專利名稱：用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置及預(yù)制管樁施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樁基礎(chǔ)即使領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置。本發(fā)明還涉及一種預(yù)制管樁施工方法。
背景技術(shù)：
樁基礎(chǔ)是一種傳統(tǒng)的基礎(chǔ)型式，又是一種應(yīng)用很廣泛的基礎(chǔ)型式。樁基礎(chǔ)具有較好的抗振性，成本低且有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)工程的機(jī)械化和工業(yè)化，又能將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳到深層穩(wěn)定的土層中，從而減少基礎(chǔ)沉降和建筑物的不均勻沉降。
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近些年來，隨著建筑基礎(chǔ)領(lǐng)域的快速發(fā)展，在樁基礎(chǔ)施工中，預(yù)制樁的使用越來越廣泛。預(yù)制樁在工廠預(yù)先成批制備，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約大量鋼材，承載力高，適用性廣及施工過程簡(jiǎn)單。常見的預(yù)制樁有預(yù)制管樁。在施工預(yù)制管樁基礎(chǔ)的過程中，可以采用高頻振蕩錘將預(yù)制管樁打入地基當(dāng)中。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的傳統(tǒng)的高頻振蕩錘夾持預(yù)制管樁的示意圖。如圖I所示，傳統(tǒng)的高頻振蕩錘I包括振動(dòng)部件11、液壓馬達(dá)12及夾持器13等部件?？梢酝ㄟ^油管式給液壓馬達(dá)12輸送高壓油，液壓馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)振動(dòng)部件11振動(dòng)，同時(shí)通過夾持器13上的調(diào)節(jié)部件14來調(diào)節(jié)夾持器13，進(jìn)而使夾持器13夾持預(yù)制管樁2。采用傳統(tǒng)的高頻振蕩錘I進(jìn)行沉樁過程中，隨著預(yù)制管樁2打入深度的不斷增加，樁端阻力以及樁側(cè)與土壤間的摩擦力隨之逐漸增大，同時(shí)由于夾持器夾持預(yù)制管樁2的上端部，隨著預(yù)制管樁2打入深度的增加，傳遞到預(yù)制管樁2的下部的力越來越小，使得沉樁的后期難度越來越大。尤其是對(duì)于大直徑的預(yù)制管樁2，隨著預(yù)制管樁2的直徑的不斷增大，沉樁的阻力也會(huì)越來越大，進(jìn)而影響沉樁效果。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明是提供一種用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，該振動(dòng)裝置解決了由于隨著沉樁深度不斷增加，樁端阻力及樁側(cè)阻力大導(dǎo)致沉樁難度大的問題。本發(fā)明還提供了一種采用該振動(dòng)裝置的預(yù)制管樁施工方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，其主要包括振動(dòng)部件，液壓馬達(dá)，滑軌，其中，該振動(dòng)裝置還包括一對(duì)支臂，該對(duì)支臂的上端部分別與所述滑軌滑動(dòng)配合，所述支臂的下端部分別設(shè)置有支撐板，所述支臂的中部通過連接部件鉸接。此外，也可以是，所述連接部件采用銷釘或鉚釘。此外，也可以是，所述支臂的上端部設(shè)置有調(diào)節(jié)部件，該調(diào)節(jié)部件帶動(dòng)所述支臂的上端部沿所述滑軌移動(dòng)。此外，也可以是，所述支臂的下部設(shè)置為弧形。另外，也可以是，所述支撐板的形狀為圓弧形，所述支撐板與所述預(yù)制管樁的內(nèi)壁緊密貼合。
另外，也可以是，所述支臂的數(shù)量為四個(gè)，所述四個(gè)支臂彼此之間成90°，所述四個(gè)支臂的中部分別設(shè)有開口部，該開口部分別與圓環(huán)相連，所述四個(gè)支臂繞所述圓環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，也可以是，在所述圓環(huán)上設(shè)置至少4組限位部件，該限位部件限定所述支臂沿所述圓環(huán)移動(dòng)。本發(fā)明還提供一種預(yù)制管樁施工方法，其包括以下步驟(I)清理現(xiàn)場(chǎng)，在需打入預(yù)制管樁的地基處預(yù)先打樁孔，該樁孔的直徑與所述預(yù)制管粧的內(nèi)徑相等；(2)將所述振動(dòng)裝置通過鋼絲繩與吊車的吊鉤相連，所述吊鉤懸吊所述振動(dòng)裝 置；(3)利用吊車的另一吊鉤懸吊所述預(yù)制管樁并移動(dòng)所述預(yù)制管樁至對(duì)應(yīng)的樁孔處，通過步驟(2)中涉及的所述吊鉤將所述振動(dòng)裝置沿著所述預(yù)制管樁的內(nèi)壁移至所述預(yù)制管樁的底部，保證所述振動(dòng)裝置水平方向上的最大尺寸小于所述預(yù)制管樁的內(nèi)徑；(4)通過所述調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)所述支臂，所述支臂張開，并使所述支臂下端部的支撐板緊貼所述預(yù)制管樁的內(nèi)壁；(5)調(diào)整所述預(yù)制管樁的位置，使所述預(yù)制管樁與所述樁孔的中心重合，啟動(dòng)所述振動(dòng)裝置，施工打樁。(6)待所述預(yù)制管樁達(dá)到預(yù)定位置處，通過所述調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)所述支臂，使所述支撐板離開所述預(yù)制樁的內(nèi)壁，然后利用吊鉤將所述振動(dòng)裝置從所述預(yù)制管樁的內(nèi)部移出。利用上述根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)裝置及預(yù)制管樁施工方法，與采用傳統(tǒng)的高頻振蕩錘夾持預(yù)制管樁的頂部進(jìn)行打樁相比，采用該振動(dòng)裝置打樁時(shí)，將該振動(dòng)裝置設(shè)置在預(yù)制管樁的底部，使振動(dòng)裝置產(chǎn)生的振動(dòng)直接作用于預(yù)制管樁的底部，減少了能量傳遞帶來的損失，提聞了打粧能力。


通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對(duì)本發(fā)明的更全面理解，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的傳統(tǒng)的高頻振蕩錘夾持預(yù)制管樁的示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的支撐板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置的另一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出了沿圖4中A-A線的剖視圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制管樁施工方法的流程圖。在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
在下面的描述中，只通過說明的方式對(duì)本發(fā)明的某些示范實(shí)施例進(jìn)行描述，毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同方式對(duì)所述的實(shí)施方案進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上只是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說明書中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示相同的部分。實(shí)施例I圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該振動(dòng)裝置3主要包括振動(dòng)部件31、液壓馬達(dá)32及滑軌33。通過輸油管等公知手段給液壓馬達(dá)32供給高壓油，液壓馬達(dá)32帶動(dòng)振動(dòng)部件31振動(dòng)。該振動(dòng)裝置3還包括一對(duì)支臂35。該對(duì)支臂35的上端部分別與滑軌33滑動(dòng)配合，該對(duì)支臂35的下端部分別設(shè)置有支撐板352，該對(duì)支臂35的中部通過連接部件351鉸接。支撐板32優(yōu)選采用焊接等公知手段與支臂35的下端部相連。連接部件351優(yōu)選采用銷釘或鉚釘?shù)裙B接元件，使一對(duì)支 臂35可以實(shí)現(xiàn)繞連接部件351轉(zhuǎn)動(dòng)。該對(duì)支臂35的上端部分別設(shè)置有調(diào)節(jié)部件34，該調(diào)節(jié)部件34帶動(dòng)支臂35的上端部沿滑軌33移動(dòng)。調(diào)節(jié)部件34可優(yōu)選為伸縮油缸等調(diào)節(jié)元件，即可通過輸油管等公知手段調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)部件34支臂35的下部可優(yōu)選設(shè)置為弧形，這樣使支臂35的下部具有較大的調(diào)節(jié)幅度。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的支撐板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該支撐板352的形狀優(yōu)選為圓弧形，并且支撐板352與預(yù)制管樁2的內(nèi)壁緊密貼合。該支撐板352與預(yù)制管樁2的內(nèi)壁相接觸的面可優(yōu)選采用粗糙材質(zhì)，這樣支撐板352與預(yù)制管樁2的內(nèi)壁之間可產(chǎn)生較大摩擦力。實(shí)施例2圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置的另一個(gè)實(shí)施方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5示出了沿圖4中A-A線的剖視圖。如圖4和圖5所示，本實(shí)施方式除去支臂36不同于第一個(gè)實(shí)施方式外，振動(dòng)裝置3的其它結(jié)構(gòu)均是相同的。實(shí)施例2涉及的振動(dòng)裝置3的支臂36的數(shù)量可為四個(gè)，四個(gè)支臂36彼此之間成90°并且四個(gè)支臂36的中部分別設(shè)有開口部363，該開口部363分別與圓環(huán)361相連，這樣四個(gè)支臂36可繞圓環(huán)361轉(zhuǎn)動(dòng)。開口部363可優(yōu)選設(shè)置為圓孔部。此外，在圓環(huán)361上設(shè)置至少4組限位部件362，該限位部件362可限定防止支臂36沿圓環(huán)361移動(dòng)。限位構(gòu)件362可以采用焊接等公知手段固定在圓環(huán)361上的預(yù)定位置，用于對(duì)支臂36實(shí)現(xiàn)限位。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制管樁施工方法的流程圖。以下結(jié)合圖2和圖6對(duì)預(yù)制管樁施工方法進(jìn)行說明。在步驟SllO中，首選清理現(xiàn)場(chǎng)，在需打入預(yù)制管樁2的地基處預(yù)先打樁孔，該樁孔的直徑與預(yù)制管樁2的內(nèi)徑相等或近似相等。接著，步驟S120中，將振動(dòng)裝置3通過鋼絲繩與吊車的吊鉤相連，吊鉤可懸吊振動(dòng)裝置3。接著，步驟S130中，利用吊車的另一吊鉤懸吊預(yù)制管樁2并移動(dòng)預(yù)制管樁2至對(duì)應(yīng)的樁孔處，通過步驟(2)中涉及的吊鉤將振動(dòng)裝置3沿著預(yù)制管樁2的內(nèi)壁移至預(yù)制管樁2的底部，這里，需保證振動(dòng)裝置水平方向上的最大尺寸小于預(yù)制管樁2的內(nèi)徑，即需保證振動(dòng)裝置3可沿預(yù)制管樁2的內(nèi)壁移動(dòng)。然后，步驟S 140中，通過調(diào)節(jié)部件34調(diào)節(jié)支臂35，使支臂35的上端部沿著滑軌33移動(dòng)，同時(shí)使支臂35的下側(cè)部張開，進(jìn)而使支臂下端部的支撐板352緊貼預(yù)制管樁2的內(nèi)壁,這樣支撐板352與預(yù)制管樁2的內(nèi)壁之間產(chǎn)生靜摩擦力。然后，步驟S150中，調(diào)整預(yù)制管樁2的位置，使預(yù)制管樁2與樁孔的中心重合，啟動(dòng)振動(dòng)裝置3,開始施工打樁。最后，步驟S160中，待預(yù)制管樁2達(dá)到樁孔的預(yù)定位置處，通過調(diào)節(jié)部件34調(diào)節(jié)所述支臂35，使支臂35的上端部沿著滑軌33移動(dòng)反向移動(dòng)，進(jìn)而使設(shè)置在支臂下端部的支撐板352離開預(yù)制樁2的內(nèi)壁，然后利用吊鉤將振動(dòng)裝置3從預(yù)制管樁2的內(nèi)部移出，完成打樁。 需要說明的是，可以對(duì)支臂35進(jìn)行變形，例如一對(duì)支臂35呈剪刀狀，或者改變支臂35的數(shù)量，例如支臂35的數(shù)量為4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)或更多，或者改變支撐板352的形狀，來提高支撐板352與預(yù)制管樁2的內(nèi)壁之間產(chǎn)生的靜摩擦力。另外，將支臂35或支撐板352進(jìn)行變形后，該振動(dòng)裝置3還可以應(yīng)用于預(yù)制方樁等預(yù)制空心樁。在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)和變形，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的具體描述只是更好地解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，主要包括振動(dòng)部件，液壓馬達(dá)，滑軌，其特征在于，該振動(dòng)裝置還包括 一對(duì)支臂，該對(duì)支臂的上端部分別與所述滑軌滑動(dòng)配合，所述支臂的下端部分別設(shè)置有支撐板，所述支臂的中部通過連接部件鉸接。
2.如權(quán)利要求I所述的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述連接部件采用銷釘或鉚釘。
3.如權(quán)利要求I所述的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述支臂的上端部設(shè)置有調(diào)節(jié)部件，該調(diào)節(jié)部件帶動(dòng)所述支臂的上端部沿所述滑軌移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述支臂的下部設(shè)置為弧形。
5.如權(quán)利要求3所述的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述支撐板的形狀為圓弧形，所述支撐板與所述預(yù)制管樁的內(nèi)壁緊密貼合。
6.如權(quán)利要求I所述的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述支臂的數(shù)量為四個(gè)，所述四個(gè)支臂彼此之間成90°，所述四個(gè)支臂的中部分別設(shè)有開口部，該開口部分別與圓環(huán)相連，所述四個(gè)支臂繞所述圓環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，其特征在于， 在所述圓環(huán)上設(shè)置至少4組限位部件，該限位部件限定所述支臂沿所述圓環(huán)移動(dòng)。
8.一種預(yù)制管樁施工方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)清理現(xiàn)場(chǎng)，在需打入預(yù)制管樁的地基處預(yù)先打樁孔，該樁孔的直徑與所述預(yù)制管樁的內(nèi)徑相等； (2)將所述振動(dòng)裝置通過鋼絲繩與吊車的吊鉤相連，所述吊鉤懸吊所述振動(dòng)裝置； (3)利用吊車的另一吊鉤懸吊所述預(yù)制管樁并移動(dòng)所述預(yù)制管樁至對(duì)應(yīng)的樁孔處，通過步驟(2)中涉及的所述吊鉤將所述振動(dòng)裝置沿著所述預(yù)制管樁的內(nèi)壁移至所述預(yù)制管樁的底部，保證所述振動(dòng)裝置水平方向上的最大尺寸小于所述預(yù)制管樁的內(nèi)徑； (4)通過所述調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)所述支臂，所述支臂張開，并使所述支臂下端部的支撐板緊貼所述預(yù)制管樁的內(nèi)壁； (5)調(diào)整所述預(yù)制管樁的位置，使所述預(yù)制管樁與所述樁孔的中心重合，啟動(dòng)所述振動(dòng)裝置，施工打樁。
(6)待所述預(yù)制管樁達(dá)到預(yù)定位置處，通過所述調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)所述支臂，使所述支撐板離開所述預(yù)制樁的內(nèi)壁，然后利用吊鉤將所述振動(dòng)裝置從所述預(yù)制管樁的內(nèi)部移出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于預(yù)制管樁的振動(dòng)裝置，其主要包括振動(dòng)部件，液壓馬達(dá)，滑軌，其中該振動(dòng)裝置還包括一對(duì)支臂，該對(duì)支臂的上端部分別與滑軌滑動(dòng)配合，支臂的下端部分別設(shè)置有支撐板，支臂的中部通過連接部件鉸接。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與采用傳統(tǒng)的高頻振蕩錘夾持預(yù)制管樁的頂部進(jìn)行打樁相比，采用該振動(dòng)裝置打樁時(shí)，將該振動(dòng)裝置設(shè)置在預(yù)制管樁的底部，使振動(dòng)裝置產(chǎn)生的振動(dòng)直接作用于預(yù)制管樁的底部，減少了能量傳遞帶來的損失，提高了打樁能力。
文檔編號(hào)E02D7/18GK102720198SQ20121016709
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者祿苗苗, 肖劍 申請(qǐng)人:中冶交通工程技術(shù)有限公司