本发明属于桩基础施工,具体涉及一种钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺及其组合沉桩装置。
背景技术:
1、pc工法桩通常是由拉森钢板桩与钢管结合使用形成各种截面的组合桩,适用于基坑支护工程的支护结构。pc工法桩的钢管桩和拉森钢板桩的止水锁口需要相互搭接咬合,沉桩工艺有静压和锤击两种,都是通过竖向作用力将钢管桩插入土体中。在施工中,钢管桩和拉森钢板桩的咬合质量和直线度是重要的控制指标,任一方面控制不好都会直接影响pc工法桩围护结构的合拢。然而在沉桩施工中,有时会遇到土体致密,沉桩困难的情形,很容易导致钢管桩和钢板桩产生倾斜,影响组合桩形成的墙体直线度,或导致钢管桩发生旋转影响桩体咬合质量;如果强行施工,会对桩体咬合处的锁扣造成破坏。
2、现有技术中,中国发明专利cn113944152b提供了一种钢管桩和钢板桩的组合桩施工方法,其通过高压水刀能够通过高压水流使土体形成泥浆液,降低沉桩难度,并通过定位套筒以已施工钢管桩为基础,控制后续的钢板桩和钢管桩的直线度,定位套筒上设置有用于钢板桩竖直导向的内齿口滚轮和用于钢管桩竖直导向的齿口双滚轮;施工时先将钢管桩施工至预定高度,安装定位套筒后,再进行钢板桩的施工。该专利通过其技术方案能够解决钢管桩和钢板桩倾斜的问题,但是先进行钢管桩施工时,受土体影响,钢管桩不仅可能发生竖直方向上的倾斜,还可能会产生水平方向的旋转,水平方向上的旋转会导致钢板桩的锁扣无法按照设计位置与钢管桩进行搭接,从而影响后续钢板桩的施工位置,该专利及现有技术并未解决此问题。
3、因此,如何避免钢管桩与钢板桩组合施工时钢管桩的旋转,是当前急需解决的一项技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足之处,本发明提供了一种钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺及其组合沉桩装置,通过第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具固定钢管桩和钢板桩的顶部,使得钢管桩和钢板桩在沉桩过程中的位置保持稳定,下压沉桩过程中,能够利用钢板桩的阻力避免钢管桩在土体中旋转,从而确保钢板桩的锁扣与钢管桩按照设计位置进行搭接。
2、本发明提供一种钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,包括以下步骤:
3、s1,将钢管桩与钢板桩进行组装,形成钢管桩与钢板桩的组合体;
4、s2,根据组合体的尺寸,设置第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具的尺寸,并将第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具分别安装于振动锤的滑轨上;
5、s3,将第一液压夹具、第二液压夹具分别夹设于钢管桩顶部的两侧,将第三液压夹具夹设于钢板桩的顶部,沿滑轨滑动第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具,使振动锤的重心与组合体的重心位于同一垂线上;
6、s4,利用振动锤垂直下压组合体,进行组合沉桩。
7、本技术方案通过第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具固定钢管桩和钢板桩的顶部,使得钢管桩和钢板桩在沉桩过程中的位置保持稳定,下压沉桩过程中,能够利用钢板桩的阻力避免钢管桩在土体中旋转,从而确保钢板桩的锁扣与钢管桩按照设计位置进行搭接。
8、在其中一些实施例中,步骤s1中,将钢管桩与钢板桩进行组装时,使钢管桩的第一锁扣与钢板桩的第二锁扣进行咬合。
9、在其中一些实施例中,步骤s2中,第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具均设有双向液压油缸;当沿滑轨滑动第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具,无法使振动锤的重心与组合体的重心位于同一垂线上时,调节第一液压夹具、第二液压夹具或第三液压夹具的双向液压油缸,以使振动锤的重心与组合体的重心位于同一垂线上。
10、本技术方案本实施例中借助双向液压油缸的调节,能够精确调节组合体的位置,确保振动锤重心与组合体重心对齐,进一步提高组合沉桩精度。
11、在其中一些实施例中,步骤s2还包括,于振动锤底部安装第一定位器,第一定位器用于定位振动锤重心所在垂线;于组合体顶部安装第二定位器,第二定位器用于定位组合体重心所在垂线;步骤s3还包括,使第一定位器与第二定位器位于同一垂线上。
12、本技术方案通过第一定位器和第二定位器辅助判断振动锤及组合体重心所在垂线,能够使工作人员快速做出判断,从而提高对中效率。
13、在其中一些实施例中,第一定位器发射与振动锤重心所在垂线共线的激光束,第二定位器接收到激光束时,即可判断第一定位器与第二定位器位于同一垂线上。
14、本技术方案通过第一定位器发射与振动锤重心垂线共线的激光束,第二定位器接收到该激光束时即可判断两者是否位于同一垂线上,从而实现精准对齐,降低了对中难度,提高了施工过程中的对中精度和稳定性。
15、基于上述的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,本发明还提供了一种钢管桩与钢板桩组合沉桩装置,应用于上述的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,包括用于对组合体进行沉桩的振动锤,振动锤上设有滑轨,滑轨与第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具分别滑动连接;其中,第一液压夹具、第二液压夹具用于夹紧钢管桩,第三液压夹具用于夹紧钢板桩。
16、本技术方案通过滑轨连接的第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具,能够牢固地固定钢管桩和钢板桩,防止组合体在沉桩过程中发生倾斜;同时利用钢板桩的阻力作用,防止钢管桩在沉桩过程中发生旋转;并且,通过滑轨能够灵活调整夹具的位置,确保钢管桩和钢板桩在沉桩时的精确对齐,提高施工精度。
17、在其中一些实施例中,钢管桩与钢板桩组合沉桩装置还包括第一锁扣和第二锁扣,其中,第一锁扣设置于钢管桩两侧,第二锁扣设置于钢板桩两侧。
18、本技术方案通过在钢管桩两侧设置第一锁扣和在钢板桩两侧设置第二锁扣,可以确保钢管桩与钢板桩在沉桩过程中牢固咬合。
19、在其中一些实施例中,第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具均设有双向液压油缸,使得第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具均能够垂直于滑轨滑动方向调节。
20、本技术方案通过双向液压油缸的配置,能够提高夹具的调节灵活性和精度,进一步保证振动锤与组合体的重心对中。
21、在其中一些实施例中,钢管桩与钢板桩组合沉桩装置还包括第一定位器和第二定位器,其中,第一定位器安装于振动锤底部,用于定位振动锤重心所在垂线;第二定位器安装于组合体顶部,用于定位组合体重心所在垂线。
22、本技术方案通过第一定位器和第二定位器的设置,便于工作人员判断振动锤与组合体是否对中,从而及时进行调整。
23、在其中一些实施例中,第一定位器为激光发射器,第二定位器为激光接收器。
24、本技术方案通过激光定位,能够直观地判断振动锤与组合体之间的偏差,便于工作人员进行调整。
25、基于上述方案,本发明实施例中的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺及其组合沉桩装置,通过第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具固定钢管桩和钢板桩的顶部,使得钢管桩和钢板桩在沉桩过程中的位置保持稳定,下压沉桩过程中,能够利用钢板桩的阻力避免钢管桩在土体中旋转,从而确保钢板桩的锁扣与钢管桩按照设计位置进行搭接,从而保证组合体的整体直线度和咬合质量,避免实际施工位置出现偏差;同时,利用滑轨能够调节第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具的位置,从而使振动锤的重心与组合体的重心位于同一垂线上,进一步提高沉桩过程中的施工精度,避免偏斜;并且,钢板桩和钢管桩同时下压沉桩,能够提高施工效率。综上,本实施例中的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺能够有效应对施工中遇到的土体致密、沉桩困难的情况,避免钢管桩在施工时发生旋转,提高钢管桩和钢板桩组合沉桩施工的精度。
1.一种钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,其特征在于,步骤s1中,将钢管桩与钢板桩进行组装时,使钢管桩的第一锁扣与钢板桩的第二锁扣进行咬合。
3.根据权利要求1所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,其特征在于,步骤s2中,第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具均设有双向液压油缸;当沿滑轨滑动第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具,无法使振动锤的重心与组合体的重心位于同一垂线上时,调节第一液压夹具、第二液压夹具或第三液压夹具的双向液压油缸,以使振动锤的重心与组合体的重心位于同一垂线上。
4.根据权利要求1所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,其特征在于,步骤s2还包括,于振动锤底部安装第一定位器,第一定位器用于定位振动锤重心所在垂线;于组合体顶部安装第二定位器,第二定位器用于定位组合体重心所在垂线;步骤s3还包括,使第一定位器与第二定位器位于同一垂线上。
5.根据权利要求4所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,其特征在于,第一定位器发射与振动锤重心所在垂线共线的激光束,第二定位器接收到激光束时,即可判断第一定位器与第二定位器位于同一垂线上。
6.一种钢管桩与钢板桩组合沉桩装置,其特征在于,应用于权利要求1-5任一项所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩工艺,钢管桩与钢板桩组合沉桩装置包括用于对组合体进行沉桩的振动锤,振动锤上设有滑轨,滑轨与第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具分别滑动连接;其中,第一液压夹具、第二液压夹具用于夹紧钢管桩,第三液压夹具用于夹紧钢板桩。
7.根据权利要求6所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩装置,其特征在于,还包括第一锁扣和第二锁扣,其中,第一锁扣设置于钢管桩两侧,第二锁扣设置于钢板桩两侧。
8.根据权利要求6所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩装置,其特征在于,第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具均设有双向液压油缸,使得第一液压夹具、第二液压夹具、第三液压夹具均能够垂直于滑轨滑动方向调节。
9.根据权利要求6所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩装置,其特征在于,还包括第一定位器和第二定位器,其中,第一定位器安装于振动锤底部,用于定位振动锤重心所在垂线;第二定位器安装于组合体顶部,用于定位组合体重心所在垂线。
10.根据权利要求9所述的钢管桩与钢板桩组合沉桩装置,其特征在于,第一定位器为激光发射器,第二定位器为激光接收器。
