本发明专利技术公开了百米级桩架式振冲设备，涉及振冲施工技术领域，可解决目前百米级振冲施工的问题。本发明专利技术的百米级桩架式振冲设备，包括多段套筒和振冲器，多段套筒包括至少2个同轴套设的套筒，振冲器连接在直径最小套筒的底端；直径最大套筒内的套筒远离振冲器的一端均设置有周向环槽，还包括数量与周向环槽一致的离体抬环体；所述多段套筒包括工作状态套筒和非工作状态套筒：工作状态套筒为限制沿轴向靠近振冲器的套筒，工作状态套筒与振冲器直接连接或通过离体抬环体重力连接，工作状态套筒与振冲器组成振冲体；非工作状态套筒为可沿轴向靠近振冲器的套筒，非工作状态套筒通过重力连接到离体抬环体上后转变为工作状态套筒并限制靠近振冲器。制靠近振冲器。制靠近振冲器。
【技术实现步骤摘要】
百米级桩架式振冲设备
[0001]本专利技术涉及振冲施工
，具体涉及百米级桩架式振冲设备。
技术介绍
[0002]在一些特殊的基建场景中，例如在大型水电站的建设过程中，水库蓄水后向地下渗漏会造成整体地基变软，另外大坝还需要承受蓄积水产生的强大水压，而大坝在建筑过程中，由于不同大坝的覆盖层深度不同，因此，地基中振冲桩的深度越来越深。
[0003]目前常规振冲设备的施工流程通常是以起重机吊起带导杆的振冲器，在振冲器的作用下在地层中振冲造孔，再回填石料并进行振密，以达到增强地基承载性能的目的。但是由于在起重机吊起导杆后，起重机的吊臂与地面呈倾斜状态，而且吊臂的整体长度有限，无法悬吊长度过长的导杆；且目前的导杆通常是一体成型结构，整体长度有限，随着造孔深度加深，整体施工成本和施工难度会急剧攀升，因此，由于以上等各种因素影响，在实际的工程施工场景中，常规的振冲设备通常只能能对深度在35米以下的振冲桩进行施工，最高的施工深度记录在80米以内，领域内对于超深振冲桩的施工还没有成熟稳定可靠的振冲设备，尤其是深度超百米的振冲桩，常规的振冲施工设备完全无法应对。
[0004]基于上述背景，特提出本申请。
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供一种百米级桩架式振冲设备，解决目前常规的振冲设备难以对百米级振冲桩进行施工的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下方案：
[0007]百米级桩架式振冲设备，包括：
[0008]多段套筒和振冲器，多段套筒包括至少2个同轴套设的套筒，振冲器连接在直径最小套筒的底端；直径最大套筒内的套筒远离振冲器的一端均设置有周向环槽，还包括数量与周向环槽一致的离体抬环体；
[0009]所述多段套筒包括工作状态套筒和非工作状态套筒：
[0010]工作状态套筒为限制沿轴向靠近振冲器的套筒，工作状态套筒与振冲器直接连接或通过离体抬环体重力连接，工作状态套筒与振冲器组成振冲体；
[0011]非工作状态套筒为可沿轴向靠近振冲器的套筒，非工作状态套筒通过重力连接到离体抬环体上后转变为工作状态套筒并限制靠近振冲器。
[0012]本申请的总体设计构思是通过将常规的一体式导杆替换为多段套筒，通过该多段套筒与离体抬环体组成长度可更新的振冲体，并通过该长度可更新的振冲体实现多段式的振冲造孔，从而实现深度超百米的超深振冲施工。相对于常规振冲设备来说，多段套筒中单个套筒长度可以与常规振冲设备中导杆的长度相仿，从而避免造成制造和运输困难。
[0013]本申请的独创性之一在于多段套筒和离体抬环体形成的重力连接结构，并通过该重力连接结构形成的一个长度可更新的振冲体，尤其是，本申请中的离体抬环体仅通过重
力作用对其上承托的套筒进行限制，即离体抬环体仅限制其上承托的套筒往下移动靠近振冲器，并不限制其上承托的套筒往上移动，因此，在整个振冲过程中，可以保证离体抬环体与其上承托的套筒存在一定的自由度，可以避免振冲动作对连接结构的破坏。另外，本申请的振冲设备的另一独到之处在于：工作状态套筒与振冲器构成的振冲体总重量会随振冲深度的区间位置改变而改变，振冲器处于的深度区间越深，工作状态套筒的长度越长，且工作状态套筒与振冲器组成多段振冲体总重量越大，可以有效克服振冲造孔时不同地层深度导致不同阻力，可以提高振冲造孔效率和质量。
[0014]优选的，还包括：
[0015]竖向设置的立架，以及沿竖向与立架滑动连接的导挂结构和导托结构；
[0016]导挂结构与直径最大套筒远离振冲器的一端固定连接；
[0017]导托结构用于托起非工作状态套筒或用于对直径最大套筒导向，导托结构设置在导挂结构和振冲器之间。
[0018]优选的，还包括用于拉起多段套筒的提拉组件，提拉组件包括分别与直径最小套筒和导托结构连接的第一钢索和第二钢索。
[0019]优选的，所述导托结构包括用于对直径最大套筒导向的导向组件以及至少一个用于抱紧并托起非工作状态套筒的抱卡组件，抱卡组件沿竖直方向均位于导向组件的下方；
[0020]在导向组件和抱卡组件均包括两个可开合的C形抱卡，两个C形抱卡处于闭合状态的情况下，导向组件与抱卡组件同轴；
[0021]直径最小套筒外的套筒靠近振冲器的一端均设置有与抱卡组件适配的环形卡槽或环形凸起；
[0022]在抱卡组件的数量大于1个的情况下，2个或多个抱卡组件可同时抱紧并托起所有的非工作状态套筒。
[0023]优选的，所述导向组件和抱卡组件的两个C形抱卡均通过液压驱动；
[0024]导向组件的两个C形抱卡组成用于对直径最大套筒进行导向的环形导环；
[0025]抱卡组件的两个C形抱卡组成用于对非工作状态套筒进行抱紧并托起的环形托环，环形托环与环形卡槽或环形凸起相适配。
[0026]优选的，所述多段套筒包括3个同轴套设的套筒，3个套筒分别为直径最小套筒、次直径套筒和直径最大套筒，所述离体抬环体的数量为2个，2个离体抬环体分别与直径最小套筒、次直径套筒上的周向环槽相适配；
[0027]与直径最小套筒的周向环槽适配的离体抬环体用于承托并限制次直径套筒沿轴向靠近振冲器；
[0028]与次直径套筒的周向环槽适配的离体抬环体用于承托并限制直径最大套筒沿轴向靠近振冲器。
[0029]优选的，所述多段套筒2个同轴套设的套筒，2个套筒分别为直径最小套筒和直径最大套筒，所述离体抬环体的数量为1个，离体抬环体与直径最小套筒上的周向环槽相适配；
[0030]与直径最小套筒的周向环槽适配的离体抬环体用于承托并限制直径最大套筒沿轴向靠近振冲器。
[0031]优选的，所述多段套筒的单个套筒长度范围为：17米至30米。
[0032]优选的，将直径最大的工作状态套筒的内径和外径分别定义为A1和A2，其周向环槽直径定义为A3；
[0033]将直径最小的非工作状态套筒的内径和外径分别定义为B1和B2；
[0034]所述抬环体的内径和外径分别定义为D1和D2；
[0035]直径最大的工作状态套筒、直径最小的非工作状态套筒、抬环体的内径和外径以及周向环槽直径满足以下长度数学关系：
[0036]关系1：A1＜A3＝D1＜A2＜B1＜D2；
[0037]关系2：A1＜A3＝D1＜A2＜B1＜B2。
[0038]优选的，所述离体抬环体包括至少两个C形箍套，两个或两个以上的C形箍套可拆卸连接并可组装成与周向环槽适配的环形离体抬环体。
[0039]本专利技术的有益效果：
[0040]本申请通过设置多段套筒，以及离体抬环体，可以使得多段套筒通过离体抬环体的拆装实现工作状态套筒与非工作状态套筒转换，从而组成长度可更新的振冲体，实现多段式的振冲施工，实现深度达百米的超深振冲施工，解决深度超百米的超深度振冲施工问题。
[0041]本申请的设备在不同深度区间的振冲造孔和填料阶段，多段套筒的工作状态、离体抬环体和振冲器通过重力形成的振本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.百米级桩架式振冲设备，其特征在于，包括：多段套筒(1)和振冲器(2)，多段套筒(1)包括至少2个同轴套设的套筒，振冲器(2)连接在直径最小套筒(11)的底端；直径最大套筒(13)内的套筒远离振冲器(2)的一端均设置有周向环槽(111)，还包括数量与周向环槽(111)一致的离体抬环体(7)；所述多段套筒(1)包括工作状态套筒和非工作状态套筒：工作状态套筒为限制沿轴向靠近振冲器(2)的套筒，工作状态套筒与振冲器(2)直接连接或通过离体抬环体(7)重力连接，工作状态套筒与振冲器(2)组成振冲体；非工作状态套筒为可沿轴向靠近振冲器(2)的套筒，非工作状态套筒通过重力连接到离体抬环体(7)上后转变为工作状态套筒并限制靠近振冲器(2)。2.根据权利要求1所述的百米级桩架式振冲设备，其特征在于，还包括：竖向设置的立架(6)，以及沿竖向与立架(6)滑动连接的导挂结构(4)和导托结构(5)；导挂结构(4)与直径最大套筒(13)远离振冲器(2)的一端固定连接；导托结构(5)用于托起非工作状态套筒或用于对直径最大套筒(13)导向，导托结构(5)设置在导挂结构(4)和振冲器(2)之间。3.根据权利要求2所述的百米级桩架式振冲设备，其特征在于，还包括用于拉起多段套筒(1)的提拉组件(3)，提拉组件(3)包括分别与直径最小套筒(11)和导托结构(5)连接的第一钢索(31)和第二钢索(32)。4.根据权利要求2所述的百米级桩架式振冲设备，其特征在于，所述导托结构(5)包括用于对直径最大套筒(13)导向的导向组件(51)以及至少一个用于抱紧并托起非工作状态套筒的抱卡组件(52)，抱卡组件(52)沿竖直方向均位于导向组件(51)的下方；在导向组件(51)和抱卡组件(52)均包括两个可开合的C形抱卡(53)，两个C形抱卡(53)处于闭合状态的情况下，导向组件(51)与抱卡组件(52)同轴；直径最小套筒(11)外的套筒靠近振冲器(2)的一端均设置有与抱卡组件(52)适配的环形卡槽或环形凸起；在抱卡组件(52)的数量大于1个的情况下，2个或多个抱卡组件(52)可同时抱紧并托起所有的非工作状态套筒。5.根据权利要求4所述的百米级桩架式振冲设备，其特征在于，所述导向组件(51)和抱卡组件(52)的两个C形抱卡(53)均通过液压驱动；导向组件(51)的两个C形抱卡...
【专利技术属性】
技术研发人员：高强，孙云飞，徐建华，杨建国，于洪治，张来全，刘恒财，梁兴龙，段宝利，朱兰花，马科，杨泳，钱奂云，何清华，朱建新，朱振新，陈梓林，刘希昌，刘翔，刘洋，谢杰，
申请(专利权)人：山河智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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