一种新型钢管劲性复合桩施工装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种新型钢管劲性复合桩施工装置及其施工方法，包括支座、薄壁钢管、搅拌钻头、注浆机构、夹持器、扩张器、回转机构、升降机构；回转机构通过升降机构连接支座，回转机构连接夹持器，夹持器夹持于薄壁钢管，搅拌钻头固定连接于薄壁钢管的底端，注浆机构的注浆管设于薄壁钢管内，注浆管的出浆端连通搅拌钻头上的喷浆口，扩张器套接于注浆管，并扩张器的套接位置与夹持器相平齐；其中，薄壁钢管的壁厚为3～6mm，薄壁钢管上部的横截面尺寸大于薄壁钢管下部的横截面尺寸。其有益效果是，通过3～6mm壁厚的薄壁钢管即可满足作业需求，大大降低了施工成本。并且将薄壁钢管设计为由上到下变截面的结构形式，既符合土力学原理，又能进一步降低成本。进一步降低成本。进一步降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种新型钢管劲性复合桩施工装置及其施工方法


[0001]本专利技术涉及冲击荷载试验装置
，尤其涉及一种新型钢管劲性复合桩施工装置及其施工方法。

技术介绍

[0002]目前，钢管劲性复合桩施工主要利用钢管作为搅拌桩施工的搅拌钻杆，搅拌过程钢管需要承受很大的回转扭矩，这就需要钢管必须具有一定的强度，对钢管的壁厚就有一定的要求。针对一般常规地层钢管壁厚不小于8mm，其每米重量较大，成本较高。钢管在完成搅拌桩施工后管内要灌注混凝土，混凝土的抗压能力很大，在之后的工作使用过程中对钢管的强度要求就不需要很高了，在完成前期的搅拌注浆施工后，钢管的主要作用只是起到在向管内灌注混凝土时将混凝土和管周的水泥土隔离开的作用。
[0003]故亟需一种成本低的新型钢管劲性复合桩施工装置及其施工方法。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种新型钢管劲性复合桩施工装置及其施工方法，其解决了现有技术成本高的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]一方面，本专利技术提供一种新型钢管劲性复合桩施工装置，包括支座、薄壁钢管、搅拌钻头、注浆机构、夹持器、扩张器、回转机构、升降机构。所述回转机构通过所述升降机构连接于所述支座，所述回转机构连接于所述夹持器，所述夹持器夹持于所述薄壁钢管，所述搅拌钻头固定连接于所述薄壁钢管的底端，所述注浆机构的注浆管设于所述薄壁钢管内，所述注浆管的出浆端连通所述搅拌钻头上的喷浆口，所述扩张器套接于所述注浆管，并所述扩张器的套接位置与所述夹持器相平齐。其中，所述薄壁钢管的壁厚为3～6mm，所述薄壁钢管上部的横截面尺寸大于所述薄壁钢管下部的横截面尺寸。
[0009]可选地，所述薄壁钢管为分段式结构，其由多段钢管节依次相连形成，相邻的两段所述钢管节之间固定连接。所述注浆管也由多段注浆管节依次相连形成，相邻的两段所述注浆管节之间通过注浆管接头连接。
[0010]可选地，所述注浆管节的底端设有底端基座，所述注浆管节的顶端设有与所述底端基座相匹配的顶端基座。所述注浆管接头包括接头支架、螺杆、联动齿轮、水平稳定支架和转轴。所述接头支架通过所述转轴能够可转动地连接于所述注浆管节段的上端，其转动轴线横向定向，所述螺杆旋拧于所述接头支架，所述联动齿轮可转动地安装于所述接头支架并抵接所述螺杆，通过所述转动联动齿轮能够带动所述螺杆转动，使所述螺杆向上或者向下旋拧。所述水平稳定支架包括固定部和转动部。所述固定部固定于所述接头支架的顶部，所述转动部的一端与所述固定部的一端铰接，所述转动部的另一端能够通过紧固件旋
拧连接于所述固定部的另一端，所述转动部与所述固定部之间形成用于卡接位于上方的所述注浆管节的卡接空间。
[0011]可选地，相邻的两个所述注浆管节的连接处设有密封圈。
[0012]可选地，所述薄壁钢管的外壁上均匀嵌设有多个锚固条。
[0013]可选地，所述搅拌钻头上均匀设有多个搅拌叶片。
[0014]可选地，所述注浆机构还包括水泥浆分流器、注浆软管和泥浆泵。所述注浆管的顶端通过所述水泥浆分流器连通所述注浆软管的第一端，所述注浆软管的第二端连通所述泥浆泵。
[0015]可选地，所述升降机构包括卷扬机以及缠绕于所述卷扬机的钢丝绳。所述卷扬机固定于所述支座，所述回转机构通过所述钢丝绳悬挂于所述支架前侧。
[0016]另一方面，本专利技术还提供一种通过上述的新型钢管劲性复合桩施工装置的施工方法，包括步骤：
[0017]S1、通过所述夹持器夹持所述薄壁钢管，通过所述扩张器扩张抵接所述薄壁钢管的内壁，通过所述注浆机构将预制好的水泥浆经所述注浆管由所述喷浆口喷出，通过所述回转机构驱动动所述薄壁钢管转动，带动所述搅拌钻头搅拌水泥浆，同时通过所述升降机构下放所述薄壁钢管至目标深度。
[0018]S2、通过所述回转机构使所述薄壁钢管停止转动，所述扩张器收缩与所述薄壁钢管的内壁分离，通过所述夹持器释放所述薄壁钢管，关闭所述注浆机构，拆除所述注浆管，在所述薄壁钢管内灌注预制好的混凝土。
[0019](三)有益效果
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术提供的一种新型钢管劲性复合桩施工装置及其施工方法，其新型钢管劲性复合桩施工装置在施工时，通过扩张器扩张抵接薄壁钢管的内壁，以将薄壁钢管与注浆管连接为一体，当回转机构驱动薄壁钢管转动时，薄壁钢管将回转扭矩传递给注浆管，注浆管由高强材料制成，强度高，能够承受足够大的回转扭矩，且注浆管是能够回收循环利用的，在搅拌过程中遇到阻力较大时，使薄壁钢管在较大回转扭矩的转况下不会被破坏，进而使用3～6mm壁厚的薄壁钢管即满足作业需求。相比于现有技术，该施工装置通过3～6mm壁厚的薄壁钢管即可满足作业需求，大大降低了施工成本。并且将薄壁钢管设计为由上到下变截面的结构形式，既符合土力学原理，又能进一步降低成本。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例1中的新型钢管劲性复合桩施工装置的主视图；
[0023]图2是本专利技术实施例1中的新型钢管劲性复合桩施工装置的部分结构示意图；
[0024]图3是本专利技术实施例1中的注浆管接头的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术实施例1中的注浆管接头的俯视图；
[0026]图5是本专利技术实施例1中的两个注浆管节连接处的结构示意图；
[0027]图6是本专利技术实施例1中的注浆管接头打开的示意图；
[0028]图7是本专利技术实施例1中的新型钢管劲性复合桩施工装置的施工过程示意图。
[0029]【附图标记说明】
[0030]1：支座；2：薄壁钢管；21：螺母；3：搅拌钻头；31：喷浆口；32：搅拌叶片；41：注浆管；411：注浆管节；412：底端基座；413：顶端基座；42：注浆管接头；421：接头支架；422：螺杆：423：联动齿轮；424：固定部；425：转动部；426：转轴；427：密封圈；43：水泥浆分流器；44：注浆软管；45：泥浆泵；5：夹持器；6：扩张器；7：回转机构；81：卷扬机；82：钢丝绳。
具体实施方式
[0031]为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0032]实施例1：
[0033]如图1和图2所示，本专利技术具体实施方式提供一种新型钢管劲性复合桩施工装置，包括支座1、薄壁钢管2、搅拌钻头3、注浆机构、夹持器5、扩张器6、回转机构7、升降机构。回转机构7通过升降机构连接于支座1，回转机构7连接于夹持器5，夹持器5夹持于薄壁钢管2，搅拌钻头3固定连接于薄壁钢管2的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型钢管劲性复合桩施工装置，其特征在于，包括支座(1)、薄壁钢管(2)、搅拌钻头(3)、注浆机构、夹持器(5)、扩张器(6)、回转机构(7)、升降机构；所述回转机构(7)通过所述升降机构连接于所述支座(1)，所述回转机构(7)连接于所述夹持器(5)，所述夹持器(5)夹持于所述薄壁钢管(2)，所述搅拌钻头(3)固定连接于所述薄壁钢管(2)的底端，所述注浆机构的注浆管(41)设于所述薄壁钢管(2)内，所述注浆管(41)的出浆端连通所述搅拌钻头(3)上的喷浆口(31)，所述扩张器(6)套接于所述注浆管(41)，并所述扩张器(6)的套接位置与所述夹持器(5)相平齐；其中，所述薄壁钢管(2)的壁厚为3～6mm，所述薄壁钢管(2)上部的横截面尺寸大于所述薄壁钢管(2)下部的横截面尺寸。2.如权利要求1所述的新型钢管劲性复合桩施工装置，其特征在于，所述薄壁钢管(2)为分段式结构，其由多段钢管节依次相连形成，相邻的两段所述钢管节之间固定连接；所述注浆管(41)也由多段注浆管节(411)依次相连形成，相邻的两段所述注浆管节(411)之间通过注浆管接头(42)连接。3.如权利要求2所述的新型钢管劲性复合桩施工装置，其特征在于，所述注浆管节(411)的底端设有底端基座(412)，所述注浆管节(411)的顶端设有与所述底端基座(412)相匹配的顶端基座(413)；所述注浆管接头(42)包括接头支架(421)、螺杆(422)、联动齿轮(423)、水平稳定支架和转轴(426)；所述接头支架(421)通过所述转轴(426)能够可转动地连接于所述注浆管节(411)段的上端，其转动轴线横向定向，所述螺杆(422)旋拧于所述接头支架(421)，所述联动齿轮(423)可转动地安装于所述接头支架(421)并抵接所述螺杆(422)，通过所述转动联动齿轮(423)能够带动所述螺杆(422)转动，使所述螺杆(422)向上或者向下旋拧；所述水平稳定支架包括固定部(424)和转动部(425)；所述固定部(424)固定于所述接头支架(421)的顶部，所述转动部(425)的一端与所述固定部(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：于荣喜，秦立新，冀少峰，龙飞，李锐，吴小娟，冯卓鑫，段兵，彭涓，刘启塬，
申请(专利权)人：中铁上海设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：