[发明专利]混凝土桩的施工装置及其施工方法

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，尤其涉及桩的施工技术。

背景技术

在建筑物的地基处理中，经常遇到这样的情况，地表下一定深度处存在密度较大的砂土层、碎石土层、黄土层、砾卵石层等，并且这些土层的硬度不均、厚度不均。这种地质条件对桩基施工时的桩身成孔造成很大难度，目前常用的振动沉管、静压或者回转钻进等方式，基本上都很难形成桩孔至设计深度。旋挖钻机和人工挖孔虽然能够在较硬的土层中成孔，但都是将原土取出的方法，不仅需要清土外运造成成本增高和环境污染，而且由于没有充分利用原土和没有护壁，极易造成孔壁坍塌和缩径，特别是当地下水含量较高时，桩孔会很快进水，无法进行下步施工。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种混凝土桩的施工装置，并且通过该施工装置提供一种简单、高效的施工方法，一次性完成成孔、挤土、护壁、桩体施工的操作，实现工效的提高和成本的节约。

为了实现上述目的，本发明的混凝土桩的施工装置包括有圆形护筒，夯击套筒，夯击锤，输料管，冲击锤尖，分为Ⅰ、Ⅱ两种结构形式，其特征在于：

Ⅰ.第Ⅰ种结构形式的混凝土桩的施工装置结构如下：

Ⅰ.1护筒顶端连接固定有夯击套筒，夯击套筒内设有可升降的夯击锤，通过夯击锤锤击夯击套筒实现护筒下沉；

Ⅰ.2护筒底端连接固定有冲击锤尖，护筒下沉时冲击锤尖实现对土体的挤扩形成桩孔，冲击锤尖通过下述两种方式之一构成：

Ⅰ.2.1冲击锤尖由数片三角形钢板组成，每片钢板的上边分别与护筒底端以合页式连接便于合拢和打开，钢板向内合拢时形成中空的尖角向下的圆锥体，向外打开时形成开口；

Ⅰ.2.2冲击锤尖由钢材铸造或锻造，锤尖内部设有一条竖向管道并连通数条分支管道，分支管道的出口设在冲击锤尖表面；

Ⅰ.3护筒的内部设有可输送混凝土的输料管，输料管的上口在护筒上端探出护筒外，输料管的下口通过下述两种方式之一设置：

Ⅰ.3.1与上述Ⅰ.2.1所述的冲击锤尖的构成形式相对应，输料管的下口伸入到冲击锤尖的中空内腔，形成出料口；

Ⅰ.3.2与上述Ⅰ.2.2所述的冲击锤尖的构成形式相对应，输料管的下口与冲击锤尖内部的竖向管道连通固定，在冲击锤尖处形成出料口；

Ⅰ.4根据上部荷载和桩的承载力的设计要求，不需要增加桩的侧摩阻面积时，保持护筒原样；需要增加桩的侧摩阻面积时，可以选择下述方法之一在护筒外壁上加设外加部件，形成异形护筒：

Ⅰ.4.1采用三片高度等于或小于护筒高度、宽度大于护筒直径的长条状钢板，贴合护筒外壁竖向拼合焊接，形成剖面外周为三角形的异形护筒；

Ⅰ.4.2采用四片高度等于或小于护筒高度、宽度大于护筒直径的长条状钢板，贴合护筒外壁竖向拼合焊接，形成剖面外周为长方形或正方形的异形护筒；

Ⅰ.4.3采用三根或者三根以上等于或小于护筒的高度的中空钢管或者U型钢条或者条状钢板，沿护筒外壁竖向等距焊接，形成剖面为圆形外部带有三个或者三个以上等距凸出部的异形护筒；

Ⅱ.第Ⅱ种结构形式的混凝土桩的施工装置结构如下：

Ⅱ.1通过下述的两种方式之一设置锤击护筒的方式：

Ⅱ.1.1护筒顶端连接固定有夯击套筒，夯击套筒内设有可升降的夯击锤，通过夯击锤锤击夯击套筒实现护筒下沉；

Ⅱ.1.2护筒内部底端设有一定高度的夯击台，护筒内部设有可升降的夯击锤，通过夯击锤锤击夯击台实现护筒下沉；

Ⅱ.2护筒底端连接固定有冲击锤尖，护筒下沉时冲击锤尖实现对土体的冲击破坏，冲击锤尖通过下述两种方式之一构成：

Ⅱ.2.1冲击锤尖由数片三角形钢板组成，每片钢板的上边分别与护筒底端以合页式连接便于合拢和打开，向内合拢时形成中空的尖角向下的圆锥体，向外打开时形成开口；

Ⅱ.2.2冲击锤尖由钢材铸造或锻造，锤尖内部设有一条竖向管道并连通数条分支管道，分支管道在冲击锤尖表面开口；

Ⅱ.3沿护筒外壁，竖向等距焊接三根或三根以上的中空钢管或者U型钢，形成剖面为圆形外部带有三个或者三个以上凸出部的异形护筒；

Ⅱ.4以上述Ⅱ.3所述的数根中空钢管或者U型钢形成的管道的其中一根，用作可输送混凝土的输料管，输料管的上口设在护筒外壁上端，输料管下口通过下述两种方式之一设置：

Ⅱ.4.1与上述Ⅱ.2.1所述的冲击锤尖的构成形式相对应，输料管的下口从护筒下端伸入到冲击锤尖的中空内腔，形成出料口；