[發(fā)明專利]一種適用于異形灌注樁的高壓水射流成樁裝置及施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110178648.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN113323052B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?chǎng)卫?/a>;紀(jì)展鵬;蔡鑫濤;王志華;高洪梅;申志福;劉璐;孫晉晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué);南京吉?dú)W地下空間科技有限公司;南京福歐地下空間數(shù)據(jù)科技有限公司
• 主分類號(hào): E02F5/20
• 分類號(hào): E02F5/20;E02F3/88;E02F3/90;E02F3/92;E02D13/08;E02D5/36;E02D17/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發(fā)明公開了一種適用于異形灌注樁的高壓水射流成樁裝置，包括噴射裝置、抽吸裝置及控制器，噴射裝置包括空心圓柱型外殼骨架及多個(gè)注水管道Ⅰ，外殼骨架外壁設(shè)有一圈可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁，可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁設(shè)有多個(gè)通孔Ⅰ用于放置徑向的高壓噴嘴Ⅱ，高壓噴嘴Ⅱ通過軟管和注水管道Ⅰ的徑向開口連接，可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁內(nèi)部設(shè)有齒條，外殼骨架內(nèi)部設(shè)有軸向的電機(jī)，電機(jī)的輸出軸和齒輪固定連接，利用齒輪在電機(jī)輸出軸的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)齒條旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)高壓噴嘴Ⅱ隨著可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，根據(jù)異形樁的形狀特征利用控制器控制高壓噴嘴Ⅱ的開啟數(shù)量及可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁的旋轉(zhuǎn)角度，能夠滿足任意異形灌注樁的開挖任務(wù)，解決了成樁裝置通用性不強(qiáng)的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉巖土工程領(lǐng)域，尤其涉及一種利用水力埋設(shè)的監(jiān)測(cè)土體位移設(shè)備及其使用方法。

背景技術(shù)

隨著高層建筑的需求不斷增大，現(xiàn)在建筑施工中廣泛應(yīng)用的圓柱形灌注樁的混凝土用量過大，工期較長等缺點(diǎn)也在逐漸暴露出來。因此，為了提高樁基礎(chǔ)的承載能力并且降低工程的整體造價(jià)，異形灌注樁樁基礎(chǔ)成為新的研究重點(diǎn)。異形灌注樁是在圓柱形灌注樁的基礎(chǔ)上所發(fā)展起來的，通過改變圓柱形灌注樁的截面形狀類型提高樁體與周圍土體的相互作用，從而在不改變工程量的基礎(chǔ)上提高樁的承載力。在相同的承載要求條件下，異形灌注樁可以大幅降低單樁樁長或減小樁的數(shù)量，以此縮短施工工期，降低工程造價(jià)，能夠很好的適應(yīng)樁基發(fā)展的需求。

目前，研究人員已經(jīng)提出了很多形狀的異形樁基礎(chǔ)，但在實(shí)際工程中應(yīng)用卻較少。這主要是因?yàn)楫愋喂嘧兜臉渡硇螤罨虺叽缡亲兓模瑢?shí)際施工技術(shù)難度大。目前，市面上缺乏能夠進(jìn)行異形灌注樁樁基礎(chǔ)的便捷施工裝置及施工方法。

目前異形灌注樁的開挖裝置及施工方法較為單一僅僅能夠解決特定型狀的灌注樁，存在通用性不強(qiáng)的缺陷。例如擴(kuò)徑樁，其所使用的施工裝置及施工方法都僅僅適用于擴(kuò)徑樁，且施工步驟復(fù)雜，需要花費(fèi)大量的時(shí)間、人力及物力，影響建筑施工的進(jìn)度和工程造價(jià)。

因此，有必要研發(fā)一種適用于多樣異形灌注樁的全自動(dòng)成樁裝置及施工方法，以滿足建筑施工的需要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種適用于異形灌注樁的高壓水射流成樁裝置及施工方法，該裝置能夠滿足任意異形灌注樁的開挖任務(wù)，通用性強(qiáng)且操作方便。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是：

一種適用于異形灌注樁的高壓水射流成樁裝置，包括噴射裝置、抽吸裝置及控制器，噴射裝置包括空心圓柱型外殼骨架及多個(gè)注水管道Ⅰ，外殼骨架內(nèi)部沿著圓環(huán)對(duì)稱設(shè)置貫通到底的多個(gè)注水管道Ⅰ，注水管道Ⅰ一端通過進(jìn)水閥Ⅰ和蓄水沉淀池連接、另一端通過高壓噴嘴控制器和高壓噴嘴Ⅰ連接，外殼骨架外壁設(shè)有一圈可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁，可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁設(shè)有多個(gè)通孔Ⅰ用于放置徑向的高壓噴嘴Ⅱ，高壓噴嘴Ⅱ通過軟管和注水管道Ⅰ的徑向開口連接，可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁內(nèi)部設(shè)有齒條，外殼骨架內(nèi)部設(shè)有軸向的電機(jī)，電機(jī)的輸出軸和齒輪固定連接，齒輪在電機(jī)輸出軸的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)齒條旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)高壓噴嘴Ⅱ隨著可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；外殼骨架底部設(shè)有多個(gè)壓力傳感器；

抽吸裝置設(shè)置于外殼骨架的內(nèi)側(cè)，抽吸裝置內(nèi)部對(duì)稱設(shè)置L型的多個(gè)抽水管道，多個(gè)抽水管道的一端通過抽水泵和蓄水沉淀池連接、另一端設(shè)置于抽吸裝置的外壁上用于抽吸泥漿；

控制器和壓力傳感器、高壓噴嘴控制器、電機(jī)、進(jìn)水閥Ⅰ及抽水泵有線連接。

進(jìn)一步地，抽吸裝置底部設(shè)有攪拌裝置，外殼骨架和攪拌裝置轉(zhuǎn)動(dòng)連接，控制器和攪拌裝置有線連接。

進(jìn)一步地，抽吸裝置的內(nèi)部中間位置設(shè)置貫通到底的注水管道Ⅱ，攪拌裝置內(nèi)部中間位置設(shè)有和注水管道Ⅱ位置相對(duì)應(yīng)的通孔Ⅱ，通孔Ⅱ用于放置注水管道Ⅱ，注水管道Ⅱ的一端通過進(jìn)水閥Ⅱ和蓄水沉淀池連接、另一端通過高壓噴嘴控制器和高壓噴嘴Ⅲ連接，控制器和進(jìn)水閥Ⅱ有線連接。

進(jìn)一步地，可旋轉(zhuǎn)側(cè)壁的通孔Ⅰ數(shù)量不少于4個(gè)。

進(jìn)一步地，高壓噴嘴控制器為ZDLP電子式電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥。