一种五轴水泥土搅拌桩H型钢定位装置及施工方法

技术领域

本发明涉及一种五轴水泥土搅拌桩定位装置，本发明还涉及一种五轴水泥土搅拌桩定位装置施工方法，属于五轴水泥土搅拌桩定位装置技术领域。

背景技术

在高层建筑发展到空前规模的同时，地下空间的开发利用也越来越受到重视。

城市建设及改造所面临的大量基坑工程，其规模、深度及复杂程度也都在不断地增加。尤其在软土地区，由于软土的抗剪强度低、渗透性小、含水量高、压缩性高，总体的工程性质极为不良。

而我国经济发达的沿海地区、长江三角洲地区及内陆的沿江沿湖地区广泛分布有软土。

这些地区近年来因城市空间的日益拥挤而不得不开发利用城市地下空间。

但在城市区域进行施工建设，直接面对的将是复杂的周边环境，因此安全问题较突出。

再加上环境影响受关注度的增加，给软土基坑工程带来了不小困难。

软土的特殊地质结构使得软土地基中经常出现基坑围护设计不当，造成围护体侧向位移过大、周围地表出现沉陷及坑底隆起等问题，进而影响基坑的稳定及其邻近设施的安全和正常使用。

因此，软土基坑工程中关于基坑围护结构选型至关重要，之前的围护结构一般采用的是深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙和钻孔灌注桩等，但考虑到软土基坑的特点，单一的支护形式已满足不了实际工程需要，于是逐步建立起了基坑复合支护体系。复合支护体系的原则是：在众多支护形式中，寻找最佳组合，以达到技术合理、安全可行、经济、边坡稳定的目的。相较于单一模式，将两种或者两种以上的支护结构结合起来使用，并针对软土基坑特点发挥各自的优势，不仅可以达到维护基坑稳定的目的，而且更加经济合理。

我国建筑工程的发展在各个方面的建设都具有重要的意义，而其中的水泥土搅拌桩施工工艺是重要的组成部分，而且关系到整个工程的工程质量，所以在工程进行的过程中这项技术的应用必不可少，然而普通的水泥土搅拌桩技术还存在很多的缺陷。

第一进行下桩的量比较少，三轴二轴的效率比较低；

第二在进行下桩的时候没有良好的固定功能，以及带动水泥土搅拌桩进行角度调节的功能；

第三下桩机采用的轮胎运动这样很容易将地面挤压变形不利于下桩；

为此设计一种高稳固性五轴水泥土搅拌桩H型钢定位装置及施工方法来优化上述问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺陷，为了提供一种高稳固性的五轴水泥土搅拌桩H型钢定位装置。

本发明的另一目的是提供一种高稳固性的五轴水泥土搅拌桩H型钢定位装置的施工方法。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种五轴水泥土搅拌桩H型钢定位装置，包括打桩机壳体，所述打桩机壳体底部的两侧安装有连接支撑架组件，所述连接支撑架组件的内侧下方设有移动传动履带组件，所述打桩机壳体的内部沿所述打桩机壳体轴向上贯穿设有五组桩体插入槽口，且在所述打桩机壳体的内部的两侧与所述桩体插入槽口对应设有电动伸缩夹持杆，所述电动伸缩夹持杆的输出端设有弧形夹持组件，一侧的电动伸缩夹持杆底部安装有转盘，另一侧的电动伸缩夹持杆的底部安装有第一联动角度调节组件，所述打桩机壳体顶部的一侧安装有翻转角度调节组件，所述翻转角度调节组件的外侧安装有U型上调节盖，所述U型上调节盖的顶中部安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端贯穿所述U型上调节盖安装有加压板，且所述加压板的底部与所述桩体插入槽口对应设有五组撞击锤，所述加压板的内部设有可带动所述撞击锤旋转的旋转联动驱动组件，所述打桩机壳体的一侧通过第二侧铰接架设有铅锤收放组件，且所述铅锤收放组件上设有铅锤组件。

优选的，所述连接支撑架组件包括连接支撑架和倒U型架，所述打桩机壳体的底部两侧安装有连接支撑架，所述连接支撑架的底部安装有倒U型架，所述连接支撑架为中部内凹顶部与底部厚的沙漏型结构。

优选的，所述移动传动履带组件包括传送带、连接转杆和传送滚筒，所述倒U型架的内侧通过轴承等间距安装有连接转杆，所述连接转杆的外侧套设有传送滚筒，所述传送滚筒的外侧套设有传送带，所述倒U型架外侧的一端设有运动驱动电机，且所述运动驱动电机的输出端贯穿所述倒U型架与一组连接转杆的端部固定。

优选的，所述弧形夹持组件包括弧形夹持环和滚珠，所述弧形夹持环安装在所述电动伸缩夹持杆的输出端，所述弧形夹持环的内侧等间距嵌入有滚珠。

优选的，所述第一联动角度调节组件包括第二角度调节电机、第二工型轮和第一传送皮带，所述打桩机壳体的内侧等间距分布有五组第二工型轮，所述第二工型轮的外侧套设有第一传送皮带，所述打桩机壳体的一侧端部安装有第二角度调节电机，且所述第二角度调节电机的输出端贯穿所述打桩机壳体与一组第二工型轮的外侧中部固定。

优选的，所述翻转角度调节组件包括第一侧铰接架和第一角度调节电机，所述打桩机壳体顶侧的两端部安装有第一侧铰接架，一组第一侧铰接架外侧的中部安装有第一角度调节电机，且所述第一角度调节电机的输出端贯穿所述第一侧铰接架安装有U型上调节盖。

优选的，所述旋转联动驱动组件包括第一工型轮、内纹路传送皮带、旋转电机和旋转转轴，所述撞击锤的顶中部安装有第一工型轮，所述第一工型轮的外侧套设有内纹路传送皮带，所述加压板的顶部安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端贯穿所述加压板安装有旋转转轴，所述旋转转轴固定在所述内纹路传送皮带的顶中部处。

优选的，所述铅锤收放组件包括第二侧铰接架、收放电机、收放转杆和收放工型轮，所述打桩机壳体的一侧中部安装有第二侧铰接架，所述第二侧铰接架的外侧中部安装有收放电机，所述收放电机的输出端贯穿所述第二侧铰接架安装有收放转杆，所述收放转杆的外侧等间距套设有收放工型轮，且所述收放工型轮侧中部与所述桩体插入槽口直径延展共面。

优选的，所述铅锤组件包括垂绳和铅锤，所述收放工型轮的外侧缠绕有垂绳，所述垂绳的底部安装有铅锤，所述电动伸缩杆的外侧安装有固定架。

一种五轴水泥土搅拌桩H型钢定位装置的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：启动第一角度调节电机带动U型上调节盖旋转至与打桩机壳体垂直使其桩体插入槽口暴露出；

步骤2：将桩体插入至桩体插入槽口内侧并启动电动伸缩夹持杆带动弧形夹持环对桩体进行夹持固定；

步骤3：通过垂绳和铅锤判断垂直的角度，可启动第二角度调节电机带动第二工型轮运动，通过第二工型轮带动电动伸缩夹持杆旋转进而调节桩体插入的角度；

步骤4：启动第一角度调节电机使其U型上调节盖复位，然后启动电动伸缩杆带动加压板向下运动使其撞击锤压持桩体；

步骤5：启动旋转电机带动旋转转轴运动，通过旋转转轴带动第一工型轮运动，通过第一工型轮带动内纹路传送皮带运动进而带动其余的第一工型轮旋转；

步骤6：通过第一工型轮带动撞击锤旋转，进而对桩体进行旋转压持，使其桩体旋转进入土壤内；

步骤7：在启动的时候通过传送带、传送滚筒和连接转杆的配合进行移动。

本发明的有益技术效果：

本发明提供的一种五轴水泥土搅拌桩H型钢定位装置及施工方法，启动第一角度调节电机带动U型上调节盖旋转至与打桩机壳体垂直使其桩体插入槽口暴露出，将桩体插入至桩体插入槽口内侧并启动电动伸缩夹持杆带动弧形夹持环对桩体进行夹持固定，通过垂绳和铅锤判断垂直的角度，可启动第二角度调节电机带动第二工型轮运动，通过第二工型轮带动电动伸缩夹持杆旋转进而调节桩体插入的角度，启动第一角度调节电机使其U型上调节盖复位，然后启动电动伸缩杆带动加压板向下运动使其撞击锤压持桩体，启动旋转电机带动旋转转轴运动，通过旋转转轴带动第一工型轮运动，通过第一工型轮带动内纹路传送皮带运动进而带动其余的第一工型轮旋转，通过第一工型轮带动撞击锤旋转，进而对桩体进行旋转压持，使其桩体旋转进入土壤内，在启动的时候通过传送带、传送滚筒和连接转杆的配合进行移动。

本发明的施工效率更高，且定位稳固，不破坏施工场地环境，能高效优质地完成下桩作业。

附图说明

图1为按照本发明的一优选实施例的装置整体立体结构图；

图2为按照本发明的一优选实施例的下桩机壳体内俯视图；

图3为按照本发明的一优选实施例的传送带运动组件立体结构示意图；

图4为按照本发明的一优选实施例的撞击组件侧剖视图；

图5为按照本发明的一优选实施例的c处结构放大图；

图6为按照本发明的一优选实施例的b处结构放大图；

图7为按照本发明的一优选实施例的垂直检测和收纳组件立体结构示意图；

图8为按照本发明的一优选实施例的a处结构放大图。

图中：1-U型上调节盖，2-电动伸缩杆，3-加压板，4-收放电机，5-撞击锤，6-桩体插入槽口，7-打桩机壳体，8-传送带，9-倒U型架，10-连接支撑架，11-收放转杆，12-垂绳，13-第一角度调节电机，14-第一侧铰接架，15-转盘，16-电动伸缩夹持杆，17-弧形夹持环，18-第一传送皮带，19-连接转杆，20-传送滚筒，21-固定架，22-第一工型轮，23-第二工型轮，24-内纹路传送皮带，25-旋转电机，26-旋转转轴，27-滚珠，28-收放工型轮，29-铅锤，30-第二侧铰接架，31-第二角度调节电机。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-图8所示，本实施例提供的一种五轴水泥土搅拌桩H型钢定位装置，包括打桩机壳体7，打桩机壳体7底部的两侧安装有连接支撑架组件，连接支撑架组件的内侧下方设有移动传动履带组件，打桩机壳体7的内部沿打桩机壳体7轴向上贯穿设有五组桩体插入槽口6，且在打桩机壳体7的内部的两侧与桩体插入槽口6对应设有电动伸缩夹持杆16，电动伸缩夹持杆16的输出端设有弧形夹持组件，一侧的电动伸缩夹持杆16底部安装有转盘15，另一侧的电动伸缩夹持杆16的底部安装有第一联动角度调节组件，打桩机壳体7顶部的一侧安装有翻转角度调节组件，翻转角度调节组件的外侧安装有U型上调节盖1，U型上调节盖1的顶中部安装有电动伸缩杆2，电动伸缩杆2的输出端贯穿U型上调节盖1安装有加压板3，且加压板3的底部与桩体插入槽口6对应设有五组撞击锤5，加压板3的内部设有可带动撞击锤5旋转的旋转联动驱动组件，打桩机壳体7的一侧通过第二侧铰接架30设有铅锤收放组件，且铅锤收放组件上设有铅锤组件。

启动第一角度调节电机13带动U型上调节盖1旋转至与打桩机壳体7垂直使其桩体插入槽口6暴露出，将桩体插入至桩体插入槽口6内侧并启动电动伸缩夹持杆16带动弧形夹持环17对桩体进行夹持固定，通过垂绳12和铅锤29判断垂直的角度，可启动第二角度调节电机31带动第二工型轮23运动，通过第二工型轮23带动电动伸缩夹持杆16旋转进而调节桩体插入的角度，启动第一角度调节电机13使其U型上调节盖1复位，然后启动电动伸缩杆2带动加压板3向下运动使其撞击锤5压持桩体，启动旋转电机25带动旋转转轴26运动，通过旋转转轴26带动第一工型轮22运动，通过第一工型轮22带动内纹路传送皮带24运动进而带动其余的第一工型轮22旋转，通过第一工型轮22带动撞击锤5旋转，进而对桩体进行旋转压持，使其桩体旋转进入土壤内，在启动的时候通过传送带8、传送滚筒20和连接转杆19的配合进行移动。

在本实施例中，连接支撑架组件包括连接支撑架10和倒U型架9，打桩机壳体7的底部两侧安装有连接支撑架10，连接支撑架10的底部安装有倒U型架9，连接支撑架10为中部内凹顶部与底部厚的沙漏型结构。

在本实施例中，移动传动履带组件包括传送带8、连接转杆19和传送滚筒20，倒U型架9的内侧通过轴承等间距安装有连接转杆19，连接转杆19的外侧套设有传送滚筒20，传送滚筒20的外侧套设有传送带8，倒U型架9外侧的一端设有运动驱动电机，且运动驱动电机的输出端贯穿倒U型架9与一组连接转杆19的端部固定。

在本实施例中，弧形夹持组件包括弧形夹持环17和滚珠27，弧形夹持环17安装在电动伸缩夹持杆16的输出端，弧形夹持环17的内侧等间距嵌入有滚珠27。

在启动的时候通过传送带8、传送滚筒20和连接转杆19的配合进行移动。

在本实施例中，第一联动角度调节组件包括第二角度调节电机31、第二工型轮23和第一传送皮带18，打桩机壳体7的内侧等间距分布有五组第二工型轮23，第二工型轮23的外侧套设有第一传送皮带18，打桩机壳体7的一侧端部安装有第二角度调节电机31，且第二角度调节电机31的输出端贯穿打桩机壳体7与一组第二工型轮23的外侧中部固定。

可启动第二角度调节电机31带动第二工型轮23运动，通过第二工型轮23带动电动伸缩夹持杆16旋转进而调节桩体插入的角度。

在本实施例中，翻转角度调节组件包括第一侧铰接架14和第一角度调节电机13，打桩机壳体7顶侧的两端部安装有第一侧铰接架14，一组第一侧铰接架14外侧的中部案子有第一角度调节电机13，且第一角度调节电机13的输出端贯穿第一侧铰接架14安装有U型上调节盖1。

启动第一角度调节电机13带动U型上调节盖1旋转至与打桩机壳体7垂直使其桩体插入槽口6暴露出。

在本实施例中，旋转联动驱动组件包括第一工型轮22、内纹路传送皮带24、旋转电机25和旋转转轴26，撞击锤5的顶中部安装有第一工型轮22，第一工型轮22的外侧套设有内纹路传送皮带24，加压板3的顶部安装有旋转电机25，旋转电机25的输出端贯穿加压板3安装有旋转转轴26，旋转转轴26固定在内纹路传送皮带24的顶中部处。

在本实施例中，铅锤收放组件包括第二侧铰接架30、收放电机4、收放转杆11和收放工型轮28，打桩机壳体7的一侧中部安装有第二侧铰接架30，第二侧铰接架30的外侧中部安装有收放电机4，收放电机4的输出端贯穿第二侧铰接架30安装有收放转杆11，收放转杆11的外侧等间距套设有收放工型轮28，且收放工型轮28侧中部与桩体插入槽口6直径延展共面。

在本实施例中，铅锤组件包括垂绳12和铅锤29，收放工型轮28的外侧缠绕有垂绳12，垂绳12的底部安装有铅锤29，电动伸缩杆2的外侧安装有固定架21。

本实施例的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：启动第一角度调节电机13带动U型上调节盖1旋转至与打桩机壳体7垂直使其桩体插入槽口6暴露出；

步骤2：将桩体插入至桩体插入槽口6内侧并启动电动伸缩夹持杆16带动弧形夹持环17对桩体进行夹持固定；

步骤3：通过垂绳12和铅锤29判断垂直的角度，可启动第二角度调节电机31带动第二工型轮23运动，通过第二工型轮23带动电动伸缩夹持杆16旋转进而调节桩体插入的角度；

步骤4：启动第一角度调节电机13使其U型上调节盖1复位，然后启动电动伸缩杆2带动加压板3向下运动使其撞击锤5压持桩体；

步骤5：启动旋转电机25带动旋转转轴26运动，通过旋转转轴26带动第一工型轮22运动，通过第一工型轮22带动内纹路传送皮带24运动进而带动其余的第一工型轮22旋转；

步骤6：通过第一工型轮22带动撞击锤5旋转，进而对桩体进行旋转压持，使其桩体旋转进入土壤内；

步骤7：在启动的时候通过传送带8、传送滚筒20和连接转杆19的配合进行移动。

以上，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。