本发明涉及桩基施工,尤其涉及一种搅拌植桩一体机及施工方法。
背景技术:
1、搅拌植桩施工方法,主要应用于含水量高的稀泥地质施工。现有施工方法通常借助液压静力压桩机+桩架进行分体机施工,分体机施工方法为先将桩架对桩点,搅拌至设计要求后移走,再将压桩机移过来重新对桩点,植桩至设计要求,即该桩点施工完成;该施工方法的存储以下缺陷:
2、1、搅拌后移走把桩点压毁,压桩机重新对桩点存在困难;
3、2、需要两台设备一起施工,成本高;
4、3、占用场地面积大;四是操作人员多。
5、现有的一体机施工通常借助搅拌植桩一体机进行平移工位施工,具体的,一体机施工方法为搅拌植桩一体机施工,先搅拌工位对桩点,搅拌至设计要求后,再将植桩工位(压桩台)平移至桩点(搅拌工位),植桩至设计要求,即该桩点施工完成;该施工方法现有的设备存在一下缺陷:
6、1、立柱无斜支撑,截面大,稳定性差;
7、2、立柱为竖立安装,要靠吊机一节一节叠起安装,操作员爬到立柱里面去对接,高度太高,危险系数大;
8、3、平移式压桩台压桩力小。
9、因此,亟需一种搅拌植桩一体机及施工方法,能够降低对桩难度、提高装机安全性。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种搅拌植桩一体机及施工方法,旨在解决传统的一体机施工设备装机危险性大、对桩难度等技术问题。
2、为实现上述目的,第一方面,本发明提供一种搅拌植桩一体机,包括:
3、机身平台、用于将桩杆压入地层的第一压桩台、用于将桩杆压入地层的第二压装台和用于搅拌施工的立柱总成;所述立柱总成的一端与所述机身平台铰接,并通过立桅机构可操作地与所述机身平台呈竖直设置或呈水平设置;
4、所述立柱总成包括搅拌动力头、用于与所述机身平台铰接的铰接段和用于滑动支撑所述搅拌动力头的立柱段,所述铰接段的一端与所述机身平台铰接,另一端与所述立柱段的一端可转动连接,所述立柱段的另一端还连接有用于支撑吊装所述搅拌动力头的鹅头,
5、所述第一压桩台和第二压装台关于所述立柱总成的回转中心对称设置,以使搅拌中心与植桩中心呈同心设置;
6、且所述第一压桩台和第二压装台的框架分别与所述机身平台固接一体设置。
7、作为上述方案进一步的改进,所述立桅机构包括可伸缩斜撑杆组件、竖架拉绳、一字架、钢丝绳和立桅卷扬;以及设置在所述机身平台上的定滑轮组;
8、所述一字架的一端与所述机身平台铰接,另一端设有动滑轮组;
9、所述可伸缩斜撑杆组件的一端与所述立柱总成铰接,另一端与所述机身平台可拆卸连接,并于所述机身平台具有第一连接位和第二连接位;
10、所述竖架拉绳的一端与所述立柱段铰接,另一端与所述一字架的动滑轮端可拆卸连接;
11、所述钢丝绳的一端与所述立桅卷扬连接,另一端依次绕过所述动滑轮组和所述定滑轮组以为所述立柱总成的立桅提供动力。
12、作为上述方案进一步的改进,所述可伸缩斜撑杆组件包括斜撑杆和与所述斜撑杆一端连接的斜撑油缸;
13、优选的,所述斜撑杆的一端与所述斜撑油缸的无杆腔端连接,所述斜撑油缸的有杆腔端与所述立柱段铰接;所述斜撑杆的另一端还设有便于与所述机身平台可拆卸连接的连接部。
14、作为上述方案进一步的改进,所述一字架的一端与所述机身平台的邻近所述立柱总成回转中心处铰接。
15、作为上述方案进一步的改进,所述铰接段的另一端与所述立柱段的一端通过回转驱动装置可转动连接。
16、作为上述方案进一步的改进,所述回转驱动装置包括回转马达、与所述回转马达驱动连接的第一回转支承,以及第二回转支承;
17、所述第一回转支撑包括外壁设有啮合齿的第一外圈和与所述第一外圈可转动连接的第一内圈;所述第二回转支撑包括第二外圈和与所述第二外圈可转动连接的第二内圈;
18、所述立柱段的一端与所述第一内圈固定连接,另一端与所述第二内圈固定连接。
19、作为上述方案进一步的改进,所述可伸缩斜撑杆组件的一端和所述竖架拉绳的一端分别与所述第二外圈的不同位置点连接;在所述回转马达的驱动下,第一外圈带动所述第一内圈转动,从而带动与所述第一内圈固定连接的立柱段转动;设置在所述第二外圈上的所述可伸缩斜撑杆组件在第二回转支承的作用下不转动。
20、作为上述方案进一步的改进,所述立柱段包括若干段立柱段本体,若干个所述立柱段本体通过法兰首尾连接成柱体;
21、所述立柱段上邻近所述铰接段的部分还设有动力头卷扬,用于为所述搅拌动力头提供升降动力。
22、作为上述方案进一步的改进,所述机身平台上远离所述立柱总成的一端设置有用于吊装桩杆的吊机。
23、作为上述方案进一步的改进,所述搅拌植桩一体机还包括用于设备纵向移动的纵移机构、用于设备横向移动的横移机构和升降机构,所述纵移机构和横移机构通过所述升降机构设置在所述机身平台的下方,所述升降机构用于调节所述机身平台的水平度。
24、第二方面,本发明还提供一种如第一方面提供所述的一种搅拌植桩一体机的施工方法,其步骤包括:
25、s1、立桅:
26、使立柱总成的铰接段与所述机身平台呈水平状态,并根据压桩的深度将立柱段组装成预设高度;再操作立桅机构使得所述立柱总成与所述机身平台呈竖直状态;将搅拌动力头通过动力头卷扬的钢丝绳挂于所述立柱总成上,搅拌动力头上连接上钻杆和搅拌钻头;
27、s2、搅拌植桩:
28、移动搅拌植桩一体机使搅拌钻头对正第一压桩桩点位,启动动力头卷扬和搅拌动力头,搅拌动力头搅拌至预设深度后,上提至原始位;
29、启动第一压桩台,其夹桩箱夹住预制桩,在其压桩油缸的作用下将预制桩植入第一搅拌桩内;同时将搅拌动力头旋转到第二压桩桩点位,再次启动动力头卷扬和搅拌动力头,搅拌动力头搅拌至预设深度后,上提至原始位;
30、启动第二压桩台,其夹桩箱夹住预制桩,在其压桩油缸的作用下将预制桩植入第二搅拌桩内完成该位置处搅拌植桩,依次循环直到完成所有压桩桩点的搅拌植桩。
31、作为上述方案进一步的改进,在步骤s1中,所述立桅的方法步骤如下所示:
32、s11、将可伸缩斜撑杆组件的一端与所述立柱段铰接;将竖架拉绳的一端与所述立柱段连接,另一端与所述一字架的另一端连接;
33、s12、启动立桅卷扬,钢丝绳回收到其滚筒上,使得动滑轮组和定滑轮组之间距离逐渐缩短,同时通过竖架拉绳带动立柱总成转动,直到转动到预设角度后停止立桅卷扬,将可伸缩斜撑杆组件的另一端与所述机身平台上的第一连接位连接,可伸缩斜撑杆组件上的斜撑油缸将立柱总成顶起,直至与机身平台垂直,完成立桅。
34、作为上述方案进一步的改进,所述立桅的方法中,当可伸缩斜撑杆组件上的斜撑油缸将立柱总成立桅完成后,还包括:
35、s13、当立柱总成与所述机身平台呈竖直状态后,再次启动立桅卷扬将所述钢丝绳全部回收到滚筒上;解除所述竖架拉绳与所述一字架的连接,并将所述竖架拉绳的另一端与所述机身平台第一位置处连接。
36、作为上述方案进一步的改进,在步骤s2中,在所述搅拌动力头从第一压桩桩点位旋转到第二压桩桩点位时,
37、先解除所述可伸缩斜撑杆组件的另一端与所述机身平台上的第一连接位连接,再启动回转驱动装置,带动立柱段转动以使设置在其上的搅拌动力头转动到第二压桩桩点位,再将所述可伸缩斜撑杆组件的另一端与所述机身平台上的第二连接位连接。
38、由于本发明采用了以上技术方案,使本技术具备的有益效果在于,
39、本发明提供一种搅拌植桩一体机,首先利用立柱总成回转带动搅拌动力头回转,同时将两个压装台关于所述立柱总成的回转中心对称设置,如此的设置使得搅拌中心和压桩台植桩中心重合,降低了对桩的难度,提高了两桩位的同心度;再者,在本发明中将立柱总成与机身平台铰接,可通过立桅机构将所述立柱总成放置呈与所述机身平台平行状态,使得工作人员可以在地面完成装机作业,无需攀爬到高处装机,降低了装机高度,提高了装机的安全性;另外,在本发明中两个压装台的框架均与机身平台固接一体设置,再加上机身平台自身设置的配重,能够有效提高整机的压桩力;将搅拌植桩合为一体的设置,相对于单独的一台搅拌机和一台植桩机配合作业,可以降低设备的整体成本;且两个压桩桩位点可交错搅拌植桩(当在对第一压桩桩点位进行植桩作业的同时,立柱总成上的搅拌动力头可回转到第二压桩桩点位对其进行搅拌作业),能够提高施工效率。
1.一种搅拌植桩一体机,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种搅拌植桩一体机,其特征在于,所述立桅机构包括可伸缩斜撑杆组件、竖架拉绳、一字架、钢丝绳和立桅卷扬;以及设置在所述机身平台上的定滑轮组;
3.根据权利要求2所述的一种搅拌植桩一体机,其特征在于,所述可伸缩斜撑杆组件包括斜撑杆和与所述斜撑杆一端连接的斜撑油缸。
4.根据权利要求2所述的一种搅拌植桩一体机,其特征在于,所述铰接段的另一端与所述立柱段的一端通过回转驱动装置可转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种搅拌植桩一体机,其特征在于,所述回转驱动装置包括回转马达、与所述回转马达驱动连接的第一回转支承,以及第二回转支承;
6.根据权利要求5所述的一种搅拌植桩一体机,其特征在于,所述可伸缩斜撑杆组件的一端和所述竖架拉绳的一端分别与所述第二外圈的不同位置点连接;在所述回转马达的驱动下,第一外圈带动所述第一内圈转动,并带动与所述第一内圈固定连接的立柱段转动;设置在所述第二外圈上的所述可伸缩斜撑杆组件在第二回转支承的作用下不转动。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种搅拌植桩一体机,其特征在于,所述立柱段包括若干段立柱段本体,若干个所述立柱段本体通过法兰首尾连接成柱体;
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的一种搅拌植桩一体机的施工方法,其特征在于,其步骤包括:
9.根据权利要求8所述的一种搅拌植桩一体机的施工方法,其特征在于,在步骤s1中,所述立桅的方法步骤如下所示:
10.根据权利要求8或9所述的一种搅拌植桩一体机的施工方法,其特征在于,在步骤s2中,在所述搅拌动力头从第一压桩桩点位旋转到第二压桩桩点位时,
