具有紧固功能的小直径快速拔桩装置及其方法与流程

1.本发明涉及拔桩技术领域，特别涉及具有紧固功能的小直径快速拔桩装置及其方法。


背景技术：

2.拔桩作业常采用相应的振动沉桩机、静力压桩机或双动汽锤，再配以桩架和索具，故也称振动沉拔桩机、静力压拔桩机，桩工施工中以振动拔桩较普遍，作业时，将振动拔桩机固装于桩头，通过弹簧吸振器和索具悬挂于吊钩下，开动拔桩机，振动器产生的振动，引起桩和土体共振，土体结构破坏，桩身与土体间摩擦力减小，同时收紧索具，将桩逐渐拔出。
3.现有的拔桩装置大多适用于直立生长的树桩，一些复杂生长环境的树根，并非直立生长，根体呈现斜向生长状态，装置与其施力方向不匹配，相较于斜向生长状态的树桩，需更大的施压作用力，且因桩体受力不均匀，易造成桩体磨损或者断裂，拔桩不彻底，且现有装置为了提升桩体夹持的紧固性，会将紧固钉打进树桩体，易大大破坏桩体的完整度，不利于后续对树桩体进行回收。
4.针对以上问题，对现有装置进行了改进，提出了具有紧固功能的小直径快速拔桩装置及其方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供具有紧固功能的小直径快速拔桩装置及其方法，解决了背景技术中现有的拔桩装置大多适用于直立生长的树桩，一些复杂生长环境的树根，并非直立生长，根体呈现斜向生长状态，装置与其施力方向不匹配，相较于斜向生长状态的树桩，需更大的施压作用力，且因桩体受力不均匀，易造成桩体磨损或者断裂，拔桩不彻底，且现有装置为了提升桩体夹持的紧固性，会将紧固钉打进树桩体，易大大破坏桩体的完整度，不利于后续对树桩体进行回收的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：具有紧固功能的小直径快速拔桩装置，包括短支杆和设置在短支杆一侧的长支杆，短支杆和长支杆的底端均设置有支撑底座，长支杆和支撑底座之间安装有转动机构，短支杆和长支杆的表面均套设有驱动环套，短支杆和长支杆之间设置有施力杆，施力杆的中端安装有紧固件，短支杆和长支杆的表面均开设有张口调节长槽，张口调节长槽的内部安装有顶压件，张口调节长槽的内壁开设有预留容纳长槽，长支杆的外表面套设有顶压环套，顶压环套设置在顶压件的上端，支撑底座包括底座垫环盘和安装在底座垫环盘上表面的延伸撑杆，延伸撑杆设置有四组，转动机构包括定位基座和开设在定位基座内部的转动球槽，转动球槽的上端设置有限位调节张口，长支杆的底端安装有转动球体，转动球体与转动球槽相连接；
7.顶压件包括设置在张口调节长槽内部的顶压外杆套和安装在顶压外杆套内部的侧齿面板，侧齿面板的一侧设置有驱动齿轮，侧齿面板与驱动齿轮啮合连接，驱动齿轮安装在驱动环套的内部，侧齿面板包括安装在顶压外杆套内侧的面板件和设置在面板件一侧的
平齿面，面板件的一侧安装有转动凸块，转动凸块的表面设置有驱动轴杆，转动凸块通过驱动轴杆与面板件相连接；
8.顶压外杆套包括顶压块和安装在顶压块下表面的对夹杆条，面板件设置在对夹杆条的内侧，对夹杆条的表面开设有限位长槽，限位长槽的内侧与驱动轴杆相连接，限位长槽的上端安装有定位半圆块，定位半圆块与转动凸块相连接，且定位半圆块和转动凸块与预留容纳长槽相连接。
9.进一步地，顶压环套包括环套体和开设在环套体内部的套槽，套槽与长支杆相匹配，套槽的内部安装有滑移块，滑移块与张口调节长槽相匹配，滑移块的上表面设置有弧形顶面。
10.进一步地，施力杆包括长杆体和设置在长杆体中央的中心定块，中心定块的中央开设有活动槽，长杆体的一端安装有定位环套，定位环套的上表面开设有转动匹配槽，转动匹配槽与张口调节长槽相对应，长杆体的一端与转动匹配槽相连接，长杆体的另一端与长支杆相连接，且长杆体的两端均与张口调节长槽相匹配，转动匹配槽的两侧均开设有安装槽，转动匹配槽的内部设置有套接轴杆，且长杆体套设在套接轴杆的表面，定位环套的下表面安装有延伸底块，延伸底块与转动匹配槽相对应，延伸底块与张口调节长槽相连接，延伸底块与顶压外杆套的顶面相连接。
11.进一步地，紧固件包括轮廓定型板和安装在轮廓定型板上表面的夹持爪，夹持爪设置有两组，轮廓定型板一端的上表面安装有推压顶件，轮廓定型板的上端安装有限位球，限位球的下表面安装有牵引绳，牵引绳的一端设置有衔接梁条，衔接梁条两端的下表面安装有定位立柱，定位立柱的外表面套设有限位环。
12.进一步地，夹持爪包括设置在轮廓定型板上表面的调节转柱和开设在调节转柱中央的转槽孔，调节转柱设置有两组，定位立柱与转槽孔相套接，且定位立柱穿过转槽孔与轮廓定型板的表面相连接，限位环设置在调节转柱的上端，调节转柱的一侧安装有驱动摆块，驱动摆块的内侧表面设置有梯形挤压面，调节转柱的另一侧安装有弧形爪。
13.进一步地，弧形爪的一端安装有第一挤压柱头，第一挤压柱头设置有两组，两组第一挤压柱头之间安装有贴合箍带，贴合箍带的一侧贴合连接有小直径树桩，两组第一挤压柱头与小直径树桩的两侧相贴合。
14.进一步地，推压顶件包括安装在轮廓定型板上表面一端的立式安装片和设置在立式安装片一侧的伸缩杆，伸缩杆的一端安装有梯形挤压块，梯形挤压块设置在两组驱动摆块之间，梯形挤压块的一侧设置有顶压杆，顶压杆的一端安装有第二挤压柱头，第二挤压柱头与贴合箍带的外侧相贴合。
15.进一步地，梯形挤压块的一侧表面开设有活动通槽，顶压杆的一端与活动通槽相连接，活动通槽的两侧均开设有容纳侧槽，容纳侧槽的内部安装有复位弹簧。
16.进一步地，顶压杆一端的两侧均安装有延伸侧块，延伸侧块与容纳侧槽相连接，且复位弹簧的一端与延伸侧块相连接。
17.本发明提出的另技术方案：提供具有紧固功能的小直径快速拔桩装置的方法，包括以下步骤：
18.s1：将短支杆和长支杆的支撑底座放置在待拔桩体的两侧，因施力杆与张口调节长槽活动连接，转动球体沿着转动球槽进行活动，长支杆以转动球体为轴心进行摆动调整；
19.s2：启动驱动齿轮，利用侧齿面板与驱动齿轮的啮合连接，向上推动侧齿面板，且侧齿面板带动顶压外杆套同时上移顶压，将短支杆的定位环套推至合适位置，将长支杆的顶压环套推至合适位置；
20.s3：将两组夹持爪的张开角度调整至最大，使贴合箍带的中端贴合小直径树桩，缩短伸缩杆，使梯形挤压块后移，两组夹持爪再次以转槽孔为轴心进行回摆，贴合箍带抱裹贴合在小直径树桩的外表面，且两组第一挤压柱头对小直径树桩的两侧进行挤压，当小直径树桩夹持至第一挤压柱头的内侧后，贴合箍带和小直径树桩挤压第二挤压柱头；
21.s4：控制长支杆的顶压件，启动驱动轴杆，使转动凸块的凸处向上顶压定位半圆块，带动顶压外杆套相对于侧齿面板向上移动，顶压块向上顶压环套体，使弧形顶面向上顶压长杆体的一端，进而紧固件带动桩体向上提拉；
22.s5：转动凸块的凸处脱离定位半圆块，再次启动驱动齿轮，向上推动侧齿面板，待转动凸块的凸处向上顶压定位半圆块，再次带动顶压外杆套向上顶压长杆体的一端，反复操作，直至桩体脱离地面，至此，完成所有实施步骤。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1.本发明提出的具有紧固功能的小直径快速拔桩装置及其方法，将短支杆和长支杆的支撑底座放置在待拔桩体的两侧，因施力杆与张口调节长槽活动连接，可根据现场实际情况，调整短支杆和长支杆之间的距离，再根据树桩体的生长方向，转动球体沿着转动球槽进行活动，长支杆以转动球体为轴心进行摆动调整，一定程度上调整长支杆与树桩体的生长方向相平行，便于调整施力方向，可避免桩体受力不均匀，进而便于装置调整长支杆适应树桩体的生长方向，节省施压作用力，启动驱动齿轮，利用侧齿面板与驱动齿轮的啮合连接，向上推动侧齿面板，且侧齿面板带动顶压外杆套同时上移顶压，将短支杆的定位环套推至合适位置，将长支杆的顶压环套推至合适位置，进而便于根据桩体的高度将长杆体调整至适宜的施力状态。
25.2.本发明提出的具有紧固功能的小直径快速拔桩装置及其方法，将两组夹持爪以转槽孔为轴心进行摆动，使其张开角度为最大，并拉直贴合箍带，使贴合箍带的中端贴合小直径树桩，缩短伸缩杆，使梯形挤压块后移，利用梯形挤压块和梯形挤压面的连接，使两组夹持爪再次以转槽孔为轴心进行回摆，贴合箍带抱裹贴合在小直径树桩的外表面，且两组第一挤压柱头对小直径树桩的两侧进行挤压，当小直径树桩夹持至第一挤压柱头的内侧后，贴合箍带和小直径树桩挤压第二挤压柱头，利用复位弹簧的弹性，使顶压杆带动第二挤压柱头进行反作用力，两组第一挤压柱头和第二挤压柱头对小直径树桩进行三点夹持，提升夹持的紧固性，且利用贴合箍带可防止桩体磨损，无需将紧固钉打进树桩体，提升桩体在拔出后的完整度，便于后续回收利用。
26.3.本发明提出的具有紧固功能的小直径快速拔桩装置及其方法，控制长支杆的顶压件，启动驱动轴杆，使转动凸块的凸处向上顶压定位半圆块，带动顶压外杆套相对于侧齿面板向上移动，顶压块向上顶压环套体，使弧形顶面向上顶压长杆体的一端，进而紧固件带动桩体向上提拉，利用限位球的限位作用，使牵引绳可顺着活动槽进行调整，随着驱动轴杆的转动，转动凸块的凸处脱离定位半圆块，与此同时，再次启动驱动齿轮，向上推动侧齿面板，待转动凸块的凸处向上顶压定位半圆块，再次带动顶压外杆套向上顶压长杆体的一端，反复操作，直至桩体脱离地面，拔桩节奏平缓，降低装置机构的磨损折旧度。
附图说明
27.图1为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置整体结构示意图；
28.图2为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置长支杆结构示意图；
29.图3为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置转动机构内部平面结构示意图；
30.图4为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置顶压件结构示意图；
31.图5为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置侧齿面板结构示意图；
32.图6为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置顶压外杆套结构示意图；
33.图7为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置张口调节长槽内部平面结构示意图；
34.图8为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置顶压环套结构示意图；
35.图9为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置施力杆结构示意图；
36.图10为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置紧固件整体结构示意图；
37.图11为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置紧固件部分结构示意图；
38.图12为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置夹持爪张开状态结构示意图；
39.图13为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置夹持爪夹持状态结构示意图；
40.图14为本发明具有紧固功能的小直径快速拔桩装置梯形挤压块内部平面结构示意图。
41.图中：1、短支杆；2、长支杆；21、转动球体；3、支撑底座；31、延伸撑杆；32、底座垫环盘；4、转动机构；41、定位基座；42、转动球槽；43、限位调节张口；5、驱动环套；6、施力杆；61、长杆体；62、中心定块；63、活动槽；64、定位环套；65、转动匹配槽；66、安装槽；67、套接轴杆；68、延伸底块；7、紧固件；71、轮廓定型板；72、夹持爪；721、调节转柱；722、转槽孔；723、驱动摆块；724、梯形挤压面；725、弧形爪；726、第一挤压柱头；727、贴合箍带；728、小直径树桩；73、推压顶件；731、立式安装片；732、伸缩杆；733、梯形挤压块；7331、活动通槽；7332、容纳侧槽；7333、复位弹簧；734、顶压杆；7341、延伸侧块；735、第二挤压柱头；74、限位球；75、牵引绳；76、衔接梁条；77、定位立柱；78、限位环；8、张口调节长槽；81、顶压件；811、顶压外杆套；8111、顶压块；8112、对夹杆条；8113、限位长槽；8114、定位半圆块；812、侧齿面板；8121、面板件；8122、平齿面；8123、转动凸块；8124、驱动轴杆；813、驱动齿轮；82、顶压环套；821、环套体；822、套槽；823、滑移块；824、弧形顶面；83、预留容纳长槽。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.为了解决根体呈现斜向生长状态，装置与其施力方向不匹配，相较于斜向生长状态的树桩，需更大的施压作用力的技术问题，如图1-8所示，提供以下优选技术方案：
44.具有紧固功能的小直径快速拔桩装置，包括短支杆1和设置在短支杆1一侧的长支杆2，短支杆1和长支杆2的底端均设置有支撑底座3，长支杆2和支撑底座3之间安装有转动
机构4，短支杆1和长支杆2的表面均套设有驱动环套5，短支杆1和长支杆2之间设置有施力杆6，施力杆6的中端安装有紧固件7，短支杆1和长支杆2的表面均开设有张口调节长槽8，张口调节长槽8的内部安装有顶压件81，张口调节长槽8的内壁开设有预留容纳长槽83，长支杆2的外表面套设有顶压环套82，顶压环套82设置在顶压件81的上端，支撑底座3包括底座垫环盘32和安装在底座垫环盘32上表面的延伸撑杆31，延伸撑杆31设置有四组，转动机构4包括定位基座41和开设在定位基座41内部的转动球槽42，转动球槽42的上端设置有限位调节张口43，长支杆2的底端安装有转动球体21，转动球体21与转动球槽42相连接。
45.顶压件81包括设置在张口调节长槽8内部的顶压外杆套811和安装在顶压外杆套811内部的侧齿面板812，侧齿面板812的一侧设置有驱动齿轮813，侧齿面板812与驱动齿轮813啮合连接，驱动齿轮813安装在驱动环套5的内部，侧齿面板812包括安装在顶压外杆套811内侧的面板件8121和设置在面板件8121一侧的平齿面8122，面板件8121的一侧安装有转动凸块8123，转动凸块8123的表面设置有驱动轴杆8124，转动凸块8123通过驱动轴杆8124与面板件8121相连接，顶压外杆套811包括顶压块8111和安装在顶压块8111下表面的对夹杆条8112，面板件8121设置在对夹杆条8112的内侧，对夹杆条8112的表面开设有限位长槽8113，限位长槽8113的内侧与驱动轴杆8124相连接，限位长槽8113的上端安装有定位半圆块8114，定位半圆块8114与转动凸块8123相连接，且定位半圆块8114和转动凸块8123与预留容纳长槽83相连接。
46.具体的，将短支杆1和长支杆2的支撑底座3放置在待拔桩体的两侧，因施力杆6与张口调节长槽8活动连接，可根据现场实际情况，调整短支杆1和长支杆2之间的距离，再根据树桩体的生长方向，转动球体21沿着转动球槽42进行活动，长支杆2以转动球体21为轴心进行摆动调整，一定程度上调整长支杆2与树桩体的生长方向相平行，便于调整施力方向，可避免桩体受力不均匀，进而便于装置调整长支杆2适应树桩体的生长方向，节省施压作用力，启动驱动齿轮813，利用侧齿面板812与驱动齿轮813的啮合连接，向上推动侧齿面板812，且侧齿面板812带动顶压外杆套811同时上移顶压，将短支杆1的定位环套64推至合适位置，将长支杆2的顶压环套82推至合适位置，进而便于根据桩体的高度将长杆体61调整至适宜的施力状态。
47.为了解决现有装置为了提升桩体夹持的紧固性，会将紧固钉打进树桩体，易大大破坏桩体的完整度，不利于后续对树桩体进行回收的技术问题，如图9-14所示，提供以下优选技术方案：
48.顶压环套82包括环套体821和开设在环套体821内部的套槽822，套槽822与长支杆2相匹配，套槽822的内部安装有滑移块823，滑移块823与张口调节长槽8相匹配，滑移块823的上表面设置有弧形顶面824，施力杆6包括长杆体61和设置在长杆体61中央的中心定块62，中心定块62的中央开设有活动槽63，长杆体61的一端安装有定位环套64，定位环套64的上表面开设有转动匹配槽65，转动匹配槽65与张口调节长槽8相对应，长杆体61的一端与转动匹配槽65相连接，长杆体61的另一端与长支杆2相连接，且长杆体61的两端均与张口调节长槽8相匹配，转动匹配槽65的两侧均开设有安装槽66，转动匹配槽65的内部设置有套接轴杆67，且长杆体61套设在套接轴杆67的表面，定位环套64的下表面安装有延伸底块68，延伸底块68与转动匹配槽65相对应，延伸底块68与张口调节长槽8相连接，延伸底块68与顶压外杆套811的顶面相连接，紧固件7包括轮廓定型板71和安装在轮廓定型板71上表面的夹持爪
72，夹持爪72设置有两组，轮廓定型板71一端的上表面安装有推压顶件73，轮廓定型板71的上端安装有限位球74，限位球74的下表面安装有牵引绳75，牵引绳75的一端设置有衔接梁条76，衔接梁条76两端的下表面安装有定位立柱77，定位立柱77的外表面套设有限位环78。
49.具体的，将两组夹持爪72以转槽孔722为轴心进行摆动，使其张开角度为最大，并拉直贴合箍带727，使贴合箍带727的中端贴合小直径树桩728，缩短伸缩杆732，使梯形挤压块733后移，利用梯形挤压块733和梯形挤压面724的连接，使两组夹持爪72再次以转槽孔722为轴心进行回摆，贴合箍带727抱裹贴合在小直径树桩728的外表面，且两组第一挤压柱头726对小直径树桩728的两侧进行挤压，当小直径树桩728夹持至第一挤压柱头726的内侧后，贴合箍带727和小直径树桩728挤压第二挤压柱头735，利用复位弹簧7333的弹性，使顶压杆734带动第二挤压柱头735进行反作用力，两组第一挤压柱头726和第二挤压柱头735对小直径树桩728进行三点夹持，提升夹持的紧固性，且利用贴合箍带727可防止桩体磨损，无需将紧固钉打进树桩体，提升桩体在拔出后的完整度，便于后续回收利用。
50.为了更好地解决装置长期操作易造成磨损折旧的技术问题，如图4-10所示，提供以下优选技术方案：
51.夹持爪72包括设置在轮廓定型板71上表面的调节转柱721和开设在调节转柱721中央的转槽孔722，调节转柱721设置有两组，定位立柱77与转槽孔722相套接，且定位立柱77穿过转槽孔722与轮廓定型板71的表面相连接，限位环78设置在调节转柱721的上端，调节转柱721的一侧安装有驱动摆块723，驱动摆块723的内侧表面设置有梯形挤压面724，调节转柱721的另一侧安装有弧形爪725，弧形爪725的一端安装有第一挤压柱头726，第一挤压柱头726设置有两组，两组第一挤压柱头726之间安装有贴合箍带727，贴合箍带727的一侧贴合连接有小直径树桩728，两组第一挤压柱头726与小直径树桩728的两侧相贴合，推压顶件73包括安装在轮廓定型板71上表面一端的立式安装片731和设置在立式安装片731一侧的伸缩杆732，伸缩杆732的一端安装有梯形挤压块733，梯形挤压块733设置在两组驱动摆块723之间，梯形挤压块733的一侧设置有顶压杆734，顶压杆734的一端安装有第二挤压柱头735，第二挤压柱头735与贴合箍带727的外侧相贴合，梯形挤压块733的一侧表面开设有活动通槽7331，顶压杆734的一端与活动通槽7331相连接，活动通槽7331的两侧均开设有容纳侧槽7332，容纳侧槽7332的内部安装有复位弹簧7333，顶压杆734一端的两侧均安装有延伸侧块7341，延伸侧块7341与容纳侧槽7332相连接，且复位弹簧7333的一端与延伸侧块7341相连接。
52.具体的，控制长支杆2的顶压件81，启动驱动轴杆8124，使转动凸块8123的凸处向上顶压定位半圆块8114，带动顶压外杆套811相对于侧齿面板812向上移动，顶压块8111向上顶压环套体821，使弧形顶面824向上顶压长杆体61的一端，进而紧固件7带动桩体向上提拉，利用限位球74的限位作用，使牵引绳75可顺着活动槽63进行调整，随着驱动轴杆8124的转动，转动凸块8123的凸处脱离定位半圆块8114，与此同时，再次启动驱动齿轮813，向上推动侧齿面板812，待转动凸块8123的凸处向上顶压定位半圆块8114，再次带动顶压外杆套811向上顶压长杆体61的一端，反复操作，直至桩体脱离地面，拔桩节奏平缓，降低装置机构的磨损折旧度。
53.为了进一步更好的解释说明上述实施例，本发明还提供了实施方案，具有紧固功能的小直径快速拔桩装置的方法，包括以下步骤：
54.步骤一：将短支杆1和长支杆2的支撑底座3放置在待拔桩体的两侧，因施力杆6与张口调节长槽8活动连接，转动球体21沿着转动球槽42进行活动，长支杆2以转动球体21为轴心进行摆动调整；
55.步骤二：启动驱动齿轮813，利用侧齿面板812与驱动齿轮813的啮合连接，向上推动侧齿面板812，且侧齿面板812带动顶压外杆套811同时上移顶压，将短支杆1的定位环套64推至合适位置，将长支杆2的顶压环套82推至合适位置；
56.步骤三：将两组夹持爪72的张开角度调整至最大，使贴合箍带727的中端贴合小直径树桩728，缩短伸缩杆732，使梯形挤压块733后移，两组夹持爪72再次以转槽孔722为轴心进行回摆，贴合箍带727抱裹贴合在小直径树桩728的外表面，且两组第一挤压柱头726对小直径树桩728的两侧进行挤压，当小直径树桩728夹持至第一挤压柱头726的内侧后，贴合箍带727和小直径树桩728挤压第二挤压柱头735；
57.步骤四：控制长支杆2的顶压件81，启动驱动轴杆8124，使转动凸块8123的凸处向上顶压定位半圆块8114，带动顶压外杆套811相对于侧齿面板812向上移动，顶压块8111向上顶压环套体821，使弧形顶面824向上顶压长杆体61的一端，进而紧固件7带动桩体向上提拉；
58.步骤五：转动凸块8123的凸处脱离定位半圆块8114，再次启动驱动齿轮813，向上推动侧齿面板812，待转动凸块8123的凸处向上顶压定位半圆块8114，再次带动顶压外杆套811向上顶压长杆体61的一端，反复操作，直至桩体脱离地面，至此，完成所有实施步骤。
59.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。