自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法技术

本申请公开了一种自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法，其包括以下步骤：S1.设备进场；S2.下管；S3.成孔；S4.零点位标定，将夯锤下放至坑底定为夯锤下放零点位，夯击时，将零点位时夯锤位置与夯击后夯锤位置取差值即可计算出夯锤的下沉深度；S5.自动填料夯击，向坑底输送设定量的填料，下锤并检测下沉深度；若下沉深度介于‑5cm～5cm之间，自动向坑底输送设定量的填料并下锤；若下沉深度小于‑5cm，自动控制夯锤连续下锤若干次；若下沉深度大于5cm，自动控制输送装置向坑底输送大于设定量的填料；S6.三击贯入度检测；S7.混凝土桩身施工；S8.拔管。本申请具有能自动测算夯锤夯击下沉深度并自动控制填料或连续夯击作业，有效提高了施工质量及施工效率。

【技术实现步骤摘要】
自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法
本专利技术涉及载体桩施工技术的领域，尤其是涉及一种自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法。
技术介绍
载体桩是由桩身混凝土、夯实填充料、挤密土体、影响土体四部分构成的可等效为扩展基础受力的一种桩型，因载体的受力面积较大，当抗压桩使用时具有明显的优势。载体桩施工步骤主要分为成孔、载体施工、桩身施工。载体桩成孔的施工方法有多种，如柱锤冲击、振动沉管、旋挖或液压锤、潜孔锤等成孔工艺，成孔到设计标高后，分批向孔内投入水泥砂拌合物，水泥砂拌合物中的水泥含量先少后多，用柱锤反复夯实，达到设计要求的三击贯入度后，再填入水泥拌合物夯实到护筒底齐平，载体施工完毕，最后再施工混凝土桩身，实际施工中，桩身可现浇施工，也可预制。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：目前在填充料夯实的过程中，一般是边下填充料边夯击，再检测夯锤的下沉量，以判断下一次填料量和夯击次数，这就使得施工人员需要间歇停下夯击设备以对夯击进度进行检测，在大批量抗压载体桩的施工中无疑拖缓了施工节奏；并且施工人员目视测量时在光线不充足或长时间工作的情况下容易产生误差，导致施工质量不佳。
技术实现思路
为了改善夯实填料时需要间歇停下夯击设备影响施工效率的问题，本申请提供一种自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法。本申请提供的一种自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法采用如下的技术方案：一种自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法，包括以下步骤：S1.设备进场，在施工现场准备吊机、振动锤、液压夹具、液压卷扬机、夯锤和钢护筒，液压卷扬机上绕卷吊绳，并将所述夯锤安装于所述吊绳端部的吊钩上；S2.下管，准确设置桩孔位标记，采用所述液压夹具夹紧所述钢护筒，将所述钢护筒起吊至桩孔位标记处，且使所述钢护筒的底部插入桩孔位标记处的土层内，控制所述液压夹具松开所述钢护筒后，然后将所述钢护筒下沉至设计标高持力层，再在所述吊机、所述振动锤和所述液压夹具配合在下一个桩孔位标记处沉放下一个所述钢护筒；S3.成孔，在已经下沉完毕的所述钢护筒内采用旋挖或者长螺旋辅助引孔方式成孔；S4.零点位标定，将所述夯锤下放至坑底定为所述夯锤下放零点位，正式下锤时，将所述零点位时所述夯锤所处的位置与夯击后检测的所述夯锤所处的位置取差值即可计算出所述夯锤的下沉深度；S5.自动填料夯击，采用输送装置向坑底输送设定量的填料，下锤并检测所述下沉深度；若所述下沉深度介于-5cm～5cm之间，则重复控制所述输送装置向坑底输送设定量的填料并下锤检测所述下沉深度；若所述下沉深度小于-5cm，则自动控制所述夯锤连续下锤若干次；若所述下沉深度大于5cm，则自动控制所述输送装置先向坑底输送填料量大于设定量的填料再下锤夯击；S6.三击贯入度检测；S7.混凝土桩身施工，在所述钢护筒内制作出由钢筋、混凝土/水泥砂浆形成的混凝土桩身，或者，将预制桩吊入所述钢护筒内，测量预制桩标高并调整预制桩在允许误差范围内；S8.拔管，将所述钢护筒从桩孔位内拔出，控制拔出速度，必要时采用停拔措施。通过采用上述技术方案，在进行抗压载体桩的施工过程中，下管、成孔、填料夯击、三击贯入度检测、混凝土桩身施工和拔管等工艺流程中，大部分可以通过不同的设备来完成，从而在大批量的抗压载体桩施工中，可以采取轮流作业的方式来实现多个抗压载体桩的流水线式施工，极大地提高了施工效率，有效缩减了施工成本。同时在填料夯实的过程中，通过设定零点位后，夯锤每次下锤后可以自动测定夯锤的下沉深度，通过测定的下沉深度的数值自动判定下一步操作是继续自动正常补料、夯击还是继续自动下锤夯击亦或是自动补充更多的填料，无需施工人员停锤后再进行夯锤下沉深度的检测，极大提高了施工效率，也无需一机一人值守，降低了人力成本和施工成本；并且由于夯锤每次下锤时的下沉深度为自动测算，无需人工参与，在极端环境下也能确保较高的精准度，有效确保了抗压载体桩的施工质量。可选的，步骤S4中标定所述零点位及测算所述下沉深度时，通过测算用于起吊所述夯锤的吊绳的初始位置和实际行走量来进行确定。通过采用上述技术方案，在桩孔位中测算夯锤的实际下沉深度时，操作不便，而夯锤下沉深度与吊绳的实际行走量一致，通过测算吊绳的行走量来表征夯锤的下沉深度更加便捷，有效降低了测算成本。可选的，标定所述零点位的方法为：设置固定的归零标记，将所述夯锤下放至坑底，并收拢绷紧所述吊绳，将所述吊绳上与所述归零标记对准的点定为所述吊绳的所述零点位；测算所述下沉深度的方法为：下放所述夯锤后，收拢绷紧所述吊绳，此时所述吊绳的所述零点位越过所述归零标记的多余行走量即为所述下沉深度，或者，所述吊绳的所述零点位到达所述归零标记所需的行走量取负值即为所述下沉深度。通过采用上述技术方案，将夯锤位于零点位时的状态表征为吊绳的零点位与归零标记对准时的状态，则夯锤夯击后，吊绳零点位相对于归零标记间的多余行走量或所需行走量取负值可以直接表征为夯锤的下沉深度，进一步使得夯锤夯击后的下沉深度测算更加简便，易于简单的自动化系统实现，有利于控制施工设备的制造成本和维护难度。可选的，步骤S4中标定所述零点位及测算所述下沉深度时，通过测算所述夯锤的竖直高度或海拔高度或距地面一点的间距来进行确定。通过采用上述技术方案，借助标高仪器或标距仪器可对夯锤夯击后实际的竖直高度或海拔高度或距地面一点的间距进行直接测算，再与零点位时夯锤的竖直高度或海拔高度或距地面一点的间距进行取差值，也可对夯锤夯击后的下沉深度进行高效、快捷的测算，准确度更高。可选的，标定所述零点位的方法为：将所述夯锤下放至坑底，标定所述夯锤的竖直高度或海拔高度或距地面一点的间距、并定为所述夯锤的所述零点位；测算所述下沉深度的方法为：当采用竖直高度或海拔高度来标定所述零点位时，下放所述夯锤后，测算此时所述夯锤的竖直高度或海拔高度，并用所述零点位时所述夯锤的竖直高度或海拔高度减去测算得出的竖直高度或海拔高度，其数值即为所述下沉深度；当采用距地面一点的间距来标定所述零点位时，下放所述夯锤后，测算此时所述夯锤距地面该点的间距并减去所述零点位时所述夯锤距地面该点的间距，其数值即为所述下沉深度。通过采用上述技术方案，将夯锤零点位进行标定后，通过夯锤夯击后的实际竖直高度或海拔高度或距地面一点的间距来直接测算夯锤的下沉深度，尽可能避免了外界因素对测算结果的影响，测算结果更加精准，容错率更高。可选的，步骤S5中所述输送装置的总填料量不大于1.2立方米。可选的，步骤S5中所述输送装置填料的设定量为0.01～0.3立方米。通过采用上述技术方案，控制夯锤在每次夯击过程中的填料量，能尽可能将填料夯实，以确保抗压载体桩的夯实填充料和挤密土体密实度。可选的，步骤S6中三击贯入度检测时，检测锤的最终下沉量测算与所述夯锤的所述下沉深度测算方法相同。通过采用上述技术方案，连续三次下放检测锤时，检测锤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1.设备进场，在施工现场准备吊机、振动锤、液压夹具、液压卷扬机(1)、夯锤(2) 和钢护筒(3)，液压卷扬机(1)上绕卷吊绳(4)，并将所述夯锤(2)安装于所述吊绳(4)端部的吊钩上；/nS2.下管，准确设置桩孔位标记，采用所述液压夹具夹紧所述钢护筒(3)，将所述钢护筒(3)起吊至桩孔位标记处，且将所述钢护筒(3)的底部插入桩孔位标记处的土层内，控制所述液压夹具松开所述钢护筒(3)后，然后将所述钢护筒(3)下沉至设计标高持力层，再在所述吊机、所述振动锤和所述液压夹具的配合在下一个桩孔位标记处沉放下一个所述钢护筒(3)；/nS3. 成孔，在已经下沉完毕的所述钢护筒(3)内采用旋挖或者长螺旋辅助引孔方式成孔；/nS4.零点位标定，将所述夯锤(2)下放至坑底定为所述夯锤(2)下放零点位，正式下锤时，将所述零点位时所述夯锤(2)所处的位置与夯击后检测的所述夯锤(2)所处的位置取差值即可计算出所述夯锤(2)的下沉深度；/nS5.自动填料夯击，采用输送装置向坑底输送设定量的填料，下锤并检测所述下沉深度；若所述下沉深度介于-5cm～5cm之间，则重复控制所述输送装置向坑底输送设定量的填料并下锤检测所述下沉深度；若所述下沉深度小于-5cm，则自动控制所述夯锤(2)连续下锤若干次；若所述下沉深度大于5cm，则自动控制所述输送装置先向坑底输送填料量大于设定量的填料再下锤夯击；/nS6.三击贯入度检测；/nS7.混凝土桩身施工，在所述钢护筒(3)内制作出由钢筋、混凝土/水泥砂浆形成的混凝土桩身，或者，将预制桩吊入所述钢护筒（3）内，测量预制桩标高并调整预制桩在允许误差范围内；/nS8. 拔管，将所述钢护筒(3)从桩孔位内拔出，控制拔出速度，必要时采用停拔措施。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.设备进场，在施工现场准备吊机、振动锤、液压夹具、液压卷扬机(1)、夯锤(2)和钢护筒(3)，液压卷扬机(1)上绕卷吊绳(4)，并将所述夯锤(2)安装于所述吊绳(4)端部的吊钩上；
S2.下管，准确设置桩孔位标记，采用所述液压夹具夹紧所述钢护筒(3)，将所述钢护筒(3)起吊至桩孔位标记处，且将所述钢护筒(3)的底部插入桩孔位标记处的土层内，控制所述液压夹具松开所述钢护筒(3)后，然后将所述钢护筒(3)下沉至设计标高持力层，再在所述吊机、所述振动锤和所述液压夹具的配合在下一个桩孔位标记处沉放下一个所述钢护筒(3)；
S3.成孔，在已经下沉完毕的所述钢护筒(3)内采用旋挖或者长螺旋辅助引孔方式成孔；
S4.零点位标定，将所述夯锤(2)下放至坑底定为所述夯锤(2)下放零点位，正式下锤时，将所述零点位时所述夯锤(2)所处的位置与夯击后检测的所述夯锤(2)所处的位置取差值即可计算出所述夯锤(2)的下沉深度；
S5.自动填料夯击，采用输送装置向坑底输送设定量的填料，下锤并检测所述下沉深度；若所述下沉深度介于-5cm～5cm之间，则重复控制所述输送装置向坑底输送设定量的填料并下锤检测所述下沉深度；若所述下沉深度小于-5cm，则自动控制所述夯锤(2)连续下锤若干次；若所述下沉深度大于5cm，则自动控制所述输送装置先向坑底输送填料量大于设定量的填料再下锤夯击；
S6.三击贯入度检测；
S7.混凝土桩身施工，在所述钢护筒(3)内制作出由钢筋、混凝土/水泥砂浆形成的混凝土桩身，或者，将预制桩吊入所述钢护筒（3）内，测量预制桩标高并调整预制桩在允许误差范围内；
S8.拔管，将所述钢护筒(3)从桩孔位内拔出，控制拔出速度，必要时采用停拔措施。


2.根据权利要求1所述的自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：步骤S4中标定所述零点位及测算所述下沉深度时，通过测算用于起吊所述夯锤(2)的吊绳(4)的初始位置和实际行走量来进行确定。


3.根据权利要求2所述的自动化桩身非挤土型载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：标定所述零点位的方法为：设置固定的归零标记，将所述夯锤(2)下放至坑底，并收拢绷紧所述吊绳(4)，将所述吊绳(4)上与所述归零标记对准的点定为所述吊绳(4)的所述零点位；
测算所述下沉深度的方法为：下放所述夯锤(2)后，收拢绷紧所述吊绳(4)，此时所述吊绳(4)的所述零点位越过所述归零标记的多余行走量即为所述下沉深度，或者，所述吊绳(4)的所述零点位到达所述归零标记所需的行走量取负值即为所述下沉深度。


4.根据权利要求1所述的自动化桩身非挤土型载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵良荣，
申请(专利权)人：湖北波森特岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42