一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机

技术领域

本发明涉及技术领域，具体为一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机。

背景技术

静压植桩机是一种全新的环保型桩基施工设备，人类基础设施工程建设中桩基工程施工所带来的振动和噪音及污染等建设公害问题引起了社会各界的关注，静压植桩机是满足社会需求的无振动、无噪音的液压式压拔桩机,可适用于各种不同的地质和环境工况条件，已在世界各地得到了广泛应用。

在采用静压植桩机进行实地施工时，受到施工现场环境影响，常需要采用水刀压入植桩机以及静压植桩机切换施工保证，在使用不同类型设备时，使用成本以及人工成本均显著增加，使得部分施工难以承担，对此提出一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机，来解决上述提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机，具备能够完成装配水刀压入结构来减少使用设备数量节省施工成本等优点。

(二)技术方案

为实现上述能够完成装配水刀压入结构来减少使用设备数量节省施工成本目的，本发明提供如下技术方案：一种静压植桩机，包括机身和反力座，所述机身的底部固定安装有行程座，所述行程座的底部固定安装有液压夹，所述机身的侧面上经过液压系统活动安装有主夹具，所述机身的顶端上设置有安装组件；

所述安装组件包括固定安装于所述机身顶端上的滑动座，所述滑动座的内部两侧均转动安装有延伸至所述滑动座中部的第一齿轮，所述第一齿轮的底部固定安装有固定杆，所述固定杆远离于所述第一齿轮的一端上固定安装有位于所述滑动座内部的第二齿轮，所述滑动座的顶部固定安装有贯穿延伸至所述滑动座内部的固定套，所述固定套的底部转动安装有第三齿轮，所述第三齿轮齿形啮合于所述第二齿轮，所述固定套的内部设置有用于完成连接动力单元的连接杆，所述滑动座的内部拆卸滑动安装有安装基座，所述安装基座上转动安装有水刀转轮，所述安装基座的两侧面上均固定安装有齿条，所述齿条齿形啮合于所述第一齿轮，所述安装基座上开设有连接孔。

优选的，所述连接杆的底部固定安装有插销，所述插销的内底部开设有限位槽，所述第三齿轮上固定安装有插接于所述限位槽的限位杆。

优选的，所述插销的外部开设有导向槽，所述固定套的内壁上固定安装有导向杆，所述导向杆滑动连接于所述导向槽。

优选的，所述第三齿轮的底部转动安装有固定连接于所述滑动座内底壁的连接环，所述连接环朝向于所述第二齿轮的一侧开槽。

优选的，所述滑动座的内部固定安装有调节箱，所述调节箱的内部滑动安装有贯穿延伸至所述滑动座上方的挤压块，所述挤压块和所述调节箱的内壁之间固定安装有弹簧。

优选的，所述调节箱的内壁上固定安装有导架，所述导架的内部滑动安装有调节杆，所述调节杆朝向于所述挤压块的一侧面上开设有斜槽，所述挤压块上固定安装有朝向于所述斜槽的挤压杆，所述挤压杆抵合于所述斜槽，所述挤压杆朝向于所述斜槽的一端呈半球形。

优选的，所述调节杆的底部固定安装有延伸板，所述延伸板上固定安装有贯穿延伸至所述限位槽内部的顶杆，所述顶杆转动连接于所述第三齿轮以及所述限位杆，并抵合于所述限位槽。

一种静压沉管桩的施工方法，包括：步骤1、压桩前了解土层和地质情况，并根据实际施工环境阻力选用不同液压等级的植桩机，如地基强度较高，通过采用静压植桩机装载水刀转轮、动力元件完成由高压水泵喷射高压水质地层降低阻力，根据现场技术交底确定的坐标点位和水准点进行桩位放样，采用全站仪放出控制点，引出桩位。

步骤2、用钢丝绳绑住本申请提供的一种静压植桩机的反力座进行起吊，下方至桩位后，移动液压夹夹持于反力座上，用钢丝绳绑住桩身起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中、同时利用相互垂直的两台经纬仪检查垂直度，入土垂直度控制在1％以内。

步骤3、开动压桩装置开始压桩，记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩，压桩速度控制在1.0m/min，在连续压入完成桩后开动纵横两向油缸移动桩机，使得桩机上的液压夹移动至完成桩上进行夹持，从而能够连续完成静载荷压入压入桩。

步骤4、接桩时其桩头应高出地面0.5-1.0m，下节桩的桩头应设置导向箍以使下节桩安装就位，上节桩和下节桩应保持顺直，其错位不宜大于2mm，在压入桩底端形成稳定的压力球根时停止压入。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机，具备以下有益效果：

1、该静压沉管桩的施工方法及静压植桩机，通过安装基座、滑动座、连接杆的设置，使得该静压植桩机能够提供水刀转轮组件安装空间，能够在原有的静压植桩机基础上加装水刀转轮组件，配合压入桩和高压水的喷射，适应施工场地进行调整。

2、该静压沉管桩的施工方法及静压植桩机，通过设置连接杆、插销、限位杆、限位座、齿条、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，能够便于完成调整连接，进一步方便了对水刀转轮部分的连接装配，提高了装置的使用便捷性。

附图说明

图1为本发明提出的一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机正视图；

图2为本发明提出的一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机的滑动座俯视图；

图3为本发明提出的一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机的第二齿轮和第三齿轮连接结构示意图；

图4为本发明提出的一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机的插销和连接杆连接结构示意图；

图5为本发明提出的一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机的插销剖视图；

图6为本发明提出的一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机的固定套俯视图；

图7为本发明提出的一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机的调节杆和顶杆连接结构示意图；

图8为本发明提出的一种静压沉管桩的施工方法及静压植桩机的水刀转轮装配实施例图。

图中：1、机身；2、反力座；3、行程座；4、液压夹；5、主夹具；6、滑动座；7、导套；8、第一齿轮；9、固定杆；10、第二齿轮；11、固定套；12、第三齿轮；13、连接杆；14、插销；15、限位槽；16、限位杆；17、导向槽；18、导向杆；19、安装基座；20、齿条；21、连接孔；22、连接环；23、调节箱；24、挤压块；25、弹簧；26、导架；27、调节杆；28、斜槽；29、挤压杆；30、延伸板；31、顶杆；32、水刀转轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种静压植桩机，包括机身1和反力座2，机身1的底部固定安装有行程座3，行程座3相对于机身1之间通过液压系统完成连接驱动，从而能够实现调整行程座3的水平位置，行程座3的底部固定安装有液压夹4，能够通过液压夹4完成对反力座2或是桩基的夹持稳定植桩机，机身1的侧面上经过液压系统活动安装有主夹具5，主夹具5用于完成对待压入桩基的夹持。

需要说明的是，机身1的顶端上设置有安装组件，用于完成对机身1加装动力单元，安装组件包括固定安装于机身1顶端上的滑动座6，滑动座6的内部两侧均转动安装有延伸至滑动座6中部的第一齿轮8，第一齿轮8的底部固定安装有固定杆9，固定杆9远离于第一齿轮8的一端上固定安装有位于滑动座6内部的第二齿轮10，滑动座6的顶部固定安装有贯穿延伸至滑动座6内部的固定套11，固定套11的底部转动安装有第三齿轮12，第三齿轮12齿形啮合于第二齿轮10，能够通过第二齿轮10转动带动第三齿轮12转动。

可以理解的是，固定套11的内部设置有用于完成连接动力单元的连接杆13，连接杆13的底部固定安装有插销14，插销14的内底部开设有限位槽15，第三齿轮12上固定安装有插接于限位槽15的限位杆16，能够通过限位杆16插接于限位槽15，从而使得连接杆13以及插销14随着第三齿轮12的转动同步转动，且能够使得连接杆13相对于第三齿轮12进行上下滑动。

为了对连接杆13的上下滑动延伸进行限定，插销14的外部开设有导向槽17，固定套11的内壁上固定安装有导向杆18，导向杆18滑动连接于导向槽17，能通过导向杆18和导向槽17的相对滑动来限制连接杆13朝向于滑动座6的上方完成延伸。

其中导向槽17呈倒置L形，能够通过导向杆18沿着导向槽17滑动至导向槽17的垂直部分后使得连接杆13能够实现上下活动。

在本实施例中，滑动座6的内部拆卸滑动安装有安装基座19，安装基座19上转动安装有水刀转轮32，能够通过安装基座19和滑动座6之间的相对滑动安装来实现对水刀动力元件的装配。

其中，安装基座19的两侧面上均固定安装有齿条20，齿条20齿形啮合于第一齿轮8，能够通过安装基座19相对于滑动座6滑动，从而使得齿条20带动第一齿轮8进行转动，安装基座19上开设有连接孔21，能够通过连接杆13贯穿延伸至连接孔21内部，从而能够使用螺栓或是法兰完成对滑动座6以及安装基座19的相对连接。

另外，第三齿轮12的底部转动安装有固定连接于滑动座6内底壁的连接环22，能够通过连接环22对第三齿轮12提供安装支持，保证第三齿轮12和滑动座6内壁之间预留间隙。

为了调整连接杆13延伸，滑动座6的内部固定安装有调节箱23，调节箱23的内部滑动安装有贯穿延伸至滑动座6上方的挤压块24，挤压块24和调节箱23的内壁之间固定安装有弹簧25，弹簧25推动挤压块24朝向于滑动座6的内部延伸，用于完成对挤压块24的复位。

调节箱23的内壁上固定安装有导架26，导架26的内部滑动安装有调节杆27，调节杆27朝向于挤压块24的一侧面上开设有斜槽28，挤压块24上固定安装有朝向于斜槽28的挤压杆29，挤压杆29抵合于斜槽28，挤压杆29朝向于斜槽28的一端呈半球形，能够通过挤压杆29挤压斜槽28完成牵引调节杆27上抬。

需要补充的是，调节杆27的底部固定安装有延伸板30，延伸板30上固定安装有贯穿延伸至限位槽15内部的顶杆31，顶杆31转动连接于第三齿轮12以及限位杆16，并抵合于限位槽15，能够通过调节杆27上抬时带动连接杆13同步上抬。

为了规避运动干涉，连接环22朝向于第二齿轮10的一侧开槽，能够提供延伸板30活动空间。

在使用时，通过将安装基座19滑动至滑动座6上，并朝向于调节箱23滑动安装基座19，在安装基座19滑动时，使得齿条20齿形啮合于第一齿轮8，并带动第一齿轮8进行转动，第一齿轮8在转动下通过固定杆9带动第二齿轮10进行转动，第二齿轮10通过齿形啮合带动第三齿轮12进行转动，在转动下第三齿轮12通过限位杆16和限位槽15的相互插接，带动连接杆13相对于固定套11内侧的导向杆18进行转动，从而使得连接杆13外侧的导向槽17和插销14能够相对活动至上下活动区间，此时通过安装基座19推动挤压块24，使得挤压块24推动挤压杆29挤压斜槽28，使得调节杆27沿着导架26进行滑动，同时通过延伸板30带动顶杆31上抬，使得连接杆13受到顶杆31的推动上抬并延伸至连接孔21内部，能够完成对水刀元件的装配。

本实施例中的，主夹具5上固定安装有水管导套7，水刀转轮32上延伸有导管33，导管33能够通过水管导套7完成固定配合于待压桩基上，在进行使用时通过向压入桩前端的地层喷射高压水，使土体颗粒之间的间隙水压瞬间升高，土体颗粒变得容易移动，从而降低桩端阻力。同时，可以减轻桩的周边摩擦阻力与锁口间阻力，利用较小的压入力进行压入。还可以防止桩材的损伤。喷射水量可以按照施工状况进行调整，将对地层的影响控制在最小范围，实现高效率的压入施工。

一种静压沉管桩的施工方法，包括：步骤1、压桩前了解土层和地质情况，并根据实际施工环境阻力选用不同液压等级的植桩机，如地基强度较高，通过采用静压植桩机装载水刀转轮32、动力元件完成由高压水泵喷射高压水质地层降低阻力，根据现场技术交底确定的坐标点位和水准点进行桩位放样，采用全站仪放出控制点，引出桩位。

步骤2、用钢丝绳绑住本申请提供的一种静压植桩机的反力座2进行起吊，下方至桩位后，移动液压夹4夹持于反力座2上，用钢丝绳绑住桩身起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中、同时利用相互垂直的两台经纬仪检查垂直度，入土垂直度控制在1％以内。

步骤3、开动压桩装置开始压桩，记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩，压桩速度控制在1.0m/min，在连续压入完成桩后开动纵横两向油缸移动桩机，使得桩机上的液压夹4移动至完成桩上进行夹持，从而能够连续完成静载荷压入压入桩。

步骤4、接桩时其桩头应高出地面0.5-1.0m，下节桩的桩头应设置导向箍以使下节桩安装就位，上节桩和下节桩应保持顺直，其错位不宜大于2mm，在压入桩底端形成稳定的压力球根时停止压入。

综上，该静压沉管桩的施工方法及静压植桩机，通过将安装基座19滑动至滑动座6上，并朝向于调节箱23滑动安装基座19，在安装基座19滑动时，使得齿条20齿形啮合于第一齿轮8，并带动第一齿轮8进行转动，第一齿轮8在转动下通过固定杆9带动第二齿轮10进行转动，第二齿轮10通过齿形啮合带动第三齿轮12进行转动，在转动下第三齿轮12通过限位杆16和限位槽15的相互插接，带动连接杆13相对于固定套11内侧的导向杆18进行转动，从而使得连接杆13外侧的导向槽17和插销14能够相对活动至上下活动区间，此时通过安装基座19推动挤压块24，使得挤压块24推动挤压杆29挤压斜槽28，使得调节杆27沿着导架26进行滑动，同时通过延伸板30带动顶杆31上抬，使得连接杆13受到顶杆31的推动上抬并延伸至连接孔21内部，能够完成对水刀元件的装配。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。