振沖碎石樁機及其定量供水施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種振沖碎石樁機及其定量供水施工方法，振沖碎石樁機包括起重機系統(tǒng)、自動進給系統(tǒng)、鉆桿系統(tǒng)及振沖器系統(tǒng)，所述方法包括：在振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，鋼絲繩卷揚裝置通過逐層下放伸縮式導桿中位于樁孔中的套管，使連接在伸縮式導桿下方的振沖器逐漸下降；在鋼絲繩卷揚裝置逐層下放伸縮式導桿中的套管的同時，電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地下放置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管；振沖器利用隨其同步下降的所述電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、氣體和定量供應(yīng)的清水不斷向下振沖，形成超深振沖碎石樁孔；在超深振沖碎石樁孔達到預(yù)定深度之后，進行清孔、投放石料進行振沖加密制樁，以形成超深振沖碎石樁。
【專利說明】振沖碎石粧機及其定量供水施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基礎(chǔ)工程建設(shè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種實現(xiàn)超深加密的振沖碎石樁機及其定量供水施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在軟土地基基礎(chǔ)加固處理工程中，振沖碎石樁工藝以施工質(zhì)量效果突出、施工工藝簡單、施工成本低、填筑材料來源廣泛等優(yōu)勢而獲得廣泛應(yīng)用。尤其在地震常發(fā)區(qū)，振沖碎石樁加固工藝以抗液化及形成的復(fù)合地基具有突出的抗震性能而成為設(shè)計師首選的工藝。
[0003]從本質(zhì)上看，振沖法是在砂、碎石、土層中使用較高壓水的水，有時還要加入卵石或碎石進行置換，因此，孔內(nèi)一直處于一種泥漿狀態(tài)。在20米以內(nèi)淺層振沖條件下，使用單根導桿(吊管)即可達到工程目的；對于30-40米級較深振沖而言，使用大型設(shè)備，單根加長導桿也可以達到工程目的，只是工程成本大為增加；當孔深50米以上時，如果繼續(xù)使用單根導桿，不僅工程成本難以承受，而且安全隱患急劇增加，振沖技術(shù)已經(jīng)無法繼續(xù)下去了。為此，本 申請人:開發(fā)了一種伸縮式導桿，以便在超過40米深的地層進行超深振沖碎石操作。
[0004]但是，由于伸縮式導桿是由多節(jié)導桿構(gòu)成，并且在碎石、砂、泥漿混合的環(huán)境中及下部連接大型振動設(shè)備狀態(tài)下工作，因此，一旦泥漿及其中的砂石進入內(nèi)外導桿的間隙之中，使伸縮式導桿受卡，則振沖器就會埋入孔內(nèi)，使振沖碎石樁施工失敗，并造成巨大損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種實現(xiàn)超深加密的振沖碎石樁機及其定量供水施工方法，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，使得振沖碎石樁機可以加固深度更深的地基，并避免伸縮式導桿受卡而導致的振沖器埋入孔內(nèi)的事故發(fā)生。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種振沖碎石樁機定量供水施工方法，所述振沖碎石樁機包括起重機系統(tǒng)、自動進給系統(tǒng)、鉆桿系統(tǒng)及振沖器系統(tǒng)，所述方法包括:
[0007]所述自動進給系統(tǒng)的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置和鋼絲繩卷揚裝置為同步進給；
[0008]在所述振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，所述鋼絲繩卷揚裝置通過逐層伸展伸縮式導桿中位于樁孔中的套管，使連接在所述伸縮式導桿下方的振沖器逐漸下放；
[0009]在所述鋼絲繩卷揚裝置逐層下放伸縮式導桿中的套管的同時，所述電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地下放置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管；
[0010]所述振沖器利用隨其同步下降的所述電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、清水和氣體不斷向下振沖造孔；
[0011]在超深振沖碎石樁孔達到預(yù)定深度之后，清孔、投放石料進行振沖加密制樁，以形成超深振沖碎石粧；
[0012]其中，通過所述水管為所述振沖器定量供水，以便在超深造孔施工中持續(xù)提供充足水量的清水。
[0013]此外，本發(fā)明的上述方法還包括:在所述振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，隨著振沖深度增加或減小，逐漸在樁孔中伸展收縮伸縮式導桿，以便使位于伸縮式導桿下方的所述振沖器不斷向下振沖造孔或向上加密制樁；在所述伸縮式導桿逐漸伸展收縮期間，通過持續(xù)向所述伸縮式導桿內(nèi)注水，在伸縮式導桿內(nèi)充滿壓力水；通過使所述伸縮式導桿內(nèi)水壓始終大于樁孔的水壓，迫使所述伸縮式導桿內(nèi)的壓力水從伸縮式導桿的套管間隙流向樁孔中泥漿，實現(xiàn)水壓動平衡，以防止泥漿中的砂石進入并卡在所述套管間隙中。
[0014]優(yōu)選地，所述自動進給系統(tǒng)安裝于所述起重機系統(tǒng)的后部，用作所述起重機系統(tǒng)的配重；所述伸縮式導桿包括:由內(nèi)向外依次套接的多層套管，包括一個頂層套管、一個或多個中間套管和一個底層套管。
[0015]優(yōu)選地，所述的持續(xù)向所述伸縮式導桿內(nèi)注水包括:將專用于向管內(nèi)注水的注水管的出口安裝到所述伸縮式導桿的底層套管的下端，以便引入用來阻止管外含有泥漿碎石的混合水經(jīng)由套管間隙流入管內(nèi)的清水；將外部的清水經(jīng)由所述注水管持續(xù)泵入到所述底層套管的下端，以便所述清水從底層套管的下端向頂層套管流動。
[0016]優(yōu)選地，所述的使伸縮式導桿內(nèi)水壓始終大于樁孔的水壓包括:在所述頂層套管的上方安裝連通所述頂層套管空腔并具有出水口的集水槽；通過控制泵入到所述底層套管的清水流量，使管內(nèi)清水在從套管間隙流向管外的同時，上升到所述集水槽，并從集水槽出水口排出；在施工過程中通過將所述集水槽位于地面之上，形成伸縮式導桿內(nèi)壓力水與樁孔中混合水的水位差，從而迫使伸縮式導桿內(nèi)的水壓始終大于樁孔的水壓。
[0017]此外，本發(fā)明的上述方法還包括:在所述伸縮式導桿逐漸伸展或收縮期間，通過持續(xù)向所述伸縮式導桿內(nèi)注氣，將進入所述伸縮式導桿內(nèi)的沙子從下向上吹動，使沙子在管內(nèi)沸騰。
[0018]根據(jù)本發(fā)明第二方面，本發(fā)明提供了一種振沖碎石樁機，包括起重機系統(tǒng)、自動進給系統(tǒng)、鉆桿系統(tǒng)及振沖器系統(tǒng)，其中:
[0019]所述自動進給系統(tǒng)包括同步進給的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置和鋼絲繩卷揚裝置；
[0020]所述自動進給系統(tǒng)安裝于所述起重機系統(tǒng)的后部，用作所述起重機系統(tǒng)的配重；
[0021]所述伸縮式導桿包括:由內(nèi)向外依次套接的多層套管，包括一個頂層套管、一個或多個中間套管和一個底層套管；其中:
[0022]在所述振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，所述鋼絲繩卷揚裝置通過逐層伸展伸縮式導桿中位于樁孔中的套管，使連接在所述伸縮式導桿下方的振沖器逐漸下放；
[0023]在所述鋼絲繩卷揚裝置逐層下放伸縮式導桿中的套管的同時，所述電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地下放置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管；
[0024]所述振沖器利用隨其同步下降的所述電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、清水和氣體不斷向下振沖造孔；
[0025]在超深振沖碎石樁孔達到預(yù)定深度之后，清孔、投放石料進行振沖加密制樁，以形成超深振沖碎石粧；
[0026]其中，通過所述水管為所述振沖器定量供水，以便在超深造孔施工中持續(xù)提供充足水量的清水。
[0027]優(yōu)選地，所述水管卷揚裝置具有用于實現(xiàn)水壓動態(tài)平衡的注水管；所述氣管卷揚裝置具有用于防止管內(nèi)沉沙的注氣管；所述鋼絲繩卷揚裝置的鋼絲繩連接所述導桿的底層套管，以便下放或提拉所述底層套管，使所述導桿的長度伸長或縮短；所述注水管和所述注氣管分別連接所述底層套管的下端。
[0028]優(yōu)選地，所述振沖器系統(tǒng)的減震器組件包括:呈筒形的橡膠減震器組件；埋置在橡膠減震器組件頂端的用于連接所述導桿的上連接法蘭；埋置在橡膠減震器組件底端的用于連接所述過渡接頭的下連接法蘭；其中，所述上連接法蘭和所述導桿的結(jié)合面上設(shè)置有上密封結(jié)構(gòu)；其中，所述下連接法蘭和所述過渡接頭的結(jié)合面上設(shè)置有下密封結(jié)構(gòu)。
[0029]優(yōu)選地，所述上密封結(jié)構(gòu)和所述下密封結(jié)構(gòu)分別包括:設(shè)置在所述上連接法蘭頂端或所述下連接法蘭底端的環(huán)形槽；安置在所述環(huán)形槽內(nèi)的上密封圈。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0031]I)通過在樁孔中伸長或縮短多層套管的長度，調(diào)節(jié)振沖器下放位置，使得進行振沖碎石操作的振沖器可以到達90米的深度，解決了本領(lǐng)域?qū)ι钴浲恋鼗A(chǔ)進行加固的難題；
[0032]2)通過使伸縮式導桿內(nèi)的水壓動平衡，可以阻止樁孔中的泥土、砂石等混合物進入到伸縮式導桿內(nèi)部，從而保證伸縮式導桿可以自由伸縮，從而確保振沖碎石操作的可靠進行；
[0033]3)通過向伸縮式導桿注氣，將少量的進入伸縮式導桿內(nèi)的沙子吹出，從而避免管內(nèi)沉沙；
[0034]4)通過為所述振沖器定量供水，解決了超深造孔施工中因水壓和水量不能保持正相關(guān)關(guān)系而導致的供水量的不足的技術(shù)問題。
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是具有本發(fā)明多卷盤同步自動進給系統(tǒng)的振沖碎石樁機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2是圖1所示的左側(cè)視圖；
[0038]圖3是圖本發(fā)明的多卷盤同步自動進給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4是振沖碎石樁機的鉆桿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5是圖4所示的N-N向剖視圖；
[0041]圖6是振沖碎石樁機導桿托盤組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖7是圖6所示的右側(cè)視圖；
[0043]圖8是伸縮式導桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖9是頂層套管與中間套管滑動連接的橫截面剖示圖；
[0045]圖10是底層套管與中間套管滑動連接的橫截面剖示圖；
[0046]圖11是中間套管中第二套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖12是圖8所示A部分放大圖；
[0048]圖13是導桿托盤組件第一實施例的托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖14是導桿托盤組件第二實施例的托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖15是本發(fā)明振沖器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖16是本發(fā)明的減震器組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖17是本發(fā)明的振沖碎石樁機定量供水施工方法的示意圖。

【具體實施方式】
[0053]如圖1、圖2所示，為本發(fā)明提供的振沖碎石樁機的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，振沖碎石樁機包括:起重機系統(tǒng)400、自動進給系統(tǒng)300、鉆桿系統(tǒng)100及振沖器系統(tǒng)200，自動進給系統(tǒng)的電纜卷揚裝置302、水管卷揚裝置304、氣管卷揚裝置301和鋼絲繩卷揚裝置303為同步進給，其中，鉆桿系統(tǒng)中導桿101的軸向長度可調(diào)，以便改變振沖器系統(tǒng)相對地面的下放或上提位置；其中，自動進給系統(tǒng)安裝于起重機系統(tǒng)400中起重機401的后部，用作起重機的配重。
[0054]具體的，如圖1-圖3所示，自動進給系統(tǒng)中的電纜卷揚裝置302、水管卷揚裝置301和氣管卷揚裝置304分別具有用于與振沖器系統(tǒng)相連以使振沖器實現(xiàn)振沖碎石功能的電纜321、第一水管311和第一氣管341。此外，水管卷揚裝置還具有用于使振沖器在振沖碎石操作中實現(xiàn)水壓動態(tài)平衡的第二水管312 ;氣管卷揚裝置還具有用于使振沖器在振沖碎石操作中實現(xiàn)氣壓動態(tài)平衡的第二氣管342。
[0055]而鉆桿系統(tǒng)100具有沿其軸向伸長或縮短的伸縮式導桿101，該伸縮式導桿具有由內(nèi)向外依次套接的多層套管；其中，鋼絲繩331連接多層套管中的底層套管5，以便下放或提拉底層套管，使多層套管的長度伸長或縮短；其中，第二水管312和第二氣管342分別連接多層套管中的底層套管5的頂端(如圖4、圖5所示)；而第一水管311、第一氣管341、電纜321由上至下穿過伸縮式導桿中的各層套管，并與振沖器相連。
[0056]本發(fā)明的自動進給系統(tǒng)中，其水管卷揚裝置301和氣管卷揚裝置304除了具有用于使振沖器實現(xiàn)振沖碎石功能的第一水管311和第一氣管341之外,還分別具有用于使振沖碎石樁機的振沖器實現(xiàn)水壓動態(tài)平衡的第二水管312和實現(xiàn)氣壓動態(tài)平衡的第二氣管342，并且，其鋼絲繩卷揚裝置303的鋼絲繩331、第二水管、第二氣管分別固定在底層套管5的頂端。當自動進給系統(tǒng)中的鋼絲繩對底層套管起提拉或下放作用時，第二水管、第二氣管可隨著同步提拉或下放，從而使伸縮式導桿改變長度。
[0057]由于伸縮式導桿的多層套管全部伸出時，伸縮式導桿的總長度可達到90米，因此本發(fā)明的振沖碎石樁機可以對深度大于40米的地層進行振沖碎石操作。而在振沖器進行振沖碎石操作的過程中，由于伸縮式導桿是在碎石、砂、泥漿三者混合的環(huán)境下工作，因此，碎石、砂、泥漿的混合物很容易進入到伸縮式導桿的多層套管之間的間隙中，使伸縮式導桿的多層或幾層套管被卡住，從而使振沖器系統(tǒng)200的振沖器230埋入孔內(nèi)，使振沖碎石樁施工失敗，并造成巨大損失。
[0058]為了避免伸縮式導桿的多層套管被卡住，本發(fā)明的自動進給系統(tǒng)中，將第二水管和第二氣管連接到伸縮式導桿的底層套管的底端，從底層套管向上送水和送氣，使得經(jīng)由第二水管和第二氣管輸送的水和氣，從底層套管向上流動，直至到達伸縮式導桿的頂層套管上端，然后再經(jīng)由位于頂層套管之上的集水槽150(如圖1所示)排出。集水槽上設(shè)置有用于供伸縮式導桿內(nèi)多余的水向外流出的出口。在振沖碎石操作中，由于第二水管源源不斷的從底層套管開始向上方的中間套管、頂層套管輸送水，并且集水槽位于地面之上，使得伸縮式導桿內(nèi)的水頭水位始終高于位于地面之下的樁孔中水頭的水位，為伸縮式導桿提供了可以迫使其內(nèi)的水經(jīng)由套管間隙向外流動的水壓，從而在伸縮式導桿內(nèi)形成了壓力水。
[0059]由于伸縮式導桿內(nèi)部的水壓始終大于其外部的水壓，當振沖碎石操作中的碎石、砂、泥漿與第一水管輸送的水形成的混合物由下至上的向上流且流入到伸縮式導桿的多層套管之間的間隙附近時，在第二水管提供的壓力水的作用下，可以頂住管外的混合物流入到伸縮式導桿的內(nèi)部，從而避免伸縮式導桿被卡住，確保伸縮式導桿可以自由伸縮，使大深度振沖碎石樁的施工成為可能。另一方面，若有少量混合物進入管內(nèi)，第二氣管輸送的具有一定壓力的氣體可以使混合物在管內(nèi)沸騰，并從集水槽150排出，以避免混合物沉積在管內(nèi)。
[0060]而進一步的，由于本發(fā)明的自動進給系統(tǒng)還包括與底層套管頂端連接的第二氣管，其在振沖器進行振沖碎石操作時，可以向伸縮式導桿內(nèi)部輸送高壓氣體(與第一氣管輸送的氣體形成動態(tài)的氣壓平衡)，其和第二水管共同配合，確保所述碎石、砂、泥漿的混合物不會進入到伸縮式導桿內(nèi)部，并且，既使偶爾有混合物進入到伸縮式導桿內(nèi)部，在第二水管和第二氣管所輸送的水和氣體的配合作用下，會使混合物沿著底層套管上方的所述通道向上流動，并從位于鉆桿系統(tǒng)上方的出水槽處流出(圖中未示出)，從而不會使混合物賭塞在多層套管的間隙處，確保了多層套管可以處于自由伸縮的狀態(tài)中。
[0061]圖17顯示了本發(fā)明的一種振沖碎石樁機定量供水施工方法，其中振沖碎石樁機包括起重機系統(tǒng)、自動進給系統(tǒng)、鉆桿系統(tǒng)及振沖器系統(tǒng)，該方法包括:
[0062]將自動進給系統(tǒng)的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置和鋼絲繩卷揚裝置為同步進給；
[0063]在振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，鋼絲繩卷揚裝置通過逐層伸展伸縮式導桿中位于樁孔中的套管，使連接在伸縮式導桿下方的振沖器逐漸下降；
[0064]在鋼絲繩卷揚裝置逐層下放伸縮式導桿中的套管的同時，電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地下放置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管；
[0065]振沖器利用隨其同步下放的電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、清水和氣體不斷向下振沖造孔；其中，通過水管為所述振沖器定量供水，以便在超深造孔施工中持續(xù)提供充足水量的清水。
[0066]當超深振沖碎石樁孔達到預(yù)定深度之后，利用水管和氣管供應(yīng)的清水和氣體進行清孔，使孔中較稠泥漿返出孔口變稀，以利石料下沉。
[0067]之后，向孔內(nèi)陸續(xù)投放石料進行振沖加密制樁，在鋼絲繩卷揚裝置逐層上提伸縮式導桿中的套管的同時，電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地上提置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管；振沖器利用隨其同步上提的所述電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、清水和氣體不斷上提進行振沖加密制樁，形成超深振沖碎石樁。
[0068]其中，本發(fā)明的清孔包括:當樁孔達到預(yù)定深度后，利用位于所述振沖器底部的水管和氣管供應(yīng)的水、氣進行聯(lián)合清孔，對較稠泥漿進行稀釋，以便于投放石料的下沉和堆積
[0069]其中，本發(fā)明的制樁包括:向孔內(nèi)陸續(xù)投放石料，使石料在振沖器、清水和氣體的聯(lián)合作用下自下而上加密制樁，與之相對應(yīng)，伸縮式導桿逐步收縮，電纜、水管、氣管通過同步進給系統(tǒng)收回，直至整孔制樁完畢，最終形成超深振沖碎石樁。
[0070]此外，上述方法還包括:在振沖碎石樁機進行振沖器超深造孔和振沖加密制樁施工時，逐漸在樁孔中伸展或收縮伸縮式導桿；在伸縮式導桿逐漸伸展或收縮期間，通過持續(xù)向伸縮式導桿內(nèi)注水，在伸縮式導桿內(nèi)充滿壓力水；通過使伸縮式導桿內(nèi)水壓始終大于樁孔的水壓，迫使伸縮式導桿內(nèi)的壓力水從伸縮式導桿的套管間隙流向樁孔中泥漿，實現(xiàn)水壓動平衡，以防止泥漿中的砂石進入并卡在套管間隙中。
[0071]其中，自動進給系統(tǒng)安裝于起重機系統(tǒng)的后部，以用作起重機系統(tǒng)的配重；伸縮式導桿包括:由內(nèi)向外依次套接的多層套管，包括一個頂層套管、一個或多個中間套管和一個底層套管。
[0072]其中，持續(xù)向伸縮式導桿內(nèi)注水包括:將專用于向管內(nèi)注水的注水管的出口安裝到伸縮式導桿的底層套管的下端，以便引入用來阻止管外含有泥漿碎石的混合水經(jīng)由套管間隙流入管內(nèi)的清水；將外部的清水經(jīng)由注水管持續(xù)泵入到底層套管的下端，以便清水從底層套管的下端向頂層套管流動。
[0073]其中，使伸縮式導桿內(nèi)水壓始終大于樁孔的水壓包括:在頂層套管的上方安裝連通頂層套管空腔并具有出水口的集水槽；通過控制泵入到底層套管的清水流量，使管內(nèi)清水在從套管間隙流向管外的同時，上升到集水槽，并從集水槽出水口排出；在施工過程中通過將集水槽位于地面之上，形成伸縮式導桿內(nèi)壓力水與樁孔中混合水的水位差，從而迫使伸縮式導桿內(nèi)的水壓始終大于樁孔的水壓。
[0074]其中，本發(fā)明的上述方法還包括:在伸縮式導桿逐漸伸展期間，通過持續(xù)向伸縮式導桿內(nèi)注氣，將進入伸縮式導桿內(nèi)的沙子從下向上吹動，使沙子在管內(nèi)沸騰。
[0075]另一方面，本發(fā)明的一種振沖碎石樁機包括起重機系統(tǒng)、自動進給系統(tǒng)、鉆桿系統(tǒng)及振沖器系統(tǒng)，其中，自動進給系統(tǒng)包括同步進給的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置和鋼絲繩卷揚裝置；自動進給系統(tǒng)安裝于起重機系統(tǒng)的后部，用作起重機系統(tǒng)的配重；伸縮式導桿包括:由內(nèi)向外依次套接的多層套管，包括一個頂層套管、一個或多個中間套管和一個底層套管；在振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，鋼絲繩卷揚裝置通過逐層伸展伸縮式導桿中位于樁孔中的套管，使連接在伸縮式導桿下方的振沖器逐漸下降；在鋼絲繩卷揚裝置逐層下放伸縮式導桿中的套管的同時，電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地下放置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管；振沖器利用隨其同步下放的電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、清水和氣體不斷向下振沖造孔，其中，通過水管為所述振沖器定量供水，以便在超深造孔施工中持續(xù)提供充足水量的清水。
[0076]當超深振沖碎石樁孔達到預(yù)定深度之后，利用水管和氣管供應(yīng)的清水和氣體進行清孔，使孔中較稠泥漿返出孔口變稀，以利石料下沉；
[0077]之后，向孔內(nèi)陸續(xù)投放石料進行振沖加密制樁，在鋼絲繩卷揚裝置逐層上提伸縮式導桿中的套管的同時，電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地上提置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管；振沖器利用隨其同步上提的所述電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、清水和氣體不斷上提進行振沖加密制樁，形成超深振沖碎石樁。
[0078]水管卷揚裝置具有用于實現(xiàn)水壓動態(tài)平衡的注水管(即上述的第二水管)；氣管卷揚裝置具有用于防止管內(nèi)沉沙的注氣管(即上述的第二氣管)；鋼絲繩卷揚裝置的鋼絲繩連接導桿的底層套管，以便下放或提拉底層套管，使導桿的長度伸長或縮短；注水管和注氣管分別連接底層套管的下端。
[0079]本發(fā)明的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置、鋼絲繩卷揚裝置分別由四臺電機或液壓馬達驅(qū)動，并以鋼絲繩卷揚裝置為主驅(qū)動裝置，即，當需要對底層套管進行提拉或下放操作時，鋼絲繩卷揚裝置的電機或液壓馬達工作，然后電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置的電機或液壓馬達以相同轉(zhuǎn)矩同步工作，從而使與振沖器、伸縮式導桿分別相連的各管路的水、電、氣的供應(yīng)同步進行，確保振沖碎石樁機各系統(tǒng)的正常運行。
[0080]具體的，在進行振沖碎石樁施工操作時，需要將振沖器下放到預(yù)定深度，因此需要使與振沖器相連的伸縮式導桿伸長或縮短。此時，鋼絲繩卷揚裝置的電機或液壓馬達工作，使鋼絲繩在卷揚機的作用下向下伸長或向上縮短，由于伸縮式導桿的底層套管與鋼絲繩相連，而用于形成動態(tài)水壓平衡和動態(tài)氣壓平衡的第二水管和第二氣管與底層套管的頂端相連，因此，當鋼絲繩卷揚裝置工作時，用于輸送第二水管和第二氣管的水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置也同步工作，以便第二水管、第二氣管與鋼絲繩以同樣的速率被同步下放或上提。相應(yīng)的，電纜、第一水管和第二氣管也與鋼絲繩以同樣的速率被下放或上提，即，電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置均與鋼絲繩卷揚裝置同步工作。
[0081]此外，本發(fā)明自動進給系統(tǒng)的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置、鋼絲繩卷揚裝置分別安裝在振沖碎石樁機的起重機系統(tǒng)400中起重機的后部，在起重機后部形成大約16噸的配重，也確保了振沖碎石樁機的穩(wěn)定運行和施工的安全。
[0082]本發(fā)明中，鉆桿系統(tǒng)具有導桿托盤組件，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖6、圖7所示。其中，導桿托盤組件中的伸縮式導桿用于調(diào)節(jié)振沖碎石樁機的振沖器的下放或上提位置，而托盤用于和伸縮式導桿配合，承托著伸縮式導桿實現(xiàn)回縮和下放。
[0083]其中，伸縮式導桿與托盤8連接，而托盤8通過過渡接頭9與振沖碎石樁機的振沖器連接，從而通過調(diào)節(jié)伸縮式導桿的長度實現(xiàn)調(diào)節(jié)振沖碎石樁機的振沖器下放位置的目的。
[0084]具體的，如圖6-圖9所示，本發(fā)明的伸縮式導桿包括:由內(nèi)向外依次套接的多層套管；其中，多層套管中的頂層套管與中間套管通過第一滑動副滑動連接，且通過第一卡接副卡接在一起；其中，多層套管中的中間套管與底層套管通過第二滑動副滑動連接，且通過第二卡接副卡接在一起。
[0085]本發(fā)明的伸縮式導桿中，由于多層套管中的每兩層相鄰套管通過滑動副滑動連接，因此每兩層相鄰套管的長度可以伸長或縮短，從而使多層套管的長度可以伸長或縮短，進而通過調(diào)節(jié)多層套管的長度達到調(diào)節(jié)與多層套管相連的振沖器的下放或上提位置，使得進行振沖碎石操作的振沖器可以到達所要求的深度(本申請的振沖器可對深度達90米的地層進行振沖碎石操作)。
[0086]由于在應(yīng)用時，本發(fā)明的伸縮式導桿處于豎直狀態(tài)，因此，通過滑動副滑動連接每兩層相鄰套管，可以使相鄰的內(nèi)外兩層套管只能做上下運動，而不能相互扭轉(zhuǎn)。此外，每兩層相鄰套管之間通過卡接副卡接在一起，使得每兩層相鄰套管不會相互脫離，從而保證振沖器在工作過程中的安全性與穩(wěn)定性。
[0087]具體的，如圖6所示，本發(fā)明的伸縮式導桿包括頂層套管1、底層套管5和位于頂層套管與底層套管之間的中間套管。其中，在應(yīng)用中，多層套管的中間套管可以采用多層，并且，伸縮式導桿的多層套管的長度可以根據(jù)使用需要而確定。優(yōu)選的，本發(fā)明的多層套管其為5層套管，即，中間套管包括由內(nèi)向外依次套裝的三層套管3、4、5。其中，本發(fā)明伸縮式導桿的每層套管的長度為18-20米，從而使得伸縮式導桿的長度可達到90-100米，解決了現(xiàn)有技術(shù)振沖碎石樁機的導桿長度短、使得振沖碎石樁機無法對深度大于20米、尤其是大于50米以上的工程進行施工的問題。
[0088]其中，本發(fā)明的頂層套管I和中間套管中的第一套管2采用第一滑動副滑動連接，該第一滑動副包括:均布設(shè)置在頂層套管內(nèi)壁的三個第一鍵槽；均布設(shè)置在中間套管第一套管2外壁的三個第一平鍵；其中，每個第一平鍵與對應(yīng)的第一鍵槽配合；其中，第一鍵槽與第一平鍵分別沿頂層套管和中間套管第一套管2的軸向延伸。通過第一滑動副，使得中間套管的第一套管可以在頂層套管I內(nèi)上下滑動，從而改變長度。優(yōu)選的，為了使相鄰兩層套管軸向滑動順利，分別設(shè)置在相鄰兩層套管上的第一鍵槽與第一平鍵采用間隙配合。
[0089]而為了防止第一套管在頂層套管內(nèi)滑動時脫離頂層套管，在第一套管與頂層套管上分別設(shè)置用于將兩者卡接在一起的第一卡接副。第一卡接副包括:環(huán)設(shè)在頂層套管I內(nèi)壁底端且沿其徑向朝中心方向凸出的第一承托耳；環(huán)設(shè)在第一套管外壁頂端且沿其徑向朝外凸出的第一^^接臺；其中，第一^^接臺外緣虛擬圓的直徑大于第一承托耳內(nèi)緣虛擬圓的直徑、小于頂層套管I的內(nèi)徑，從而使第一卡接臺可以搭接在第一承托耳上，從而將第一套管與頂層套管卡接在一起。
[0090]其中，本發(fā)明的底層套管5和中間套管中的第三套管4采用第二滑動副滑動連接，如圖10所示，該第二滑動副包括:均布設(shè)置在第三套管4內(nèi)壁的三個第二鍵槽7 ;均布設(shè)置在底層套管5外壁的三個第二平鍵6 ;其中，第二平鍵與第二鍵槽配合；其中，第二鍵槽與第二平鍵分別沿第三套管和底層套管的軸向延伸。
[0091]同理，通過第二滑動副，使得底層套管5可以在中間套管的第三套管4內(nèi)上下滑動，從而改變長度。優(yōu)選的，為了使相鄰兩層套管軸向滑動順利，分別設(shè)置在相鄰兩層套管上的第一鍵槽與第一平鍵采用間隙配合。
[0092]而為了防止底層套管在第三套管內(nèi)滑動時脫離第三套管，在第三套管與底層套管上分別設(shè)置用于將兩者卡接在一起的第二卡接副。如圖12所示，第二卡接副包括:環(huán)設(shè)在第三套管內(nèi)壁底端且沿其徑向朝中心方向凸出的第二承托耳；環(huán)設(shè)在底層套管外壁頂端且沿其徑向朝外凸出的第二卡接臺；其中，第二卡接臺搭接在第二承托耳上。
[0093]可見，第一滑動副和第二滑動副的滑動原理相同，第一卡接副和第二卡接副的卡接原理也相同，即通過在相鄰兩層套管上分別設(shè)置平鍵和/或鍵槽的方式使相鄰兩層套管滑動連接，而通過在相鄰兩層套管的頂端和/或底端分別設(shè)置承托耳和卡接臺的方式使相鄰兩層套管卡接在一起。
[0094]其中，中間套管的每個套管的結(jié)構(gòu)相同，如圖11所示，這里以中間套管的第二套管3為例介紹中間套管中每個套管的結(jié)構(gòu)。由圖可知，中間套管的每個套管均包括:均布設(shè)置在套管外壁的多個平鍵6 ;環(huán)設(shè)在套管外壁頂端且沿其徑向朝外凸出的卡接臺15 ;均布設(shè)置在套管內(nèi)壁的多個鍵槽7;以及環(huán)設(shè)在套管內(nèi)壁底端且沿其徑向朝中心方向凸出的承托耳16。
[0095]中間套管的第二套管與第一套管、第三套管分別通過平鍵、鍵槽之間的間隙配合滑動連接，并通過承托耳與卡接臺的卡接配合而使第二套管與第一套管、第三套管分別卡接為一體，從而改變中間套管的軸向長度。
[0096]需要說明的是，第一承托耳、第二承托耳的結(jié)構(gòu)與中間套管的承托耳16的結(jié)構(gòu)相同、尺寸不同；第一卡接臺、第二卡接臺的結(jié)構(gòu)與圖11所示的卡接臺的結(jié)構(gòu)相同、尺寸不同；而第一平鍵、第二平鍵的結(jié)構(gòu)與圖11所示的平鍵的結(jié)構(gòu)相同、尺寸不同；第一鍵槽、第二鍵槽的結(jié)構(gòu)與圖11所示鍵槽的結(jié)構(gòu)相同、尺寸不同。各承托耳、卡接臺、平鍵、鍵槽的尺寸根據(jù)相鄰套管尺寸確定。
[0097]其中，在伸縮式導桿的底層套管5頂端設(shè)置有蓋板17，且在蓋板17上固定可使底層套管以及其它套管回縮的鋼絲繩。優(yōu)選的，在蓋板17上設(shè)置有用于固定鋼絲繩的吊耳18。
[0098]其中，在蓋板上連接著用于使振沖器進行振沖碎石操作時形成水壓動態(tài)平衡的第二水管和形成氣壓動態(tài)平衡的第二氣管，并且，在蓋板上穿有多個通孔(圖中未示出)，用于使振沖器進行振沖碎石操作的第一水管、第一氣管和電纜穿過蓋板上對應(yīng)的通孔及底層套管后與振沖器相連。
[0099]此外，在底層套管內(nèi)設(shè)置有用于防止所述振沖器在進行振沖碎石操作時、穿過底層套管內(nèi)的第一水管、第一氣管和電纜抖動的填充物。填充物將底層套管內(nèi)部填充密實，從而有效防止電纜、第一水管、第一氣管在振沖器工作時的抖動，進而防止電纜、第一水管、第一氣管因抖動造成的磨損。優(yōu)選的，在底層套管內(nèi)布置有用于使電纜穿過的塑料管。
[0100]其中，本發(fā)明伸縮式導桿的底層套管5底端與托盤8連接，托盤上設(shè)置有與伸縮式導桿的各層套管對應(yīng)的用于分別向上承托各層對應(yīng)套管的承托裝置。
[0101]具體的，如圖6所示，托盤包括:用于連接伸縮式導桿中的底層套管的圓筒；設(shè)置在圓筒外壁且沿其徑向朝外伸出的承托裝置；其中，在承托裝置上設(shè)有沿其徑向依次排布的多個階梯臺，其每個階梯臺用于承托伸縮式導桿中一個相應(yīng)的套管。
[0102]由于托盤具有承托裝置，并且承托裝置上設(shè)置多個階梯臺，使得與托盤連接的伸縮式導桿回縮時，每個階梯臺可以承托起伸縮式導桿中對應(yīng)的套管，使得各層套管可以順利回縮，并在回縮后不會因重力作用再次伸長。
[0103]其中，圓筒與底層套管連接時，可以采用焊接的方式將兩者連接為一體，也可以采用將圓筒套裝在底層套管內(nèi)或外的方式將兩者連接為一體，當然，也可以采用其它的連接方式。
[0104]而如圖13所示，承托裝置可以為環(huán)設(shè)在圓筒外壁的承托盤，在承托盤上設(shè)置與伸縮式導桿的多層套管分別相對應(yīng)的階梯臺。或者，為了減少托盤質(zhì)量，采用圖14所示的多個承托臂代替圖13所示的承托盤，如圖14所示，多個承托臂(圖中顯示三個承托臂)均布環(huán)設(shè)在圓筒外壁。
[0105]其中，如圖13或圖14所示，無論是采用承托盤還是承托臂，其上設(shè)置的沿其徑向依次排布的多個階梯臺中，每個階梯臺分別用于承托伸縮式導桿中一個對應(yīng)的套管。
[0106]由于伸縮式導桿為五層，因此，托盤中的階梯臺的數(shù)量也為五個，且每個階梯臺對應(yīng)承托一層套管，即第一階梯臺10對應(yīng)承托底層套管5，第二階梯臺11用于對應(yīng)承托中間套管的第三套管4，第三階梯臺12對應(yīng)承托第二套管3，第四階梯臺13對應(yīng)承托第一套管2，第五階梯臺14對應(yīng)承托頂層套管I。
[0107]優(yōu)選的，朝著伸縮式導桿方向延伸的多個階梯臺由下至上依次上升，S卩，朝著伸縮式導桿方向延伸的多個階梯臺中，其每個階梯臺所在虛擬圓的直徑逐漸減小，且每個階梯臺的直徑和伸縮式導桿中與其對應(yīng)的一層套管底部端面的直徑相當，以便每個階梯臺可以對應(yīng)承托一層套管，使套管回縮。
[0108]托盤8底端通過過渡接頭9與振沖器連接。當電纜從布置于底層套管里的塑料管里向下穿過時，通過過渡接頭與振沖器連接。過渡接頭可以保證絕緣、防水、抗磨損；在過渡過渡接頭內(nèi)實現(xiàn)水管、氣管和電纜的對接和定位，第一水管的水通過過渡接頭連接到振沖器并從振沖器最下端噴出，第一氣管與過渡接頭上的出氣孔連接。
[0109]其中，用于使振沖器形成水壓、氣壓動態(tài)平衡的第二水管、第二氣管以及用于使振沖器形成振沖碎石操作的第一水管、第一氣管均分別設(shè)計有單向閥，從而防止水、氣倒流回相應(yīng)的水管、氣管里。
[0110]其中，本發(fā)明伸縮式導桿的各層套管在重力作用下實現(xiàn)下放，從而使長度加長；而伸縮式導桿在鋼絲繩的作用下回縮，如，當鋼絲繩在鋼絲繩卷揚裝置的作用下上移時，鋼絲繩拉動伸縮式導桿的底層套管，使底層套管向上回縮；當?shù)讓犹坠芟蛏匣乜s到中間套管的第三套管內(nèi)時，托盤上與第三套管對應(yīng)的階梯臺承托著第三套管的底端，并帶動第三套管隨著底層套管向上回縮；以此類推，直至中間套管的第一套管回縮到頂層套管內(nèi)。
[0111]需要說明的是，本發(fā)明中，各滑動副除了采用上述的鍵槽、平鍵連接的結(jié)構(gòu)形式之夕卜，還可以采用現(xiàn)有技術(shù)中可使套接在一起的相鄰套管實現(xiàn)軸向滑動的任意滑動連接的結(jié)構(gòu)；同樣，用于將相鄰兩層套管套裝在一起的卡接副除了上述的承托耳、卡接臺的卡接結(jié)構(gòu)之外，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的卡接結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)有技術(shù)中的滑動連接方式、卡接方式有多種，在此不例舉。
[0112]如圖15所示，為本發(fā)明提供的振沖器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，振沖器系統(tǒng)包括:其頂端與伸縮式導桿連接的減震器組件220、與減震器組件底端連接的過渡接頭230，與過渡接頭連接的電機240，由電機驅(qū)動的振動體250，其中，電機為變頻電機。
[0113]由于本發(fā)明的電機為變頻電機，在振沖碎石樁機工作時，通過設(shè)置在振沖器外部的變頻器，可以使電機實現(xiàn)無級調(diào)速，從而可以滿足振沖碎石樁機在深度為40-90米的復(fù)雜地層條件下的振沖樁施工要求:當意外停電或出現(xiàn)其它故障而使振動體補卡住時，通過變頻器使電纜所輸送電流從零開始逐漸增加，從而能夠順利地啟動振動體，使振動體進行振沖碎石操作；而根據(jù)地層的不同狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)變頻電機的頻率，可以使振動體頻率與地層的地基土頻率相同，從而使振動體與地基土發(fā)生共振，使振動體穿透地基土的能力大大增強，提高了振動體的施工效率，即，提高了振沖器的施工效率。
[0114]而如圖16所示，本發(fā)明減震器組件220包括:呈筒形的橡膠減震器201 ;埋置在橡膠減震器201頂端的用于連接導桿的上連接法蘭202 ;埋置在橡膠減震器201底端的用于連接過渡接頭的下連接法蘭203 ;其中，上連接法蘭2和導桿的結(jié)合面上設(shè)置有上密封結(jié)構(gòu)；其中，下連接法蘭203和過渡接頭的結(jié)合面上設(shè)置有下密封結(jié)構(gòu)。
[0115]具體的，如圖16所示，本發(fā)明的減震器組件中，在上連接法蘭2和導桿的結(jié)合面上設(shè)置有上密封結(jié)構(gòu)，該上密封結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置在上連接法蘭202頂端的環(huán)形槽204 ;安置在環(huán)形槽204內(nèi)的上密封圈(圖中未示出)，其中，上密封圈為O形密封圈。通過O形密封圈將上連接法蘭與導桿的結(jié)合面密封，提高結(jié)合面處的密封性。
[0116]此外，在下連接法蘭203和過渡接頭的結(jié)合面上設(shè)置有下密封結(jié)構(gòu)(圖中未示出)，該下密封結(jié)構(gòu)與上密封結(jié)構(gòu)相同，在此不再重述。
[0117]此外，本發(fā)明的減震器組件還包括埋置在橡膠減震器201內(nèi)的用于提高橡膠減震器抗拉和抗扭能力的內(nèi)簾線208，其由尼龍繩和鋼線組合制成，埋置在橡膠減震器的任一橫截面上，優(yōu)選的，內(nèi)簾線埋置在橡膠減震器位于中間的橫截面上。通過將內(nèi)簾線埋置在橡膠減震器內(nèi)部，大大提高了減震器的抗拉和抗扭能力，避免了對與其連接的導桿的損壞，并對電纜、水管和與導桿連接的鋼絲繩起到保護作用。
[0118]更進一步的，如圖16所示，本發(fā)明的減震器組件還包括埋置在上連接法蘭202和/或下連接法蘭203與橡膠減震器201結(jié)合面處的抗拉結(jié)構(gòu)，該抗拉結(jié)構(gòu)包括:預(yù)設(shè)在上連接法蘭202和/或下連接法蘭203與橡膠減震器201的橫向結(jié)合面處的螺紋孔209 ;以及埋置在上連接法蘭202和/或下連接法蘭203與橡膠減震器201的縱向結(jié)合面處的內(nèi)螺套210。
[0119]通過在橡膠減震器與上、下連接法蘭的沿橫向的結(jié)合面處預(yù)設(shè)螺紋孔，可以使上、下連接法蘭分別與導桿和過渡接頭連接時，直接通過螺釘即可將上連接法蘭、導桿和橡膠減震器連接為一體，以及通過螺釘將橡膠減震器和下連接法蘭、過渡接頭連接為一體，從而安裝或拆卸方便，便于維修，并且，螺紋孔預(yù)設(shè)在橡膠減震器內(nèi)，提高連接上下連接法蘭與導桿和過渡接頭的連接強度。
[0120]此外，在橡膠減震器與上下連接法蘭沿縱向的結(jié)合面處還埋置有內(nèi)螺套，從而增加了橡膠減震器與上、下連接法蘭的粘合面積，提高了橡膠減震器與兩個連接法蘭之間的耐壓密封和抗拉密封性能。本發(fā)明的上下連接法蘭通過螺釘與導桿或過渡接頭連接，可以增加減震器橫截面上的減震橫截面，提高減震效果。
[0121]其中，如圖16所示，本發(fā)明在橡膠減震器201內(nèi)部還埋置有用于將其頂端和底端分別與上連接法蘭202和下連接法蘭203連接為一體的預(yù)埋螺栓211。優(yōu)選的，預(yù)埋螺栓211的螺帽和上連接法蘭202或下連接法蘭203連接處設(shè)置有預(yù)置法蘭212。通過預(yù)埋螺栓211，增加了橡膠減震器與上、下連接法蘭之間的連接強度，并且提高了橡膠減震器的減震效果。
[0122]需要說明的是，本發(fā)明中的螺栓211、預(yù)置法蘭212、內(nèi)螺套210分別埋置在橡膠減震器內(nèi)，即，在制作過程中，上述部件與上、下連接法蘭一樣，均在模具內(nèi)擺放好，然后將橡膠澆注在模具內(nèi)，使上述各部件與橡膠一起形成一體的橡膠減震器。通過改變傳統(tǒng)減震器的構(gòu)造及制作工藝，大大提高了本發(fā)明減震器組件的減震效果，使振沖器在振沖操作時的激振力迅速衰減，解除了振沖器振動力對導桿和起吊設(shè)備造成的破壞。
[0123]本發(fā)明的減震器組件，與現(xiàn)有技術(shù)振沖器中的減震器組件相比具有如下區(qū)別:在形狀上，不再采用圓臺型的結(jié)構(gòu)，而是采用圓柱體的結(jié)構(gòu)；在制作時，不再采用傳統(tǒng)的由薄鋼板內(nèi)部鑄橡膠的方式制成的減震器，而是采用由高強度的橡膠材料直接制成減震器，簡化了制作工序，并且，在制作過程中，將上、下連接法蘭等部件按預(yù)設(shè)位置擺放在模具內(nèi)，再采用橡膠澆注在模具內(nèi)形成橡膠減震器，從而得到上下連接法蘭等部件埋置在橡膠減震器內(nèi)且與其一體成形的結(jié)構(gòu)，大大增加上下連接法蘭等部件與橡膠減震器的連接強度，提高減震器組件的使用壽命；此外，上、下連接法蘭與導桿和過渡接頭的結(jié)合面上分別設(shè)置有上、下密封結(jié)構(gòu)，從而提高結(jié)合面處密封的可靠性，提高減震器的減震效果。
[0124]本發(fā)明的振沖器系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)振沖器系統(tǒng)頻率固定、不能根據(jù)不同地層調(diào)節(jié)頻率、使得振沖造孔以及制樁施工效率下降、深度超過40米(尤其是深度為90米)的地層根本無法施工的問題。本發(fā)明的振沖器為大功率變頻式電動振沖器，因此可以大幅度提高振沖施工工效:目前國內(nèi)振沖器轉(zhuǎn)速均在1460-1480r/min,通過變頻可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速0-1800r/min，根據(jù)地基土的不同狀況(如砂層、砂卵石地層，粉土，淤泥質(zhì)土本身自振頻率不同)，調(diào)節(jié)振沖器頻率使振沖器頻率與地基土頻率相同并發(fā)生共振，從而使振沖器穿透能力大大增強，極大提高施工效率。
[0125] 盡管上文對本發(fā)明作了詳細說明，但本發(fā)明不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進行修改，因此，凡按照本發(fā)明的原理進行的各種修改都應(yīng)當理解為落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種振沖碎石樁機定量供水施工方法，所述振沖碎石樁機包括起重機系統(tǒng)、自動進給系統(tǒng)、鉆桿系統(tǒng)及振沖器系統(tǒng)，其特征在于所述方法包括: 將所述自動進給系統(tǒng)的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置和鋼絲繩卷揚裝置為同步進給； 在所述振沖碎石樁機進行振沖器超深造孔施工時，所述鋼絲繩卷揚裝置通過逐層下放伸縮式導桿中位于樁孔中的套管，使連接在所述伸縮式導桿下方的振沖器逐漸下降； 在所述鋼絲繩卷揚裝置逐層下放伸縮式導桿中的套管的同時，所述電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地下放置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管； 所述振沖器利用隨其同步下降的所述電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、清水和氣體不斷向下振沖，形成超深振沖碎石樁孔； 在超深振沖碎石樁孔達到預(yù)定深度之后，清孔、投放石料進行振沖加密制樁，以形成超深振沖碎石粧； 其中，通過所述水管為所述振沖器定量供水，以便在超深造孔施工中持續(xù)提供充足水量的清水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，隨著振沖深度增加或減小，逐漸在樁孔中伸展或收縮伸縮式導桿，以便使位于伸縮式導桿下方的所述振沖器不斷向下振沖造孔或向上加密制樁； 在所述伸縮式導桿逐漸伸展或收縮期間，通過持續(xù)向所述伸縮式導桿內(nèi)注水，在伸縮式導桿內(nèi)充滿壓力水； 通過使所述伸縮式導桿內(nèi)水壓始終大于樁孔的水壓，迫使所述伸縮式導桿內(nèi)的壓力水從伸縮式導桿的套管間隙流向樁孔中泥漿，實現(xiàn)水壓動平衡，以防止泥漿中的砂石進入并卡在所述套管間隙中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述自動進給系統(tǒng)安裝于所述起重機系統(tǒng)的后部，用作所述起重機系統(tǒng)的配重；所述伸縮式導桿包括:由內(nèi)向外依次套接的多層套管，包括一個頂層套管、一個或多個中間套管和一個底層套管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的持續(xù)向所述伸縮式導桿內(nèi)注水包括: 將專用于向管內(nèi)注水的注水管的出口安裝到所述伸縮式導桿的底層套管的下端，以便引入用來阻止管外含有泥漿碎石的混合水經(jīng)由套管間隙流入管內(nèi)的清水； 將外部的清水經(jīng)由所述注水管持續(xù)泵入到所述底層套管的下端，以便所述清水從底層套管的下端向頂層套管流動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的使所述伸縮式導桿內(nèi)水壓始終大于樁孔的水壓包括: 在所述頂層套管的上方安裝連通所述頂層套管空腔并具有出水口的集水槽； 通過控制泵入到所述底層套管的清水流量，使管內(nèi)清水在從套管間隙流向管外的同時，上升到所述集水槽，并從集水槽出水口排出； 在施工過程中通過將所述集水槽位于地面之上，形成伸縮式導桿內(nèi)壓力水與樁孔中混合水的水位差，從而迫使伸縮式導桿內(nèi)的水壓始終大于樁孔的水壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:在所述伸縮式導桿逐漸伸展或收縮期間，通過持續(xù)向所述伸縮式導桿內(nèi)注氣，將進入所述伸縮式導桿內(nèi)的沙子從下向上吹動，使沙子在管內(nèi)沸騰
7.—種振沖碎石樁機，包括起重機系統(tǒng)、自動進給系統(tǒng)、鉆桿系統(tǒng)及振沖器系統(tǒng)，其特征在于: 所述自動進給系統(tǒng)包括同步進給的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置和鋼絲繩卷揚裝置； 所述自動進給系統(tǒng)安裝于所述起重機系統(tǒng)的后部，用作所述起重機系統(tǒng)的配重；所述伸縮式導桿包括:由內(nèi)向外依次套接的多層套管，包括一個頂層套管、一個或多個中間套管和一個底層套管；其中: 在所述振沖碎石樁機進行振沖器超深造孔施工時，所述鋼絲繩卷揚裝置通過逐層下放伸縮式導桿中位于樁孔中的套管，使連接在所述伸縮式導桿下方的振沖器逐漸下降； 在所述鋼絲繩卷揚裝置逐層下放伸縮式導桿中的套管的同時，所述電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置和氣管卷揚裝置同步地下放置于伸縮式導桿中的電纜、水管和氣管； 所述振沖器利用隨其同步下降的所述電纜、水管和氣管供應(yīng)的電力、清水和氣體不斷向下振沖，形成超深振沖碎石樁孔； 在超深振沖碎石樁孔達到預(yù)定深度之后，清孔、投放石料進行振沖加密制樁，以形成超深振沖碎石粧； 其中，通過所述水管為所述振沖器定量供水，以便在超深造孔施工中持續(xù)提供充足水量的清水。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的振沖碎石樁機，其特征在于: 所述水管卷揚裝置具有用于實現(xiàn)水壓動態(tài)平衡的注水管； 所述氣管卷揚裝置具有用于防止管內(nèi)沉沙的注氣管； 所述鋼絲繩卷揚裝置的鋼絲繩連接所述導桿的底層套管，以便下放或上提所述底層套管，使所述導桿的長度伸長或縮短； 所述注水管和所述注氣管分別連接所述底層套管的下端。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的振沖碎石樁機，其特征在于，所述振沖器系統(tǒng)的減震器組件包括: 呈筒形的橡膠減震器組件； 埋置在橡膠減震器組件頂端的用于連接所述導桿的上連接法蘭； 埋置在橡膠減震器組件底端的用于連接所述過渡接頭的下連接法蘭； 其中，所述上連接法蘭和所述導桿的結(jié)合面上設(shè)置有上密封結(jié)構(gòu)； 其中，所述下連接法蘭和所述過渡接頭的結(jié)合面上設(shè)置有下密封結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的振沖碎石樁機，其特征在于，所述上密封結(jié)構(gòu)和所述下密封結(jié)構(gòu)分別包括: 設(shè)置在所述上連接法蘭頂端或所述下連接法蘭底端的環(huán)形槽； 安置在所述環(huán)形槽內(nèi)的上密封圈。
【文檔編號】E02D3/054GK104358246SQ201410637668
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】趙軍, 韓偉, 石峰, 丁海龍, 林堅 申請人:中國水電基礎(chǔ)局有限公司