全液壓靜壓雙管復合擴底樁機及其施工方法
【專利說明】全液壓靜壓雙管復合擴底粧機及其施工方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種全液壓靜壓雙管復合擴底粧機及其施工方法，屬于工程施工技術領域。
【背景技術】
[0003]強夯振動復合擴底粧是一種錘擊振動雙管復合擴底灌注粧，在施工過程中使用柴油錘作為夯擊動力，在錘擊過程中，柴油經氣缸的霧化，產生爆發能量，土質越硬，沖擊能力越大，噪音越大；土質越軟，柴油霧化不好，黑煙越多，因而柴油錘在施工過程中對施工現場周邊環境產生強烈的噪音和振動，而且產生的黑煙也污染環境。由于這些弊病，嚴重制約了柴油錘在老城區、居民生活區、醫院、學校等地區的推廣和使用。

【發明內容】

[0004]本發明需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種全液壓靜壓雙管復合擴底粧機及其施工方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
本發明一種全液壓靜壓雙管復合擴底粧機，包括夾粧系統和吊裝在夾粧系統內的復合雙管，所述復合雙管包括內管和外管，所述內管套裝在外管內部，內管外徑小于外管內徑5cm以上，內管比外管短10-20cm，內管上部封口鋼板直徑大于外管外徑2_3cm，并在內外管上部采用聯接裝置固定；外管鋼管壁厚不得少于2cm。
[0006]所述夾粧系統由上夾粧箱和下夾粧箱構成，上、下兩套夾粧箱有效行程3-5米，下夾粧箱夾持外管，上夾粧箱既可夾持外管又可夾持內管，利用內管施壓形成擴底效果。
[0007]或者，所述夾粧系統包括一個下夾粧箱，下夾粧箱上部設置有一個凈高2米的夾管支架，壓粧行程為3-4米，夾管支架上設置有頂壓橫梁系統，所述頂壓橫梁系統在內管上方頂壓內管，所述頂壓橫梁系統在內管上方反壓內管，形成擴底效果。
[0008]本發明同時公開了一種全液壓靜壓雙管復合擴底粧施工方法，將一根已聯接固定的內外雙管吊入夾粧箱內，內外雙管高于地表土 0.5米時，夾粧箱內夾持油缸開始夾持工作，把外管抱牢，隨后利用液壓行走機構調整粧機平整度，用全站儀和經瑋儀雙向矯正內外管垂直度，確保垂直度在規范要求以內；
0.開啟壓管頂部油缸系統，按每個行程2-4米的高度確保將內外管壓到設計標高；
2).解除內外管上部聯接裝置，利用隨機吊車或履帶吊機將內管拔出外管，在外管內灌入0.25-0.3m3的投入料，投入料高度為H=2-2.5米，投入料為粒徑15-30cm的石塊、砼塊及磚塊；
3).將內管用吊機放入外管中壓牢投入料，隨后夾粧系統工作抱住外管，頂升油缸系統開始工作，按設計要求將外管上拔1-1.5米，停止頂升裝置工作，解除夾持系統工作，夾持油缸回復內部，同時頂升油缸系統往上行走一個行程約1.8米，隨后回復落到壓粧箱底部開始第二行程到達內部頂部，隨后夾持系統工作，夾持油缸夾牢內管頂部鋼管往下行走，直至靜壓至內、外鋼管同步壓到原設計粧底標高，粧端部形成第一次輔料擴底，隨后根據設計要求進行二次投料，三次投料，全液壓靜壓擴底經多次輔料擴底；
4).根據設計及試粧結果，結合最后一次靜壓擴底最大壓力值，在滿足粧端阻力達到設計要求；
5).拔出內管，加入0.2-0.3M3，坍落度為3-6cm的C30-C50的砼，以此類推，多次全液壓靜壓擴底，最終液壓控制室內靜壓，壓力值滿足設計要求時為止，否則重復上述程序，直至滿足設計載荷單粧要求；
6)、拔出內管下放鋼筋籠:拔出內管，安置鋼筋籠，在鋼筋籠上端焊接吊筋，用鋼絲繩與內管及鋼筋籠連接，確保鋼筋籠在外管內垂直懸掛管中間，同時確保鋼筋籠底部在擴大頭內0.5-1米之間；
7)、灌注混凝土拔外管:安放好鋼筋籠后立即灌注砼，砼坍落度控制在8-lOcm之間；灌滿砼后利用內管自身重量壓在已灌滿砼的外管內，確保砼的密實度，然后開啟頂升油缸系統開始拔管，直至外管拔出地面15-25cm，剪斷鋼筋籠吊筋，形成一個完整擴底粧。
[0009]非擠土粧施工步驟為在實施擠土粧施工方法步驟之前增加干取土步驟，采用雙管干取土步驟為:
在內管下部設置活瓣開口取土裝置，將內、外管疊加套在一起，用柴油錘將內管與外管同步擊打入土，由于活瓣開口取土裝置的取土活瓣只能向上并攏而不能向下打開，在入土過程中，外部的土將取土活瓣向上擠開，土不斷地進入內管內；內管和外管每入土 4-6m拔出內管取土一次，在拔出內管的過程中，取土活瓣將內管內的土封住；內管完全拔離外管后，向下打擊內管取土封頭鋼板，帶動取土活瓣向下，使得取土活瓣脫離內管底部，內管內的土自由散落；
根據粧長與地質情況隨時調正內管拔出卸土次數，直至擴底端部取土完成、達到設計深度。
[0010]全液壓靜壓雙管復合擴底粧地質條件為:粉土、粉砂、持力層厚度不得少于三米，持力層地耐力大于16T/m3，靜壓擴底輔料采用15-30cm的碎石、混凝土塊或塊磚，根據設計單粧承載力的要求，確定填充靜壓擴底輔料的數量及次數，根據靜壓設備的總重量，選擇最后靜壓油壓表值換算壓入靜壓力，并調正內、外管上拔高度來確定擴底直徑，確保靜壓輔料經靜壓擴底后的粧端阻力不低于設計值，即試粧測試值參考值，才能達到設計承載力的要求；鋼筋籠上焊接有多道三角形保護筋。
[0011]本發明專利是在“強夯振動復合擴底粧”基礎上延伸的無噪音、無振動、無污染的施工工法，工藝是錘擊振動雙管復合擴底灌注粧的又一次工藝創新，本發明將夾粧系統制造成上、下二套夾粧箱，有效行程3-5米，下部夾粧箱夾持外管，上部夾粧箱既可夾持外管又可夾持內管，利用內管施壓形成擴底效果。或者，利用頂壓橫梁系統在內管上方反壓內管，形成擴底效果。
[0012]本發明采用碎石、混凝土塊或碎磚靜力加固粧端持力土層，是目前解決粧端持力層中存在微薄軟夾層和持力層含水率高而影響單粧承載力最有效的方法之一。采用管粧施工同樣單粧承載力，粧長都在30-45米左右，整體造價要提高40%左右，采用本施工工藝比原來的鉆孔灌注粧要節約造價20-35%左右，是一種價廉物美的新粧型、新工藝。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明全液壓靜壓雙管復合擴底粧機采用頂壓橫梁系統結構的結構示意圖。
[0014]圖2為本發明所述復合雙管結構示意圖。
[0015]圖3為本發明全液壓雙管復合擴底粧雙夾粧箱結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
一種全液壓靜壓雙管復合擴底粧機，如圖1所示，包括夾粧系統10和吊裝在夾粧系統內的復合管20，如圖2所示，所述復合管包括內管I和外管2，所述內管套裝在外管內部，內管外徑小于外管內徑5cm以上，內管比外管短10-20cm，內管上部封口鋼板直徑大于外管外徑2-3cm，并在內外管上部采用聯接裝置3固定；外管鋼管壁厚不得少于2cm ;
如圖1所示，所述夾粧系統包括一個下夾粧箱10，下夾粧箱上部設置有一個凈高2米的夾管支架4，壓粧行程為3-4米，夾管支架上設置有頂壓橫梁系統5，所述頂壓橫梁系統在內管上方頂壓內管，所述頂壓橫梁系統在內管上方反壓內管，形成擴底效果。
[0017]實施例2
如圖3所示，所述夾粧系統由上夾粧箱30和下夾粧箱10構成，上、下兩套夾粧箱有效行程3-5米，下夾粧箱夾持外管，上夾粧箱既可夾持外管又可夾持內管，利用內管施壓形成擴底效果。圖3中，20為復合雙管，10為下夾粧箱，30為上夾粧箱，40為夾粧箱行程軌道。
[0018]實施例3
施工時把一根內管套在外管內部(內管外徑必須小于外管內徑5cm以上)，內管比外管短10-20cm，以利入土時，作為土塞作用，防止地下水涌入外管，內管上部封口鋼板直徑大于外管外徑2-3cm，并在內外管上部采用聯接裝置固定。采用隨機吊車或外部履帶吊機把一根已聯接固定的內外雙管吊入夾粧箱內。內外雙管高與地表土 0.5米時，夾粧箱內一般8個夾持油箱，最多也用20個夾持油缸開始夾持工作，把外管(鋼管壁厚不得少于2cm)抱牢，隨后利用液壓行走機構調整粧機平整度，用全站儀，經瑋儀雙向矯正內外管垂直度，確保垂直度在規范要求以內。①.開啟壓管頂部油缸系統，按每個行程2-4米的速度確保將內外管壓到設計標高。②.解除內外管上部聯接裝置，利用隨機吊車或履帶吊機把內套管拔出外套，隨后在外管內灌入高度為H=2-2.5米0.25-0.3m3的，粒徑15-30cm的石塊、砼塊及磚塊。③.將內管用吊機放入外管中壓牢投入料，隨后夾粧系統工作抱住鋼外管，頂升油缸系統開始工作，把外管上拔1-1.5米(按設計要求)，停止頂升裝置工作，解除夾持系統工作，夾持油缸回復內部，同時頂升油缸系統往上行走一個行程約1.8米，隨后回復落到壓粧箱底部開始第二行程到達內部頂部，隨后夾持系統工作，夾持油缸夾牢內管頂部鋼管往下行走，直至靜壓至內、外鋼管同步壓到原設計粧底標高，粧端部形成第一次輔料擴底，隨后根據設計要求進行二次投料，三次投料，全液壓靜壓擴底經多次輔料擴底。④.根據設計及試粧結果，結合最后一次靜壓擴底最大壓力值，在滿足粧端阻力達到設計要求。⑤.拔出內管，加入0.2-0.3m3，坍落度為3-6cm的C30-C50的砼，以此類推，多次全液壓靜壓擴底，最終液壓控制室內靜壓，壓力值滿足