适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置制造方法及图纸

一种适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置，伸缩钢管与液压套管的卡槽可伸缩地连接，伸缩钢管与移动轴承连接，移动轴承内嵌中心导向杆；外长钢臂的上端与移动轴承连接，内短钢臂的下端与端部铰接支承连接，外长钢臂的中部和内短钢臂之间通过衔接移动套管相连，外长钢臂的下端与电磁固定磁力角度控制装置连接，电磁固定磁力角度控制装置与混凝土管片的内壁连接座连接，至少三片混凝土管片相互连接形成混凝土护筒。本实用新型专利技术不但可以实现下放护筒的直径精确可控、桩基完整性高、承载力满足规范要求，而且造价低、工期短、操作简单方便。操作简单方便。操作简单方便。

【技术实现步骤摘要】
适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置


[0001]本技术属于建筑施工
，涉及一种非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置，适用于桩基施工中的非填充深大溶洞处理。

技术介绍

[0002]随着城市建设的快速发展，位于岩溶地区的工程建设项目越来越多，溶洞作为一种不良地质，如果处理不当，对桩基施工安全和桩基质量会造成非常严重的影响。工程中常用的溶洞处理方法有：
[0003]1)充填法。采用片石、黏土等充填物对要处理的溶洞进行多次多层冲击回填直至充满整个溶洞，在充填物密实度达到要求后，方能继续进行钻孔施工。
[0004]2)灌注法。采用低标号混凝土或者掺适量速凝剂的水泥砂浆等胶结材料对要处理的溶洞进行多层多次灌注，直至注满整个溶洞，当混凝土或水泥砂浆等胶结材料达到所需要的强度后方可继续进行溶洞位置处的钻孔施工。
[0005]3)钢护筒跟进法。在桩机施工时，采用钢护筒分节拼装振动下沉至溶洞位置，形成桩孔的护壁，然后可继续进行下段桩孔的施工。
[0006]采用片石、黏土等充填物对溶洞进行的充填方法往往适用于较小且较浅的溶洞，且需要多次回填和反复冲击，方能达到所需要的密实度要求，施工过程复杂、工期长、费用高，充填质量难以保证，难以适应深大复杂溶洞情况，且在溶洞位置处桩基钻进时易发生桩孔漏浆现象，影响桩基承载力。用低标号的混凝土或者掺适量速凝剂的水泥砂浆等胶结材料的溶洞灌注法，要求溶洞是封闭的，无跑浆现象，对于深大溶洞的适应性差，且费用大、周期长。钢护筒跟进法难以适用于深层溶洞、垂向溶洞较多及硬岩中的溶洞，施工复杂、成本高、难度大。

技术实现思路

[0007]为了克服现有的无填充深大溶洞处理手段的适应性差、难度大、费用高、工期长、成桩质量差等不足，本技术提供的一种适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置及操作方法能够有效克服上述常规桩基溶洞处理方法的缺点。本装置能实现下放混凝土护筒的直径和位置精确可控，桩身完整性好且造价低、工期短、操作方便。
[0008]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0009]一种适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置，包括液压套管、中心导向杆、伸缩钢管、移动轴承、外长钢臂、限位板、衔接移动套管、电磁固定磁力角度控制装置、内短钢臂、端部铰接支撑、移动铰接支承和混凝土管片，所述伸缩钢管与液压套管的卡槽可伸缩地连接，所述伸缩钢管与移动轴承连接，所述移动轴承内嵌中心导向杆；外长钢臂的上端与移动轴承连接，内短钢臂的下端与端部铰接支承连接，外长钢臂的中部和内短钢臂之间通过衔接移动套管相连，所述外长钢臂的下端与电磁固定磁力角度控制装置连接，所述电磁固定磁力角度控制装置与混凝土管片的内壁连接座连接，至少三片混凝土
管片相互连接形成混凝土护筒。
[0010]进一步，所述伸缩钢管的上端与液压套管的卡槽可伸缩地连接，所述伸缩钢管的下端通过六角螺栓与移动轴承连接。
[0011]再进一步，所述移动铰接支承中的固定钢板与移动轴承通过六角螺栓连接固定，I型半圆形铰接挡板和I型铰接轴通过热焊固定在移动铰接支承上；外长钢臂的上端与I型铰接轴铰接连接，所述内短钢臂的下端与端部铰接支撑中的直角铰接挡板铰接连接，外长钢臂和内短钢臂之间通过衔接移动套管相连，衔接移动套管内嵌于外长钢臂，II型半圆形铰接挡板热焊固定于移动套管；端部铰接支撑中直角铰接挡板热焊固定于中心导向杆上和衔接板上，通过六角螺栓将衔接板与端部反力支撑板连在一起。
[0012]所述电磁固定磁力角度控制装置中II型半圆形铰接挡板和楔子热焊固定于电磁铁上，角度控制杆铰接固定于II型半圆形铰接挡板上，内短钢臂与固定板焊接成整体后，又通过六角螺栓与角度控制杆相连；液压伸缩杆焊接于楔子上，同时端部焊接一个球状体，球状体可在移动球形槽内调整角度，移动球形槽内嵌于角度控制杆。
[0013]所述移动轴承的一圈等间隔分布至少3个外长钢臂，所述端部铰接支承的一圈等间隔分布至少3个内短钢臂，所述外长钢臂的数量与内短钢臂的数量一致，例如3个、4个、5个、6个、7个或8个等，依照工程实际情况进行确定。
[0014]相邻的所述混凝土管片之间通过母扣和子扣卡槽固定。可以采用的其中一种方案为：每一片混凝土管片的一端设置母扣，另一端设置子扣，各片混凝土管片之间顺时针或逆时针相互连接，相邻混凝土管片连接处母扣和子扣配合；可以采用的另一种方案为：管片数量为2n，n为大于1的正整数时，n片混凝土管片的两端设置子扣，其他n片混凝土管片的两端设置母扣，设置子扣的混凝土管片和设置母扣的混凝土管片之间交错布置，例如n取4(参照图9的实例)；当然，也可以采用其他的方案，只要相邻混凝土管片的连接处采用母扣和子扣配合即可。
[0015]所述中心导向杆上设置限位板，用于限定移动轴承的最下方位置。
[0016]本技术的有益效果主要表现在：(1)桩身质量可靠，效果佳。一体式定位装置能实现混凝土管片精确定位，保证了混凝土管片组成的护筒内径与设计桩径一致，护筒直径和位置精确可控，避免跑浆漏浆现象。(2)适应性广。能连续穿越串珠状多层深大溶洞，该装置可实现径向伸缩，进出溶洞不受阻碍，将上层溶洞处理完成后，循环操作，可连续穿越无填充的串珠状多层深大溶洞。(3)工期短。混凝土管片提前预制，当钻机钻穿溶洞顶板后，可立即实现混凝土护筒的下放，安装到位后可继续进行钻进。(4)费用低。只需要在溶洞位置下放混凝土护筒，护筒短且质量可控，比通长护筒费用低，跑浆现象少，适应不规则的溶洞，特别是对于多层深大溶洞节省费用更多。
附图说明
[0017]图1是适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置下放状态的主视图
[0018]图2是适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置定位状态的主视图。
[0019]图3是移动轴承俯视图。
[0020]图4是移动铰接支承图，其中(a)为主视图，(b)为侧视图。
[0021]图5是衔接移动套管主视图。
[0022]图6是端部铰接支承图，其中(a)为主视图，(b)为俯视图。
[0023]图7是电磁固定磁力角度控制装置主视图。
[0024]图8是带着子扣和母扣的混凝土管片图。
[0025]图9是混凝土管片拼装过程效果图。
[0026]图10是溶洞处理后的效果图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本技术作进一步描述。
[0028]参照图1～图10，一种适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置，包括如下部分：液压套管1、中心导向杆2、伸缩钢管3、移动轴承4、外长钢臂5、限位板6、衔接移动套管7、电磁固定磁力角度控制装置8、内短钢臂9、端部铰接支承10、六角螺栓11、移动铰接支承12、固定钢板13、I型半圆形铰接挡板14、I型铰接轴15、移动套管16、衔接板17、端部反力支撑板18、电磁铁19、固定板20、移动球形槽21、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置，其特征在于，所述装置包括液压套管、中心导向杆、伸缩钢管、移动轴承、外长钢臂、限位板、衔接移动套管、电磁固定磁力角度控制装置、内短钢臂、端部铰接支撑、移动铰接支承和混凝土管片，所述伸缩钢管与液压套管的卡槽可伸缩地连接，所述伸缩钢管与移动轴承连接，所述移动轴承内嵌中心导向杆；外长钢臂的上端与移动轴承连接，内短钢臂的下端与端部铰接支承连接，外长钢臂的中部和内短钢臂之间通过衔接移动套管相连，所述外长钢臂的下端与电磁固定磁力角度控制装置连接，所述电磁固定磁力角度控制装置与混凝土管片的内壁连接座连接，至少三片混凝土管片相互连接形成混凝土护筒。2.如权利要求1所述的适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置，其特征在于，所述伸缩钢管的上端与液压套管的卡槽可伸缩地连接，所述伸缩钢管的下端通过六角螺栓与移动轴承连接。3.如权利要求1或2所述的适用于非填充深大溶洞组合式混凝土护筒的一体式定位装置，其特征在于，所述移动铰接支承中的固定钢板与移动轴承通过六角螺栓连接固定，I型半圆形铰接挡板和I型铰接轴通过热焊固定在移动铰接支承上；外长钢臂的上端与I型铰接轴铰接连接，所述内短钢臂的下端与端部铰接支撑中的直角铰接挡板铰接连接，外长钢臂和内短钢臂之...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗战友，谢况琴，邹宝平，朱剑锋，陈其志，夏建中，姜茗耀，邓永恒，刘冶平，葛政，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：新型
国别省市：