一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工方法及装置与流程

本发明涉及建筑施工技术改进，尤其涉及一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工方法及装置。

背景技术：

1、在地基处理中，因为水泥土搅拌桩具备施工工艺简单、挤密效果好、承载力提高幅度大等优点，往往被用作还能够很好地通过搅拌法施工制成桩，共同构成复合地基。

2、传统的水泥搅拌桩机通常采用两根钢结构螺栓连杆与上部机体桁架结构的两个立杆相连接，而且导向架通常采用钢丝绳及滑轮组控制位移，这种桩机由于支撑方式为单侧连杆支撑，在钻机下沉过程中，受机械震动及风力影响，导向架缓慢下沉过程中易造成桩位偏移和桩体倾斜，使得桩位偏差值和桩体垂直度超过规范最大允许值，从而导致基承载力不均匀，复合地基承载力不足，这时就需要采取补桩、局部地基加固等补救措施，但整个补救过程处理时间较长，严重拖延了工期，进一步导致增加了施工的时间成本。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工装置，其解决了现有技术中存在的导向架下沉过程中偏移，导致桩位偏移和桩体倾斜的问题。

2、根据本发明的技术方案，本发明的第一方面，提出了一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工装置，其包括桩机，以及竖直固定连接于所述桩机上的第一固定台和桁架，所述第一固定台和桁架分别位于所述桩机上表面的两端，所述第一固定台背离所述桩机铰接有连杆机构，所述连杆机构另一端铰接有第二固定台，所述桁架外侧滑动连接有限位筒，且所述限位筒靠近所述连杆机构的一面固定连接所述第二固定台，所述限位筒背离所述第二固定台一面固定连接有导向架，所述导向架靠近地面一侧安装有钻机。

3、本发明的另一方面，提出了一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工方法，其包括如下步骤：

4、s1：施工准备：施工前应平整场地，地上、地下障碍物清除干净，做到桩机地基平整、坚实、稳固和适用；

5、s2：安装桩机：首先将钻机、第一固定台和桁架相互连接，然后将第一固定台与第一伸缩杆连接，并将第一伸缩杆通过液压千斤顶与第二伸缩杆连接，随后将第二伸缩杆与第二固定台连接，此时将第二固定台固定在限位筒外表面，并在限位筒内侧设置轨迹槽，通过轨迹槽与桁架相连接，最后在限位筒内部安装高度测量传感器；

6、s3：桩机施工调整：将桩机移动至经过复核的桩位坐标点上，并通过第一伸缩杆、液压千斤顶及第二伸缩杆调整限位筒角度及钻机点位，此时钻机与桩位坐标点垂直。

7、s4：钻机下沉过程：接下来通过第二伸缩杆、液压千斤顶及第二伸缩杆控制导向架下沉，使钻机垂直钻进桩位坐标点，直到钻进深度达到指定位置后停止；

8、s5：成桩过程：在钻机下沉过程时，配制水泥浆液，要求搅拌均匀，每桶水泥浆搅拌不小于2分钟，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，在钻机下沉指定深度后边提升边送浆。

9、本发明的技术原理为：首先将所述桩机移动至已经过复核的桩位坐标点上，并通过连杆机构调整限位筒角度及钻机点位，然后调整限位筒上的导向架高度，此时钻机与桩位坐标点垂直，随后通过连杆机构控制限位筒下沉，并带动相互连接的导向架下沉，使钻机垂直钻进桩位坐标点，这样一来，解决了现有技术中存在的导向架下沉过程中偏移，导致桩位偏移和桩体倾斜的问题。

10、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：本装置通过连杆机构控制限位筒下沉，并由限位筒通过轨迹槽带动导向架上下运动，使钻机能垂直进入桩位，避免了沉桩过程中由于使用传统钢丝绳及滑轮组控制导向架下沉导致的沉桩缓慢，易受机械震动及风力影响导致的桩位偏移和桩体倾斜等问题，从而现有技术中存在的导向架下沉过程中偏移，导致桩位偏移和桩体倾斜的问题。

技术特征：

1.一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工装置，其特征在于：包括桩机(1)，以及竖直固定连接于所述桩机(1)上的第一固定台(2)和桁架(3)，所述第一固定台(2)和桁架(3)分别位于所述桩机(1)上表面的两端，所述第一固定台(2)背离所述桩机(1)铰接有连杆机构(4)，所述连杆机构(4)另一端铰接有第二固定台(5)，所述桁架(3)外侧滑动连接有限位筒(6)，且所述限位筒(6)靠近所述连杆机构(4)的一面固定连接所述第二固定台(5)，所述限位筒(6)背离所述第二固定台(5)一面固定连接有导向架(7)，所述导向架(7)靠近地面一侧安装有钻机(8)。

2.如权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工装置，其特征在于：所述连杆机构(4)包括第一伸缩杆(401)、第二伸缩杆(403)，以及连接于所述第一伸缩杆(401)和第二伸缩杆(403)之间的液压千斤顶(402)，所述第一伸缩杆(401)背离所述液压千斤顶(402)一端铰接于所述第一固定台(2)，所述第二伸缩杆(403)背离所述液压千斤顶(402)一端铰接于所述第二固定台(5)。

3.如权利要求2所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工装置，其特征在于：所述第一伸缩杆(401)和所诉第二伸缩杆(403)均为钢质可伸缩连接杆。

4.如权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工装置，其特征在于：所诉限位筒(6)内侧设置有轨迹槽，所述限位筒(6)通过轨迹槽与所诉桁架(3)外侧的凸出部分相互卯接。

5.如权利要求4所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工装置，其特征在于：所述限位筒(6)内部安装有高度测量传感器，所述高度测量传感器连接有电磁铁，所述电磁铁固定连接于所述轨迹槽与所述桁架(3)接触面的背面上，用于在指定位置对限位筒(6)在桁架(3)上下滑动时进行固定。

6.如权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工装置，其特征在于：所述桁架(3)由固定在桩机(1)上的空心矩形钢架与l型钢架焊接而成。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工方法，其特征在于：在钻机下沉过程时，配制水泥浆液，要求搅拌均匀，每桶水泥浆搅拌不小于2分钟，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥。

9.如权利要求7所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工方法，其特征在于：在喷浆搅拌提升过程中，应做到送浆在前，提升在后，做到均匀提升，钻机(8)提升过程中不得停止送浆，如果出现断浆情况，必须重新下沉到停浆位置以下0.5m，然后送浆搅拌提升。

10.如权利要求7所述的一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工方法，其特征在于：钻机(8)下沉时，钻头转速控制在60rpm以内，钻速控制在0.5m/min，提升速度不大于50cm/min，下沉电流控制在70a以内。

技术总结本发明提供了一种水泥土搅拌桩垂直成桩的施工方法及装置，其包括桩机，桩机上连接有第一固定台和桁架，第一固定台与连杆机构相连接，第二固定台固定在限位筒外表面，限位筒内侧设有轨迹槽，通过轨迹槽与桁架相连接，限位筒里面装有高度测量传感器。通过连杆机构控制限位筒下沉，并由限位筒通过轨迹槽带动导向架上下运动，使钻机能垂直进入桩位，避免了沉桩过程中由于使用传统钢丝绳及滑轮组控制导向架下沉导致的沉桩缓慢，易受机械震动及风力影响导致的桩位偏移和桩体倾斜等问题，从而现有技术中存在的导向架下沉过程中偏移，导致桩位偏移和桩体倾斜的问题。技术研发人员：王元源,严政,徐松迎,向征平,王东方,张存烨,宋春贵,程铖,李武轩,吴正意受保护的技术使用者：长江宜昌航道工程局技术研发日：技术公布日：2024/6/23