[發明專利]一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁成樁設備及施工方法

在審

• 申請號: 202211511015.5
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN116163294A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 周鴻源;韓永禎;張文;林恩;楊琦;夏培凱;沈星;黃凱;王志華;高洪梅;張鑫磊
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第七工程局有限公司;南京工業大學
• 主分類號: E02D5/34
• 分類號: E02D5/34;E02D15/04;E02D31/08;E21B7/18;E21B44/00
• 代理公司: 南京瑞華騰知識產權代理事務所(普通合伙) 32368
• 代理人: 胡海

1.一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁成樁設備，其特征在于，包括成樁設備，

所述成樁設備包括護筒內工作部和護筒外工作部；

所述護筒內工作部包括支撐臂、六軸機械臂、噴射器和抽吸裝置；

所述支撐臂用于固定護筒內壁，噴射器和抽吸裝置均設置在護筒內；

所述六軸機械臂用于支撐并帶動鋼制圓形轉珠轉向；

所述噴射器用于向目標區域噴射高壓水射流以實現鉆孔；

所述抽吸裝置用于抽取護筒內的泥漿；

所述護筒外工作部包括兩個電腦控制微機、蓄水池、高壓水泵和抽吸泵，一個電腦控制微機電性連接并控制六軸機械臂，另一個電腦控制微機電性連接并控制高壓水泵和抽吸泵，所述高壓水泵通過管道連接噴射器，所述抽吸泵通過管道連接抽吸裝置。

2.根據權利要求1中的一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁成樁設備，其特征在于，所述支撐臂一端用螺栓固定于折疊筒式外殼上，支撐臂可沿螺栓自由轉動，支撐臂另一端通過螺栓連接一可轉動吸盤，吸盤可吸附于護筒內側，支撐臂可根據不同護筒內徑展開不同長度，展開后的支撐臂通過吸盤吸附于護筒內側。

3.根據權利要求1中的一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁成樁設備，其特征在于，所述六軸機械臂，其頂端焊接在鋼制圓形轉珠上；其末端焊接在套筒內壁，六軸機械臂為鋼制圓形轉珠提供支撐力，同時，通過參數設置使六軸機械臂工作，帶動鋼制圓形轉珠轉動，進而改變水刀頭的入射角。

4.根據權利要求1中的一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁成樁設備，其特征在于，所述噴射器包括注水管、水刀頭，注水管上端在地面上與高壓水泵連接，注水管下端與水刀頭連接，通過高壓水泵與注水管為水刀頭供水；抽吸裝置為抽吸管道，抽吸管道上端與抽吸泵連接，抽吸管道的下端管道口位于折疊筒式外殼底部進行抽吸水刀頭開挖所形成泥漿。

5.根據權利要求2中的一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁成樁設備，其特征在于，所述折疊筒式外殼由多段圓環體組成，各圓環體皆為上部內徑大于下部內徑結構；外側圓環體下端內表面直徑大于內側圓環體上端外表面直徑，將折疊筒式外殼展開后內側圓環體上端卡于外側圓環體下端；最外側圓環體外表面焊接剪切片，用于固定支撐臂；最內側圓環內壁做成限位凹槽形狀用于鋼制圓形轉珠限位；可根據施工所需長度增加或減少圓環體數量，使用完后可將圓環體折疊。

6.根據權利要求4中的一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁成樁設備，其特征在于，所述噴射器的水刀頭可卸下，將注水管連接抽吸泵，用于抽吸水刀開挖所形成泥漿；所述抽吸裝置可裝入水刀頭，將抽吸管道連接高壓水泵，用于切割作業；從而可根據施工需要改變注水管和抽吸管道數量。

7.根據權利要求1中的一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁成樁設備，其特征在于，所述電腦控制微機通過電性連接并控制六軸機械臂工作，六軸機械臂帶動鋼制圓形轉珠旋轉；另一個電腦控制微機分別控制高壓水泵和抽吸泵，抽吸泵將護筒內泥漿抽至蓄水池中，高壓水泵連接蓄水池上層，泥漿在蓄水池中成沉淀過后，高壓水泵抽取蓄水池中的上層水。

8.一種現澆疊層勁芯高耗能抗震增韌樁施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步驟：

a)固定設備：將成樁設備展開支撐臂，固定于護筒內合適位置，同時折疊筒式外殼也一并展開，將護筒豎至定位孔處，水刀頭和抽吸管道對準定位孔；

b)參數設置：根據所需開挖半徑和現場地質情況，設置好六軸機械臂工作參數來控制鋼制圓形轉珠轉動范圍和所需噴水力度，鋼制圓形轉珠帶動水刀頭可達最大轉角為90°；

c)鉆孔：通過電腦控制微機控制打開高壓水泵，調節水壓數據至所需值，使高壓水泵達到相應水壓，水刀頭進行鉆孔；

d)設備回收：將折疊筒式外殼收縮，支撐臂收回，當成樁設備恢復成初始狀態后取出，護筒仍保留在定位孔中；

e)澆筑疊層勁芯高耗能抗震增韌樁。