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原文传递用于碎石挤扩桩施工的冲击器、高频冲击机和施工方法

专利名称：	用于碎石挤扩桩施工的冲击器、高频冲击机和施工方法
摘要：	本发明公开了一种用于碎石挤扩桩施工的冲击器，包括外冲击管和套设于所述外冲击管内并可上下移动的内冲击管，所述外冲击管的下端锥形渐缩形成内径较小的开口，且开口处的外缘形成斜锥面；所述内冲击管包括外径与所述外冲击管的内径相匹配的伸缩管、以及连设于所述伸缩管下端的冲击头部，所述冲击头部前端的弹头形头部与所述外冲击管的下端开口相匹配，以使两者可以配合形成锥形的实心冲击头。本发明还公开了包括所述冲击器的高频冲击机，以及相应的碎石挤扩桩的施工方法。本发明的冲击器及高频冲击机的冲击力大，可以一次性将冲击器形成孔道中的碎石挤扩至周边的软土中，且处理深度很深，因此施工效率可以大大提升。
专利类型：	发明专利
申请人：	上海港湾基础建设(集团)股份有限公司;上海振中建机科技有限公司
发明人：	徐望;楼晓明;蒲晓芳;曹小骥;曹荣夏
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-06T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-18T00:00:00+0800
申请号：	CN202111478861.7
公开号：	CN114197470A
代理机构：	上海华工专利事务所(普通合伙)
代理人：	缪利明
分类号：	E02D7/18;E02D3/08;E;E02;E02D;E02D7;E02D3;E02D7/18;E02D3/08
申请人地址：	201507 上海市金山区漕泾镇亭卫公路3316号1幢二层207室;
主权项：	1.一种用于碎石挤扩桩施工的冲击器，其特征在于，所述冲击器包括外冲击管和套设于所述外冲击管内并可上下移动的内冲击管，其中：所述外冲击管的下端锥形渐缩形成内径较小的开口，且开口处的外缘形成斜锥面；所述内冲击管包括外径与所述外冲击管的内径相匹配的伸缩管、以及连设于所述伸缩管下端的冲击头部，其中：所述伸缩管的内部中空，且下部的管壁上设有内撑夹具，可用于将内冲击管与外冲击管相互固定，所述伸缩管的底部还开设有转换通道，连通伸缩管的内部至下端的冲击头部的外部；所述冲击头部的外径小于所述伸缩管的外径，从而在冲击头部的外部与所述外冲击管的内壁之间形成适当的空隙，且冲击头部的前端为弹头形头部，其外径与所述外冲击管的下端开口相匹配，以使两者可以配合形成锥形的实心冲击头。 2.根据权利要求1所述的冲击器，其特征在于，所述内冲击管的伸缩管的中空内部、伸缩管底部的转换通道、冲击头部与外冲击管的内壁之间的空隙、以及外冲击管底端的开口依次连通形成碎石料的落料通道，且这些通道的大小均大于碎石料的最大粒径，以确保碎石料的落料畅通。 3.根据权利要求1所述冲击器，其特征在于，所述外冲击管下端的斜锥面与所述内冲击管的弹头形头部前端的锥形面的倾斜角度相同，锥角均为30～60°。 4.根据权利要求1所述的冲击器，其特征在于，所述伸缩管的内部加设有一级或多级伸缩管。 5.根据权利要求1或4所述的冲击器，其特征在于，所述伸缩管的长度为5～40米。 6.根据权利要求1所述的冲击器，其特征在于，所述外冲击管的外部进一步设置有护套管。 7.根据权利要求6所述的冲击器，其特征在于，所述外冲击管的外壁的近底端处向外凸起形成台阶，所述护套管的内径与外冲击管的外径相匹配，从而套设于所述外冲击管上，所述外冲击管外壁上的台阶对所述护套管形成限位。 8.根据权利要求7所述的冲击器，其特征在于，所述护套管的厚度与所述台阶的凸起高度相同，以使两者套合后外壁平整。 9.一种用于碎石挤扩桩施工的高频冲击机，其特征在于包括：权利要求1～5中任一项所述的冲击器，包括外冲击管和套设于所述外冲击管内并可上下移动的内冲击管；设置于所述冲击器上端的碎石料进料管，所述进料管的一侧设有进料口；以及安装于所述进料管上端的高频冲击锤。 10.一种用于碎石挤扩桩施工的高频冲击机，其特征在于包括：权利要求6～8中任一项所述的冲击器，包括外冲击管和套设于所述外冲击管内并可上下移动的内冲击管；设置于所述冲击器上端的碎石料进料管，所述进料管的一侧设有进料口；以及安装于所述进料管上端的高频冲击锤。 11.一种碎石挤扩桩施工方法，使用权利要求9所述的高频冲击机，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：步骤一：在内冲击管的弹头形头部位于外冲击管的开口内并与外冲击管底部的斜锥面配合形成锥形的实心冲击头的状态下，开启伸缩管的内撑夹具，使内冲击管与外冲击管固定，然后开启高频冲击锤，将冲击器振沉至设计的深度；步骤二：松开伸缩管的内撑夹具，解除内冲击管与外冲击管的固定，然后静提内冲击管，使其弹头形头部离开外冲击管的开口，使开口处于打开状态；步骤三：将碎石料通过进料管灌入冲击器内部的落料通道，直至灌入的碎石料达到设计的立方数；步骤四：开启伸缩管的内撑夹具，使内冲击管与外冲击管固定，然后开启高频冲击锤，同时起拔外冲击管和内冲击管，灌入的碎石料由外冲击管下端的开口掉入冲击器起拔留下的成孔孔道中；步骤五：松开伸缩管的内撑夹具，解除内冲击管与外冲击管的固定，然后下放内冲击管，使其弹头形头部进入外冲击管的开口内并与外冲击管底部的斜锥面配合形成锥形实心冲击头，然后重新开启内撑夹具使内冲击管与外冲击管固定；步骤六：开启高频冲击锤振沉冲击器，使冲击器向下挤扩孔道内的碎石至孔道四周的软土中，形成碎石挤扩桩；重复步骤二-步骤六，直至碎石挤扩桩的强度达到设计要求；步骤七：最后一次挤扩完成后，松开伸缩管的内撑夹具，解除内冲击管与外冲击管的固定，然后静提内冲击管，使其弹头形头部离开外冲击管的开口，使开口处于打开状态；步骤八：将碎石料通过进料管灌入冲击器内部的落料通道，直至灌入的碎石料达到设计的立方数，然后起拔内冲击管和外冲击管，使碎石料填充满起拔后留下的成孔孔道，完成碎石挤扩桩的施工。 12.一种碎石挤扩桩施工方法，使用权利要求10所述的高频冲击机，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：步骤一：在内冲击管的弹头形头部位于外冲击管的开口内并与外冲击管底部的斜锥面配合形成锥形的实心冲击头、且护套管套设于所述外冲击管的台阶上的状态下，开启伸缩管的内撑夹具，使内冲击管与外冲击管固定，然后开启高频冲击锤，将冲击器连通护套管一起振沉至与护套管相当的深度；步骤二：利用高频冲击锤单独将冲击器进一步振沉至设计深度，护套管维持不动；步骤三：松开伸缩管的内撑夹具，解除内冲击管与外冲击管的固定，然后静提内冲击管，使其弹头形头部离开外冲击管的开口，使开口处于打开状态；步骤四：将碎石料从进料管灌入，碎石料依次经护套管以及冲击器内部的落料通道，直至灌入的碎石料达到设计的立方数；步骤五：开启伸缩管的内撑夹具，使内冲击管与外冲击管固定，然后开启高频冲击锤，同时起拔外冲击管和内冲击管，灌入的碎石料由外冲击管下端的开口掉入冲击器起拔留下的孔道中；步骤六：松开伸缩管的内撑夹具，解除内冲击管与外冲击管的固定，然后下放内冲击管，使其弹头形头部进入外冲击管的开口内并与外冲击管底部的斜锥面配合形成锥形实心冲击头，然后重新开启内撑夹具使内冲击管与外冲击管固定；步骤七：开启高频冲击锤振沉冲击器，使冲击器向下挤扩孔道内的碎石至孔道四周的软土中，形成碎石挤扩桩；重复步骤三-步骤七，直至碎石挤扩桩的强度达到设计要求；步骤八：最后一次挤扩完成后，松开伸缩管的内撑夹具，解除内冲击管与外冲击管的固定，然后静提内冲击管，使其弹头形头部离开外冲击管的开口，使开口处于打开状态；步骤九：将碎石料通过进料管灌入冲击器内部的落料通道，直至灌入的碎石料达到设计的立方数，然后起拔内冲击管和外冲击管至护套管的高度，使碎石料填充满起拔后留下的成孔孔道；步骤十：再次通过进料管将碎石料灌入冲击器内部的落料通道，直至灌入的碎石料达到设计的立方数，然后同时起拔内冲击管、外冲击管以及护套管，使碎石料填充满起拔后护套管段留下的成孔孔道，完成碎石挤扩桩的施工。
所属类别：	发明专利