桩中，因而需要单独配置压桩设备，投入成本高，并且压桩设备与搅拌桩机同时使用所需的施工空间大，施工场合受限，施工速度慢，施工效率低，特别对于具有设定倾斜角度的加芯搅拌桩，设定倾斜角度无法准确控制，导致桩体复合地基承载力降低，影响工程质量。现有技术中，申请号为201810267588.5的中国专利技术专利公开了一种搅拌压桩一体机，该搅拌压桩一体机还存在如下不足：其只适用于对垂直加芯搅拌桩进行施工，但对于具有设定倾斜角度的加芯搅拌桩，该搅拌压桩一体机无法根据施工需要而调整加芯搅拌桩的倾斜角度和倾斜幅度；同时其也无法使倾斜状态下的加芯桩与搅拌桩保持较高的同心度。由于搅拌压桩一体机的结构以及施工工艺的具有密切的关联性，单纯改进结构设计或者施工工艺均不能实现控制加芯搅拌桩倾斜角度的施工。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述不足，提供一种端部支撑变幅式搅拌压桩一体机及其施工方法，通过同步改进搅拌压桩一体机的结构以及施工工艺，以实现灵活调整和控制加芯搅拌桩倾斜角度(±20°)和倾斜幅度的施工。该施工方法通过调整塔架与主机平台竖向垂直轴线的倾斜角度，从而准确控制加芯搅拌桩的倾斜角度，实现对具有设定倾斜角度的加芯搅拌桩的精确施工；该一体机通过对第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的伸缩控制，从而同时调整搅拌钻桩机构的钻孔倾斜角度及液压压桩机构的压桩倾斜角度，实现对加芯搅拌桩的倾斜角度、幅度的调整和控制，同时使施工过程中倾斜的加芯桩与搅拌桩保持较高的同心度。其技术方案如下：端部支撑变幅式搅拌压桩一体机施工方法，该方法包括以下步骤：步骤一桩机就位，其液压压桩机构、搅拌钻桩机构分别安装在其主机平台转动支座上；主机平台的端部设有第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆；将所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机移动至待施工区域，并使端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的钻孔中心位于待施工桩基的桩位正上方；步骤二倾斜角度调整，伸缩调整第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的伸长长度，从而调整塔架与主机平台竖向垂直轴线的倾斜角度，使搅拌钻桩机构的钻孔倾斜角度、液压压桩机构的压桩倾斜角度与待施工桩基的设计倾斜角度相对应；该倾斜角度为±20°；步骤三水泥搅拌桩施工，利用所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的搅拌钻桩机构对待施工桩位进行搅拌桩钻孔施工，获得施工成型的搅拌桩，其中所述搅拌桩的倾斜角度与待施工桩基的设计倾斜角度相对应；步骤四加芯桩安装，将待送压加芯桩吊装至所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的液压压桩机构上，使所述待送压加芯桩的底部与所述搅拌桩的顶部接触，并使待送压加芯桩与搅拌桩保持设定的同心度；步骤五压桩，所述液压压桩机构将所述加芯桩送压进所述搅拌桩内，直至所述加芯桩全部压入所述搅拌桩内。所述步骤二倾斜角度调整，还包括以下步骤：若所述待施工桩基的上端往所述第一伸缩斜撑杆的一侧倾斜时，则第一伸缩斜撑杆缩短、第二伸缩斜撑杆伸长，使所述塔架的上端相对于所述主机平台竖向垂直轴线往所述第一伸缩斜撑杆的一侧倾斜；若所述待施工桩基的上端往所述第二伸缩斜撑杆的一侧倾斜时，则第二伸缩斜撑杆缩短、第一伸缩斜撑杆伸长，使所述塔架的上端相对于所述主机平台竖向垂直轴线往所述第二伸缩斜撑杆的一侧倾斜。所述步骤一桩机就位，还包括以下步骤：纵向移动机构的四个支腿油缸收缩，使横向移动机构的第一短船、第二短船支撑在地面上，纵向移动机构的第一长船、第二长船离开地面，驱动纵向移动机构的第一长船、第二长船相对于主机平台纵向移动；纵向移动机构的四个支腿油缸伸长，使第一长船、第二长船支撑在地面上，横向移动机构的第一短船、第二短船离开地面，驱动主机平台相对于所述第一长船、第二长船纵向移动，从而实现主机平台纵向移动；驱动所述第一短船、第二短船相对于主机平台横向移动，纵向移动机构的四个支腿油缸收缩，使横向移动机构的第一短船、第二短船支撑在地面上，所述第一长船、第二长船离开地面，驱动主机平台相对于所述第一短船、第二短船横向移动，从而实现主机平台横向移动。一种实施上述施工方法的端部支撑变幅式搅拌压桩一体机，包括主机平台、转动支座、转动轴、液压压桩机构、搅拌钻桩机构、移动机构、第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆，所述转动支座通过所述转动轴与所述主机平台的中部转动连接，所述液压压桩机构、搅拌钻桩机构分别安装在所述转动支座上，所述搅拌钻桩机构包括塔架，所述第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的上端分别与所述塔架两侧的中部铰接，所述第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的下端分别与所述主机平台两侧的后端铰接，所述第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆分别位于所述塔架的两相反侧上，所述移动机构安装在所述主机平台的底部。还包括第一支撑牛腿、第二支撑牛腿，所述第一支撑牛腿、第二支撑牛腿的一端分别安装在所述主机平台两侧的后端上，所述第一支撑牛腿、第二支撑牛腿的另一端分别往所述主机平台两侧的相反方向延伸，并与所述第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的下端铰接。所述第一伸缩斜撑杆包括第一支撑杆、第一斜撑油缸，所述第二伸缩斜撑杆包括第二支撑杆、第二斜撑油缸，所述第一斜撑油缸、第二斜撑油缸的上端分别通过所述第一支撑杆、第二支撑杆与所述塔架两侧的中部铰接，所述第一斜撑油缸、第二斜撑油缸的下端分别与所述第一支撑牛腿、第二支撑牛腿的另一端铰接。所述搅拌钻桩机构还包括动力头、钻杆、随动架、提升卷扬机、滑轮组、钢丝绳，所述塔架朝向前端的侧面上设有内导轨，所述钻杆的上端通过所述随动架与所述内导轨滑动连接，所述钻杆的下端穿过所述动力头，并与其旋转连接；所述提升卷扬机安装在所述塔架朝向后端的侧面上，所述钢丝绳的一端与所述提升卷扬机连接，所述钢丝绳的另一端通过滑轮组与所述随动架连接。所述液压压桩机构包括龙门架、压桩油缸、夹桩器，所述压桩油缸、夹桩器分别通过所述龙门架安装在所述转动支座上，所述夹桩器的夹桩中轴线与所述动力头的旋转中轴线相对应。所述移动机构包括纵向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.端部支撑变幅式搅拌压桩一体机施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一桩机就位，其液压压桩机构、搅拌钻桩机构分别安装在其主机平台转动支座上；主机平台的端部设有第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆；将所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机移动至待施工区域，并使端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的钻孔中心位于待施工桩基的桩位正上方；/n步骤二倾斜角度调整，伸缩调整第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的伸长长度，从而调整塔架与主机平台竖向垂直轴线的倾斜角度，使搅拌钻桩机构的钻孔倾斜角度、液压压桩机构的压桩倾斜角度与待施工桩基的设计倾斜角度相对应；/n步骤三水泥搅拌桩施工，利用所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的搅拌钻桩机构对待施工桩位进行搅拌桩钻孔施工，获得施工成型的搅拌桩，其中所述搅拌桩的倾斜角度与待施工桩基的设计倾斜角度相对应；/n步骤四加芯桩安装，将待送压加芯桩吊装至所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的液压压桩机构上，使所述待送压加芯桩的底部与所述搅拌桩的顶部接触，并使待送压加芯桩与搅拌桩保持设定的同心度；/n步骤五压桩，所述液压压桩机构将所述加芯桩送压进所述搅拌桩内，直至所述加芯桩全部压入所述搅拌桩内。/n...

【技术特征摘要】
1.端部支撑变幅式搅拌压桩一体机施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一桩机就位，其液压压桩机构、搅拌钻桩机构分别安装在其主机平台转动支座上；主机平台的端部设有第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆；将所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机移动至待施工区域，并使端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的钻孔中心位于待施工桩基的桩位正上方；
步骤二倾斜角度调整，伸缩调整第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的伸长长度，从而调整塔架与主机平台竖向垂直轴线的倾斜角度，使搅拌钻桩机构的钻孔倾斜角度、液压压桩机构的压桩倾斜角度与待施工桩基的设计倾斜角度相对应；
步骤三水泥搅拌桩施工，利用所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的搅拌钻桩机构对待施工桩位进行搅拌桩钻孔施工，获得施工成型的搅拌桩，其中所述搅拌桩的倾斜角度与待施工桩基的设计倾斜角度相对应；
步骤四加芯桩安装，将待送压加芯桩吊装至所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机的液压压桩机构上，使所述待送压加芯桩的底部与所述搅拌桩的顶部接触，并使待送压加芯桩与搅拌桩保持设定的同心度；
步骤五压桩，所述液压压桩机构将所述加芯桩送压进所述搅拌桩内，直至所述加芯桩全部压入所述搅拌桩内。


2.如权利要求1所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机施工方法，其特征在于，所述步骤二倾斜角度调整，还包括以下步骤：
若所述待施工桩基的上端往所述第一伸缩斜撑杆的一侧倾斜时，则第一伸缩斜撑杆缩短、第二伸缩斜撑杆伸长，使所述塔架的上端相对于所述主机平台竖向垂直轴线往所述第一伸缩斜撑杆的一侧倾斜；
若所述待施工桩基的上端往所述第二伸缩斜撑杆的一侧倾斜时，则第二伸缩斜撑杆缩短、第一伸缩斜撑杆伸长，使所述塔架的上端相对于所述主机平台竖向垂直轴线往所述第二伸缩斜撑杆的一侧倾斜。


3.如权利要求1至2任一项所述端部支撑变幅式搅拌压桩一体机施工方法，其特征在于，所述步骤一桩机就位，还包括以下步骤：
纵向移动机构的四个支腿油缸收缩，使横向移动机构的第一短船、第二短船支撑在地面上，纵向移动机构的第一长船、第二长船离开地面，驱动纵向移动机构的第一长船、第二长船相对于主机平台纵向移动；
纵向移动机构的四个支腿油缸伸长，使第一长船、第二长船支撑在地面上，横向移动机构的第一短船、第二短船离开地面，驱动主机平台相对于所述第一长船、第二长船纵向移动，从而实现主机平台纵向移动；
驱动所述第一短船、第二短船相对于主机平台横向移动，纵向移动机构的四个支腿油缸收缩，使横向移动机构的第一短船、第二短船支撑在地面上，所述第一长船、第二长船离开地面，驱动主机平台相对于所述第一短船、第二短船横向移动，从而实现主机平台横向移动。


4.一种实施权利要求1-3之一所述施工方法的端部支撑变幅式搅拌压桩一体机，其特征在于，包括主机平台、转动支座、转动轴、液压压桩机构、搅拌钻桩机构、移动机构、第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆，所述转动支座通过所述转动轴与所述主机平台的中部转动连接，所述液压压桩机构、搅拌钻桩机构分别安装在所述转动支座上，所述搅拌钻桩机构包括塔架，所述第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的上端分别与所述塔架两侧的中部铰接，所述第一伸缩斜撑杆、第二伸缩斜撑杆的下端分别与所述主机平台两侧的后端铰接，所述第一伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯欣华，庞国达，韦国保，王凯，
申请(专利权)人：广东力源液压机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44