[发明专利]一种同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置及方法

权利要求书

1.一种同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述成桩装置包括振动锤、夹持器、护壁取土套管、桩体材料输送管以及翻板结构，所述振动锤通过夹持器与护壁取土套管相连，所述桩体材料输送管与护壁取土套管固定连接，所述翻板结构设置在护壁取土套管内，，翻板结构的尺寸与护壁取土套管尺寸相适配，所述桩体材料输送管上端管口设置排气阀；所述翻板结构包括铰接轴以及绕铰接轴旋转的翻板，所述翻板通过铰接轴与护壁取土套管转动连接，所述铰接轴设置在护壁取土套管内，与护壁取土套管内壁连接；所述护壁取土套管上设置用于限定翻板处于水平位置的限转装置，所述限转装置与护壁取土套管活动连接。

2.根据权利要求1所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述桩体材料输送管沿护壁取土套管的内壁或者外壁设置，当桩体材料输送管沿护壁取土套管外壁设置，桩体材料输送管下端穿过护壁取土套管进入取土护壁套管内；

3.根据权利要求2所述同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：翻板结构上留有与桩体材料输送管截面形状适配的孔洞。

4.根据权利要求3所述的同步取土浇注桩体振动沉管底端排土成桩装置，其特征在于：所述翻板是绕铰接轴旋转的一块翻板或者两块或多块翻板与铰接轴组成的合页式翻板。

5.根据权利要求4所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述桩体材料输送管底端管口设置与桩体材料输送管口适配可脱开的封闭连接预制桩尖、活瓣桩尖或者单向阀门；所述单向阀门是向下或者侧向开启的。

6.根据权利要求5所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述取土护壁套管中间位置处设置支承钢板，支承钢板两端与护壁取土套管固连，设置于支承钢板两侧的翻板通过铰接轴与支承钢板转动连接。

7.根据权利要求5所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述限转装置包括可卸除的承接杆，承接杆一端与翻板底端接触，护壁取土套管壁上对应设置与承接杆对应的孔，承接杆另一端与护壁取土套管活动连接。

8.根据权利要求1-7任一所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：翻板与承接杆之间设置活动的支承件，支承件嵌入限转装置上的限位槽，所述支承件可沿限位槽平行于护壁取土套管长度方向移动，限位槽与管壁固定连接；所述支承件由竖向件、水平件和凸出件构成，竖向件水平投影长度大于水平件水平投影长度，护壁套管上设置供凸出件穿出的孔，孔的长度大于凸出件或支承件沿限位槽相对移动的距离，竖向件嵌入限位槽中，竖向件由通过可卸除的承接杆与护壁取土套管壁相连，限位槽开口长度与水平件相匹配，限位槽开口处截面与相连的护壁取土套管管壁呈两个“∪”，限位槽开口处以下截面呈“口”字形。

9.根据权利要求8所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述桩体材料输送管的底端管口高于护壁取土套管的底端。

10.根据权利要求8所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述护壁取土套管包括护壁取土套管底端外部活动连接的活动挡土外套管，所述活动挡土外套管上与护壁取土套管之间设置相互适配的档环与卡环。

11.根据权利要求1所述一种同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：护壁取土套管外设活动减阻外套管，相应护壁取土套管处设置孔洞。

12.根据权利要求1所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述护壁取土套管的截面是矩形，所述桩体材料输送管的截面形状是圆形、圆弧形、U形或者口字形。

13.根据权利要求1所述的同步取土浇注桩体振动沉拔管底端排土成桩装置，其特征在于：所述护壁取土套管的截面是圆形，所述桩体材料输送管的截面形状是圆形、矩形、U形或者月牙形。

14.一种同步取土浇注桩体振动沉拔管成桩方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)桩机就位，可通过预制桩尖、单向阀门或者活瓣桩尖使桩体材料输送管底端封闭；

2)桩机在振动锤的作用下，振动沉入土层，沉入过程中，翻板绕其与护壁取土套管管壁转动连接的铰接轴旋转上翻，土体进入护壁取土套管内，直至护壁取土套管入土深度达到设计标高；

3)开动泵送设备，使桩体材料进入桩体材料输送管，之后开始振动上拔，桩体材料输送管底端打开，桩体材料流出，翻板在护壁取土套管内土体压力作用下向下翻转，通过护壁取土套管上的限转装置使翻板保持在水平位置，护壁取土套管底端关闭，由泵的压力控制确定上拔的速率，取土护壁套管继续上拔，桩体材料填补护壁取土套管上拔后留下的空间；

4)解除限转装置对翻板的限定，在土体压力作用及振动锤振动作用下，翻板绕铰接轴向下翻转，土体从护壁取土套管底端排出。