專利名稱：鉆壓式壓樁機及施工工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑樁基礎施工機械，特別涉及配有鉆孔裝置的鉆壓式壓樁機結構形式及作用原理和施工工藝。
背景技術：
樁基礎是目前基礎工程中應用最廣泛的一種基礎形式，它分為兩種類型預制樁基礎和灌注樁基礎。預制樁基礎的施工方法主要有打入法、靜壓法二種。打入法適合各類土層，施工效率高，它是多年來一種傳統的使用方法。此法因噪音大污染大而逐漸少用。靜壓法被廣泛應用于軟土層樁基礎的施工中，靜壓法壓樁具有如下優點1、在施工中無振動、無噪聲、無污染。
2、由于樁是通過靜力壓入土層，樁沒有受到錘擊所引起的拉伸應力波的沖擊，樁內的鋼筋配置和混凝土的強度均比錘擊樁小，可節約樁的工程成本。
3、采用打入法沉樁，樁周邊土壤有一定程度的“液化”，樁要經過一段時間的“休息”后，才具有真實的承載力；靜壓樁在施工中不會對樁周邊土壤產生較大的干擾，壓入樁的最終壓力基本上體現了樁的實際承載力，因此施工完成后，根據樁壓入過程的壓力曲線可迅速計算出樁的實際承載力。
4、基本無斷樁。
5、可以直接用靜力壓樁機對樁進行靜載試驗。
雖然靜力壓樁機有上述優點，但目前仍然僅適用于較勻質的軟土層施工，在砂土層及其它堅硬土層中，由于壓樁阻力大，預制樁往往難以順利穿過這類土層而達到設計深度。
現行靜力壓樁機，按其壓入樁的作用原理分為三大類，即橫向夾持抱壓靜力壓樁機，頂壓靜力壓樁機和多梁抱壓靜力壓樁機。第一類橫向夾持抱壓靜力壓樁機，有單抱和雙抱兩種形式，其主要組成包括長支座、主橫梁、支腿、夾持機構導向系統、移動壓樁支撐平臺、操作系統、中心支承座、上或/和下抱壓樁梁、吊樁機構、配重系統、電氣系統、液壓系統。抱壓靜力壓樁具有速度快、穩定性好、入樁垂直度高等優點，但由于它采用橫夾持樁的方式進行壓樁，利用夾具與樁段間的磨擦力來傳遞機械功，若夾緊力過大易夾壞樁段，夾緊力過小又容易出現打滑現象，因而導致抱壓靜力壓樁機使用的局限性。隨著靜力壓樁機的不斷普及，它在建筑軟土層基礎施工領域已逐漸占據主導地位，因而建筑基礎施工用的混凝土預制樁的需求量越來越大。養護周期短、成本低、適合大規模化生產的薄壁預應力管樁正不斷地取代其它形式的預制方樁、沉孔灌注樁，已成為現行建筑軟土層基礎施工的主選樁型。對這類預制樁的施工，由于抱壓靜力壓樁機的固有缺陷，特別是要求夾持力較大的薄壁預應力管樁，有時甚至根本無法施工。第二類靜力壓樁機一頂壓靜力壓樁機應運而生，它的行走機座與抱壓靜力壓樁機基本相同，其主要組成包括長支座、主橫梁、支腿、中心支承座、頂壓樁架、頂壓樁梁、頂壓樁油缸，該類壓樁機是在樁段的頂部進行壓樁，其壓樁動力部件壓樁油缸置于樁段頂部以上。它克服了抱壓靜力壓樁機易夾壞樁段、易發生打滑現象的缺陷，但其結構龐大，施工速度慢、安全性較差、入樁垂直度不高。第三類靜力壓樁機—多梁靜力壓樁機，是將上述兩類單一的壓樁形式合為一體的靜力壓樁機，它是在單抱或雙抱靜力壓樁機的基礎上配置頂部壓樁機構而成。該機主要由長支座、主橫梁、夾持機構、導向總成、移動壓樁支撐平臺、操作系統、中心支承座、下壓樁梁或中壓樁梁、配重系統、電氣系統、液壓系統、上壓樁機構幾個部分組成。多梁靜力壓樁機雖然柔合了抱壓靜力壓樁機與頂壓靜力壓樁機各自的優點，但其壓樁機構結構復雜，操作維護不方便。它改善了抱壓靜力壓樁機易打滑、易夾壞樁段的缺陷，但并沒有從根本上克服這一缺陷。而且其頂壓動力部分仍然置于樁段頂部以上，其壓樁支承反力要通過頂壓架傳遞給樁機行走機座，造成樁架重心高，行走時慣性大，結構整體穩定性不理想。特別是由于抱壓樁梁夾具孔的限制，將樁段吊入樁位也不方便，安裝拆卸工藝性不好，高空維護作業量多，液壓系統結構復雜。現行的抱壓靜力壓樁機、頂壓靜力壓樁機及多梁靜力壓樁機，它們都只具備提供靜壓入力的功能，只適合軟土層基礎施工，使用起來局限性較大。不能適應穿砂土層或其它堅硬土層施工，因而需要研制一種既能適用軟土層又是能適用于硬土層施工的靜力壓樁機械。
發明內容
本發明的目的在于克服現行靜力壓樁機在施工管樁時，樁段難以順利穿過砂土層及其它堅硬土層的局限性，擴大靜力壓樁機對土層的適用范圍，提供一種能穿過砂土層及其它堅硬土層的鉆壓式壓樁機。
本發明的鉆壓式壓樁機，它包含ZL02290696.7公開的壓樁機行走機座和鉆壓式壓樁機構。其結構特點是壓樁動力部分下置式，取消了壓樁架結構系統，利用內、外拉桿交替或同時傳遞壓樁動力，在壓樁機構的頂部配置鉆孔裝置，既可實現單獨壓樁，也可在壓樁過程中適時鉆孔，該機主要由長支座、主橫梁、支腿、移動壓樁支撐平臺、操作系統、中心支承座、下主動壓樁梁、吊樁機構、上主動壓樁梁、配重系統、電氣系統、液壓系統、上壓樁支架、隨動壓樁梁、內拉桿、外拉桿即絲桿、鉆桿、動力頭、鉆桿支架組成。主橫梁兩端裝于長支座上，主橫梁的平臺左端裝著液壓系統的動力站，其右端安裝著吊樁機構，它的底部支承在中心支承座上，中心支承座上載有配重系統；縱向聯接梁的四個角端有四個圓孔，四個長銷軸穿過該圓孔及橫向聯接梁和中心支承座將它們連成一體，長銷軸的上端固定在縱向聯接梁上，下端通過鎖緊螺母固定在中心支承座上，移動壓樁支撐平臺上固定有四支下壓樁油缸的缸體，其活塞桿端與下主動壓樁梁平臺相連，下主動壓樁梁置于主橫梁及中心支承座中部的空腔內，并位于縱向聯接梁的正下方，隨動壓樁梁的平臺上安裝有絲桿(外拉桿)油馬達、螺母、卡套、定位銷軸、推動桿、定位銷軸驅動油缸，兩個螺母分別套在兩個外拉桿上，并與外拉桿的外表面的螺紋相配合，螺母的端面支承在隨動壓樁梁的平臺上，螺母外裝著卡套，每個卡套有一個缺口，其缺口方向對著相配的絲桿油馬達，每個絲桿油馬達的輸出軸端裝有一個傳動齒輪，傳動齒輪與螺母外齒嚙合，卡套固定在隨動壓樁梁上，兩個定位銷軸驅動油缸前后對稱地水平安裝在隨動壓樁梁的平臺上，兩個定位銷軸驅動油缸均為雙伸出端活塞桿，每個活塞桿端分別與一個推動桿相連，每個推動桿上安裝有兩個定位銷軸。兩個內拉桿、兩個外拉桿成一條直線穿過隨動壓樁梁，內拉桿上部穿過隨動壓樁梁的槽孔與頂部連接桿固定連成一體，縱向聯接梁兩側各固定有兩個上壓樁支架，上主動壓樁梁兩端插入到上壓樁支架內，四支上壓樁油缸缸體分別固定在兩個主動壓樁梁的四個端部，其活塞桿端部與上壓樁支架上的頂部橫梁固定，外拉桿上部穿過隨動壓樁梁與內拉桿頂部聯接桿的圓孔，外拉桿的外表面加工有螺紋，每個內拉桿上分別等距離地開有兩排定位用的若干圓形通孔，鉆桿支架固定在隨動壓樁梁的平臺上，鉆桿支架由兩側對稱布置的兩根支柱與一個頂部橫向聯接平臺組成，頂部橫向聯接平臺上固定有一個起升油缸缸體，動力頭的殼體通過安裝板套在兩根支柱上，動力頭可沿立柱上、下移動，起升油缸的活塞桿與動力頭的殼體相連，動力頭殼體內裝有驅動鉆桿旋轉的油馬達，動力頭的輸出軸端穿過隨動壓樁梁中心的孔與鉆桿通過銷軸相連，鉆桿分成可連接和拆卸的相等的幾節，最末端的鉆桿與鉆頭通過錐螺紋相連。
所述的鉆壓式壓樁機的施工工藝，是采用下主動壓樁梁或上主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁；或者采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁交替帶動隨動壓樁梁串聯連續壓樁；或者采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁聯合帶動隨動壓樁梁并聯壓樁；或者采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁組成的壓樁機構與鉆桿、動力頭、鉆桿支架組成的鉆孔裝置進行鉆壓組合施工，鉆壓組合施工采用邊鉆孔出土邊壓樁，或者先鉆孔出土再壓樁。
所述的鉆壓式壓樁機的施工工藝，其特征是開始壓樁時采用下主動壓樁梁或上主動壓樁梁單梁帶動隨動壓樁梁壓樁；或者是上主動壓樁梁和下主動壓樁梁交替帶動隨動壓樁梁串聯連續壓樁；當壓樁阻力超過下主動壓樁梁或上主動壓樁梁的單梁壓樁動力時，采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁聯合帶動隨動壓樁梁并聯壓樁；當施工進入砂土層或其它堅硬土層，管樁難以順利穿過時，采用上、下主動壓樁梁并聯壓樁及鉆孔裝置在管樁內鉆孔的鉆壓式組合沉樁。
所述的下主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁，是指上主動壓樁梁及外拉桿即絲桿均靜止不動，正向或反向啟動絲桿油馬達，隨動壓樁梁沿內拉桿、外拉桿下移或上移而調整至喂樁高度，樁段進入施工位后，正向啟動銷軸驅動油缸，內拉桿與隨動壓樁梁結合，正向啟動下壓樁油缸及絲桿油馬達，隨動壓樁梁在內拉桿的拉力作用下壓樁，下主動壓樁梁到達下止點后，反向啟動銷軸驅動油缸，內拉桿與隨動壓樁梁脫開，反向啟動下壓樁油缸，下主動壓樁梁及內拉桿向上運動至上止點，而隨動壓樁梁靜止不動，不斷重復以上工作過程，便實現下主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁工藝。
所述的上主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁，是指下主動壓樁梁及內拉桿均靜止不動，內拉桿與隨動壓樁梁始終處于脫開狀態，正向或反向啟動絲桿油馬達，隨動樁梁單獨帶動壓樁梁單梁壓樁。壓樁梁沿內拉桿、外拉桿下移或上移而調整至喂樁高度，樁段進入施工后，正向啟動下壓樁油缸，關閉絲桿油馬達，隨動壓樁梁在外拉桿的拉力作用下壓樁，上主動壓樁梁到達下止點后，反向啟動上壓樁油缸，同時正向啟動絲桿油馬達，上主動壓樁梁及外拉桿向上運動至上止點，而隨動壓樁梁靜止不動，不斷重復以上工作過程，便實現上主動壓所述的上主動壓樁梁和下主動壓樁梁交替帶動隨動壓樁梁單梁壓樁，是指先啟動絲桿油馬達，使隨動壓樁梁調整到進樁高度后關閉絲桿油馬達，啟動定位銷軸驅動油缸，內拉桿與隨動壓樁梁結合，正向啟動下壓樁油缸及絲桿油馬達，反向啟動上壓樁油缸，隨動壓樁梁在下主動壓樁梁及內拉桿的作用下向下壓入一個行程，下主動壓樁梁運動至上止位時，上主動壓樁梁運動至上止位，關閉絲桿油馬達，反向啟動定位銷軸驅動油缸，內拉桿與隨動壓樁梁脫開，外拉桿與隨動壓樁梁結合，正向啟動上壓樁油缸，反向啟動上壓樁油缸，隨動壓樁梁在上主動壓樁梁及外拉桿的作用下將樁繼續向下壓入一個行程，上主動壓樁梁與下主動壓樁梁的工作行程與回程總是互為相反的，配合絲桿油馬達與定位銷軸驅動油缸的聯鎖控制，隨動壓樁梁和下主動壓樁梁交替帶動隨動壓樁梁串聯連續壓樁過程。
當樁段施工進入終壓時，串聯壓樁的主動力無法將樁段壓入地下，此時改為并聯壓樁工藝。并聯壓樁時，關閉絲桿油馬達，啟動定位銷軸驅動油缸，隨動壓樁梁同時與內拉桿、外拉桿接合，同時正向啟動上壓樁油缸及上壓樁油缸，隨動壓樁梁在內拉桿、外拉桿的共同作用下向將樁壓入一個工作行程的距離，當上主動壓樁梁和下主動壓樁梁同時到達下止位時，反向啟動定位銷軸驅動油缸，正向啟動絲桿油馬達，同時反向啟動上壓樁油缸及下壓樁油缸，上主動壓樁梁及外拉桿、下主動壓樁梁及內拉桿向上作回程運動至上止點，而隨動壓樁梁靜止不動，不斷重復以上工作過程，形成上主動壓樁梁和下主動壓樁梁同時帶動隨動壓樁梁并聯壓樁工藝。
當管樁施工進入砂土層或其它堅硬土層，管樁難以順利穿過時，施工工藝改為鉆壓組合沉樁。所述的鉆壓組合沉樁工藝，是指施工管樁時，采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁聯合帶動隨動壓樁梁并聯壓樁，并采用鉆孔裝置在管樁內孔中向下鉆孔組成鉆壓組合沉樁作業。鉆壓組合沉樁是指邊鉆孔出土邊壓樁或者先鉆孔出土再壓樁。
所述的邊鉆孔出土邊壓樁是指并聯壓樁作業與鉆孔作業相互獨立，互不干擾。吊樁前先將鉆頭及鉆桿置于管樁孔內，并將鉆桿與動力頭輸出軸聯接，同時啟動壓樁機構與鉆孔裝置，鉆孔裝置工作時將管樁底部的土層鉆松可降低阻力，管樁不斷進入土層后，土屑不斷沿管樁內孔上升至樁頂，啟動鉆桿起升油缸，將土屑經漏斗或人工排出孔外。
所述的先鉆孔出土再壓樁鉆壓組合式施工工藝，是指先將鉆頭及鉆桿置于管樁孔內，并將鉆桿與動力頭輸出軸聯接，先關閉壓樁機構，啟動鉆孔裝置，將靜止管樁的底部的土層鉆松，然后將土屑排出管樁孔外，關閉鉆孔裝置，啟動壓樁機構，管樁進入鉆松的土層中，不斷循環以上過程，形成先鉆孔出土再壓樁鉆壓組合施工工藝。
本鉆壓式壓樁機充分拓展了靜力壓樁機的優越性，并克服了現行靜力壓樁機的某些固有的缺陷，擴大了靜壓法施工預制樁對土層的適應范圍，可取代抱壓靜力壓樁機和多梁靜力壓樁機以及現有的頂壓靜力壓樁機。本壓樁機具有如下優點①采用內、外拉桿交替或同時傳遞動力，實現串聯高效連續壓樁作業及并聯重載荷壓樁作業；②取消了現行頂壓機的壓樁架結構，安裝拆卸方便，整機穩定性好；③壓樁機構為動力下置式，結構更為輕巧簡便；④采用鉆壓式組合沉樁工藝，壓樁與鉆孔相互獨立，互不干擾，在施工現行普遍使用的管樁時，可以穿過砂層及其它堅硬的土層，突破了靜力壓樁機的施工禁區。
圖1鉆壓式壓樁機結構主視示意2鉆壓式壓樁機結構俯視示意3鉆壓式壓樁機下主動壓樁梁單獨壓樁施工工藝4鉆壓式壓樁機上主動壓樁梁單獨壓樁施工工藝5鉆壓式壓樁機上、下主動壓樁梁交替串聯壓樁施工工藝6鉆壓式壓樁機上、下主動壓樁梁并聯壓樁施工工藝7鉆壓式壓樁機邊鉆孔出土邊壓樁施工工藝8鉆壓式壓樁機先鉆孔出土再壓樁施工工藝圖附圖中所述零件序號名稱1長支座、2主橫梁、3支腿、4移動壓樁支撐平臺、5操作系統、6中心支承座、7下主動壓樁梁、8吊樁機構、9上主動壓樁梁、10配重系統、11電氣系統、12液壓系統、13上壓樁支架、14隨動壓樁梁、15內拉桿、16外拉桿、17定位銷軸、18安裝板、19鉆桿油馬達、20定位銷軸驅動油缸、21下壓樁油缸、22上壓樁油缸、23行走臺車、24球鉸、25磨擦板、26橫向聯接梁、27長銷軸、28鎖緊螺母、29縱向聯接梁、30頂部聯接桿、31橫向聯結平臺、32推動桿、33起升油缸、34銷軸、35鉆頭、36絲桿油馬達、37傳動齒輪、38螺母、39卡套、40樁、41鉆桿、42動力頭、43鉆桿支架、44漏斗、45支柱、46橫向聯接平臺。
具體實施例方式
實施例本發明的鉆壓式壓樁機的結構如圖1、2所示它主要由長支座1、主橫梁2、支腿3、移動壓樁支撐平臺4、操作系統5、中心支承座6、下主動壓樁梁7、吊樁機構8、上主動壓樁梁9、配重系統10、電氣系統11、液壓系統12、上壓樁支架13、隨動壓樁梁14、內拉桿15、外拉桿(絲桿)16、定位銷軸17、安裝板18、鉆桿油馬達19、定位銷軸驅動油缸20、下壓樁油缸21、上壓樁油缸22、鉆桿41、動力頭42、鉆桿支架43、起升油缸33組成。主橫梁2兩端各有兩個可以伸縮的支腿3，每個支腿分別與各自的行走臺車23通過一個球鉸24相連，行走臺車支承在長支座右邊的鋼軌上；主橫梁2平臺的左端安裝有電氣系統11、操作系統5、下部箱體內裝有液壓系統動力站12，其右端安裝有吊裝機構8、它的底部中間部分支承在中心支承座6的四個角端的承力板25上；兩個橫向聯接梁26的兩端分別插入主橫梁2的四個滑動槽中，橫向聯接梁26通過四根長銷軸27與兩個橫向聯接梁26及中心支承座6連成一體，形成一個可移動和轉動的壓樁支承平臺4；長銷軸27下部與中心支承座6通過鎖緊螺母28固定，中心支承座6上載有配重系統10；下主動壓樁梁7與縱向聯接梁29上固定的下壓樁油缸21的活塞桿端固定，并置于縱向聯接梁29的正下方；兩根內拉桿15的下端穿過縱向聯接梁29的槽孔與下主動壓樁梁7平臺固定，上端穿過隨動壓樁梁14的槽孔與頂部連接桿30連成一體；縱向聯接梁29的兩側各有兩個“門”形框架即上壓樁支架13，每個上壓樁支架13的兩個圓形支柱下部與縱向連接梁29固定，上部與頂部橫梁固定；上主動壓樁梁的兩端分別插入兩個相對的“門”形框架內，其兩端各固定有一支上壓樁油缸22的缸體，其活塞桿端與頂部橫梁固定；兩個外拉桿16的下部分別與上主動壓樁梁9的平臺中部固定，上部穿過隨動壓樁梁14兩側的圓孔及頂部連接桿30兩側的圓孔；隨動壓樁梁14套于內、外四個拉桿上，每個內拉桿15上分別等距離地開有兩排定位用的圓形通孔，每個外拉桿16的外圓表面加工有螺紋，隨動壓樁梁14的平臺上安裝有絲桿油馬達36、螺母38、卡套39、定位銷軸17、推動桿32、定位銷軸驅動油缸20，兩個螺母38分別套在兩個外拉桿16上，并與外拉桿16的外表面的螺紋相配合，螺母38的端面支承在隨動壓樁梁14的平臺上，螺母38外裝著卡套39，每個卡套39有一個缺口，其缺口方向對著相配的絲桿油馬達36，每個絲桿油馬達36的輸出軸端裝有一個傳動齒輪37，傳動齒輪37與螺母38外齒嚙合，卡套39固定在隨動壓樁梁14上；兩個定位銷軸驅動油缸20前后對稱地水平安裝在隨動壓樁梁14的平臺上，兩個定位銷軸驅動油缸20均為雙伸出端活塞桿，每個活塞桿端分別與一個推動桿32相連，每個推動桿32上安裝有兩個定位銷軸17；兩個內拉桿15、兩個外拉桿16成一條直線穿過隨動壓樁梁14，內拉桿15上部穿過隨動壓樁梁14的槽孔與頂部連接桿30固定連成一體；內、外拉桿與隨動壓樁梁14的交替或同時定位可形成上、下主動壓樁梁的串或并聯壓樁；隨動壓樁梁14的平臺上固定有鉆桿支架43；鉆桿支架43由兩側對稱布置的兩根支柱45與一個頂部橫向聯接平臺46組成；頂部橫向聯接平臺46上固定有一個起升油缸33缸體，動力頭42的殼體通過安裝板18套在兩根支柱45上，動力頭42可沿支柱45上、下移動；起升油缸33的活塞桿與動力頭42殼體相連，動力頭42的殼體內裝有驅動鉆桿旋轉的鉆桿油馬達19，動力頭42的輸出軸端穿過隨動壓樁梁14中心孔與鉆桿41通過銷軸34相連，鉆桿41分成可連接和拆卸的相等的幾節，最末端的鉆桿與鉆頭35通過錐螺紋相連。
本機下主動壓樁梁7單獨帶動隨動壓樁梁14單梁壓樁(如圖3所示)；上主動壓樁梁9及外拉桿16均靜止不動，正向或反向啟動絲桿油馬達36，隨動壓樁梁14沿內拉桿15、外拉桿16下移或上移而調整至喂樁高度，樁段進入施工位后，正向啟動銷軸驅動油缸20，內拉桿15與隨動壓樁梁14結合，正向啟動下壓樁油缸21及絲桿油馬達36，隨動壓樁梁14在內拉桿15的拉力作用下壓樁，下主動壓樁梁7到達下止點后，反向啟動銷軸驅動油缸20，內拉桿15與隨動壓樁梁14脫開，反向啟動下壓樁油缸21，下主動壓樁梁7及內拉桿15向上運動至上止點，而隨動壓樁梁14靜止不動，不斷重復以上工作過程，便實現下主動壓樁梁7單獨帶動隨動壓樁梁14單梁壓樁工藝。
本機上主動壓樁梁9單獨帶動隨動壓樁梁14單梁壓樁(如圖4所示)；下主動壓樁梁7及內拉桿15均靜止不動，內拉桿15與隨動壓樁梁14始終處于脫開狀態，正向或反向啟動絲桿油馬達36，隨動壓樁梁14沿內拉桿15、外拉桿16下移或上移而調整至喂樁高度，樁段進入施工后，正向啟動上壓樁油缸22，關閉絲桿油馬達36，隨動壓樁梁14在外拉桿16的拉力作用下壓樁，上主動壓樁梁9到達下止點后，反向啟動上壓樁油缸22，同時正向啟動絲桿油馬達36，上主動壓樁梁9及外拉桿16向上運動至上止點，而隨動壓樁梁14靜止不動，不斷重復以上工作過程，便實現上主動壓樁梁9單獨帶動壓樁梁14單梁壓樁。
本機上主動壓樁梁9和下主動壓樁梁7交替帶動隨動壓樁梁14串聯壓樁(如圖5所示)；先啟動絲桿油馬達36，使隨動壓樁梁14調整到進樁高度后關閉絲桿油馬達36，啟動定位銷軸驅動油缸20，內拉桿15與隨動壓樁梁14結合，正向啟動下壓樁油缸21及絲桿油馬達36，反向啟動上壓樁油缸22，隨動壓樁梁14在下主動壓樁梁7及內拉桿15的作用下向下壓入一個行程，下主動壓樁梁7運動至上止位時，上主動壓樁梁9運動至上止位，關閉絲桿油馬達36，反向啟動定位銷軸驅動油缸20，內拉桿15與隨動壓樁梁14脫開，外拉桿16與隨動壓樁梁14結合，正向啟動上壓樁油缸22，反向啟動下壓樁油缸21，隨動壓樁梁14在上主動壓樁梁9及外拉桿16的作用下將樁繼續向下壓入一個行程，上主動壓樁梁9與下主動壓樁梁7的工作行程與回程總是互為相反的，配合絲桿油馬達36與定位銷軸驅動油缸20的聯鎖控制，形成上主動壓樁梁9和下主動壓樁梁7交替帶動隨動壓樁梁14串聯連續壓樁過程。
本機上主動壓樁梁9和下主動壓樁梁7聯合帶動隨動壓樁梁14并聯壓樁(如圖6所示)；關閉絲桿油馬達36，啟動定位銷軸驅動油缸20，隨動壓樁梁14同時與內拉桿15、外拉桿16接合，同時正向啟動上壓樁油缸22及下壓樁油缸21，隨動壓樁梁14在內拉桿15、外拉桿16的共同作用下向將樁壓入一個工作行程的距離，當上主動壓樁梁9和下主動壓樁梁7同時到達下止位時，反向啟動定位銷軸驅動油缸20，正向啟動絲桿油馬達36，同時反向啟動上壓樁油缸22及下壓樁油缸21，上主動壓樁梁9及外拉桿16、下主動壓樁梁7及內拉桿15向上作回程運動至上止點，而隨動壓樁梁14靜止不動，不斷重復以上工作過程，形成上主動壓樁梁9和下主動壓樁梁7同時帶動隨動壓樁梁14并聯壓樁工藝。
本機邊鉆孔出土邊壓樁(如圖7所示)；吊樁前先將鉆頭35及鉆桿41置于管樁40孔內，并將鉆桿41與動力頭輸出軸聯接，同時啟動壓樁機構與鉆孔裝置，鉆孔裝置工作時將管樁底部的土層鉆松可降低阻力，管樁不斷進入土層后，土屑不斷沿管樁內孔上開至樁頂，啟動鉆桿起升油缸，將土屑經漏斗或人工排出孔外。
本機先鉆孔出土再壓樁(如圖8所示)；先將鉆頭及鉆桿置于管樁孔內，并將鉆桿與動力頭輸出軸聯接，先關閉壓樁機構，啟動鉆孔裝置，將靜止管樁的底部的土層鉆松，然后將土屑排出管樁孔外，關閉鉆孔裝置，啟動壓樁機構，管樁進入鉆松的土層中，不斷循環以上過程，形成先鉆孔出土再壓樁鉆壓組合施工工藝。
本發明的鉆壓式壓樁機實例，是在GZY-600型多梁靜力壓樁機上改進而成的一種GZY-600KZ型鉆壓式壓樁機，改進前，壓樁系統結構復雜，故障率較高，高空維護作業量大，整機穩定性不好，對高強度薄壁預應力管樁的施工夾壞樁段及打滑現象沒有根本克服，且管樁無法進入砂土層及其它堅硬土層，改進后，這些缺陷都得到了徹底改善。
權利要求
1.一種鉆壓式壓樁機，其特征是該機主要由長支座(1)、主橫梁(2)、支腿(3)、移動壓樁支撐平臺(4)、操作系統(5)、中心支承座(6)、下主動壓樁梁(7)、吊樁機構(8)、上主動壓樁梁(9)、配重系統(10)、電氣系統(11)、液壓系統(12)、上壓樁支架(13)、隨動壓樁梁(14)、內拉桿(15)外拉桿即絲桿(16)、鉆桿(41)、動力頭(42)、鉆桿支架(43)組成，主橫梁(2)兩端裝于長支座(1)上，主橫梁(2)的平臺左端裝著液壓系統(12)的動力站，其右端安裝著吊樁機構(8)，主橫梁(2)的底部支承在中心支承座(6)上，中心支承座(6)上載有配重系統(10)，縱向聯接梁(29)的四個角端有四個圓孔，四個長銷軸(27)穿過該圓孔及橫向聯接梁(26)和中心支承座(6)將它們連成一體，長銷軸(27)的上端固定在縱向聯接梁(29)上，下端通過鎖緊螺母(28)固定在中心支承座(6)上，移動壓樁支撐平臺(4)上固定有四支下壓樁油缸(21)的缸體，其活塞桿端與下主動壓樁梁(7)平臺相連，下主動壓樁梁(7)置于主橫梁(2)及中心支承座(6)中部的空腔內，并位于縱向聯接梁(29)的正下方，隨動壓樁梁(14)的平臺上安裝有絲桿油馬達(36)、螺母(38)、卡套(39)、定位銷軸(17)、推動桿(32)、定位銷軸驅動油缸(20)，兩個螺母(38)分別套在兩個外拉桿(16)上，并與外拉桿(16)的外表面的螺紋相配合，螺母(38)的端面支承在隨動壓樁梁(14)的平臺上，螺母(38)外裝著卡套(39)，每個卡套(39)有一個缺口，其缺口方向對著相配合的絲桿油馬達(36)，每個絲桿油馬達(36)的輸出軸端裝有一個傳動齒輪(37)，傳動齒輪(37)與螺母(38)外齒嚙合，卡套(39)固定在隨動壓樁梁(14)上，兩個定位銷軸驅動油缸(20)前后對稱地水平安裝在隨動壓樁梁(14)的平臺上，兩個定位銷軸驅動油缸(20)均為雙伸出端活塞桿，每個活塞桿端分別與一個推動桿相連，每個推動桿上安裝有兩個定位銷軸(17)，兩個內拉桿(15)、兩個外拉桿(16)成一條直線穿過隨動壓樁梁(14)，內拉桿(15)上部穿過隨動壓樁梁(14)的槽孔與頂部連接桿(30)固定連成一體，縱向聯接梁(29)兩側各固定有兩個上壓樁支架(13)，上主動壓樁梁(9)兩端插入到上壓樁支架(13)內，四支上壓樁油缸(22)缸體分別固定在兩個上主動壓樁梁(9)的四個端部，其活塞桿端部與上壓樁支架(13)上的頂部橫梁固定，外拉桿(16)上部穿過隨動壓樁梁(14)與內拉桿頂部聯接桿(30)的圓孔，鉆桿支架(43)固定在隨動壓樁梁的平臺上，鉆桿支架(43)由兩側對稱布置的兩根支柱(45)與一個頂部橫向聯接平臺(31)組成，頂部橫向聯接平臺(31)上固定有一個起升油缸(33)的缸體，動力頭(42)的殼體通過安裝板(18)套在兩根支柱(45)上，動力頭可沿支柱(45)上、下移動，起升油缸(33)的活塞桿端與動力頭(42)的殼體相連，動力頭(42)殼體內裝有驅動鉆桿(41)旋轉的鉆桿油馬達(19)，動力頭(42)的輸出軸端穿過隨動壓樁梁中心孔與鉆桿(41)通過銷軸(34)相連，鉆桿(41)分成可連接和拆卸的相等的幾節，末端的鉆桿(41)與鉆頭(35)通過錐螺紋相連。
2.權利要求1所述的壓樁機的施工工藝，其特征是采用下主動壓樁梁(7)或上動壓樁梁(9)單梁帶動隨動壓樁梁(14)壓樁；或者采用上主動壓樁梁(9)和下主動壓樁梁(7)交替帶動隨動壓樁梁(14)串聯連續壓樁；或者采用上主動壓樁梁(9)和下主動壓樁梁(7)聯合帶動隨動壓樁梁(14)并聯壓樁；或者采用上主動壓樁梁(9)和下主動壓樁梁(7)組成的壓樁機構與鉆桿(41)、動力頭(42)、鉆桿支架(43)組成的鉆孔裝置進行鉆壓組合施工，邊鉆孔出土邊壓樁，或者先鉆孔出土再壓樁。
3.如權利要求2所述的施工工藝，其特征是開始壓樁時采用下主動壓樁梁(7)或上主動壓樁梁(9)單梁帶動隨動壓樁梁(14)壓樁；或者是上主動壓樁梁(9)和下主動壓樁梁(7)交替帶動隨動壓樁梁(14)串聯連續壓樁；當壓樁阻力超過下主動壓樁梁(7)或上主動壓樁梁(9)的單梁壓樁動力時，采用上主動壓樁梁(9)和下主動壓樁梁(7)聯合帶動隨動壓樁梁(14)并聯壓樁；當施工進入砂土層或其它堅硬土層，管樁難以順利穿過時，采用上、下主動壓樁梁并聯壓樁及鉆孔裝置在管樁內鉆孔的鉆壓式組合沉樁。
全文摘要
一種鉆壓式壓樁機。主要由長支座1、主橫梁2、支腿3、移動壓樁支撐平臺4、操作系統5、中心支承座6、下主動壓樁梁7、吊樁機構8、上主動壓樁梁9、配重系統10、電氣系統11、液壓系統12、上主動壓樁梁支架13、隨動壓樁梁14、內拉桿15、外拉桿即絲桿16、鉆桿41、動力頭42、鉆桿支架43組成。本機隨動壓樁梁在外拉桿螺紋副的控制下被提升至進樁高度后，通過內、外拉桿與隨動壓樁梁的交替或同時定位，實現隨動壓樁梁的串聯或并聯壓樁，在隨動壓樁梁的工作或非工作狀態中，根據需要進行鉆孔施工，實現鉆壓組合沉樁。本壓樁機作業不損壞樁段、不打滑、效率高，可加深進入持力層的深度，提高穿砂土層及其它堅硬土層的能力。
文檔編號E02D7/28GK1594756SQ200410013460
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月13日 優先權日2004年7月13日
發明者蔡崇曉 申請人:蔡崇曉