一种斜桩施工系统、送桩装置及水下斜桩施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种斜桩施工系统、送桩装置及水下斜桩施工方法。

背景技术：

桩基施工是桥梁建设施工的重要环节。现有技术中桩基施工通常使用钢筋混凝土、钢、木材等制成柱状桩体后，用送桩装置打入或压入地层内直至坚实土壤，或先成孔后再浇筑成混凝土柱状桩体，借此加强桩承台承载力。

传统的送桩装置为固定在桩顶上，位于桩和打桩器锤头间的一段传力钢柱。随着我国桥梁施工技术的高速发展，单工程中的桩基数量越来越多、桩基直径越来越大，还出现了斜向桩基插打、水下桩基插打等特殊工况，使得实际工程中桩基施工的送桩难度也日益增大。

传统送桩装置在实际应用中存在以下亟待解决的问题：1、由于传统送桩装置直接通过长螺杆等固定连接在桩顶上，其用于斜桩施工时，送桩装置和桩顶的连接处易受到送桩装置和打桩锤的自重作用发生断裂或倾覆，无法适应斜桩施工时的送桩施工需求；2、传统送桩装置直接连接在打桩锤上，容易受到钢桩直径的限制，难以实现大直径桩基的插打；3、拆装复杂，在多桩基施工环境下施工效率较低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能实现大直径斜桩施工的斜桩施工系统、送桩装置以及使用该装置进行水下斜桩施工的方法。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种斜桩施工系统，其用于套设在斜桩上进行桩基施工，包括：

送桩装置，包括外套筒和部分套设于所述外套筒的内套筒，所述外套筒固定在所述斜桩端面上，所述内套筒伸出所述外套筒的一端伸入所述斜桩内；

打桩锤，其套设于所述外套筒与所述内套筒相对的一端。

在上述技术方案的基础上，所述外套筒半径与所述斜桩外径相同，所述内套筒外径较所述斜桩内径小10mm-60mm。

本发明还提供了一种上述斜桩施工系统中的送桩装置，其用于连接斜桩和打桩锤以进行桩基施工，包括：

外套筒，所述外套筒内壁设有至少两个带有销孔的第一耳板；

部分套设于所述外套筒内部的内套筒，所述内套筒伸入所述外套筒的一端设有与所述第一耳板相对应的带有销孔的第二耳板，所述内套筒使用插销固定在所述外套筒内。

在上述技术方案的基础上，所述外套筒内壁上设有至少一个内吊耳，所述外套筒外壁上设有至少一个外吊耳。

在上述技术方案的基础上，所述内套筒伸出所述外套筒一端为圆台形，所述内套筒伸出所述外套筒一端内部设有一加劲板。

在上述技术方案的基础上，所述内套筒和所述外套筒间有10mm-60mm的空隙，在所述空隙中还设有至少两块填塞板。

在上述技术方案的基础上，所述内套筒外侧面上设有至少两个塞焊孔，所述塞焊孔靠近所述内套筒的两个端面，所述填塞板塞焊在所述塞焊孔内。

在上述技术方案的基础上，在所述内套筒伸出所述外套筒部分的外壁上设有至少两块限位环板。

本发明还提供一种使用上述送桩装置的水下斜桩施工方法，包括以下步骤：

S1，使用打桩锤插打斜桩至斜桩顶面露出且接近水面，移走打桩锤；

S2，安装送桩装置：将所述内套筒装入所述外套筒，使所述第一耳板与所述第二耳板对应配合，用插销连接所述内套筒和所述外套筒；

S3，吊装送桩装置并将所述内套筒伸出部分与斜桩连接，吊装打桩锤并与所述外套筒连接；

S4，继续插打斜桩至设计位置。

在上述技术方案的基础上，在所述步骤S2后还包括以下步骤：在所述内套筒(2)和所述外套筒(1)间空隙内打入填塞板(8)至塞焊孔(9)处，随后将填塞板(8)与内套筒(2)焊接成整体。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的斜桩施工系统通过内外套筒的配合设置，施工时内套筒伸入斜桩内部，外套筒再与斜桩固定连接，使送桩装置与斜桩结合重心降低、更加稳固，防止了送桩装置和打桩锤因自重作用发生断裂或倾覆，克服了传统打桩设备的局限性，拓宽了打桩设备的使用范围。

(2)本发明的送桩装置中设置了内外限位板件，在内外径存在差异时填补差异并避免送桩装置、斜桩、打桩锤间发生相对移动，使得送桩装置外径不受到桩基和打桩锤直径的限制，

(3)本发明的送桩装置中设置了内外限位板件，同时实现了送桩装置各部件的精确定位，便于装置施工时的精确吊装，提高了施工精度，保证了桩基施工质量。

(4)本发明的送桩装置中内外套筒采用了装配式结构，使用销耳连接，其结构简单稳固，在保证了结构整体性的同时拆装便捷、倒用方便，降低了施工成本，保证了施工效率。

附图说明

图1为本发明实施例中送桩装置的结构示意图；

图2是图1的A-A截面剖视图；

图3是图1的A’-A’截面剖视图；

图4是图1的B-B截面剖视图；

图5是图1的C-C截面剖视图；

图6是图1的D-D截面剖视图；

图7是本发明实施例送桩装置中外套筒的结构示意图；

图8是本发明实施例送桩装置中内套筒的结构示意图；

图9是本发明实施例中送桩装置进行斜桩水中插打施工主视图。

图中：1-外套筒，2-内套筒，3-第一耳板，4-第二耳板，5-内吊耳，6-外吊耳，7-加劲板，8-填塞板，9-塞焊孔，10-限位环板，11-加劲板，12-斜桩，13-打桩锤，14-送桩装置。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图9所示，本发明实施例提供一种斜桩施工系统，其用于套设在斜桩12上进行桩基施工，包括：

送桩装置14，包括外套筒1和部分套设于外套筒1的内套筒2，外套筒1固定在斜桩12端面上，内套筒2伸出外套筒1的一端伸入斜桩12内；

打桩锤13，其套设于外套筒1与内套筒2相对的一端。

可将斜桩施工系统中外套筒1半径设置为和斜桩12的外径相同，将内套筒2的外径设置为较斜桩12内径小10mm-60mm，便于送桩装置14与斜桩12的套设，同时保持整个斜桩施工系统的稳定性。

参见图1所示，本发明实施例还提供了一种送桩装置14，其用于连接斜桩12和打桩锤13以进行桩基施工，包括：

外套筒1，外套筒1内壁设有至少两个带有销孔的第一耳板3；

部分套设于外套筒1内部的内套筒2，内套筒2伸入外套筒1的一端设有与第一耳板3相对应的带有销孔的第二耳板4，内套筒2使用插销固定在外套筒1内。

可在外套筒1内壁上设置至少一个内吊耳5，在外套筒1外壁上设置至少一个外吊耳6，便于装置施工时的吊装，提高了施工便捷度。

可将第一耳板3设置为四组，均匀设置在外套筒1内壁同一径向截面内，便于第一耳板3和第二耳板4的连接和拆解操作，同时使内套筒2和外套筒1的固定受力均匀，在打桩作业时传力更加稳定均匀。

可将内套筒2伸出外套筒1一端制成圆台形，并在内套筒2伸出外套筒1一端内部设置一加劲板11。加劲板11的设置可增加内套筒2的结构强度，避免其在受到打桩撞击力时发生形变，影响传力效果和后续拆卸。

可在内套筒2和外套筒1间留有10mm-60mm的空隙，在内套筒2和外套筒1间空隙中设置至少两块填塞板8。内外套筒间的空隙设置可方便二者的组装拆卸，在内套筒2和外套筒1间空隙中设置填塞板8可实现施工时内外套筒间的限位，使送桩装置14结构更加稳固。

可在内套筒2外侧面靠近内套筒2的两个端面的位置，设置至少两个塞焊孔9，将填塞板8塞焊在塞焊孔9内。这种设置一方面便于加工实施和拆卸，另一方面可使得填塞板8和内套筒2形成一个整体，加强了送桩装置14的结构强度和传力性能。

可在内套筒2伸出外套筒1部分的外壁上设置至少两块限位环板10。限位环板10在送桩装置14工作时位于送桩装置14和斜桩12的接触面上，一方面可保证送桩装置14和斜桩12不断受到打桩锤13击打时，送桩装置14和斜桩12能保持均匀接触，使送桩装置14向斜桩12的传力稳定可靠，另一方面实现了送桩装置14各部件的精确定位，便于送桩装置14的精确吊装，提高了施工精度，保证了桩基施工质量。

使用本发明实施例的送桩装置14的水下斜桩施工方法，包括以下步骤：

S1，使用打桩锤13插打斜桩12至斜桩12顶面露出且接近水面，移走打桩锤13；

S2，安装送桩装置14：将内套筒2装入外套筒1，使第一耳板3与第二耳板4对应配合，用插销连接所述内套筒和所述外套筒；

S3，吊装送桩装置14并将内套筒2伸出部分与斜桩12连接，吊装打桩锤13并与外套筒1连接；

S4，继续插打斜桩至设计位置；

在步骤S2完成后还可实施以下步骤：在内套筒2和外套筒1间空隙内打入填塞板8至塞焊孔9处，随后将填塞板8与内套筒2焊接成整体。

在步骤S4完成后还可实施以下步骤：依次吊离打桩锤13并拆除送桩装置14。拆除的送桩装置14可用相同方式应用到下一根斜桩12的插打施工中，提升了装置的使用效益，降低了施工成本。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。