[實(shí)用新型]非擠土樁護(hù)壁管振動(dòng)沉拔機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00212461.0
• 申請(qǐng)日: 2000-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN2436554Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牧一征;武憲章;湯天鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 牧一征
• 主分類(lèi)號(hào): E02D11/00
• 分類(lèi)號(hào): E02D11/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)市專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 趙英杰

本實(shí)用新型涉及建筑設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于土木、建筑工程中的現(xiàn)沉澆混凝土施工的非擠土樁護(hù)壁管振動(dòng)沉拔機(jī)。

豎直振動(dòng)產(chǎn)生的原理是在激振裝置的不同軸上設(shè)偏心重塊，并使之相互對(duì)稱(chēng)逆運(yùn)轉(zhuǎn)，其橫向力相互抵消，而垂直離心力則相互疊加，從而使振動(dòng)箱產(chǎn)生豎直的上下振動(dòng)。鋼管作為灌注樁的護(hù)壁，具有防止塌孔的作用，澆注混凝土后再拔出來(lái)，多次重復(fù)使用，就使用鋼管做為樁孔的護(hù)壁而言，本實(shí)用新型與振動(dòng)沉管灌注樁機(jī)有相似之處，但它們又是截然不同的；振動(dòng)沉管注樁機(jī)的護(hù)壁套管是定長(zhǎng)的，其長(zhǎng)度與樁身等長(zhǎng)，其上端用法蘭盤(pán)固定在振動(dòng)錘上，下端有封閉的樁尖，硬把土排開(kāi)擠成樁孔，是擠土樁。其樁尖、樁側(cè)的摩阻力很大，所以其直徑一般均在400厘米以下，再大便難以沉入。

利用定向振動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的垂直離心力，使護(hù)壁套管產(chǎn)生豎直的上下振動(dòng)，造成護(hù)壁管與其周?chē)馏w處于強(qiáng)迫振動(dòng)狀態(tài)，從而使周?chē)馏w強(qiáng)度顯著降低并破壞了護(hù)壁套管與土體間的粘結(jié)力和彈性力，使土體對(duì)護(hù)壁套管的摩阻力以及樁尖處土體抗力大大減少護(hù)壁套管在自重、振動(dòng)力和另外施加的豎向力作用下，將克服阻力迅速地沉入到所需深度。利用產(chǎn)生一定振幅的豎向振動(dòng)，以大幅度地減小土體對(duì)護(hù)壁套管下沉?xí)r的管側(cè)摩阻力，這種方法是十分成熟的。在本實(shí)用新型提出之前，利用定向豎直振動(dòng)減小摩阻力原理施工的振動(dòng)沉樁法與振動(dòng)沉管灌注樁機(jī)，在世界范圍內(nèi)先后分別已有近百年和幾十年的成功實(shí)踐，公認(rèn)為其減小摩阻力的效果異常突出。事實(shí)上振動(dòng)摩擦阻力與靜摩擦阻力之比，最佳時(shí)間可達(dá)0.18倍，振動(dòng)沉樁法的沉拔錘只能用于不再拔出的混凝土預(yù)制樁和鋼樁即用于擠土樁；而振動(dòng)沉管灌注樁機(jī)，最主要的它是小直徑定長(zhǎng)套管的擠土灌注樁。這種用豎直振動(dòng)以減小摩阻力的原理，雖然已經(jīng)用于預(yù)制樁的沉樁施工和用于振動(dòng)沉管擠土灌注樁機(jī)中，但是尚未見(jiàn)到在非擠土灌注樁中用此種原理來(lái)沉入和拔出護(hù)壁套管。

對(duì)于非擠土和只在樁端部的部分?jǐn)D土灌注樁，當(dāng)在地下水位以下施工，特別是在地下水位以下遇有流砂、淤泥質(zhì)土或動(dòng)水壓力較大時(shí)，沒(méi)有護(hù)壁就會(huì)造成孔壁塌落，難以成樁；對(duì)于大直徑樁(D≥800mm)，問(wèn)題更加嚴(yán)重。已有的防止樁孔坍塌的護(hù)壁方法有幾種：如泥漿護(hù)壁法、一次性使用的鋼筋混凝土護(hù)壁或襯砌護(hù)壁等；前者由于排放大量泥漿，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，大城市中很少允許使用；后者成本較高，施工速度慢，也并不理想。用大直徑鋼管做護(hù)壁，雖然法國(guó)貝諾特公司早在上個(gè)世紀(jì)五十年代就開(kāi)發(fā)研制成功，國(guó)內(nèi)近幾年也有改造型仿制，但其原理是在12度至32度之間不停地扭動(dòng)狀態(tài)下靠靜力把護(hù)壁管壓入土中。雖然在其護(hù)壁套管最下端焊有鋸齒狀的高強(qiáng)合金刀及口，在扭動(dòng)中鋸的松管端的土層，但管壁側(cè)阻力依然很大，沉入速度自然相對(duì)較低。貝諾特公司的這種全套管鉆機(jī)還有一個(gè)更大的弱點(diǎn)，在該機(jī)適用范圍中特別說(shuō)明：當(dāng)?shù)叵滤灰韵掠泻穸仍?米以上的細(xì)砂層時(shí)，由于搖動(dòng)作業(yè)(即反復(fù)扭動(dòng))使砂層壓密，造成壓進(jìn)或拉拔套管困難，應(yīng)避免在厚砂土層中使用。然而在我國(guó)甚至在世界廣大地區(qū)的深層土質(zhì)中厚砂層是常見(jiàn)的，顯然這又進(jìn)一步地局限了它的應(yīng)用范圍。

由于我國(guó)勞動(dòng)力價(jià)格低廉，對(duì)于直徑D≥800mm的大直徑樁，在建筑工程中幾乎普遍地采用人工挖孔。國(guó)家頒發(fā)的《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定，為保證孔壁不塌落、不傷人，必須做井圈護(hù)壁。如前所述，井圈護(hù)壁是用混凝土現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆的，也有用磚砌筑的。事實(shí)上在實(shí)際工程中由于種種原因人工挖孔灌注樁的護(hù)壁質(zhì)量有些并不滿足《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》的要求，因此既便做了護(hù)壁，樁孔坍塌、壓死砸傷挖孔工人的現(xiàn)象在一些城市中依然時(shí)有發(fā)生。

本實(shí)用新型的目的就是要提供一種能多次重復(fù)使用、無(wú)論是大直徑樁還是小直徑樁、無(wú)論是在地下水位以上施工還是在地下水位以下施工，都能夠快速地沉入和拔出，并且能夠確保工程質(zhì)量和施工安全具有多節(jié)組裝鋼制護(hù)壁套管的非擠土樁護(hù)壁管振動(dòng)沉拔機(jī)。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：它包括液壓動(dòng)力系統(tǒng)、激振器、振動(dòng)箱、與振動(dòng)箱剛接的傳振鉗管機(jī)構(gòu)、用于續(xù)接或拆除護(hù)壁套管時(shí)防止套管因其自重而沉落的防沉抱管機(jī)構(gòu)、沉拔護(hù)壁套管用的多節(jié)沉拔油缸、護(hù)壁套管續(xù)接入口導(dǎo)向管、傳遞沉拔力的上彈簧組、傳遞拔管力的下彈簧組、彈簧組導(dǎo)向豎軸、彈簧組橫梁、振動(dòng)箱升降用的導(dǎo)向立柱、機(jī)械底盤(pán)調(diào)平裝置以及成組多節(jié)套管，其特征是振動(dòng)箱中部設(shè)置一個(gè)比樁徑略大的圓孔，護(hù)壁套管由圓孔順下并與下節(jié)管相連接，與振動(dòng)箱剛接在一起的傳振鉗管機(jī)構(gòu)將護(hù)壁套管夾緊。