本实用新型专利技术公开了一种用于构建沉管碎石桩的大直径沉管装置，该装置包括扩大段桩靴、半圆板门、下料管、料仓和振动锤；扩大段桩靴安装在下料管的底端，在下料管底端口处设置半圆板门，所述半圆板门包括两个对称设置的半圆板，两个半圆板的直径边通过转轴相铰接，该转轴固定安装在下料管侧壁上，并且在下料管侧壁上固定设置有用于限制两个半圆板顶面位置的限位块，当两个半圆板展开处于同一平面时，将下料管底端口封闭，此时限位块正好顶在半圆板的顶面；所述料仓安装在下料管顶部，在下料管上部侧壁上还开设有高压进水口，所述振动锤安装在料仓顶部。本实用新型专利技术设计精巧、结构简单、制造成本较低，操作简单，装卸方便，能够有效地提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。
【技术实现步骤摘要】
一种用于构建沉管碎石桩的大直径沉管装置
[0001]本技术属于岩土工程地基处理
，具体涉及一种用于构建沉管碎石桩的大直径沉管装置。
技术介绍
[0002]沉管碎石桩法是指利用振动或冲击沉管方式，在软弱地基中成孔后，填入砾石、碎石等材料并将其挤压入孔中，形成较大直径的、由砂石构成的密实桩体的地基处理方法。主要包括砂桩(置换)法、挤密碎石桩法和沉管碎石桩法等。
[0003]碎石桩主要用于松散砂土、粉土、黏土和杂填土地基，对于饱和软粘土地基，主要起到置换作用，还可以起到排水效果，能够加速地基固结。《建筑地基处理技术规范》JGJ79
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2012，明确规定：对于处理不排水抗剪强度小于20kPa的饱和软粘土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。在饱和软粘土地基沉管碎石桩施工过程中容易出现下料不畅通、孔壁缩颈、桩径无法保证、反插不到位等施工难题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于解决饱和软粘土地基沉管碎石桩施工过程中出现的下料不畅通、孔壁缩颈、桩径无法保证、反插不到位等施工难题，提供了一种用于构建沉管碎石桩的大直径沉管装置，确保在不排水抗剪强度小于20kPa的饱和软粘土地基中顺利形成质量合格的沉管碎石桩。
[0005]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种用于构建沉管碎石桩的大直径沉管装置，该装置包括扩大段桩靴、半圆板门、下料管、料仓和振动锤；
[0007]所述扩大段桩靴安装在下料管的底端，在下料管底端口处设置半圆板门，所述半圆板门包括两个对称设置的半圆板，两个半圆板的直径边通过转轴相铰接，该转轴固定安装在下料管侧壁上，并且在下料管侧壁上固定设置有用于限制两个半圆板顶面位置的限位块，当两个半圆板展开处于同一平面时，将下料管底端口封闭，此时限位块正好顶在半圆板的顶面；所述料仓安装在下料管顶部，在下料管上部侧壁上还开设有高压进水口，所述振动锤安装在料仓顶部。
[0008]在上述技术方案中，所述下料管直径小于碎石桩桩径，一般为800mm。
[0009]在上述技术方案中，扩大段桩靴内径比下料管直径大，为设计碎石桩桩径，长度一般为2m。
[0010]在上述技术方案中，料仓的直径比下料管直径大，一般直径为1.2m～1.5m。
[0011]在上述技术方案中，在料仓的侧壁上设置有进料门。
[0012]在上述技术方案中，所述振动锤采用两联振动锤，即采用两个功率型号一样振动锤，对称安装在料仓顶部。
[0013]本技术的优点和有益效果为：
[0014](1)本技术通过采用设置扩大段桩靴，可以有效的保证成桩直径与设计直径相同，不用通过反插挤压使施工桩径与设计桩径，确保成桩直径满足设计要求。
[0015](2)本技术通过设置高压进水管有助于填料过程中填料顺畅的漏出，利用沉管反插保证沉管碎石桩的密实效果。
[0016](3)本技术设计精巧、结构简单、制造成本较低，操作简单，装卸方便，能够有效地提高工作效率。
附图说明
[0017]图1是本技术的一种大直径沉管装置的结构示意图。
[0018]图2是本技术中的半圆板门和下料管的俯视结构安装示意图。
[0019]图3是本技术中的半圆板门的分体结构示意图。
[0020]对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合具体实施例进一步说明本技术的技术方案。
[0022]一种用于构建沉管碎石桩的大直径沉管装置，参见附图1
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3，包括扩大段桩靴1、半圆板门2、下料管4、料仓6和振动锤7。
[0023]所述下料管4直径小于碎石桩桩径，一般为800mm，所述扩大段桩靴1安装在下料管4的底端，扩大段桩靴1内径比下料管4直径大，为设计碎石桩桩径，长度一般为2m。
[0024]在下料管4底端口处设置半圆板门2，所述半圆板门2包括两个对称设置的半圆板2.1，两个半圆板2.1的直径边通过转轴2.2相铰接，该转轴2.2两端固定安装在下料管4侧壁上，并且在下料管4侧壁上固定设置有用于限制两个半圆板2.1顶面位置的限位块2.3，当两个半圆板2.1展开处于同一平面时，将下料管4底端口封闭，此时限位块2.3正好顶在半圆板2.1的顶面，这样，使得下料管4向下插入土体过程中，半圆板门2处于关闭状态，当下料管4向上提升过程中，半圆板门2处于开启状态。
[0025]所述料仓6安装在下料管4顶部，料仓6的直径比下料管4直径大，一般直径为1.2m～1.5m，在料仓6的侧壁上设置有进料门。
[0026]在下料管4上部侧壁上还开设有高压进水口5，用于向下料管4内通入高压水。
[0027]所述振动锤7安装在料仓6顶部，用于为整个装置提供下锤力。进一步的说，优选的，所述振动锤7采用两联振动锤，即采用两个功率型号一样振动锤，对称安装在料仓6顶部；优选为功率为75kW的液压振动锤，设置为同频振动。
[0028]应用所述的大直径沉管装置构建沉管碎石桩的施工方法如下：
[0029]步骤一：铺设2m～3m开山石渣工作垫层，放样沉管碎石桩孔位。
[0030]步骤二：吊机就位，吊机吊起大直径沉管装置，将大直径沉管装置对准桩位。
[0031]步骤三：向料仓6内加入碎石，至少加入2/3下料管容积。
[0032]步骤四：开启振动锤7，开启供水装置，将大直径沉管装置向下沉放到大于设计深度3m；在大直径沉管装置向下插入土体过程中，在限位块2.3作用下半圆板门2始终处于关
闭状态。
[0033]步骤五：向上提升大直径沉管装置，提升高度为4.5m，提升过程中，半圆板门2底面失去土体的支撑作用而打开，使得下料管内的碎石落入扩大段桩靴1内，使扩大段桩靴1内充满碎石。
[0034]步骤六：振动锤7向下振动，扩大段桩靴反插，使得碎石桩底部密实状态良好。
[0035]步骤七：向上提升大直径沉管装置，每次提升1.2m，然后再向下反插0.6m。
[0036]步骤八：重复步骤五～七，一段一段进行振冲作业，直至地面，完成一根振冲碎石桩作业。
[0037]以上对本技术做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本技术的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本技术的保护范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于构建沉管碎石桩的大直径沉管装置，其特征在于：该装置包括扩大段桩靴、半圆板门、下料管、料仓和振动锤；所述扩大段桩靴安装在下料管的底端，在下料管底端口处设置半圆板门，所述半圆板门包括两个对称设置的半圆板，两个半圆板的直径边通过转轴相铰接，该转轴固定安装在下料管侧壁上，并且在下料管侧壁上固定设置有用于限制两个半圆板顶面位置的限位块，当两个半圆板展开处于同一平面时，将下料管底端口封闭，此时限位块正好顶在半圆板的顶面；所述料仓安装在下料管顶部，在下料管上部侧壁上还开设有高压进水口，所述振动锤安装在料仓顶部。2.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞棋，刘钊，刘文彬，刘爱民，于健，朱楠，岳长喜，
申请(专利权)人：中交天津港湾工程研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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