[发明专利]一种用于深软基施工的砂桩机

说明书

技术领域

本发明用于施工设备领域，特别是涉及一种用于深软基施工的砂桩机。

背景技术

在道路施工中，对于沿线地势平坦，河塘密布，地下水位较高，地表以下地质组成为黏土粒、砂、灰砂砾及带有植物残留的黏土，地质情况较差的道路施工时，需要采用大量的排水砂井、挤密砂桩进行软基处理。其中，挤密砂桩施工主要通过砂桩机来完成。现有的砂桩机一般包括平台、桅杆、沉管、沉管卷扬系统、振动锤以及可向沉管内填砂的料斗。施工时，先通过振动锤和沉管卷扬系统将沉管沉入目标砂桩位置，然后通过料斗向沉管内填砂，并同时将沉管拔出以完成砂桩的制作。整个施工中，需通过砂桩机记录仪监控挤密砂桩成桩过程，以保证挤密砂桩成桩质量。其主要记录参数有成桩深度、成桩砂量、施工起止时间、气压力值以及套管内砂面历时曲线、成桩过程中砂量历时曲线、成桩过程中套管路径实时曲线以及电流----时间曲线图等。砂桩机记录仪由两套系统组成，分别为深度记录系统及砂量砂面测量系统。深度记录系统用于记录实际施工过程中成桩深度和反压过程；砂量砂面测量系统用于测量加砂量和成桩过程中下砂量。

现有的砂桩机砂量砂面测量系统在测量加砂量时，采用测锤测量沉管内砂面的高度，即通过测锤测得管内砂面与上一次测砂的相对高差，然后再经过计算得出。但由于粗砂受沉管内气压的影响，砂面松散且不稳定，测锤不能准确的测出实际加砂方量。同时，测锤在每次加砂过程中需要人工提升至沉管顶部，等加满砂后再将测锤降至砂面，浪费宝贵施工时间，且工人稍不注意就会出现测锤被埋，钢丝绳被拉断等事故，浪费大量的钢丝绳和测锤，且重新更换新的砂面测量系统耗时需40～60分钟；同时牵引测锤的马达采用的传感器信号控制区间太大，使得马达控制反应迟钝，经常产生控制时间延误，不能及时准确的反应真实情况，对正常施工造成很大影响。

此外，现有的砂桩机深度记录系统在记录实际施工过程中成桩深度时，深度编码器直接通过沉管卷扬系统的钢丝绳传动，振动锤启动过程中震动较大，对深度编码器的寿命影响较大，同时在施工过程中，容易出现滑轮打滑导致不能准确记录深度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种改善加砂量和深度记录系统测量准确性，避免测锤被埋，延长深度编码器寿命的用于深软基施工的砂桩机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于深软基施工的砂桩机，包括平台、桅杆、沉管、沉管卷扬系统、位于沉管顶端的振动锤以及可向沉管内填砂的料斗，沉管卷扬系统包括设于平台上的主卷扬机和副卷扬机，主卷扬机通过第一钢丝绳绕过桅杆上端与振动锤连接，副卷扬机通过第一钢丝绳绕过桅杆下端与振动锤连接，还包括深度记录系统，深度记录系统包括设于桅杆上的深度传感器以及传动深度传感器的传动索，传动索的两端分别绕过桅杆的上端和下端后通过弹性件与振动锤连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括砂面测量系统，砂面测量系统包括马达、砂面传感器、第二钢丝绳以及垂入沉管内的测锤，第二钢丝绳分别绕过砂面传感器和桅杆上端将马达和测锤连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，砂面测量系统还包括设于平台上的第一定滑轮、第二定滑轮，位于第一定滑轮和第二定滑轮间且设有竖向滑槽的滑座以及位于竖向滑槽内的动滑轮，动滑轮通过拉伸弹簧与滑座的顶端相连，滑座内在竖向滑槽的上、下两端均设有行程开关，第二钢丝绳由马达引出，并依次从砂面传感器、第一定滑轮下方、动滑轮上方、第二定滑轮下方、桅杆上端绕过后引入沉管且与测锤连接，第二钢丝绳在第一定滑轮、动滑轮和第二定滑轮间呈W形走向。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括填料系统，沉管上在桅杆的对侧设有入料接口，填料系统包括设于平台上的料斗卷扬机和由料斗卷扬机引出并绕过桅杆上端后与料斗连接的第三钢丝绳，第三钢丝绳上串接有称重传感器。

进一步作为本发明技术方案的改进，料斗包括上端敞口的箱体，箱体的底端侧壁形成出料口并在出料口处设置舱门，箱体上设有驱动舱门开合的气缸，箱体的底板向出料口一侧倾斜且在外部设有振动器。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括与平台分体设置的空压机，沉管的外壁设有若干竖向延伸至沉管下端的气道，各气道在沉管的下端管壁均形成出气口，空压机通过气管与各气道的上端端口气密接通。

进一步作为本发明技术方案的改进，气道共设置三条，三条气道在沉管的外壁均匀分布，三条气道的下端与沉管下端的距离分别为1m、3m和6m。

进一步作为本发明技术方案的改进，沉管为Q345B钢管。