[發明專利]一種大直徑管樁快速植入設備及方法

在審

• 申請號: 202111381311.3
• 申請日: 2021-11-20
• 公開（公告）號: CN114109243A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 孫浩;項羽佳
• 申請（專利權）人: 山東土力機械科技有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B7/04;E21B1/02;E21B12/00;E21B41/00
• 代理公司: 威海聚睿知識產權代理事務所(普通合伙) 37352
• 代理人: 宋立國

1.一種大直徑管樁快速植入設備，包括樁架、動力頭和螺旋鉆桿，動力頭安裝在樁架上，其特征在于螺旋鉆桿內設有伸縮傳動桿，伸縮傳動桿與螺旋鉆桿間設有至少一個軸向定位連接結構；螺旋鉆桿上部套設有與管樁相配合的錘架，錘架上設有與螺旋鉆桿上部配合的夾頭，錘架上端設有支撐套管，支撐套管上部經軸承安裝有頂升座，頂升座中央設有傳動桿插孔，支撐套管外套設有與錘架上端配合的錘體，錘體上部設有提升套管，提升套管內壁上設有至少一段螺旋形頂升滑軌，頂升座上設有與螺旋形頂升滑軌配合的頂升臂，伸縮傳動桿與頂升座鍵連接或固定連接，伸縮傳動桿穿過傳動桿插孔與動力頭相連。

2.根據權利要求1所述的大直徑管樁快速植入設備，其特征在于所述的伸縮傳動桿的結構是：螺旋鉆桿內設有上端敞口的軸向安裝腔，伸縮傳動桿可軸向自由滑動的安裝在軸向安裝腔內，所述的伸縮傳動桿上部與螺旋鉆桿上部間設有相互配合的正向鎖緊、反向解鎖的定位連接結構；伸縮傳動桿下部與螺旋鉆桿上部間設有相互配合的正向鎖緊、反向解鎖的定位連接結構。

3.根據權利要求1所述的大直徑管樁快速植入設備，其特征在于所述的定位連接結構是：螺旋鉆桿上部的內側壁上設有定位塊，伸縮傳動桿外壁上設有與定位塊配合的軸向滑槽，軸向滑槽一側的伸縮傳動桿上部和下部的外壁上分別設有與定位塊配合的上定位槽和下定位槽。

4.根據權利要求1所述的大直徑管樁快速植入設備，其特征在于所述的錘架呈圓柱狀或正方體狀，錘架中央設有安裝通孔，錘架經安裝通孔套裝在螺旋鉆桿上部的光桿處；安裝通孔內設有可夾緊螺旋鉆桿上部的夾頭。

5.根據權利要求1所述的大直徑管樁快速植入設備，其特征在于所述的螺旋鉆桿上端位于支撐套管內；伸縮傳動桿在支撐套管內由螺旋鉆桿上端插入其內，伸縮傳動桿和螺旋鉆桿在支撐套管內部分可自由轉動；所述的支撐套管下端插設在安裝通孔內，支撐套管下部的外側壁上設有支撐凸環，支撐凸環下方的錘架的安裝通孔內壁上設有與支撐凸環配合的限位凸環，限位凸環下方的支撐套管的外側壁上設有與限位凸環配合的緩沖限位凸環，緩沖限位凸環與限位凸環間設有緩沖帶。

6.根據權利要求1所述的大直徑管樁快速植入設備，其特征在于所述的提升套管內壁上周向上均布有至少兩段螺旋形頂升滑軌，相鄰兩段螺旋形頂升滑軌的高端與低端軸向上重合；頂升座上與每個螺旋形頂升滑軌相對處分別設有一個與其配合的頂升臂。

7.根據權利要求1所述的大直徑管樁快速植入設備，其特征在于所述的頂升座的傳動桿插孔內壁設有上端敞口或上下貫通的傳動鍵槽，伸縮傳動桿上部外壁上設有與傳動鍵槽配合的傳動鍵。

8.根據權利要求1所述的大直徑管樁快速植入設備，其特征在于所述的螺旋鉆桿下端部左側和/或右側鉸接有擴展葉片；擴展葉片與螺旋鉆桿相連的鉸接軸上側和下側的螺旋鉆桿下端部上分別設有與擴展葉片配合的限位上凸臺和限位下凸臺。

9.根據權利要求1所述的大直徑管樁快速植入設備，其特征在于所述的樁架上設有豎直的導向滑軌，動力頭、錘架和錘體上分別設有與導向滑軌配合的導向滑座；所述的動力頭與錘架和/或錘體間設有固定連接裝置。

10.一種大直徑管樁快速植入方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、將第一根管樁豎直立于樁位；

步驟二、將大直徑管樁快速植入設備的螺旋鉆桿從管樁頂部穿入管樁孔中，動力頭工作帶動伸縮傳動桿、螺旋鉆桿旋轉，向地下鉆入，直到錘架落實在管樁上端；

步驟三、螺旋鉆桿繼續旋轉、向地下鉆入，錘體反復的錘擊在管樁上端、將其錘擊入地下至第一根管樁地面以上可以接樁的高度；

步驟四、提升伸縮傳動桿和螺旋鉆桿，將第二根管樁接在第一根管樁上；

步驟五、將大直徑管樁快速植入設備的螺旋鉆桿從第二根管樁頂部穿入管樁孔中、錘架落實在第二根管樁上端，動力頭工作帶動伸縮傳動桿、螺旋鉆桿旋轉，錘體反復的錘擊在第二根管樁上端、將其錘擊入地下至第二根管樁地面以上可以接樁的高度；

步驟六、提升螺旋鉆桿，將第三根管樁接在二根管樁上；

步驟七、將大直徑管樁快速植入設備的螺旋鉆桿從第三根管樁頂部穿入管樁孔中、錘架落實在第三根管樁上端，錘架上的夾頭將螺旋鉆桿上部夾緊；打開伸縮傳動桿與螺旋鉆桿間的軸向定位連接結構，提升動力頭、帶動伸縮傳動桿相對螺旋鉆桿向上滑動至伸出長度為兩根管樁的高度，使用軸向定位連接結構將伸縮傳動桿與螺旋鉆桿軸向鎖緊定位；

步驟八、打開夾頭、釋放螺旋鉆桿，動力頭下行至螺旋鉆桿與第一根管樁下方的土地接觸后，動力頭工作帶動伸縮傳動桿、螺旋鉆桿旋轉，向地下鉆入，直到伸縮傳動桿下移至傳動鍵插入傳動鍵槽內、伸縮傳動桿轉動帶動頂升座旋轉；

步驟九、螺旋鉆桿繼續旋轉、向地下鉆入，錘體反復的錘擊在第三根管樁上端、將其錘擊入地下至第三根管樁地面以上可以接樁的高度；

步驟十、提升動力頭至螺旋鉆桿上部插入錘架上的夾頭內，夾頭工作將螺旋鉆桿上部夾緊；打開伸縮傳動桿與螺旋鉆桿間的軸向定位連接結構，下降動力頭、伸縮傳動桿縮入螺旋鉆桿內，使用軸向定位連接結構將伸縮傳動桿與螺旋鉆桿軸向鎖緊定位；

步驟十一、提升螺旋鉆桿，將第四根管樁接在三根管樁上；

步驟十二、將大直徑管樁快速植入設備的螺旋鉆桿從第四根管樁頂部穿入管樁孔中、錘架落實在第四根管樁上端，動力頭工作帶動伸縮傳動桿、螺旋鉆桿旋轉，錘體反復的錘擊在第四根管樁上端、將其錘擊入地下至符合標高要求；

步驟十三、提升螺旋鉆桿至離開第四根管樁，大直徑管樁植入施工結束。