一种钢管桩沉桩方法及其沉桩设备技术

本申请涉一种钢管桩沉桩方法及其沉桩设备，涉及钢管桩施工技术领域；其包括如下步骤：在目标沉桩位置安装导向架，在导向架上绕卷吊绳；在钢管桩两端分别开设起吊孔，在每一起吊孔内插设吊钩，将其中一端的吊钩连接起吊机，将另一端的吊钩连接吊绳，将吊绳另一端绕卷于导向架上；启动起吊机起吊钢管桩，收卷导向架上的吊绳，以使得钢管桩下端在自重作用和吊绳牵拉下插入导向架内；将钢管桩底端的吊钩脱离起吊孔，将钢管桩贯穿导向架并插入土内；捶击钢管桩，并通过搭载有摄像头的无人机实时监控，直至将钢管桩捶击至土内标高位置。本申请具有提高对钢管桩的吊运和捶打效率，继而提高钢管桩沉桩施工效率的效果。钢管桩沉桩施工效率的效果。钢管桩沉桩施工效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管桩沉桩方法及其沉桩设备


[0001]本申请涉及钢管桩施工
，尤其是涉及一种钢管桩沉桩方法及其沉桩设备。

技术介绍

[0002]在海上码头施工过程中，打设钢管桩是较为常见的施工项目；现有钢管桩打桩施工方法一般包括如下步骤：在目标施工位置安装导向架；起吊钢管桩，将钢管桩下端穿过导向架中部预留的导向孔，并插入土中，稳定后通过捶击设备对钢管桩顶部捶击，以使得钢管桩在捶击过程中下沉至土体内，在此过程中，通过导向架对钢管桩的下移进行限位，使得钢管桩保持指定垂直度，当钢管桩顶部没入导向架顶部后，吊起下一根桩进行捶击，重复以上步骤，直至将指定数量的钢管桩捶击至地下完成施工。
[0003]针对上述中的相关技术，专利技术人发现通过吊车起吊钢管桩的过程中，一般在吊车端部通过吊绳连接吊钩，将吊钩插入钢管桩端部预先开设的通孔内，然后将钢管桩运送至导向架上方，而在将钢管桩插入导向孔内的过程中，由于钢管桩易晃动，且当钢管桩长度较长时，施工人员不易快速将钢管桩下端对准导向孔并插入导向孔内，导致施工效率低下。

技术实现思路

[0004]为了提高钢管桩沉桩施工效率，本申请提供一种钢管桩沉桩方法及其沉桩设备。
[0005]第一方面，本申请提供的一种钢管桩沉桩方法，采用如下的技术方案：一种钢管桩沉桩方法，包括如下步骤：在目标沉桩位置安装导向架，在导向架上绕卷吊绳；在钢管桩两端分别开设起吊孔，在每一起吊孔内插设吊钩，将其中一端的吊钩连接起吊机，将另一端的吊钩连接吊绳，将吊绳另一端绕卷于导向架上；启动起吊机起吊钢管桩，收卷导向架上的吊绳，以使得钢管桩下端在自重作用和吊绳牵拉下插入导向架内；将钢管桩底端的吊钩脱离起吊孔，将钢管桩贯穿导向架并插入土内；捶击钢管桩，并通过搭载有摄像头的无人机实时监控，直至将钢管桩捶击至土内标高位置。
[0006]通过采用上述技术方案，通过在钢管桩两端分别开设起吊孔，使用起吊机来将钢管桩起吊至竖直状态，然后预先将与钢管桩底端相连的吊钩连接吊绳，并将该吊绳绕卷固定于导向架顶端，在通过起吊机来起吊钢管桩的过程中，导向架上的吊绳将处于被释放状态，而当钢管桩被起吊至导向架上方时，可通过绕卷吊绳来使得钢管桩底端在吊绳的拉动下移动至导向架下方，此时操控起吊机的施工人员可以根据钢管桩底端的移动位置来控制起吊机，以使得钢管桩保持竖直状态，从而使得钢管桩可以快速移动至导向架上方，当钢管桩在其自重作用以及吊绳牵拉作用下插入导向架内时，将钢管桩底端的吊钩抽出起吊孔，此时紧靠钢管桩顶部的起吊机支撑钢管桩穿过导向架并插入土中，最后再将该钢管桩捶击
至土内标高位置。
[0007]第二方面，本申请公开了第一方面中的钢管桩沉桩方法所采用的钢管桩沉桩设备，包括起吊机、导向架、吊绳、吊钩、放卷组件，以及捶击组件；所述导向架沿其高度方向开设有供钢管桩穿过的导向孔，所述吊绳其中一端绕卷于导向架上，另一端连接于吊钩，所述放卷组件用于释放或绕卷吊绳，所述钢管桩两端分别对称开设有供吊钩插设起吊孔，所述捶击组件用于锤击钢管桩顶壁。
[0008]通过采用上述技术方案，将起吊机的起吊部位预设的吊钩插入钢管桩其中一端的起吊孔内，然后通过放卷组件释放吊绳，将导向架上的吊钩插入钢管桩另一端的起吊孔内，接着在通过起吊机起吊钢管桩时，通过放卷组件继续释放吊绳，当钢管桩被吊运至导向架上方时，通过放卷组件收卷吊绳，此时钢管桩在吊绳的牵拉之下移动至插入导向孔内，实现将钢管桩下端快速、准确插入导向孔内、提高施工效率的效果。
[0009]作为优选，所述导向架侧壁贯穿开设有供吊绳和吊钩贯穿的换向孔，所述换向孔贯穿导向架顶部，所述放卷组件包括转动连接于导向架上的绕杆，用于驱动绕杆转动的放卷电机，以及设置于导向架上的让位杆；所述让位杆设置于换向孔内，所述放卷组件还包括第一移动件，所述第一移动件用于带动让位杆移动，以启闭换向孔。
[0010]通过采用上述技术方案，吊绳与吊钩相连的一端可穿过换向孔并位于导向架远离绕杆处的一侧，方便在绕卷吊绳时，将钢管桩牵引至插入导向孔内，而当需要将钢管桩底部的吊钩脱离起吊孔时，为了方便对吊钩和吊绳进行集中统一收纳，可以通过第一移动件带动让位杆移动，以打开换向孔，方便吊钩和吊绳穿过换向孔并移动至与绕杆同侧的位置。
[0011]作为优选，所述导向架内还对称设置有限位夹板，所述限位夹板之间预留有供钢管桩插设的让位空间，所述限位夹板相互朝向处的侧壁设置有助滑球，所述第一移动件还用于控制限位夹板朝相互靠近或远离的方向移动。
[0012]通过采用上述技术方案，当钢管桩底端脱离与吊钩的连接之后，通过第一移动件带动相互对称的限位夹板朝相互靠近的方向移动，从而缩小供钢管桩插设的让位空间大小，以通过限位夹板来对钢管桩进行限位作用，减少钢管桩在下沉过程中晃动的情况，此外，助滑球的设置可以减小限位夹板对钢管桩下沉时对钢管桩的移动阻力。
[0013]作为优选，所述第一移动件、让位杆以及限位夹板三者一一对应设置，所述第一移动件包括转动连接于导向架上的丝杆、用于驱动丝杆转动的马达、螺纹套接于丝杆上的顶推板、连接于限位夹板与导向架之间的支撑弹簧、转动连接于导向架内的转杆、设置于转杆与导向架转动连接处的第一扭簧；所述顶推板与对应的限位夹板侧壁共同设置有让位面，所述支撑弹簧的伸缩方向平行于限位夹板的移动方向，所述转杆其中一端连接于让位杆，另一端位于抵推板移动方向的延长线上；所述第一扭簧其中一端连接于导向架上，另一端连接于转杆上。
[0014]通过采用上述技术方案，启动马达带动顶推板朝靠近限位夹板的方向移动，当顶推板与对应限位夹板的让位面相贴合时，顶推板继续移动并顶推限位夹板，以使得限位夹板朝远离顶推板的方向移动，即使得限位夹板朝相互靠近的方向移动，而在顶推板移动过程中，顶推板顶推转杆端部，以使得转杆转动，转杆转动时带动让位杆转动，以使得让位杆与换向孔内壁之间留出供吊绳穿过的空隙，方便吊绳带动吊钩脱离钢管桩底部的起吊孔。
[0015]作为优选，所述捶击组件包括支撑架、设置于支撑架内的捶击件、对称设置于支撑
架下端的定位插杆，以及用于驱动插杆插入起吊孔内的第二移动件；所述支撑架顶部连接于起吊机的起吊部位，所述捶击件用于对钢管桩进行锤击，所述定位插杆与钢管桩顶部的起吊孔一一对应设置。
[0016]通过采用上述技术方案，当钢管桩下端贯穿导向架并插入土内之后，通过起吊机起吊支撑架，将支撑架移动至套接于钢管桩顶部，然后通过第二移动件带动定位插杆插入起吊孔内，以实现对钢管桩的定位，使钢管桩在受捶击件捶击时与捶击件的捶击部位始终处于同一轴线上。
[0017]作为优选，所述第二移动件包括套接于定位插杆外部的套管、设置于套管与定位插杆之间的对接弹簧、用于检测定位插杆与套管之间伸缩总长的检测模块、电连接于检测模块的控制器，以及用于驱动定位插杆以钢管桩为中心转动的转动件；所述转动件电连接于控制器，所述控制器用于控制转动件转动，并接收检测模块所检测的数据，还用于在检测数据为预设数据时，控制转动件停止转动。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢管桩沉桩方法，其特征在于：包括如下步骤：在目标沉桩位置安装导向架(1)，在导向架(1)上绕卷吊绳(144)；在钢管桩(4)两端分别开设起吊孔(41)，在每一起吊孔(41)内插设吊钩(145)，将其中一端的吊钩(145)连接起吊机(2)，将另一端的吊钩(145)连接吊绳(144)，将吊绳(144)另一端绕卷于导向架(1)上；启动起吊机(2)起吊钢管桩(4)，收卷导向架(1)上的吊绳(144)，以使得钢管桩(4)下端在自重作用和吊绳(144)牵拉下插入导向架(1)内；将钢管桩(4)底端的吊钩(145)脱离起吊孔(41)，将钢管桩(4)贯穿导向架(1)并插入土内；捶击钢管桩(4)，并通过搭载有摄像头的无人机实时监控，直至将钢管桩(4)捶击至土内标高位置。2.根据权利要求1所述的钢管桩沉桩方法所采用的钢管桩沉桩设备，其特征在于：包括起吊机(2)、导向架(1)、吊绳(144)、吊钩(145)、放卷组件(14)，以及捶击组件(3)；所述导向架(1)沿其高度方向开设有供钢管桩(4)穿过的导向孔(11)，所述吊绳(144)其中一端绕卷于导向架(1)上，另一端连接于吊钩(145)，所述放卷组件(14)用于释放或绕卷吊绳(144)，所述钢管桩(4)两端分别对称开设有供吊钩(145)插设起吊孔(41)，所述捶击组件(3)用于锤击钢管桩(4)顶壁。3.根据权利要求2所述的钢管桩沉桩设备，其特征在于：所述导向架(1)侧壁贯穿开设有供吊绳(144)和吊钩(145)贯穿的换向孔(12)，所述换向孔(12)贯穿导向架(1)顶部，所述放卷组件(14)包括转动连接于导向架(1)上的绕杆(146)，用于驱动绕杆(146)转动的放卷电机(141)，以及设置于导向架(1)上的让位杆(142)；所述让位杆(142)设置于换向孔(12)内，所述放卷组件(14)还包括第一移动件(143)，所述第一移动件(143)用于带动让位杆(142)移动，以启闭换向孔(12)。4.根据权利要求3所述的钢管桩沉桩设备，其特征在于：所述导向架(1)内还对称设置有限位夹板(13)，所述限位夹板(13)之间预留有供钢管桩(4)插设的让位空间，所述限位夹板(13)相互朝向处的侧壁设置有助滑球(131)，所述第一移动件(143)还用于控制限位夹板(13)朝相互靠近或远离的方向移动。5.根据权利要求4所述的钢管桩沉桩设备，其特征在于：所述第一移动件(143)、让位杆(142)以及限位夹板(13)三者一一对应设置，所述第一移动件(143)包括转动连接于导向架(1)上的丝杆(1431)、用于驱动丝杆(1431)转动的马达(1432)、螺纹套接于丝杆(1431)上的顶推板(1433)、连接于限位夹板(13)与导向架(1)之间的支撑弹簧(1434)、转动连接于导向架(1)内的转杆(1435)、设置于转杆(1435)与导向架(1)转动连接处的第一扭簧(1436)；所述顶推板(1433)与对应的限位夹板(13)侧壁共同设置有让位面(1437...

【专利技术属性】
技术研发人员：沐磊，王志林，赵志强，王文凯，王青，贺凌，陈昱，廖宁炜，孙胜良，李子华，周凡，
申请(专利权)人：中铁广州工程局集团港航工程有限公司，
类型：发明
国别省市：