铁路架空螺旋钢柱支点桩、抗横移桩及其钻入机制造技术

一种铁路架空螺旋钢柱支点桩、抗横移桩及其钻入机，用螺旋钢柱替代钢筋混凝土支点桩、抗横移桩，螺旋钢柱支点桩、抗横移桩可长期重复使用，节约建筑材料，节约钢材，不产生弃渣，不污染环境；规避人工挖孔风险；钻桩过程对路基扰动小，可以不考虑降水，利于路基稳定；缩短施工工期，缩短列车慢行时间，增加铁路运能。

【技术实现步骤摘要】
铁路架空螺旋钢柱支点桩、抗横移桩及其钻入机所属
本专利技术涉及一种铁路架空螺旋钢柱支点桩、抗横移桩及其钻入机
技术介绍
现有的铁路下穿立交桥施工的机空支点桩、抗横移桩，施工顺序是：人工挖孔→成孔后人工绑扎钢筋笼→浇筑商砼→立交桥顶进过程中拆除支点桩→立交桥顶进到位→拆除抗横移桩，这种施工工艺进度缓慢存且在潜在安全风险，浪费建筑材料。本专利技术要解决的技术问题所采取的技术方案是：用螺旋钢柱替代钢筋混凝土支点桩、抗横移桩，用本专利钻机将螺旋钢柱按设计文件要求钻至设计位置。经相关技术检算，螺旋钢柱支点桩、抗横移桩极限承载力与钢筋混凝土支点桩、抗横移桩相同，满足相关设计要求。本专利技术的有益效果是：螺旋钢柱支点桩、抗横移桩可长期重复使用，节约建筑材料，节约钢材，不产生弃渣，不污染环境；规避人工挖孔风险；钻桩过程对路基扰动小，可以不考虑降水，利于路基稳定；缩短施工工期，缩短列车慢行时间，增加铁路运能。附图说明本专利技术附图的几何标注尺寸及文字叙述尺寸计量均以mm计。图1为钻机总成图图2为钻机与接触网安全距离图图3为钻机与限界、轨枕位置图图4为桩体旋转驱动总成图图5为桩体直杆单节成型图图6为桩体锥头成型图图7为上下节桩体连接板位置图图8为支点桩盖板图图9为抗横移桩盖板图图10为桩体末节盖板托板位置图图11为下料图1图12为下料图2图13为下料图3图14为下料图4<br>具体实施方式设计理念：用机械取代既繁重又有安全风险的人工挖孔桩；节约建筑材料，保护环境；缩短施工期间列车慢行时间，增加铁路运能。本专利技术铁路机空螺旋钢柱支点桩、抗横移桩及其钻入机总几何尺寸：钻机：长3900mm，宽1900mm，高2700mm；单节桩体长1500mm，内芯直径900mm，旋翼宽300mm。为避开来行列车，钻机与钻机底盘设计为两部分，钻机设计成可在底盘上绕固定轴水平旋转式，在列车到达施工区域800米处前转至限界以外。钻机底盘位于限界以外，不考虑移动。钻机底盘直线部分采用10#槽钢，圆形部分采用10mm钢板拼焊；钻机圆形部分几何尺寸与钻机底盘圆形相同。在钻机四周设置螺旋地锚桩固定钻机，在桩体钻入时抵消钻机向上推力，也起到防止钻机向线路侧倾覆作用。工作原理：液压马达驱动齿轮盘，齿轮盘带动桩体做径向转动；往复式油缸在桩体径向转动时做轴向垂直下压；通过径向和轴向同步驱动达到桩体钻入图层。利用桩体锥头向直杆体过渡直径逐渐变大的几何特性，将原土由圆心向圆周均匀推动，达到旋翼上下处原图层挤密，增强土层支撑桩体强度，保证桩体承载力。在图1中设置钻机底盘1，在1上安装有：走行轮2、万向走行轮3及走行轮升降油缸4，钻桩时，走行轮2、3最底点升至与底盘1下面同高。螺旋地锚5、地锚驱动6，钻桩前地锚5钻入底层，并调整至钻机四角为同一标高。钻机避车旋转轴7、钻机旋转盘兼钻机固定卡8、钻机旋转推杆9，在邻线列车到达施工区域800米处前，打开开合式钻机固定卡12-2以确保钻机无障碍通过，启动液压油缸10推动钻机推杆使钻机转至界限以外避车，列车通过施工区域后钻机返回钻桩位，合闭12-1。设置液压站11，提供钻机底盘地锚桩、钻机所有驱动动力。设置开合式钻机固定卡总成：开合式钻机固定卡基座12焊接在底盘1上，开合式固定卡12-2通过轴12-1固定在12上，避邻线来临列车时抽去12-1上部轴使12-2处于打开状态，保证钻机顺利通过。钻机旋转盘兼钻机固定卡8、开合式固定卡12-2与固定式钻机卡12-3在桩体钻入时将钻机与钻机底盘连接固定为整体。设置单节桩体吊装臂13，钻桩工作时吊装单节桩体进入钻机。设置钻机14，在钻机14上安装有：钻机立柱兼驱动导轨15，共3根，在钻机圆形框机上均布，桩体钻入时导轨保证桩体钻入时的轴向垂直。在钻机中心处放有单节桩体16，桩体上下节连接板25焊接在桩体16内壁。在驱动导轨15上安装有桩体旋转驱动基座19，桩体旋转驱动盘18安装在19上，驱动传力键17安装在18上，液压马达24安装在19上。桩体钻入驱动液压油缸纵梁20、横梁21与驱动导轨对应焊接，桩体钻入驱动基座22安装在纵梁20与横梁21交接处，桩体钻入驱动油缸23固定在基座2上，驱动油缸用以升降旋转驱动盘。整体桩体钻入图层操作过程如下：吊臂13将桩体16吊入钻机14内→低速启动钻入油缸20及旋转驱动18将驱动传力键17与桩体定位板25对应→确认桩体轴向垂直→启动常速。桩体锥头钻入后，继续重复上操作流程将每段单节桩体钻入土层，直至按设计文件要求将桩体全部钻入到设计标高。在图2中，1为钻机底盘，20为钻机上平面纵梁，26为接触网线为，27为《铁路技术管理规程》所有物体具距接触网安全距离，28为本专利钻机上平面纵梁距接触网实有距离，29为钻机总高，30为为路肩至接触网高，31为钢轨，32为轨枕，33为道砟，34为路肩。钻机1固定在路肩34上。中国铁路总公司2014年制定的《铁路技术管理规程》(普速铁路部分)第202条：接触线距钢轨顶面的高度不超过6500mm；在区间和中间站，不小于5700mm，旧线改造不小于5330mm。第205条：为保证人身安全，除专业人员执行有关规定外，其他人员(包括所携带的物件)与牵引供电设备带电部分的距离，不得小于2000mm。本专利按旧线改造接触网距钢轨顶最小距离5330mm设计，路肩距接触网距离：5330mm+轨高152mm+轨枕高220mm+底砟厚度≥300mm＝6002mm。钻机上平面距接触网实有距离为：6002mm-2700mm(钻机总高)＝3302mm，符合《铁路技术管理规程》第205条规定。在图3中，1为钻机底盘，14为钻机，9为钻机避车推杆，10为钻机推杆驱动油缸，35为铁路限界线，36为轨枕，37为桩体钻入时钻机与轨枕距离，38为桩体钻入时钻机中线位置，39为钻机避让邻线列车来临中心位置，40为铁路限界图，42为钻机未旋转避车前位置与限界距离，43为钻机旋转后避车位置与限界距离。在列车到达施工区域800米处前，启动油缸10推动钻机14旋转至限界35以外。钻机旋转前桩体最大直径边沿1900mm处位侵入限界内990mm处，旋转后钻机最大直径边沿1900mm处距离限界线100mm，符合铁路限界规定。钻机底盘位于限界以外，不考虑移动。在图4中，17为驱动盘传力键，18为桩体旋转驱动盘，19为桩体旋转驱动盘基座，24为液压马达，41为驱动内部齿轮盘。液压马达驱动24驱动驱动内部齿轮盘41做径向旋转，通过驱动盘传力键带动桩体旋转。在图5中，42为单节桩体内芯，43为单节桩体旋翼，44为旋翼间距。为使本专利螺旋钢柱支点桩、抗横移桩达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路架空螺旋钢柱支点桩、抗横移桩及其钻入机，为避开来行列车，钻机与钻机底盘设计为两部分，钻机设计成可在底盘上绕固定轴水平旋转式，在列车到达施工区域800米处前转至限界以外。钻机底盘与钻机由钻机旋转盘兼钻机固定卡、开合式钻机固定卡、固定式固定卡连接固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路架空螺旋钢柱支点桩、抗横移桩及其钻入机，为避开来行列车，钻机与钻机底盘设计为两部分，钻机设计成可在底盘上绕固定轴水平旋转式，在列车到达施工区域800米处前转至限界以外。钻机底盘与钻机由钻机旋转盘兼钻机固定卡、开合式钻机固定卡、固定式固定卡连接固定。


2.根据权利要求1所述的支点桩、抗横移桩及其钻入机，其特征是：钻机地盘上安装有可升降走行轮。


3.根据权利要求1所述的支点桩、抗横移桩及其钻入机，其特征是：钻机地盘上安装有液压马达驱动螺旋地锚，用以固定底盘稳定。


4.根据权利要求1所述的支点桩、抗横移桩及其钻入机，其特征是：在钻机底盘上安装有钻机旋转盘兼钻机卡，用以在本线列车来临位于800米处前启动，使钻机旋转至铁路限界以外。


5.根据权利要求1所述的支点桩、抗横移桩及其钻入机，其特征是：在钻机底盘上安装有开合式钻机卡，用以连接固定钻机与钻机底盘，在钻机旋转时打开使钻机无障碍通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑保来，王文兵，张国伟，谭爱国，吴健，张成，
申请(专利权)人：郑保来，王文兵，张国伟，谭爱国，吴健，张成，郑州中原铁路工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41