【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基坑支护施工设备及施工方法，更具体地说，涉及一种自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备及施工方法。
技术介绍
1、随着城市化进程的加快，地下空间的开发利用变得日益重要。在地下工程的建设中，基坑支护结构是保障施工安全和工程质量的关键。传统的基坑支护方法，如混凝土支撑、钢板桩等，虽然在一定程度上能够满足支护需求，但存在一定局限性，如施工效率低、成本高、环境影响大、适应性差等问题。
2、为了克服这些不足，行业内一直在探索新型的基坑支护技术。螺纹扩大体钢桩作为一种新型的支护结构，因其承载力高、施工速度快、适应性强等优点，逐渐受到重视。螺纹扩大体钢桩通过在土层中旋拧安装，利用其螺纹扩大体与土体的相互作用，增强土体的摩擦力和抗剪强度，从而提高整体的稳定性。
3、尽管螺纹扩大体钢桩技术具有明显优势，但在实际施工过程中，仍面临着一些挑战和问题。例如，现有技术中的螺纹扩大体钢桩施工设备往往结构复杂、操作不便、施工角度受限，且在一些特殊地质条件下的适应性不强。此外，现有设备的组装和拆卸过程费时费力，不利于提高施工效率。
技术实现思路
1、1.专利技术要解决的技术问题
2、本专利技术的目的在于克服现有螺纹扩大体钢桩支护施工存在的上述不足，提供一种自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备及施工方法，采用本专利技术的技术方案，能够实现螺纹扩大体钢桩自由角度的旋拧施工，并且将旋拧和抱压动作复合在一起，提高了桩体的稳定性和承载力，尤其适用于坚硬地层的穿透，能够适应
3、2.技术方案
4、为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
5、本专利技术的一种自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，包括静压旋拧主机、角度调节器和固定地锚，其中，
6、所述角度调节器包括固定座和转动安装在固定座上能够调节倾斜夹角的转动座，所述静压旋拧主机可拆卸地固定安装在转动座上，所述固定座和转动座上均设有钢桩过孔，所述固定地锚固定安装在固定座的下方，用于克服静压旋拧产生的反作用力；
7、所述静压旋拧主机包括静压升降机构、主抱紧旋拧机构和副抱紧机构，所述静压升降机构包括底板、升降板和静压油缸，所述底板可拆卸地固定安装在转动座上，所述升降板位于底板的上方，所述静压油缸设于底板和升降板之间，所述主抱紧旋拧机构安装在升降板上，用于抱紧并驱动螺纹扩大体钢桩的工作钻杆旋拧运动，所述副抱紧机构安装在底板上，用于辅助抱紧螺纹扩大体钢桩的工作钻杆；所述静压升降机构、主抱紧旋拧机构和副抱紧机构在施工时具有以下配合关系：
8、所述主抱紧旋拧机构抱紧螺纹扩大体钢桩的工作钻杆时，所述副抱紧机构松开螺纹扩大体钢桩的工作钻杆，并在主抱紧旋拧机构驱动工作钻杆旋拧运动的同时，所述静压升降机构带动主抱紧旋拧机构一起下压，实现对螺纹扩大体钢桩的边旋拧边静压施工；
9、在所述静压升降机构移动至行程下限位置时，所述副抱紧机构抱紧工作钻杆，所述主抱紧旋拧机构松开工作钻杆，同时静压升降机构带动主抱紧旋拧机构向上复位。
10、更进一步地，所述固定座和转动座通过转轴相铰接，所述固定座和转动座之间还铰接安装有用于调整转动座的倾斜夹角的角度调节油缸，所述固定座上还设有若干用于连接固定地锚的锚杆连接耳板。
11、更进一步地，所述主抱紧旋拧机构包括主抱压板、主升降油缸、若干主抱爪组件、主抱爪保持环、主楔紧环和旋拧液压马达，所述主抱压板位于升降板的上方，所述主升降油缸设于升降板与主抱压板之间，所述主抱爪保持环转动并轴向限位地安装在主抱压板上，若干所述主抱爪组件周向分布设置在主抱爪保持环的内侧，所述主楔紧环转动并轴向限位地安装在升降板上，所述主楔紧环的内侧设有第一锥面，所述主抱爪组件具有与第一锥面配合的主抱压块，所述主抱压块通过主升降油缸的伸缩运动改变与第一锥面的配合位置实现对工作钻杆的抱紧或松开；所述旋拧液压马达安装在升降板上，且旋拧液压马达通过齿轮传动机构与主楔紧环传动配合，用于驱动主楔紧环旋拧运动。
12、更进一步地，所述主抱爪组件包括主安装块、主连接块和主抱压块，所述主安装块固定安装在主抱爪保持环的内侧，所述主抱压块的上端通过主连接块与主安装块相铰接；所述主楔紧环通过轴承组或高承载回转支承安装在升降板上，所述主楔紧环的外周设有第一外齿圈，所述旋拧液压马达的输出端设有传动齿轮，所述传动齿轮与第一外齿圈相啮合。
13、更进一步地，所述副抱紧机构包括副抱压板、副升降油缸、若干副抱爪组件、副抱爪保持环和副楔紧环，所述副抱压板位于底板的上方，所述副升降油缸设于底板与副抱压板之间，所述副抱爪保持环固定在副抱压板上，若干所述副抱爪组件周向分布设置在副抱爪保持环的内侧，所述副楔紧环固定在底板上，所述副楔紧环的内侧设有第二锥面，所述副抱爪组件具有与第二锥面配合的副抱压块，所述副抱压块通过副升降油缸的伸缩运动改变与第二锥面的配合位置实现对工作钻杆的抱紧或松开。
14、更进一步地，所述主抱紧旋拧机构包括主抱压板、主升降油缸、旋转环、主抱压推块、主密封环和旋拧液压马达，所述主抱压板位于升降板的上方，所述主升降油缸设于升降板与主抱压板之间，所述旋转环转动并轴向限位地安装在主抱压板上，所述旋转环上设有一圈液压油腔，所述旋转环的外侧设有用于密封液压油腔的主密封环，所述旋转环的内侧壁上分布有若干与液压油腔相通的活塞腔，各个所述活塞腔内均设有主抱压推块，所述主密封环的外侧还设有连通液压油腔的油管，各个所述主抱压推块通过液压油腔内的油压控制实现沿旋转环的径向伸缩运动；所述旋拧液压马达安装在主抱压板上，且旋拧液压马达通过齿轮传动机构与旋转环传动配合，用于驱动旋转环旋拧运动。
15、更进一步地，所述副抱紧机构包括副抱压板、副密封环、副液压推块保持环和副抱压推块，所述副抱压板位于底板的上方，所述副升降油缸设于底板与副抱压板之间，所述副密封环固定在副抱压板上，所述副液压推块保持环设于副密封环的内侧，所述副液压推块保持环上设有一圈由副密封环密封的液压油腔，所述副液压推块保持环的内侧壁上分布有若干与液压油腔相通的活塞腔，各个所述活塞腔内均设有副抱压推块，所述副密封环的外侧还设有连通液压油腔的液压油管，各个所述副抱压推块通过液压油腔内的油压控制实现沿副液压推块保持环的径向伸缩运动。
16、更进一步地，还包括地锚液压马达、传动箱和扶正器，所述传动箱可拆卸地安装在升降板或主抱压板的侧壁上，所述地锚液压马达安装在传动箱上，并与传动箱的输入轴传动连接，所述扶正器可拆卸地安装在底板上，并位于传动箱的正下方；在所述固定地锚施工时，所述固定地锚及固定地锚的加长节与传动箱的输出轴连接，且所述固定地锚及固定地锚的加长节穿过扶正器。
17、本专利技术的一种自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工方法，包括上述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，具体施工方法如下：
18、s1、地锚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：包括静压旋拧主机(1)、角度调节器(2)和固定地锚(3)，其中，
2.根据权利要求1所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述固定座(2-1)和转动座(2-2)通过转轴(2-4)相铰接，所述固定座(2-1)和转动座(2-2)之间还铰接安装有用于调整转动座(2-2)的倾斜夹角的角度调节油缸(2-3)，所述固定座(2-1)上还设有若干用于连接固定地锚(3)的锚杆连接耳板(2-5)。
3.根据权利要求1所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述主抱紧旋拧机构(12)包括主抱压板(12-1)、主升降油缸(12-2)、若干主抱爪组件、主抱爪保持环(12-3)、主楔紧环(12-7)和旋拧液压马达(12-8)，所述主抱压板(12-1)位于升降板(11-2)的上方，所述主升降油缸(12-2)设于升降板(11-2)与主抱压板(12-1)之间，所述主抱爪保持环(12-3)转动并轴向限位地安装在主抱压板(12-1)上，若干所述主抱爪组件周向分布设置在主抱爪保持环(12-3)的内侧，所述
4.根据权利要求3所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述主抱爪组件包括主安装块(12-4)、主连接块(12-5)和主抱压块(12-6)，所述主安装块(12-4)固定安装在主抱爪保持环(12-3)的内侧，所述主抱压块(12-6)的上端通过主连接块(12-5)与主安装块(12-4)相铰接；所述主楔紧环(12-7)通过轴承组(12-10)或高承载回转支承安装在升降板(11-2)上，所述主楔紧环(12-7)的外周设有第一外齿圈(12-7b)，所述旋拧液压马达(12-8)的输出端设有传动齿轮(12-9)，所述传动齿轮(12-9)与第一外齿圈(12-7b)相啮合。
5.根据权利要求3所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述副抱紧机构(13)包括副抱压板(13-1)、副升降油缸(13-2)、若干副抱爪组件、副抱爪保持环(13-3)和副楔紧环(13-7)，所述副抱压板(13-1)位于底板(11-1)的上方，所述副升降油缸(13-2)设于底板(11-1)与副抱压板(13-1)之间，所述副抱爪保持环(13-3)固定在副抱压板(13-1)上，若干所述副抱爪组件周向分布设置在副抱爪保持环(13-3)的内侧，所述副楔紧环(13-7)固定在底板(11-1)上，所述副楔紧环(13-7)的内侧设有第二锥面(13-7a)，所述副抱爪组件具有与第二锥面(13-7a)配合的副抱压块(13-6)，所述副抱压块(13-6)通过副升降油缸(13-2)的伸缩运动改变与第二锥面(13-7a)的配合位置实现对工作钻杆(5)的抱紧或松开。
6.根据权利要求1所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述主抱紧旋拧机构(12)包括主抱压板(12-1)、主升降油缸(12-2)、旋转环(12-11)、主抱压推块(12-12)、主密封环(12-13)和旋拧液压马达(12-8)，所述主抱压板(12-1)位于升降板(11-2)的上方，所述主升降油缸(12-2)设于升降板(11-2)与主抱压板(12-1)之间，所述旋转环(12-11)转动并轴向限位地安装在主抱压板(12-1)上，所述旋转环(12-11)上设有一圈液压油腔，所述旋转环(12-11)的外侧设有用于密封液压油腔的主密封环(12-13)，所述旋转环(12-11)的内侧壁上分布有若干与液压油腔相通的活塞腔，各个所述活塞腔内均设有主抱压推块(12-12)，所述主密封环(12-13)的外侧还设有连通液压油腔的油管(12-15)，各个所述主抱压推块(12-12)通过液压油腔内的油压控制实现沿旋转环(12-11)的径向伸缩运动；所述旋拧液压马达(12-8)安装在主抱压板(12-1)上，且旋拧液压马达(12-8)通过齿轮传动机构与旋转环(12-11)传动配合，用于驱动旋转环(12-11)旋拧运动。
7.根据权利要求6所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述副...
【技术特征摘要】
1.一种自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：包括静压旋拧主机(1)、角度调节器(2)和固定地锚(3)，其中，
2.根据权利要求1所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述固定座(2-1)和转动座(2-2)通过转轴(2-4)相铰接，所述固定座(2-1)和转动座(2-2)之间还铰接安装有用于调整转动座(2-2)的倾斜夹角的角度调节油缸(2-3)，所述固定座(2-1)上还设有若干用于连接固定地锚(3)的锚杆连接耳板(2-5)。
3.根据权利要求1所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述主抱紧旋拧机构(12)包括主抱压板(12-1)、主升降油缸(12-2)、若干主抱爪组件、主抱爪保持环(12-3)、主楔紧环(12-7)和旋拧液压马达(12-8)，所述主抱压板(12-1)位于升降板(11-2)的上方，所述主升降油缸(12-2)设于升降板(11-2)与主抱压板(12-1)之间，所述主抱爪保持环(12-3)转动并轴向限位地安装在主抱压板(12-1)上，若干所述主抱爪组件周向分布设置在主抱爪保持环(12-3)的内侧，所述主楔紧环(12-7)转动并轴向限位地安装在升降板(11-2)上，所述主楔紧环(12-7)的内侧设有第一锥面(12-7a)，所述主抱爪组件具有与第一锥面(12-7a)配合的主抱压块(12-6)，所述主抱压块(12-6)通过主升降油缸(12-2)的伸缩运动改变与第一锥面(12-7a)的配合位置实现对工作钻杆(5)的抱紧或松开；所述旋拧液压马达(12-8)安装在升降板(11-2)上，且旋拧液压马达(12-8)通过齿轮传动机构与主楔紧环(12-7)传动配合，用于驱动主楔紧环(12-7)旋拧运动。
4.根据权利要求3所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述主抱爪组件包括主安装块(12-4)、主连接块(12-5)和主抱压块(12-6)，所述主安装块(12-4)固定安装在主抱爪保持环(12-3)的内侧，所述主抱压块(12-6)的上端通过主连接块(12-5)与主安装块(12-4)相铰接；所述主楔紧环(12-7)通过轴承组(12-10)或高承载回转支承安装在升降板(11-2)上，所述主楔紧环(12-7)的外周设有第一外齿圈(12-7b)，所述旋拧液压马达(12-8)的输出端设有传动齿轮(12-9)，所述传动齿轮(12-9)与第一外齿圈(12-7b)相啮合。
5.根据权利要求3所述的自由角度组装式螺纹扩大体钢桩施工设备，其特征在于：所述副抱紧机构(13)包括副抱压板(13-1)、副升降油缸(13-2)、若干副抱爪组件、副抱爪保持环(13-3)和副楔紧环(13-7)，所述副抱压板(13-1)位于底板(11-1)的上方，所述副升降油缸(13-2)设于底板(11-1)与副抱压板(13-1)之间，所述副抱爪保持环(13-3)固定在副抱压板(13-1)上，若干所述副抱爪组件周向分布设置在副抱爪保持环(13-3)的内侧，所述副楔紧环(13-7)固定在底板(11-1)上，所述副楔紧环(13-7)的内侧设有第二锥面(13-7a)，所述副抱爪组件具有与第二锥面(13-7a)配合的副抱压块(13-6)，所述副抱压块(13-6)通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏鹏，高强，吴斌华，刘蔚蔚，孙轲，王立东，曹青业，陈欢，孙磊，胡子睿，刘千成，黎寒冰，全程，周新，周聪，张磊，杨晨，林思彤，沈亚萍，
申请(专利权)人：江苏建院营造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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