专利名称：静力拉压式插板机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用于向超软地基中插入塑料排水板带的设备，特别是涉及一种利用静力拉压插入板带的静力拉压式插板机。
塑料排水板带(简称板带)是一种由塑料芯板和滤膜构成的竖向排水体，在软土地基的加固处理施工中有着广泛的应用。为了实现竖向的集水和排水，必须将板带插入软土地基的底部；由于板带本身质地较软且插入深度较大，因此通常将板带置入套管中并利用专门的插板机械将套管连同板带一起插入软土地基中。
现有技术中的插板机有多种型式并分别适用于各种不同的地基条件和作业环境，最常用的插板机是在硬地上行进作业的门架式插板机、在软地上行进作业的步履式插板机和在水中行进作业的船式插板机。船式插板机有吃水深度的要求，它只能在一定水深的水面作业；而门架式插板机和步履式插板机对地基的承载能力都有一定的要求，它只能在硬地基或半硬地基上作业。显然，上述几种型式的插板机的适用范围都各有其局限性，尤其是无法直接适用于含水量接近100％的超软地基。对于吹填造陆泥地等超软地基来说，目前尚无特别适用的插板机械，唯一的办法是使吹填泥场经过长达1至2年的排水、疏干、晾晒使之具有一定承载能力后，再利用现有的插板机械进行插板作业。显然，这必将大大延缓施工时间。
就插板方式而言，上述各种插板机械广泛采用振动插板，即利用振动头的激振力克服土层对套管的阻力来完成插板。这种振动插板机械的突出缺陷是，激振力的偏心力矩很容易使插板机身倾斜甚至倾覆，在超软地基上作业更是如此。
本实用新型的目的即在于提供一种静力拉压式插板机。使之可直接在超软地基上行进作业，同时可避免机身在插板作业时发生倾斜或倾覆。
为了实现上述目的，本实用新型利用底盘和安装在底盘上的门架、套管以及套管扦插机构、套管提升机构和底盘行走机构组成一种静力拉压式插板机。底盘的底部设有至少两排互相平行的弧形槽，各弧形槽中均设有支撑钢管并通过支撑纲管架设于超软地基表面的枕木上，支撑钢管可在枕木上滚动或相对于弧形槽轴向滑劝并借此实现底盘及整机在泥场中的行走移动；门架垂直安装固定在底盘的中央，门架内垂直设有与套管头互相配合的导向柱，套管通过套管头和导向柱垂直安装在门架的中央，套管头可沿导向柱上下滑动，板带由套管头下方的板带进口进入套管中；套管扦插机构通过静力拉压将套管插入地基时，套管中的板带随套管一道插入地基，套管提升机构将套管提升出地基时，板带则滞留在地基中；底盘行走机构是由卷扬机、定滑轮和钢丝绳构成的自牵引行走机构。
如此构成的静力拉压式插板机，利用底盘底部的弧形槽和支撑钢管并配合自牵引行走机构，可直接在超软地基上移动作业；静力拉压式套管扦插机构不存在偏心力矩，因而可避免机身的倾斜或倾覆现象的发生。
以下结合具体实施例对本实用新型静力拉压式插板机的技术特征作进一步的详细说明。
图1、图2和图3分别为本实用新型静力拉压式插板机的正视图、侧视图和俯视图。
图4为底盘行走机构的示意图；图5和图6分别为套管扦插机构和套管提升机构的正视图和侧视图；图7和图8分别为套管头的侧视图和俯视图；图9和
图10分别为套管的正视图和侧视图；
图11为套管被提出泥面的示意图。
参考
图1和图2所示，本实用新型静力拉压式插板机主要由底盘1和安装在底盘1的门架、套管以及套管扦插机构、套管提升机构和底盘行走机构组成。
参考
图1-4所示，底盘1为长方形，其底都至少设有两排互相平行的弧形槽2，各弧形槽2中均设有支撑钢管3并通过支撑钢管3架设在超软地基表面的枕木4上，支撑钢管3可在枕木4上前后滚动或相对于弧形槽2轴向滑动。为了利用撬棍扳动支撑钢管3，可在支撑钢管3的两端开设可插入撬棍的撬孔5。为了增加超软地基的承载力，可在超软地基表面铺设土工布和竹笆并将枕木4置于竹笆之上，以使其接地比压控制在20-30Kpa／cm2的范围。
参考
图1-3所示，门架6为门形框架，框架内垂直设有与套管头互相配合的导向柱9，门架两侧底端和导向柱底端通过双铰接销轴7与底盘1相连，门架上部和顶都则通过拉索8与底盘1的四角相连。必要时(如拆卸运输时)，可拔出双铰接销轴7中的一根而使门架6和导向柱9可以另一销轴为轴而放倒。
参考
图1、5和图7-11所示，套管10为圆管，其顶部设有套管头11并通过套管头11和导向柱9垂直安装于门架6的中央，套管头11可沿导向柱9上下滑动。套管头11下方的套管壁上设有板带进口12并安装有板带插深传感器13，盘卷在底盘上的板带14即经过板带插深传感器13后由板带进口12进人套管10。套管10的底端为楔形并设有用于叠压板带14的压柱15。
参考图5、6所示，套管扦插机构是由扦插卷扬机16、第一定滑轮17、第二定滑轮18、第三定滑轮19、第四定滑轮20、第五定滑轮21和扦插钢丝绳22构成的静力拉压扦插机构。扦插卷扬机16安装在底盘1上；第一定滑轮17和第四定滑轮20分别安装在套管头11的底部两侧，第二定滑轮18安装在第一定滑轮17正下方的底盘1上，第三定滑轮19和第五定滑轮21安装在第四定滑轮20正下方的底盘1上；扦插钢丝绳22的首端固定于第一定滑轮17下方的底盘1上，其末端依次绕过第一定滑轮17，第二定滑轮18、第三定滑轮19、第四定滑轮20和第五定滑轮21后通过离合器固定在扦插卷扬机16上。当扦插卷扬机16卷拉扦插钢丝绳22时，扦插钢丝绳22将对套管头11平行施加静拉力而将套管10压入地基中。由于平行施力并不存在偏心力矩，插板时不会发生机身倾斜或倾覆。
参考图5、6所示，套管提升机构可由提升卷扬机23、第六定滑轮24、第七定滑轮25和提升钢丝绳26构成。提升卷扬机23安装在底盘1上；第六定滑轮24安装在套管头11顶部的中央，第七定滑轮25安装在门架6顶梁的下方；提升钢丝绳26的首端固定于门架6顶梁上，其末端依次绕过第六定滑轮24和第七定滑轮25后通过离合器固定在提升卷扬机23上。当提升卷扬机23卷拉提升钢丝绳22时，提升钢丝绳22同样将对套管头11平行施加静拉力而将套管10提升出地基。
参考图4所示，底盘行走机构是由行走卷扬机27、第八定滑轮28、第九定滑轮29、第十定滑轮30、第十一定滑轮31、第十二定滑轮32、第十三定位滑轮33、第十四定滑轮34、第十五定滑轮35以及左行走钢丝绳36和右行走钢丝37构成的自牵引行走机构。行走卷扬机27安装在底盘1的前部；第八定滑轮28和第九定位滑轮29分别安装在底盘1左侧的前部和后部，第十定滑轮30和第十一定滑轮31分别安装在后支撑钢管3′的左端和中部；左行走钢丝绳36的首端固定于前支撑钢管3″的左端，其末端依次绕过第八定滑轮28、第九定滑轮29、第十定滑轮30和第十一定滑轮31后通过离合器固定在行走卷扬机27上；第十二定滑轮32和第十三定滑轮33分别安装在底盘1右侧的前部和后部，第十四定滑轮34和第十五定滑轮35分别安装在后支撑钢管3的右端和中部；右行走钢丝绳37的首端固定于前支撑钢管3″的右端，其末端依次绕过第十二定滑轮32、第十三定滑轮33、第十四定滑轮34和第十五定滑轮35后通过离合器固定在行走卷扬机27上。当行走卷扬机27卷拉左行走钢丝绳36而释放右钢丝绳37时，左行走钢丝36将平行牵引底盘1沿支撑钢管3′、3″向左平移；反之，当行走卷扬机27卷拉右行走钢丝绳37而释放左行走钢丝绳36时，右行走钢丝绳37将平行牵引底盘1沿支撑钢管3′、3″向右平移。
显然，只要适当地设置定滑轮和钢丝绳首端固定位置，同样可以利用卷扬机、定滑轮和钢丝绳构成一种可牵引底盘1沿枕木4前后滚动的行走机构。然而，对于本实用新型而言，使底盘1和整机沿枕木4前后滚动行进的最简捷、最有效的方法，莫过于利用插入支撑钢套3两端撬孔5中的棍橇扳动或撬动支撑钢管3，进而使底盘1和整机前后移动。
参考图9-11所示，利用本实用新型向超软地基中插入塑料排水板带的过程大致如下将盘绕在底盘1上的板带14经板带插深传感器13由板带进口12送入套管10并从套管10的楔形底端穿出；然后启动扦插卷扬机，同时将楔形底端处的板带14向上反叠并利用压柱15叠压，套管10和其中的板带14即可由套管扦插机构拉压插入地基中；当套管10插入地基达预定深度时，使扦插卷扬机停机并释放扦插钢丝绳，然后启动提升卷扬机开始提升套管10；在套管10的提升过程中，压柱15将自动松脱而使板带14滞留于地基中，同时板带插深传感器13开始工作，直至达到设计插板深度时，板带插深传感器13将指令提升卷扬机停止并释放提升钢丝绳；从套管10底端剪断板带14并使插板机前移或后移一定距离后，即可进行下一次插板。完成一行扦插作业后，利用底盘行走机构使插板机向左或向右移动一定距离，即可开始另一行扦插作业。
综上所述可知，本实用新型静力拉压式插板机结构轻巧、拆装方便，移动灵活、平稳，插板过程中不会出现机身倾斜或倾覆，除特别适用于超软地基的插板作业外，还可广泛用于一般软土地基的插板作业。
权利要求1.一种静力拉压式插板机，其特征在于由底盘和安装在底盘上的门架、套管以及套管扦插机构、套管提升机构和底盘行走机构组成；所述底盘为长方形，其底部设有至少两排互相平行的弧形槽，各弧形槽中均设有支撑钢管并通过支撑钢管架设于超软地基表面的枕木上，支撑钢管可在枕木上滚动或相对于弧形槽轴向滑动；所述门架为门形框架、垂直安装固定在底盘的中央、框架内垂直设有与套管头互相配合的导向柱；所述套管为圆管，其顶部设有套管头并通过套管头和导向柱垂直安装于门架的中央，套管头可沿导向柱上下滑动，套管头下方的套管壁上设有板带进口；所述套管扦插机构是由卷扬机、钢丝绳和定滑轮构成的静力拉压扦插机构。
2.根据权利要求1所述的静力拉压式插板机，其特征在于所述底盘支撑钢管的两端设有撬孔；所述门架两侧底端和导向柱底端通过双铰接销轴与底盘相连，门架上部和顶部通过拉索与底盘四角相连；所述套管的底端为楔形并设有可叠压板带的压柱，其板带进口处设有板带插深传感器。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的静力拉压式插板机，其特征在于所述静力拉压扦插机构由扦插卷扬机、第一、第二、第三、第四、第五定位滑轮和扦插钢丝绳构成；扦插卷扬机安装在底盘上；第一和第四定滑轮分别安装在套管头底部两侧，第二定滑轮安装在第一定滑轮正下方的底盘上，第三、第五定滑轮安装在第四定滑轮正下方的底盘上；扦插钢丝绳的首端固定于第一定滑轮下方的底盘上，其末端依次绕过第一、第二、第三、第四和第五定滑轮后通过离合器固定于扦插卷扬机上。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的静力拉压式插板机，其特征在于所述套管提升机构由提升卷扬机、第六、第七定滑轮和提升钢丝绳构成；提升卷扬机安装在底盘上；第六定滑轮安装在套管头顶部中央，第七定滑轮安装在门架顶梁的下方；提升钢丝绳的首端固定于门架顶梁上，其末端依次绕过第六、第七定滑轮后通过离合器固定于提升卷扬机上。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的静力拉压式插板机，其特征在于所述底盘行走机构是由行走卷扬机、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五定滑轮以及左行走钢丝绳和右行走钢丝绳构成的自牵引行走机构；行走卷扬机安装在底盘的前部；第八和第九定滑轮分别安装在底盘左侧的前部和后部，第十、第十一定滑轮分别安装在后支撑钢管的左端和中部；左行走钢丝绳的首端固定于前支撑钢管的左端，其末端依次绕过第八、第九、第十和第十一定滑轮通过离合器固定于行走卷扬机上；第十二、第十三定滑轮分别安装在底盘右侧的前部和后部，第十四、第十五定滑轮分别安装在后支撑钢管的右端和中部；右行走钢丝绳的首端固定于前支撑钢管的右端，其末端依次绕过第十二、第十三、第十四和第十五定滑轮后通过离合器固定于行走卷扬机上。
专利摘要静力拉压式插板机涉及一种专用于向超软地基中插入塑料排水板带的设备,由底盘和安装在底盘上的门架、套管以及套管扦插机构、套管提升机构和底盘行走机构组成,套管扦插机构为静力拉压式扦插机构。套管扦插机构通过静力拉压将套管插入地基时,由板带进口进入套管的板带随套管一道插入地基中;套管提升机构将套管提升出地基时,板带则滞留在地基中。利用撬棍可使插板机前后滚动,利用底盘行走机构则可使插板机左右平移。
文档编号E02D3/10GK2430472SQ0024387
公开日2001年5月16日 申请日期2000年7月27日 优先权日2000年7月27日
发明者曹大正, 艾庆有, 张存民, 朱书金 申请人:天津市水利科学研究所, 天津振津工程集团有限公司