本發(fā)明涉及鋼管樁施工。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、一般大型橋梁錨碇基礎(chǔ)在地質(zhì)條件較好地段常采用大直徑樁基礎(chǔ)，或者橋梁墩身下部樁基礎(chǔ)常采用該種結(jié)構(gòu)型式，此時(shí)樁基礎(chǔ)在施工時(shí)常采用旋挖鉆進(jìn)成孔或者采用沖擊鉆成孔，成孔結(jié)束之后再采用履帶吊或者汽車(chē)吊將鋼管樁吊裝入槽，最后澆筑混凝土成樁。上述基樁成孔施工過(guò)程中面臨軟土和強(qiáng)風(fēng)化巖層施工效果可得到保證，但遇到硬巖地層施工時(shí)，采用上述施工設(shè)備存在施工工效慢，對(duì)鉆頭的磨損消耗較大，成本較高，同時(shí)當(dāng)進(jìn)行大直徑基樁（≥3.5m）成孔施工時(shí)，需要采用更大扭矩的旋挖鉆機(jī)，設(shè)備投入大，針對(duì)上述存在的硬巖地層中大直徑基樁成孔過(guò)程中存在設(shè)備投入大，沖孔工效慢，設(shè)備磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，所以亟需一種用于硬巖地層中成孔助沉設(shè)備以解決大直徑鋼管樁在硬巖地層中下沉困難技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，包括：

3、多個(gè)撐靴，多個(gè)所述撐靴關(guān)于鋼管樁中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置在鋼管樁的內(nèi)壁上；

4、支撐平臺(tái)，其可拆卸地設(shè)置所述撐靴上；

5、水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其設(shè)置在所述支撐平臺(tái)上，所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出端與所述支撐平臺(tái)同軸設(shè)置，且其輸出端位于所述支撐平臺(tái)的下方；

6、豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其與所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出端固定連接；所述豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出端連接有伸縮桿，所述伸縮桿遠(yuǎn)離所述豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有滾刀頭；

7、泥漿處理箱，其設(shè)置在樁孔外的地面上，所述泥漿處理箱的進(jìn)入口連接有泥漿管路，所述泥漿管路的另一端沿所述伸縮桿延伸至所述滾刀頭附近，所述泥漿處理箱用以通過(guò)所述泥漿管路將所述滾刀頭附近的泥漿吸出。

8、優(yōu)選的是，還包括地面控制器，其與所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、所述豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置以及所述泥漿處理箱連接。

9、優(yōu)選的是，所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括中心轉(zhuǎn)軸和第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述支撐平臺(tái)的中心開(kāi)設(shè)有中心孔，所述中心轉(zhuǎn)軸豎直穿設(shè)在所述中心孔內(nèi)，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置固定設(shè)置在所述支撐平臺(tái)上，用以驅(qū)動(dòng)所述中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

10、優(yōu)選的是，所述豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)軸和第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述轉(zhuǎn)軸與所述中心轉(zhuǎn)軸位于所述支撐平臺(tái)下方的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置固定設(shè)置在所述中心轉(zhuǎn)軸上，用以驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

11、優(yōu)選的是，所述伸縮桿的一端與所述轉(zhuǎn)軸固定連接。

12、優(yōu)選的是，所述中心轉(zhuǎn)軸與所述伸縮桿均為中空結(jié)構(gòu)，所述泥漿管路依次穿過(guò)所述中心轉(zhuǎn)軸和所述伸縮桿后延伸至所述滾刀頭附近。

13、優(yōu)選的是，所述伸縮桿上設(shè)置右邊第三驅(qū)動(dòng)裝置，用以驅(qū)動(dòng)所述伸縮桿伸縮。

14、優(yōu)選的是，所述伸縮桿的端部對(duì)應(yīng)所述滾刀頭的底部固定設(shè)置有擋石板。

15、本本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種用于硬巖地層的鋼管樁快速下放方法，使用所述用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，包括以下步驟：

16、s1、在首節(jié)鋼管樁的內(nèi)壁上安裝各所述撐靴，然后組裝所述鋼管樁快速下放輔助裝置，并將所述支撐平臺(tái)與所述撐靴連接；

17、s2、將鋼管樁下放至土層一定深度，調(diào)整所述伸縮桿的傾斜角度和長(zhǎng)度，使所述滾刀頭與鋼管樁底部的土層抵接；

18、s3、啟動(dòng)所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，帶動(dòng)所述滾刀頭開(kāi)始進(jìn)行切削，直至所述滾刀頭完成一圈切削；調(diào)整所述伸縮桿的傾斜角度和長(zhǎng)度，使所述滾刀頭完成第二圈切削；重復(fù)上述過(guò)程，直至所述滾刀頭完成一層土層切削；

19、s4、重復(fù)步驟s3，直至鋼管樁下放至預(yù)定深度。

20、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

21、本發(fā)明提供的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，通過(guò)滾刀頭對(duì)土、巖層進(jìn)行切削作用，同時(shí)通過(guò)水平轉(zhuǎn)向裝置、豎向轉(zhuǎn)向裝置和伸縮桿可以調(diào)整滾刀頭的位置，使得滾刀頭能夠在鋼管樁的底部進(jìn)行全方位的土巖層切削，并在切削過(guò)程中通過(guò)泥漿管路和泥漿處理箱在切削過(guò)程中獎(jiǎng)土巖顆粒隨泥漿快速排出樁孔，助力鋼管樁快速下沉到位，有效提升鋼管樁在硬巖地層中的下沉工效。

22、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

技術(shù)特征：

1.一種用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，還包括地面控制器，其與所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、所述豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置以及所述泥漿處理箱連接。

3.如權(quán)利要求1所述的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括中心轉(zhuǎn)軸和第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述支撐平臺(tái)的中心開(kāi)設(shè)有中心孔，所述中心轉(zhuǎn)軸豎直穿設(shè)在所述中心孔內(nèi)，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置固定設(shè)置在所述支撐平臺(tái)上，用以驅(qū)動(dòng)所述中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.如權(quán)利要求3所述的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，所述豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)軸和第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述轉(zhuǎn)軸與所述中心轉(zhuǎn)軸位于所述支撐平臺(tái)下方的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置固定設(shè)置在所述中心轉(zhuǎn)軸上，用以驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

5.如權(quán)利要求4所述的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，所述伸縮桿的一端與所述轉(zhuǎn)軸固定連接。

6.如權(quán)利要求5所述的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，所述中心轉(zhuǎn)軸與所述伸縮桿均為中空結(jié)構(gòu)，所述泥漿管路依次穿過(guò)所述中心轉(zhuǎn)軸和所述伸縮桿后延伸至所述滾刀頭附近。

7.如權(quán)利要求1所述的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，所述伸縮桿上設(shè)置右邊第三驅(qū)動(dòng)裝置，用以驅(qū)動(dòng)所述伸縮桿伸縮。

8.如權(quán)利要求1所述的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，所述伸縮桿的端部對(duì)應(yīng)所述滾刀頭的底部固定設(shè)置有擋石板。

9.一種用于硬巖地層的鋼管樁快速下放方法，使用如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于硬巖地層的鋼管樁快速下放輔助裝置和方法，輔助裝置包括：多個(gè)撐靴，多個(gè)撐靴關(guān)于鋼管樁中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置在鋼管樁的內(nèi)壁上；支撐平臺(tái)，其可拆卸地設(shè)置撐靴上；水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其設(shè)置在支撐平臺(tái)上，水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出端與支撐平臺(tái)同軸設(shè)置，且其輸出端位于支撐平臺(tái)的下方；豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其與水平轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出端固定連接；豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出端連接有伸縮桿，伸縮桿遠(yuǎn)離豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有滾刀頭；泥漿處理箱，其設(shè)置在樁孔外的地面上，泥漿處理箱的進(jìn)入口連接有泥漿管路，泥漿管路的另一端沿伸縮桿延伸至滾刀頭附近。本發(fā)明可助力鋼管樁快速下沉到位，有效提升鋼管樁在硬巖地層中的下沉工效。

技術(shù)研發(fā)人員：姬付全,李太峰,陳富翔,李德杰,陳培帥,肖靖,朱俊濤,曾旭濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中交第二航務(wù)工程局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8