[发明专利]一种套筒式组合打桩机及其打桩方法

说明书

技术领域

本发明属于打桩技术领域，特别涉及一种套筒式组合打桩机及其打桩方法。

背景技术

在建筑工地的打桩施工中，主要有三种打桩方法，第一种是柴油锤打桩法，此种方法的工作原理是利用柴油燃烧爆炸来推动活塞并冲击桩头，使桩柱沉入地下，此种方法适用于打各种预制桩和灰土挤密桩。第二种是振动锤打桩法，此种方法主要是利用高速转动的偏心轮引起的激振，振动通过刚性连接的桩帽传到桩柱上，使土壤颗粒发生位移，从而减少土壤与预制桩或管桩表面间的摩擦阻力，使预制桩或管桩在重力以及卷扬机反压力作用下下沉。第三种螺旋成孔灌注桩法，此种方法主要通过钻杆与钻机头的自重及螺旋钻的轴向压力，使螺旋钻杆慢慢钻入土中，并排出土壤。达到设计深度时，抽出钻杆，并向钻孔灌入混凝土，混凝土凝结后形成桩柱。

使用柴油锤打预制桩时，必须保证预制桩的竖直，如果预制桩在打桩过程中发生歪斜，桩体很容易断裂。而且如果预制桩所需量非常大或者桩体所要求的直径比较大时，预制桩的安全运输也将成为一个难题。

振动锤打桩也会遇到桩柱的粗细和运输的问题，而且振动锤并不适合打较粗的平底桩。

螺旋杆打桩是先打出一个桩孔，然后给桩孔灌入混凝土，混凝土凝固后形成桩柱，必要时，还需先给桩孔中先放入钢筋笼，再灌入混凝土，增加桩柱强度。然而，由于桩孔非常深，螺旋杆拔出桩孔后，由于土壤压力，往往会发生缩孔现象，比如螺旋杆制成的桩孔直径为600mm，缩孔后只剩500mm左右直径。

为解决以上问题，常用的方式是利用套筒式打桩机，它在给桩孔灌注混凝土前可以有效保护桩孔直径。不过现有的套筒式打桩机不便于直接往桩孔中加入钢筋笼，而且依赖预制桩尖，如果预制桩尖遇到硬物发生破损，则打桩失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种套筒式组合打桩机及其打桩方法，它不需要预制桩尖，可以避免桩孔发生缩径，而且桩孔打好后便于往桩孔中加入钢筋笼提高灌桩强度，桩架利用率高，可提高施工效率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种套筒式组合打桩机，其特征在于，包括安装在履带底盘的平台，安装在平台上的导轨立柱、立柱支撑杆、进料卷扬机、具有前卷筒和后卷筒的双卷筒卷扬机，设置在导轨立柱顶端的滑轮架，与导轨立柱上的导轨滑动配合的柴油锤、与柴油锤连接的桩柱，间隙配合在桩柱上的套筒，固定在套筒上部的振动锤；所述振动锤的左右两端设有吊耳；所述双卷筒卷扬机的后卷筒上缠绕后卷筒钢缆，后卷筒钢缆牵引柴油锤；所述双卷筒卷扬机的前卷筒上缠绕振动锤起吊钢缆，振动锤起吊钢缆通过一个省力滑轮组牵引振动锤。

本发明的特点和进一步改进在于：

所述滑轮架上设有送料卷扬机定滑轮、振动锤起吊定滑轮、柴油锤绕组定滑轮；所述平台上设有前导向滑轮和后导向滑轮；所述柴油锤顶部设有一对柴油锤绕组动滑轮，所述双卷筒卷扬机的后卷筒上缠绕的后卷筒钢缆绕过后导向滑轮后沿导轨立柱向上导入定滑轮架，再依次交叉绕过柴油锤绕组动滑轮和柴油锤绕组定滑轮，后卷筒钢缆的终端固定在定滑轮架上；所述省力滑轮组分为定滑轮组和动滑轮组，省力滑轮组的定滑轮组设置在导轨立柱上；所述双卷筒卷扬机的前卷筒上缠绕的前卷筒钢缆绕过前导向滑轮后沿导轨立柱向上进入省力滑轮组，再依次交叉绕过省力滑轮组的定滑轮组和动滑轮组，前卷筒钢缆的终端固定在省力滑轮组的定滑轮组上；省力滑轮组的动滑轮组上设有用于牵引振动锤起吊钢缆的牵引定滑轮，振动锤起吊钢缆的中部绕过所述定滑轮后，其两端分别牵引振动锤左右两端的吊耳；所述进料卷扬机上缠绕的吊料钢缆绕过滑轮架上的送料卷扬机定滑轮后沿导轨立柱下垂，吊料钢缆终端设有吊钩。

所述振动锤中部设有与套筒相配合的安装孔，所述套筒上设有法兰，振动锤通过安装孔套装在套筒上，振动锤底部与法兰连接，套筒上的法兰下方还设有通向套筒内部的进料斗。

所述套筒上边沿与柴油锤底部紧靠，套筒下边沿低于桩柱底部。

技术方案二：

一种打桩方法，基于上述一种套筒式组合打桩机，其特征在于，包括以下步骤：

S1：用双卷筒卷扬机的后卷筒和前卷筒分别释放后卷筒钢缆和前卷筒钢缆，将柴油锤以及桩柱、振动锤以及套筒同步下放至打桩位置，保持套筒顶部接触柴油锤底部；

S2：停止双卷筒卷扬机，松弛后卷筒钢缆和前卷筒钢缆，开启振动锤和柴油锤进行打桩，打桩至设计深度；

S3：开启双卷筒卷扬机，用双卷筒卷扬机的后卷筒回收后卷筒钢缆，将柴油锤以及桩柱提升，直至桩柱下端脱离套筒上端；