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Title:
PILING METHOD BASED ON HOLE-FORMING BY SINKING DOUBLE PIPES AND PULLING INNER PIPE, AND APPLICATION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/149471
Kind Code:
A1
Abstract:
A grouting piling method based on a hole-forming by sinking double pipes and pulling an inner pipe and application thereof are disclosed. The method makes use of an eccentric moment-adjustable vibration hammer, a column clamp apparatus, an inner pipe, an outer pipe, and a column bracket or a hoisting crane, and includes the following steps: first, clamping the inner and outer pipes by the column clamp apparatus, vibrating the vibration hammer, stopping vibration when the pipes sink to the required depth, changing the method of clamping pile to make the pile-clamp only clamp the inner pipe, running a windlass to pull upwards the inner pipe until the pipe is completely pulled out while the vibration hammer does not vibrate, then moving the pile bracket or crane to move the inner pipe away from the opening of the outer pipe, running the vibration hammer to vibrate, keeping pouring out the soil in the inner pipe in the state of vibration until all the soil is poured out, inserting the steel reinforcement cage in the outer pipe sunk into the soil, and filling concrete; finally clamping the outer pipe with the clamp, running vibration hammer, pulling out the outer pipe with the vibration, and completing the pile at the same time. The pile is novel in structure, and has high construction efficiency.

Inventors:
CAO RONGXIA (CN)
CAO MOXI (CN)
CAO XIAOJI (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/085005
Publication Date:
October 10, 2013
Filing Date:
November 22, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SHANGHAI ZHENZHONG MACHINERY MFG CO LTD (CN)
International Classes:
E02D11/00; E02D5/38; E02D29/02
Foreign References:
CN1986975A2007-06-27
CN101280562A2008-10-08
CN102605788A2012-07-25
CN102605800A2012-07-25
CN202530447U2012-11-14
CN1884711A2006-12-27
JPH10168869A1998-06-23
Attorney, Agent or Firm:
SHANGHAI SANFANG PATENT LAW OFFI (CN)
上海三方专利事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种沉双管拔内管成孔做桩工法, 包括偏心力矩可调振动锤、 夹柱器、 内管、 外管、 打柱架或起重吊车, 其特征在于所述的工法步骤如下:

(1)内管套在外管内, 用夹柱器夹住内、 外管;

(2)振动锤振动, 内、 外管一起下沉, 土进入内管里;

(3)下沉到施工中桩的标高深度后停止振动, 变化夹桩方法使夹桩器仅夹住内 管, 开动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔内管, 直到完全拔出。 由于内 管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用, 使内管里的土在静拔内管时不会被 倒出;

移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里的土在振 动状态下不断从内管里出来, 直到全部土被倒出;

(5)沉入在土里的外管内放入钢筋笼, 灌注混凝土, 直到灌满; 也可将已排空 土的内管重新放在外管里, 将钢管笼插入内管里, 灌注混凝土, 直到灌满;

(6)用夹具夹住外管, 开动振动锤振动, 利用振动作用使外管拔出, 同时完成 了桩的做成。

2. 如权利要求 1所述的一种沉双管拔内管成孔做桩工法,其特征在于所述的内、 外管间隙为 5-20mm (视钢管长度、 直线度等有关) 。

3. 一种沉双管拔内管成孔做桩工法的应用,其特征在于所述的工法应用于拔桩、 埋入式桩和地下连续墙领域的地下连续墙施工,所述的地下连续墙施工方法, 包括偏心力矩可调振动锤、 夹柱器、 内管、 外管、 打柱架或起重吊车, 具体 施工步骤如下:

(1) 内管和外管呈矩形, 外管两侧设有凹凸槽的锁口, 内管套设在外管内, 用夹柱器夹住内、 外管;

(2) 振动锤振动, 内、 外管一起下沉, 土进入内管里; 权 利 要 求 书

(3) 下沉到施工要求的标高深度后停止振动, 变化夹桩方法使夹桩器仅夹住 内管, 开动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔内管, 直到完全拔出, 由于内管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用, 使内管里的土在静拔内 管时不会被倒出;

(4) 移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里的土在 振动状态下不断从内管里出来, 直到全部土被倒出;

(5) 重复上述步骤(1 ) - (4), 利用锁口将沉入在土里的若干个外管联接成 一排;

(6) 在外管内灌注混凝土;

(7) 用夹具夹住外管, 开动振动锤振动, 利用振动作用使外管拔出, 将若干 个外管拔出后形成地下连续墙。

4. 如权利要求 3所述的一种沉双管拔内管成孔做桩工法的应用, 其特征在于所 述的地下连续墙施工步骤 (6)中还可放入钢筋笼或型钢材料。

WO 2013/149471 经修改的权利要求 PCT/CN2012/085005 国际局收到日 : 2013年 6月 8日 (08.06.2013)

1. 一种沉双管拔内管成孔做桩工法, 包括偏心力矩可调振动锤、 夹柱器、 内管、 外管、 打柱架或起重吊车, 其特征在于所述的工法步骤如下:

(1)内管套在外管内, 用夹柱器夹住内、 外管;

(2)振动锤振动, 内、 外管一起下沉, 土进入内管里;

(3)下沉到施工中桩的标高深度后停止振动, 变化夹桩方法使夹桩器仅夹住内 管, 幵动卷扬机使振动锤在无振动状态 上拔内管, 直到完全拔出。 由于内 管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用, 使内管里的土在静拔内管时不会被 倒出;

(4)移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里的土在振 动状态下不断从内管里出来, 直到全部土被倒出;

(5)沉入在土里的外管内放入钢筋笼, 灌注混凝土, 直到灌满; 也 ^将已排空 土的内管重新放在外管里, 将钢管笼插入内管里, 灌注混凝土, 直到灌满;

(6)用夹具夹住外管, 开动振动锤振动, 利用振动作用使外管拔出, 同时完成 了桩的做成。

2. 如权利要求 1所述的一种沉双管拔内管成孔做桩工法,其特征在于所述的内、 外管间隙为 5- 20mm。

3. 一种沉双管拔内管成孔做桩 ..... I:法的应用,其特征在于所述的工法应用于拔桩、 埋入式桩和地 F连续墙领域的地下连续墙施工,所述的地下连续墙施工方法, 包括偏心力矩可调振动锤、 夹柱器、 内管、 外管、 打柱架或起重吊车, 具体 施丁步骤如 ' F :

(1) 内管和外管呈矩形, 外管两侧设有凹凸槽的锁口, 内管套设在外管内, 用夹柱器夹住内、 外管;

(2) 振动锤振动, 内、 外管一起 F沉, 土进入内管里;

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修改页 (条约第 19条) (3) 下沉到施工要求的标高深度后停止振动, 变化夹桩方法使夹桩器仅夹住 内管, 幵动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔内管, 直到完全拔出, 由于内管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用, 使内管里的土在静拔内 管时不会被倒出;

(4) 移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里的土在 振动状态 F不断从内管里出来, 直到全部土被倒出;

(5) 重复 t述步骤 (1 ) 一 (4), 利用锁口将沉入在十里的若千个外管联接成 一排;

(6) 在外管内灌注混凝土;

(7) 用夹具夹住外管, 开动振动锤振动, 利用振动作用使外管拔出, 将若千 个外管拔出后形成地下连续墙。

4. 如权利要求 3所述的一种沉双管拔内管成孔做桩工法的应用, 其特征在于所 述的地下连续墙施工步骤 (6)中还可放入钢筋笼或型钢材料。

11

修改页 (条约第 19条)

Description:
一种沉双管拔内管成孔做桩工法及应用

[技术领域] 本发明涉及打桩施工技术领域, 主要是一种沉双管拔内管成孔工法及 应用。

[背景技术] 众所周知, 地面建筑建在地面上时, 地面要承受相当大的压力, 为了 保证建筑的稳固, 必须确保地面有足够的抵抗压力的强度, 因此需要对承 受建筑物的地面进行加固或改善地面的承受方 式, 故采用在地基上打桩的 方法使得建筑物的大部分重量通过桩传到地面 以下很深的位置, 以提高对 建筑物的承受能力。 现有打桩技术中的成孔做桩方法典型的有两种 , 第一种是振动沉管灌 注桩, 这种打桩方法是通过振动将桩管打入地面标示 位置, 灌注混凝土后 拔出。 但是这种方法为完全挤土, 其积土效应严重的话会使道路建筑物出 现被挤裂; 其次管桩的活辨桩尖下沉时被封闭, 使桩端面积大、 端阻力大, 沉桩困难; 振动沉管灌注桩的桩径通常较小, 一般直径小于 0. 5m, 当在沉 管里放钢筋笼及浇灌混凝土后通过振动上拔沉 管时, 活辨桩尖会发生打不 开或没有完全打开的情况, 影响桩的质量; 第二种是钻机成孔, 其中旋挖钻机打桩方式是目前钻机成孔灌注桩 施 工中最有影响力的设备, 其采用的是用挖斗旋挖取土, 但是由于粘性软土 区域的土很难从旋挖斗里倒出, 使旋挖钻机得不到有效地施工, 而在有些 土层, 如细砂层、 卵石层等, 旋挖钻机成孔后又会出现塌孔或缩孔, 需下 钢护筒, 这会使施工复杂化、 增加施工成本并使施工效率降低。 上述成孔做桩工法可具体应用在地下连续墙施 工中, 即在地面以下用 于支承建筑物荷载、 截水防渗或挡土支护而构筑的连续墙体, 现有地下连 续墙施工技术中所用方法及设备通常是多轴钻 机、 液压抓斗、 双轮铣槽机 等, 但这些方法及设备除成本高、 效率低外, 均存在由于接缝不好影响成 墙质量的问题,即使是近几年从日本引进的 TRD工法机在成地下连续墙施工 中也存在成本高、 效率低、 设备庞大等问题。

[发明内容] 本发明的目的是为了解决现有技术中的不足, 提供一种结构新颖、 安 全可靠、 施工效率高的沉双管拔内管成孔做桩工法及应 用。 为实现上述目的, 提供一种沉双管拔内管成孔做桩工法, 振动桩锤、 夹桩器、 内管、 外管、 打桩架或起重吊车, 其特征在于所述的工法步骤如 下:

(1)内管套在外管内, 用桩柱器夹住内、 外管;

(2)振动锤振动, 内、 外管一起下沉, 土进入内管里;

(3)下沉到施工中桩的标高深度后停止振动, 变化夹桩方法使夹桩器仅 夹住内管, 开动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔内管 , 直到完全拔出, 由于内管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用 , 使内管里的土在静拔内管 时不被倒出;

(4)移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里的 土在振动状态下不断从内管里出来, 直到全部土被排出;

(5)沉入在土里的外管内插入钢筋笼, 灌注混凝土, 直到灌满; 也可将 已排空土的内管重新放在外管里, 将钢管笼插入内管里, 灌注混凝土, 直 到灌满; (6)用夹具夹住钢管, 开动振动锤振动, 利用振动作用使外管拔出,同 时完成了桩的做成。 一种沉双管拔内管成孔做桩工法, 其特征在于所述的内、 外管间隙为 5-20rara (视钢管长度、 直线度等有关) 。 所述的工法可应用于拔桩、 埋入式桩和地下连续墙等领域的的地下连 续墙施工。 所述的地下连续墙施工方法, 包括偏心力矩可调振动锤、 夹柱 器、 内管、 外管、 打柱架或起重吊车, 具体施工步骤如下:

(1)内管和外管呈矩形, 外管两侧设有凹凸槽的锁口, 内管套设在外管 内, 用夹柱器夹住内、 外管;

(2)振动锤振动, 内、 外管一起下沉, 土进入内管里;

(3)下沉到施工要求的标高深度后停止振动, 变化夹桩方法使夹桩器仅 夹住内管, 开动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔内管 , 直到完全拔出, 由于内管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用 , 使内管里的土在静拔内管 时不会被倒出;

(4)移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里的 土在振动状态下不断从内管里出来, 直到全部土被倒出;

(5)重复上述步骤 (1 ) - (4) , 利用锁口将沉入在土里的若干个外管 接成一排;

(6)在外管内灌注混凝土;

(7)用夹具夹住外管, 开动振动锤振动, 利用振动作用使外管拔出,将 若干个外管拔出后形成地下连续墙。 所述的地下连续墙施工步骤 (6)中还可放入钢筋笼或型钢材料。 本发明同现有技术相比, 其优点在于:

(1)由于开口沉管端阻力小, 使桩管更容易下沉;

(2)可做成大直径桩, 如直径大于 lm 的桩也可做成;

(3)大部分土被取出, 挤土效应不明显;

(4)外管下端完全开口,在振动上拔外管时, 被灌入的桩土不易被变型, 成桩质量好。

(5)施工土质的适应范围广, 既使是粘性软土, 照常可施工, 而不会出 现土被倒不出来的现象;

(6)施工效率高, 一般情况仅用一、 二次上提内管, 便能将外管的土完 成排空;

(7)下沉在土里的外管,起了完成护壁作用, 不会出现塌孔或缩孔现象;

(8)双管振动下沉时会有小部分挤土,这小部 分挤土效应使所成的桩与 钻机所成的桩相比其承栽力更大些;

(9)整个施工过程均属无水干操作, 无泥浆污染, 符合环保要求。

[附图说明]

图 1 是本发明的实施例中工法步骤 1、 2 的沉内、 外管示意图:

图 2 是本发明的实施例中工法步骤 3的拔内管示意图;

图 3 是本发明的实施例中的拔桩示意图; 图 4是本发明的地下连续墙结构示意图; 指定图 1 为本发明的摘要附图。 [具体实施方式] 下面结合附图对本发明作进一步说明, 这种装置的结构和原理对本专 业的人来说是非常清楚的。 本发明中的沉双管拔内管成孔做桩工法包括一 种沉双管拔内管成孔做 桩工法和一种沉双管拔内管完成拔桩、 埋入式桩和地下连续墙工法。 在沉双管拔内管成孔做桩工法中主要设备系统 有振动锤及夹桩器、内、 外管间隙为 5_20mm 的双筒钢管和专用打桩架或起重吊车, 其具体的工法 步骤为:

( 1)如附图 1 所示, 内管套在外管里, 用夹桩器夹住内、 外管;

(2)振动锤振动, 使土液化, 内、 外管一起下沉, 土进入内管里, 由于 内、 外管间隙小, 土进到间隙里极少, 因此可忽略不计;

(3)如附图 2 所示, 下沉到施工中桩的标高深度后停止振动, 变化夹 桩方法使夹桩器仅夹住内管, 开动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔内 管, 直到完全拔出, 由于内管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用 , 使内 管里的土在静拔内管时不会被倒出;

(4)稍移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里 的土在振动状态下不断从内管里出来, 直到全部土被倒出;

(5)沉入在土里的外管, 其里面几乎是完全没有土, 将钢筋笼放入,灌 注混凝土, 直到灌满; 也可将已排空土的内管重新放在外管里, 再将钢筋 笼放入内管, 灌注混凝土, 直到灌满; (6)用夹具夹住钢管, 开动振动锤振动, 利用振动作用使外管拔出,同 时完成了桩。

在沉双管拔内管完成拔桩、 埋入式桩和地下连续墙的工法中, 一、 拔桩具体工法步骤如下:

( 1 )将内管套入外管内, 用夹柱器夹住内、 外管, 内管内径大于旧桩外径;

( 2 ) 振动锤振动, 内、 外管一起下沉, 土和旧桩一起进入内管里;

( 3 ) 如附图 3所示, 下沉到旧桩桩底后, 变化夹桩方法使夹桩器仅夹 住内管, 开动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔内管 , 直到完全拔出。 由于内管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用 , 使内管里的土和旧桩在静 拔内管时不会被倒出;

(4)移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里 的土和旧桩在振动状态下不断从内管里出来, 直到全部被倒出, 即完成了 旧桩的拔出。 二、 埋入式桩具体工法步骤如下:

( 1 ) 将内管套入外管内, 用夹柱器夹住内、 外管;

( 2 ) 振动锤振动, 内、 外管一起下沉, 土进入内管里;

(3 ) 如附图 2 所示, 下沉到施工中桩的标高深度后停止振动, 变化 夹桩方法使夹桩器仅夹住内管, 开动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔 内管, 直到完全拔出, 由于内管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用 , 使 内管里的土在静拔内管时不会被倒出;

(4) 稍移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管 里的土在振动状态下不断从内管里出来, 直到全部土被倒出;

(5 )沉入在土里的外管, 其里面几乎是完全没有土, 在外管中灌注一些 泥浆, 将预制桩放入外管;

(6 ) 用夹具夹住外管, 开动振动锤振动, 利用振动作用使外管拔出,同 时完成了桩的植入。 三、 地下连续墙具体工法步骤如下:

(1)内管和外管呈矩形, 外管两侧设有凹凸槽的锁口, 内管套设在外管 内, 用夹柱器夹住内、 外管;

(2)振动锤振动, 内、 外管一起下沉, 土进入内管里;

(3)下沉到施工要求的标高深度后停止振动, 变化夹桩方法使夹桩器仅 夹住内管, 开动卷扬机使振动锤在无振动状态下上拔内管 , 直到完全拔出, 由于内管里的土与内管的内壁间的摩擦力作用 , 使内管里的土在静拔内管 时不会被倒出;

(4)移动桩架或吊车使内管移开外管口, 开动振动锤振动, 将内管里的 土在振动状态下不断从内管里出来, 直到全部土被倒出;

(5)重复上述步骤 1-4, 利用锁口将沉入在土里的若干个外管联接成一 排;