一种低净空液压锤击打桩的施工方法及打桩机技术

本发明专利技术公开了一种低净空液压锤击打桩的施工方法及打桩机，该施工方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种低净空液压锤击打桩的施工方法及打桩机


[0001]本专利技术涉及桩基础施工设备
，尤其涉及一种低净空液压锤击打桩的施工方法及打桩机
。

技术介绍

[0002]锤击式打桩机具有施工快捷
、
质量可靠
、
承载力大
、
成本低
、
适用地层广等优点，广泛应用于各类工程建设的桩基础工程中
。
[0003]锤击式打桩机设备通常包括桩锤
、
桩架和动力装置
。
传统的锤击方法是在桩顶上设置桩帽，通过各类锤
(
落锤
、
蒸汽锤
、
柴油锤和液压锤
)
锤击桩帽将桩送入既定地层中
。
传统锤击桩方法施工方便，原理简单，但其桩架架体高度
(
桩架架体高度等于单节施工桩长
+
锤高
+
锤的行程
+
施工作业高度
)
必然较大，传统的锤击式打桩机存在以下缺点：
1)
不能适用低净空的场地
。
较高的桩架限制了锤击桩的运用范围，使得在一些低净空的场景
(
如室内基础加固
、
基坑内支撑梁下方
、
高架桥下方
、
隧道内等
)
中无法使用锤击桩
。2)
设备对场地要求较高
。
为了防止施工过程中出现桩机倾覆，较高的桩架需要设置较大的底盘来保证桩机的稳定，而大底盘又进一步限制了锤击桩的使用范围，同时也增加了桩机的设备造价和施工成本
。3)
桩头容易出现爆裂问题
。
预制桩桩端处由于构造原因，其钢筋密集，钢筋和混凝土的弹性模量不一致，且桩端处混凝土较难以浇捣密实
。
桩锤锤击桩顶部产生很高的锤击压应力，同时桩锤回弹时又对桩顶部产生锤击拉应力，在连续锤击时容易出现桩顶爆裂的质量问题
。
[0004]现有技术，申请号为
CN93241680.2
的一种桩锤及使用该桩锤的室内打桩机，该桩锤包括一个在底部具有孔的锤套；一个能穿在上述孔中且能滑动的桩帽，一个能控制该桩帽滑动范围的限位装置设在锤套上，该桩帽底部带有用来套接一根桩的第一个接口；一个可滑动地装于锤套内的桩帽上部且可从上到下击打所述桩帽的上部的重块；在重块上有用于确保重块作用在桩帽上的一定位装置，所述定位装置是一个用来套接桩帽上部的第二接口；一个提升重块从而可让重块落在桩帽上的液压装置；和一个用于缓冲重块对桩帽的冲击的第一缓冲垫装置和
/
或在桩帽与锤套之间的第二缓冲垫装置；所述的打桩机还设有控制部分
、
动力部分，和使桩锤倾斜以运输或直立以工作或在工作中改变高度的导架装置；所述的打桩机还设有一个安装在可以带动所述打桩机运动的牵引机上的底盘，该桩锤和其导架部分装在该底盘上；所述的打桩机还包括用于支撑和锚固的可收回锚固支腿
。
该现有技术虽然能够节省部分桩架的架体高度，其在施工时所需的最小施工高度等于单节施工桩长
+
锤高
+
锤的行程，但在一些低净空的场景中仍然无法使用；其桩锤悬挂在履带牵引机的前端，容易出现桩机倾覆现象，稳定性差；另外，该现有技术还是采用传统锤击桩头的方法沉桩，桩头仍然容易会出现爆裂问题，影响施工质量和施工效率
。
[0005]因此，在现有技术的低净空液压锤击打桩的施工过程中，难以兼顾施工效率
、
施工质量
、
减震和降噪
、
施工安全和环境保护等方面的技术问题，无法确保施工过程的高效性
、
安全性和准确性
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种低净空液压锤击打桩的施工方法及打桩机，基于低净空场景打桩施工的多种需求，通过对打桩设备结构设计与施工方法的同步改进，使打桩设备与施工方法相互协同，能够兼顾施工效率
、
施工质量
、
减震和降噪
、
施工安全和环境保护等方面的技术问题，可以确保施工过程的高效性
、
安全性和准确性
。
[0007]其技术方案如下：
[0008]一种低净空液压锤击打桩的施工方法，包括以下步骤：
[0009]S1、
桩机就位，将低净空液压锤击打桩机移至限高待施工区域，所述低净空液压锤击打桩机包括桩架及抱夹式锤击打桩锤，所述桩架包括调平底座
、
二个变幅油缸
、
竖向滑架及用于驱动所述抱夹式锤击打桩锤沿竖向滑架升降的驱动电机，所述抱夹式锤击打桩锤包括楔块式抱桩装置
、
砧座
、
锤芯
、
门式锤架以及二个用于驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座的锤击油缸，锤芯和砧座的中间分别设有用于穿设预制桩的穿设通孔，楔块式抱桩装置的中间设有用于抱紧预制桩的抱桩孔；
[0010]S2、
桩机摆放调试及水平校准，将所述低净空液压锤击打桩机摆放在待施工桩基的桩位上方，并通过调节调平底座的四个伸缩支腿，使调平底座的底架位于水平状态；控制二个变幅油缸伸长，使竖向滑架垂直于所述底架，接着通过驱动电机控制抱夹式锤击打桩锤上升至竖向滑架的最上端，获得楔块式抱桩装置的夹桩楔块至待施工桩基桩位作业面之间的竖向距离
H1
；
[0011]S3、
喂桩，控制二个变幅油缸收缩，使竖向滑架转动平放在调平底座的底架上方，并通过竖向滑架带动抱夹式锤击打桩锤平放在调平底座的底架上方，接着将楔块式抱桩装置的多个抱桩楔块调整到低位，从而扩大楔块式抱桩装置的抱桩孔的孔径，然后将待施工预制桩的顶端依次穿过抱夹式锤击打桩锤的抱桩孔
、
穿设通孔，并通过楔块式抱桩装置的夹桩楔块抱紧待施工预制桩的中部，此时所述待施工预制桩的底端至所述夹桩楔块的抱紧位置之间的距离
H2
小于
H1
；
[0012]S4、
压桩位置对准，控制二个变幅油缸伸长，使抱夹式锤击打桩锤的倾斜角度与待施工预制桩的设计倾斜角度相对应，接着通过驱动电机控制抱夹式锤击打桩锤下降，使待施工预制桩的桩底抵接至待施工桩基的桩位上；
[0013]S5、
压桩送桩，控制二个锤击油缸驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座，砧座作用在楔块式抱桩装置上，并通过楔块式抱桩装置的抱桩楔块带动预制桩下沉，并将预制桩送入地基内
。
[0014]所述步骤
S5
包括以下步骤：
[0015]S51、
在预制桩压桩送桩的过程中，当楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的抱紧位置与作业面的距离小于
0.5m
时，先停止二个所述锤击油缸的击打动作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低净空液压锤击打桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
桩机就位，将低净空液压锤击打桩机移至限高待施工区域，所述低净空液压锤击打桩机包括桩架及抱夹式锤击打桩锤，所述桩架包括调平底座
、
二个变幅油缸
、
竖向滑架及用于驱动所述抱夹式锤击打桩锤沿竖向滑架升降的驱动电机，所述抱夹式锤击打桩锤包括楔块式抱桩装置
、
砧座
、
锤芯
、
门式锤架以及二个用于驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座的锤击油缸，锤芯和砧座的中间分别设有用于穿设预制桩的穿设通孔，楔块式抱桩装置的中间设有用于抱紧预制桩的抱桩孔；
S2、
桩机摆放调试及水平校准，将所述低净空液压锤击打桩机摆放在待施工桩基的桩位上方，并通过调节调平底座的四个伸缩支腿，使调平底座的底架位于水平状态；控制二个变幅油缸伸长，使竖向滑架垂直于所述底架，接着通过驱动电机控制抱夹式锤击打桩锤上升至竖向滑架的最上端，获得楔块式抱桩装置的夹桩楔块至待施工桩基桩位作业面之间的竖向距离
H1
；
S3、
喂桩，控制二个变幅油缸收缩，使竖向滑架转动平放在调平底座的底架上方，并通过竖向滑架带动抱夹式锤击打桩锤平放在调平底座的底架上方，接着将楔块式抱桩装置的多个抱桩楔块调整到低位，从而扩大楔块式抱桩装置的抱桩孔的孔径，然后将待施工预制桩的顶端依次穿过抱夹式锤击打桩锤的抱桩孔
、
穿设通孔，并通过楔块式抱桩装置的夹桩楔块抱紧待施工预制桩的中部，此时所述待施工预制桩的底端至所述夹桩楔块的抱紧位置之间的距离
H2
小于
H1
；
S4、
压桩位置对准，控制二个变幅油缸伸长，使抱夹式锤击打桩锤的倾斜角度与待施工预制桩的设计倾斜角度相对应，接着通过驱动电机控制抱夹式锤击打桩锤下降，使待施工预制桩的桩底抵接至待施工桩基的桩位上；
S5、
压桩送桩，控制二个锤击油缸驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座，砧座作用在楔块式抱桩装置上，并通过楔块式抱桩装置的抱桩楔块带动预制桩下沉，并将预制桩送入地基内
。2.
如权利要求1所述低净空液压锤击打桩的施工方法，其特征在于，所述步骤
S5
包括以下步骤：
S51、
在预制桩压桩送桩的过程中，当楔块式抱桩装置抱紧待施工预制桩的抱紧位置与作业面的距离小于
0.5m
时，先停止二个所述锤击油缸的击打动作，接着控制楔块式抱桩装置放松对预制桩的抱紧，将楔块式抱桩装置的多个抱桩楔块调整到低位，从而扩大楔块式抱桩装置的抱桩孔的孔径；然后通过驱动电机控制抱夹式锤击打桩锤沿竖向滑架的上端方向提升抱夹式锤击打桩锤在预制桩的抱紧位置，当楔块式抱桩装置重新抱紧预制桩后，再继续控制二个所述锤击油缸上下往复运动击打砧座，并继续通过楔块式抱桩装置的抱桩楔块带动预制桩下沉
。3.
如权利要求2所述低净空液压锤击打桩的施工方法，其特征在于，所述待施工桩基的长度大于限高待施工区域的净空高度，所述待施工桩基包括多节预制桩，所述步骤
S5
还包括以下步骤：
S521、
在预制桩压桩送桩的过程中，当下一节预制桩的桩顶至作业面的距离为
0.5m
至
0.7m
时，先停止二个所述锤击油缸的击打动作，并放松对下一节预制桩的抱紧，通过驱动电机控制抱夹式锤击打桩锤上升至竖向滑架的最上端，从而将抱夹式锤击打桩锤移离至下一
节预制桩的上方，接着吊起上一节预制桩，并将上一节预制桩的下端由上往下依次穿过抱夹式锤击打桩锤的穿设通孔
、
抱桩孔，然后控制楔块式抱桩装置的抱桩楔块抱紧上一节预制桩的中部，并使上一节预制桩的桩底抵接在下一节预制桩的桩顶上；
S522、
接桩，对上一节预制桩与下一节预制桩进行接桩作业；
S523、
上一节预制桩压桩送桩，当上一节预制桩完成与下一节预制桩的接桩作业后，控制二个锤击油缸继续上下往复运动击打砧座，将上一节预制桩送入地基内，直至桩基施工完成
。4.
一种实施权利要求1至3任一项所述施工方法的低净空液压锤击打桩机，其特征在于，包括桩架及抱夹式锤击打桩锤，所述桩架包括调平底座
、
二个变幅油缸
、
竖向滑架及用于驱动所述抱夹式锤击打桩锤沿竖向滑架升降的驱动电机，所述调平底座包括底架
、
四个伸缩支腿，四个所述伸缩支腿分别安装在所述底架底面的四个角，所述竖向滑架两侧的下端分别与所述底架顶面的前端两侧转动连接，二个所述变幅油缸的下端分别与所述底架顶面的后端两侧铰接，二个所述变幅油缸的上端分别与所述竖向滑架两侧的上端铰接；所述抱夹式锤击打桩锤包括楔块式抱桩装置
、
砧座
、
锤芯
、
门式锤架以及二个用于驱动锤芯从上往下往复运动击打砧座的锤击油缸；所述楔块式抱桩装...

【专利技术属性】
技术研发人员：周厚贵，庞炬东，张兰，林华国，吕文龙，
申请(专利权)人：广州万舟机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：