一种新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备

本技术涉及建筑施工，具体涉及一种新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备。

背景技术：

1、水泥土搅拌桩是软地基处理常用的一种桩型，他的特点是造价小，施工简单，但是桩身强度很低，变形量大，施工质量难以控制。为了进一步增强桩身承载力，出现了劲性复合桩，通过先施工水泥土搅拌桩，再将混凝土预制桩沿着搅拌桩桩心位置插入搅拌桩内，为了解决大承载力问题确实是一大进步，但是存在的问题是：1、在插入预制桩过程会易产生挤土问题，导致相邻桩的破坏和相邻建筑物的破坏。2、施工过程很难保证预制桩是从搅拌桩桩心插入的，产生和搅拌桩不同心现象，大大降低了设计承载能力。3、两个桩型分两步完成施工成本高。

2、现有专利公开了一种水泥土钢管混凝土复合桩技术(申请号202010971390.2)，通过将空心钢管作为复合桩的一部分，从而能够将空心钢管外侧的水泥土搅拌桩与空心钢管内侧的混凝土预制桩分隔开，有效解决了水泥土搅拌桩与混凝土预制桩挤土和不同心的问题，提高了复合桩的承载力，目前在很多的铁路项目上得以成功应用，特别是在既有线傍边施工其优势更加明显。但这种施工方式需要将空心钢管留在地层中，在参与推广实施过程中发现空心钢管使用量较大，其成本问题没有得到很好地解决。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其解决了空心钢管使用量较大的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本实用新型的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备包括机架、升降机构、回转机构、钢管、柔性管道、钻头和注浆管；

5、所述升降机构安装于所述机架上；所述回转机构与所述升降机构连接，所述升降机构能够驱动所述回转机构竖直升降；

6、所述钢管的第一端与回转机构连接，所述回转机构能够驱动所述钢管绕所述钢管的轴线转动；所述钢管的第二端与所述钻头通过锁扣可拆卸连接；

7、所述柔性管道的一端与所述钻头连接，另一端与所述钢管的浇筑口连接；

8、所述注浆管的一端通过喷浆头和进浆管连接泥浆泵，另一端与所述钻头螺纹连接；

9、所述钻头上开设有喷浆口，所述喷浆口与所述注浆管连通；

10、其中，所述锁扣包括设置于所述钻头顶端的l形卡槽和设置于所述钢管底端外壁上的条形卡板；所述l形卡槽和所述条形卡板能够卡合或解除卡合。

11、可选地，所述l形卡槽包括垂直连通的第一卡槽和第二卡槽；

12、所述条形卡板能够在所述第一卡槽内竖直升降，所述条形卡板能够在所述第二卡槽内水平移动。

13、可选地，所述钻头的顶端设置有卡板，所述l形卡槽开设于所述卡板上；所述钢管的外壁与所述卡板的内壁抵接。

14、可选地，所述钢管包括多根依次螺纹连接的分支钢管；

15、所述注浆管包括多根依次螺纹连接的分支注浆管。

16、可选地，所述浇筑口处设置有料斗，所述柔性管道与所述料斗可拆卸连接。

17、可选地，所述柔性管道与所述料斗通过卡扣、螺栓或吊绳连接。

18、可选地，所述回转机构内设置有扩张器，所述扩张器套设于所述注浆管上；

19、所述扩张器能够进行扩张和收缩，扩张时能够与所述回转机构或所述钢管的内壁抵接，收缩时能够解除与所述回转机构或所述钢管的内壁抵接。

20、可选地，施工设备还包括喷浆头和进浆管；

21、所述喷浆头设置于所述回转机构上；所述喷浆头的一端与所述进浆管连通，另一端与所述回转机构连通并转动连接；所述回转机构与所述注浆管连通。

22、可选地，所述钢管和/或所述钻头的外壁上均设置有多片叶片。

23、可选地，所述升降机构包括驱动器、导向支架和连接杆；

24、所述驱动器和所述导向支架均设置所述机架上；所述连接杆的一端与所述回转机构连接，另一端与所述驱动器连接，所述驱动器能够驱动所述连接杆竖直升降；

25、所述导向支架套设于所述钢管上。

26、(三)有益效果

27、本实用新型的有益效果是：

28、钢管和柔性管道能够有效避免水泥土搅拌桩和混凝土现浇桩产生挤土，新型现浇混凝土劲性复合桩成型后的破损小；混凝土液态时流动性好，能够充分填充柔性管道，成型后形状规则，结构强度高，且混凝土现浇桩成型后与水泥土搅拌桩的同心度高，承载能力强；相较于混凝土现浇桩直接插入水泥土搅拌桩的施工方式，混凝土采用浇筑的方式，无需进行吊装，其施工成本更低，施工也更加方便。

29、柔性管道能够承受一定形变，从而改变柔性管道的高度，对不同高度的钢管的施工的适应性强。对于大直径混凝土现浇桩而言，钢管与柔性管道均能够对混凝土进行限位，提高混凝土成型后的结构强度；特别是对于小直径混凝土现浇桩而言，相较于钢管，混凝土在柔性管道的约束下固结成型较好，有效地提高了混凝土成型后的结构强度，对不同尺寸的混凝土现浇桩的施工的适应性强。

30、注浆管的一端与回转机构连接，另一端与钻头螺纹连接，通过螺纹连接的方式使得在浇筑混凝土后，能够反转注浆管，解除注浆管与钻头的连接，拔出注浆管，回收再利用。同理，通过l形卡槽和条形卡板的卡合连接，能够反转钢管，解除钢管与钻头的连接，拔出钢管，回收再利用。注浆管和钢管的拆卸方便，便于回收，节省了施工成本。

31、新型现浇混凝土劲性复合桩的内部是小直径混凝土桩，外围是大直径水泥土搅拌桩，这种复合效果完全保留了这两种桩型的各自优点，同时摒弃了各自的不足之处，实现了一加一大于二的复合效果。另外，相较于常规的水泥土预制管后插法形成的劲性复合桩相比没有挤土效用形成的危害，同时能够保证外围水泥土搅拌桩和桩芯混凝土现浇桩的高度同心。

技术特征：

1.一种新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述施工设备包括机架(10)、升降机构(9)、回转机构(3)、钢管(2)、柔性管道(13)、钻头(1)和注浆管(4)；

2.根据权利要求1所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述l形卡槽(1-2)包括垂直连通的第一卡槽(1-2-1)和第二卡槽(1-2-2)；

3.根据权利要求2所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述钻头(1)的顶端设置有卡板(1-1)，所述l形卡槽(1-2)开设于所述卡板(1-1)上；所述钢管(2)的外壁与所述卡板(1-1)的内壁抵接。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述钢管(2)包括多根依次螺纹连接的分支钢管；

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述浇筑口处设置有料斗(5)，所述柔性管道(13)与所述料斗(5)可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述柔性管道(13)与所述料斗(5)通过卡扣、螺栓或吊绳连接。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述回转机构(3)内设置有扩张器，所述扩张器套设于所述注浆管(4)上；

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，施工设备还包括喷浆头(7)和进浆管(8)；

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述钢管(2)和/或所述钻头(1)的外壁上均设置有多片叶片(12)。

10.根据权利要求1-3中任意一项所述的新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，其特征在于，所述升降机构(9)包括驱动器、导向支架(6)和连接杆(11)；

技术总结本技术涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种新型现浇混凝土劲性复合桩的施工设备，施工设备包括机架、升降机构、回转机构、钢管、柔性管道、钻头和注浆管；升降机构安装于机架上；回转机构与升降机构连接，升降机构能够驱动回转机构竖直升降；钢管的第一端与回转机构连接，回转机构能够驱动钢管绕钢管的轴线转动；钢管的第二端与钻头通过锁扣可拆卸连接；柔性管道的一端与钻头连接，另一端与钢管的浇筑口连接；注浆管的一端通过喷浆头和进浆管连接泥浆泵，另一端与钻头螺纹连接；锁扣包括L形卡槽和条形卡板；L形卡槽和条形卡板能够卡合或解除卡合。最终能够实现钢管和注浆管的回收，提高新型现浇混凝土劲性复合桩的同心度。技术研发人员：陈永辉,宫能和,于荣喜,毛忠良,张占荣,孙海军,黄腾,金明,时洪斌,王旭明,张胜受保护的技术使用者：河海大学苏州研究院技术研发日：20231127技术公布日：2024/7/23