本发明涉及水利器械，特别是一种力度可调的插桩施工装置。
背景技术：
木桩对于防洪具有重要的作用，但是现有的插桩机械多采用重型机械，但是重型机械对于很多狭小的施工场所无法进入，从而影响施工进程，当重型机械无法进入施工现场时，靠工作人员将木桩敲入地面，工作效率较低，且费力，由此，亟需一种插桩施工装置，能够方便进入施工现场，并能根据实际地基土质的需要，改变打击力从而满足不同硬度的地基的需求，且整个插桩过程省力，操作简单，安全性好。
技术实现要素：
针对上述情况，为解决现有技术中存在的问题，本发明之目的就是提供一种力度可调的插桩施工装置，能够方便进入施工现场，并能根据实际地基土质的需要，改变打击力从而满足不同硬度的地基的需求，使插桩过程省力，操作简单，安全性好，可有效解决现有技术中大型机械无法进入，人工插桩效率低且费力的问题。
其解决的技术方案是包括：一个水平的第一平板，第一平板的上方有一个与第一平板相互平行的第三平板，第一平板上有多个上端贯穿第三平板且位于第三平板上方的竖杆，第一平板与第三平板之间的竖杆上有一个可沿竖杆上下移动的第二平板，第一平板、第二平板和第三平板上均有一个轴线重合的通孔，第二平板上有多个上端贯穿第三平板且位于第三平板上方的竖直的第一推杆，多个第一推杆上套装有一个位于第三平板上方且可上下移动的第一套筒，第一套筒内圆周均布有多个水平且可径向移动的第二推杆，第二推杆的内外两端分别位于第一套筒的内外两侧，第二推杆上套装有使第二推杆向内移动的弹簧，第二推杆与第一套筒之间安装有可使第二推杆单向向内移动的卡紧装置；
所述的第一套筒上方有一个固定的第三套筒，第三套筒内套装有一个可沿第三套筒上下移动的锤头，锤头的中心开设有竖直的通孔，锤头与第三套筒之间有将锤头固定在第三套筒内的固定装置，固定装置上安装有第一绳索；当第二平板向下移动时，第二推杆在弹簧的作用下向内移动，同时卡紧装置卡紧第二推杆使得第二推杆的位置被固定，第二平板向下移动可带动第一绳索向下移动，第一绳索向下移动可使固定装置松开锤头，之后，锤头向下移动并带动第一套筒向下移动；当第二平板向上移动时，可经第一推杆带动锤头向上移动并被固定在第三套筒内，当锤头与第一套筒脱离时，可使卡紧装置松开第二推杆，之后，第二平板带动第二推杆向外移动，同时第一套筒向上复位。
本发明的构思新颖，结构巧妙，实用性强，可实现插桩过程中对桩体的抱紧与松开，同时能根据实际地基土质的需要，提升锤头的上升高度，能满足不同硬度的地基的需求，且整个插桩过程省力，操作简单，安全性好，能达到很高的插桩效率。
附图说明
图1为本发明使用状态主视图。
图2为本发明第二推杆、第一套筒、第二平板与第三平板连接的主视图。
图3为本发明第二推杆抱紧木桩的主视剖面图。
图4为本发明第三套筒与锤头连接的主视剖面图。
图5为本发明卡块置于卡槽内的主视剖面放大图。
图6为本发明定位杆置于定位盲孔内的主视剖面放大图。
图7为本发明卡块与第三套筒装配的主视剖面放大图。
图8为本发明第三推杆与第一定位销连接时的主视剖面放大图。
图9为本发明抱紧块抱紧圆形木桩的俯视剖面图。
图10为本发明抱紧块抱紧非圆形木桩的俯视剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
由图1至图9给出，本发明包括一个水平的第一平板1，第一平板1的上方有一个与第一平板1相互平行的第三平板2，第一平板1上有多个上端贯穿第三平板2且位于第三平板2上方的竖杆3，第一平板1与第三平板2之间的竖杆3上有一个可沿竖杆3上下移动的第二平板4，第一平板1、第二平板4和第三平板2上均有一个轴线重合的通孔，第二平板4上有多个上端贯穿第三平板2且位于第三平板2上方的竖直的第一推杆5，多个第一推杆5上套装有一个位于第三平板2上方且可上下移动的第一套筒6，第一套筒6内圆周均布有多个水平且可径向移动的第二推杆7，第二推杆7的内外两端分别位于第一套筒6的内外两侧，第二推杆7上套装有使第二推杆7向内移动的弹簧，第二推杆7与第一套筒6之间安装有可使第二推杆7单向向内移动的卡紧装置；
所述的第一套筒6上方有一个固定的第三套筒8，第三套筒8内套装有一个可沿第三套筒8上下移动的锤头9，锤头9的中心开设有竖直的通孔，锤头9与第三套筒8之间有将锤头9固定在第三套筒8内的固定装置，固定装置上安装有第一绳索10；当第二平板4向下移动时，第二推杆7在弹簧的作用下向内移动，同时卡紧装置卡紧第二推杆7使得第二推杆7的位置被固定，第二平板4向下移动可带动第一绳索10向下移动，第一绳索10向下移动可使固定装置松开锤头9，之后，锤头9向下移动并带动第一套筒6向下移动；当第二平板4向上移动时，可经第一推杆5带动锤头9向上移动并被固定在第三套筒8内，当锤头9与第一套筒6脱离时，可使卡紧装置松开第二推杆7，之后，第二平板4带动第二推杆7向外移动，同时第一套筒6向上复位。
为了实现第二平板4可沿竖杆3上下移动，所述的第二平板4与竖杆3之间间隙配合，第二平板4与第一平板1之间的竖杆3上套装有第一压簧11，每个竖杆3上均有一个位于第二平板4上方的第一定滑轮13，竖杆3上有一个位于第一定滑轮13与第二平板4之间的竖直方向的T型槽， T型槽内有置于T型槽内并被沿T型块上下移动的第三套筒12，T型块上安装有随T型块上下移动的第三套筒12，每个第三套筒12上均有一个挂钩，挂钩下端固定在第二平板4上，每个第一定滑轮13上均有一个第二绳索14，第二绳索14的一端向下绕过第三套筒12且固定在第一定滑轮13上，向下拉动第二绳索14的另一端，可带动第三套筒12和第二平板4向上移动，使得第一压簧11被拉伸，松开第二绳索14，在第一压簧11拉力的作用下，第二平板4向下移动。
为了实现第一套筒6可上下移动，所述的第一套筒6与第一推杆5之间间隙配合，第三平板2上均布有多个竖直的通孔，第一套筒6的下端面上有与通孔一一对应的且置于对应的通孔内的竖直的连杆15，第三平板2与第一套筒6之间的连杆15上套装有第二压簧16，第二压簧16的上端固定在第一套筒6上，第二压簧16的下端固定在第三平板2上，锤头9与第一套筒6接触时，可带动第一套筒6向下移动，使得第二压簧16被压缩，锤头9与第一套筒6分离时，第一套筒6在第二压簧16压力的作用下向上移动。
为了实现第二推杆7可径向移动，所述的第一套筒6侧壁上圆周均布有与第二推杆7一一对应的径向的通槽，第二推杆7置于对应的通槽内，第二推杆7可在通槽内左右移动，位于第一套筒6内的第二推杆7上套装有一个第三压簧17，第三压簧17的一端固定在第二推杆7上，第三压簧17的另一端固定在第一套筒6的内壁上，向外拉动第二推杆7，第三压簧17被压缩，松开第二推杆7，第二推杆7在第三压簧17的压力作用下向内移动。
为了实现第二推杆7可单向向内移动，所述的卡紧装置包括安装在第二套筒上的水平的棘齿条18，棘齿条18的齿面为内低外高的斜面，第一套筒6侧壁上有多个位于第二推杆7上方的竖直的第一定位盲孔19，每个第一定位盲孔19内均有一个竖直的第一定位销20，第一定位销20的下端位于通槽内，第一定位销20的下端为与棘齿条18配合的外高内低的斜面，第一定位销20上套装有一个第一拉簧21，第一拉簧21的上端固定在第一定位销20上，第一拉簧21的下端固定在第一套筒6上，第二推杆7向内移动时，棘齿条18与销钉斜面相配合，使得第二推杆7可单方向向内移动。
为了实现当锤头9接触第一套筒6并离开第一套筒6后，卡紧装置松开第二推杆7，所述的每个第一定位盲孔19上方均有一个竖直的通孔，每个通孔内均有一个竖直的第三推杆22，第三推杆22的上端位于第一套筒6上方，第三推杆22上套装有第二拉簧23，第二拉簧23的上端固定在第一套筒6上，第二拉簧23的下端固定在第三推杆22上，第三推杆22的下部均有一个水平的定位孔24，定位孔24内有一个水平的第二定位销25，第二定位销25的外端为与第三推杆22外端且安装有一个可转动的球体，第二定位销25上套装有第三拉簧26，第三拉簧26的外端固定在第三推杆22上，第三拉簧26的内端固定在第二定位销25上，第二定位销25可随第三推杆22上下移动，每个第一定位销20上端面上均有一个竖直的盲孔，盲孔的侧壁上有一个水平的定位凹槽27，第三推杆22可带动第二定位销25移动到第一定位销20的盲孔内，当锤头9向下移动时，首先压动第三推杆22向下移动，第三推杆22带动第二定位销25向下移动，第三推杆22与第二定位销25移动到第一定位销20的盲孔内，首先第二定位销25与盲孔内壁接触，使得第二定位销25向内移动，第三拉簧26被拉伸，当第二定位销25向下移动到与定位凹槽27相对时，在第三拉簧26拉力的作用下，第二定位销25向外移动置于定位凹槽27内，当锤头9向上移动时脱离第一套筒6时，第三推杆22在第二拉簧23拉力的作用下带动第一定位销20向上移动，第一定位销20与棘齿条18脱离，第二推杆7被松开。
为了实现卡紧装置松开后，第二平板4上升会带动第二推杆7向外移动，所述的第二推杆7的外端连接有一个第三绳索28，第三平板2上安装有多个与第二推杆7一一对应的立杆29，立杆29的上端位于第三平板2的上方，立杆29上有竖直的T型槽，T型槽内有可在T型槽内上下移动的T型滑块30，立杆29上安装有一个第二定滑轮31，第三绳索28的另一端绕过第二定滑轮31固定在T型滑块30上，T型槽内安装有第四压簧32，第四压簧32的上端固定在T型槽的上端面上，第四压簧32的下端固定在T型滑块30上，第二平板4上安装有多个与立杆29一一对应的第四推杆33，第四推杆33位于立杆29的一侧，第四推杆33上安装有凸起块34，第四推杆33可随第二平板4上下移动，第四推杆33上端与凸起块34可贯穿第三平板2，并可经凸起块34带动T型滑块30向上移动；当第二平板4上升时，会带动第四推杆33上升，并经凸起块34推动T型滑块30沿T型凹槽向上移动，从而拉动第三绳索28，经第三绳索28拉动第二推杆7向外移动。
为了实现锤头9在第三套筒8内位置可被固定，所述的锤头9的外圆面上有多个径向的第二定位盲孔35，第三套筒8内壁上均布有多个与第二定位盲孔35一一对应的导向槽36，每个导向槽36内均有一个径向放置且可置于第二定位盲孔35内的定位杆37，每个定位杆37上均套装有一个第五压簧38，第五压簧38的内端固定在定位杆37上，第五压簧38的外端固定在导向槽36上，锤头9向上移动，使得定位杆37向外移动，第五压簧38被压缩，定位杆37与第二定位盲孔35相对时，定位杆37在第五压簧38的作用下向内移动并置于第二定位盲孔35内，锤头9的位置被固定。
为了实现第二平板4向下移动可经第一绳索10使锤头9被松开，所述的每个定位杆37的上端面上均有一个竖直的卡槽39，每个导向槽36顶端均有一个沿第三套筒8径向的第一凹槽40，每个第一凹槽40内均有一个横杆41，横杆41可在第一凹槽40内左右移动，每个横杆41上均套装有一个压簧，每个横杆41上均套装有一个可置于卡槽39内的卡块42，卡块42上有一个竖向的凹槽，横杆41置于凹槽内且与竖向凹槽侧壁之间安装有压簧，卡块42可在横杆41上上下移动，且横杆41可带动卡块42径向移动，每个横杆41的外侧均有一个楔形块43，楔形块43靠近横杆41的侧面为斜面，楔形块43上套装有压簧，压簧的上端固定在楔形块43上，压簧的下端固定在第三套筒8上，第一绳索10的上端固定在楔形块43上，第一绳索10下端固定在第二平板4上，第二平板4带动第一绳索10向下移动时，第一绳索10可带动楔形块43向下移动，横杆41在压簧压力作用下带动卡块42与定位杆37向外移动，使得定位杆37移出第二定位盲孔35，锤头9可被松开。
为了实现锤头9经第一推杆5推动至第三套筒8内后，可在第三套筒8内继续上升，从而实现更大的打击力，所述的导向槽36在第三套筒8内有一定高度，每个导向槽36内均有一个滑块44，每个导向槽36的侧壁上均有一个竖直的T型槽，滑块44上有置于T型槽内且可在T型槽内上下移动的T型块，定位杆37贯穿滑块44且与滑块44之间间隙配合，所述的第五压簧38的外端固定在滑块44上，第一平板1的上端面上圆周均布有多个竖直的导杆45，每个导杆45上均固定安装有一个水平的横轴，横轴上套装有一个可绕横轴转动的轴承，轴承外端套装有一个绕轴承转动的转盘46，每个转盘46上均缠绕有一个第四绳索47，第四绳索47的一端穿过套筒上方固定在滑块44上端面上，第四绳索47的另一端穿过套筒下方固定在滑块44的下端面上，第四绳索47的两端在转盘46上的绕向相反，向一个方向转动转盘46，可使一端的绳索绕入转盘46，另一端的绳索绕出转盘46，当需要向上或向下移动定位杆37时，只需转动转盘46，经绳索拉动定位杆37上下移动，当需要更大打击力时，定位柱置于第二定位盲孔35内时，可转动转盘46使定位杆37继续上升。
为了保证在锤头9松开前，第一推杆5随第二平板4下降一定高度，且第一推杆5不干涉锤头9的下降，所述的第一平板1的下端面上均布有多个竖直的盲孔，每个盲孔内均有一个竖直的顶杆48，顶杆48的上端位于第二平板4下方一定高度，顶杆48上套装有压簧，压簧的上端固定在顶杆48上，压簧的下端固定在盲孔上，第一绳索10的下端固定在顶杆48上，第二平板4压动顶杆48向下移动，使得顶杆48上的压簧被压缩，带动第一绳索10下端向下移动，第一绳索10向下移动，使得锤头9被松开，当第二平板4向下移动时，不可使得锤头9松开，仅当第二平板4向下移动到与顶杆48接触并推动顶杆48向下移动后才可使锤头9松开，可防止第一推杆5的影响使得锤头9下降被干涉。
为了实现在插桩过程中，减少木桩50受力不均造成的倾斜，所述的第三平板2上端面上固定有一个竖直的导向块49，导向块49的轴线与定位孔24的轴线重合，导向块49的上端位于第二平板4下方，导向块49的內缘面为上下贯通的腔体结构，在插桩时，由于导向块49腔体的作用可对木桩50进行限位，减少插桩过程中木桩50受力不均造成的倾斜。
本发明在使用之前，首先将第一平板1固定在要被插入木桩50的地面上，然后将第二平板4从第三平板2下端的竖杆3一端安装在竖杆3上并将第一压簧11分别套装在第二平板4下方的竖杆3上，之后将竖杆3下端固定在第一平板1上，然后将第一推杆5从第三平板2上方穿入第三平板2并将第一推杆5的下端固定在第二平板4上，之后将第一套筒6从第一推杆5上端穿入使第一套筒6位于第三平板2上方，并将连杆15安装在第一套筒6下端面上，之后将第二压簧16套装在连杆15上，为了方便拆卸，连杆15与第一套筒6的连接方式可以选择螺纹连接，之后将木桩50竖直置于第二套筒内，此时木桩50下端垂直贯穿第一平板1、第二平板4和第三平板2的通孔并与地面接触，木桩50上端穿过锤头9位于第三套筒8上方，最后将第二绳索14的一端固定在第一定滑轮13的挂钩上，第二绳索14的另一端向下绕过第三套筒12并向上绕过第一定滑轮13，且将第四绳索47的一端固定从滑块44上方的第三套筒8内穿过第三套筒8并固定在滑块44的上端面上，第四绳索47的另一端从第三套筒8下方穿过并固定在滑块44的下端面上，且将第四绳索47的中部固定在转盘46上。
本发明在使用之前，锤头9位于第三套筒8内且定位杆37位于第二定位盲孔35内，第二推杆7在第二压簧16压力的作用下，抱紧木桩50，第三推杆22上的第二定位销25不置于定位凹槽27内，第三推杆22上端位于第一套筒6上方，第一定位销20与棘齿条18配合使得第二推杆7无法向外移动。
完成好上述动作之后，向使滑块44带动定位杆37上升的方向转动转盘46，滑块44上方的第四绳索47处于绷紧并提升状态，此时定位杆37位于第二定位盲孔35内，滑块44带动定位杆37与锤头9沿导向槽36上升，滑块44上升到导向槽36顶端时，卡块42置于卡槽39内，此时停止转动转盘46，之后松开第二绳索14，第二平板4在第一压簧11压力的作用下向下移动，第二平板4向下移动可压动顶杆48向下移动，顶杆48上的压簧被压缩，顶杆48向下移动，可带动第一绳索10向下移动，第一绳索10向下移动可带动楔形块43向下移动，楔形块43上的压簧亦被压缩，由于楔形块43斜面的作用，横杆41在横杆41上压簧压力的作用下，带动卡块42与定位杆37向外移动，定位杆37移出第二定位盲孔35，锤头9位置被松开，锤头9在重力作用下向下移动；
锤头9向下移动，首先会接触第三推杆22，并压动第三推杆22向下移动，使得第二拉簧23被拉伸，第三推杆22带动第二定位销25向下移动，第三推杆22与第二定位销25移动到第一定位销20的盲孔内，首先第二定位销25与盲孔内壁接触，使得第二定位销25向内移动，第三拉簧26被拉伸，当第二定位销25向下移动到与定位凹槽27相对时，在第三拉簧26拉力的作用下，第二定位销25向外移动置于定位凹槽27内，同时锤头9会带动第一套筒6向下移动，由于第一套筒6上的第二推杆7抱紧木桩50，第一套筒6会带动木桩50向下移动，同时套装在连杆15上的第三压簧17被压缩，在锤头9停止移动时，完成一次打击，即对木桩50进行一次插入，值得注意的是为了达到较好的抱紧效果，所述的每个第二推杆7的内部均可固定一个抱紧块，多个抱紧块可组成一个上下贯通的腔体，或者第二推杆7的内端可设置为圆锥状尖体，第二推杆7向内移动可使抱紧块抱紧木桩50或者使得第二推杆7内端的圆锥状尖体扎入木桩50从而抱紧木桩50。
之后反向转动转盘46，第四绳索47可拉动滑块44与定位杆37沿导向槽36向下移动，然后向下拉动第二绳索14，第二绳索14经第一定滑轮13与动滑轮12的配合作用，可拉动第二平板4向上移动，第二平板4向上移动，可带动第一推杆5向上移动，第一推杆5向上移动可推动锤头9向上移动，当锤头9向上移动脱离第一套筒6时，第三推杆22在第二拉簧23拉力的作用下带动第一定位销20向上移动，第一定位销20向上移动时，第一拉簧21被拉伸，第一定位销20与棘齿条18脱离，第二推杆7被松开；同时第四推杆33上的凸起块34与T型滑块30接触，推动T型滑块30向上移动，T型滑块30向上移动会拉动第三绳索28向上移动，第三绳索28经第二定滑轮31的换向作用，可拉动第二推杆7向外移动，从而第二推杆7松开木桩50，第二推杆7松开木桩50后，在第三压簧17压力的作用下，同时第三推杆22带动第一定位销20向上移动到与第一定位盲孔19的上端接触，第一定位销20无法继续向上移动，第三推杆22带动第二定位销25钉向上移动，使得第二定位销25钉移出定位凹槽27，第一定位销20在第一拉簧21拉力的作用下向下移动，继续使得第一定位销20与棘齿条18配合，使得第二推杆7仅可单方向向内移动；第一套筒6与第二推杆7向上移动，第二平板4继续向上移动，锤头9置于第三套筒8内，压动定位杆37使得定位杆37向外移动，定位杆37上的压簧被压缩，当锤头9移动到第二定位盲孔35与定位杆37相对时，定位杆37在压簧的作用下向内移动移入第二定位盲孔35内，锤头9的位置被固定，之后可转动转盘46，使第四绳索47带动定位杆37与锤头9向上移动，当锤头9向上移动到导向槽36顶端时，可松开第二绳索14，第二平板4在第一压簧11的作用下，再次向下移动，压动顶杆48，顶杆48经第一绳索10带动楔形块43向下移动，横杆41在横杆41上压簧的压力的作用下带动卡块42与的定位杆37向外移动移出第二定位盲孔35，锤头9再次被松开，在重力的作用下再次向下移动，对第一套筒6再次打击，从而对木桩50进行第二次插入，如此往复，直至木桩50被牢牢插入地面，值得注意的是，第四推杆33的高度低于第一推杆5的高度，即当锤头9向上移动时，凸起块34未与T型滑块30接触，当第三推杆22与第一定位销20脱离时，锤头9被固定到第三套筒8内。
值得注意的是，当要被施工的土质较松时，所需打击力无需太大时，只需将第一绳索10的上端穿过第三套筒8固定在定位杆37的外端，无需转动转盘46使锤头9继续上升，只需向下拉动第二绳索14，使第一推杆5带动锤头9向上移动到第三套筒8内，且定位杆37置于第二定位盲孔35内，锤头9位置被固定后，即可松开第二绳索14，第二平板4向下移动，压动压杆向下移动，压杆向下移动带动第一绳索10向下移动，第一绳索10使得定位杆37向外移动移出第二定位盲孔35，锤头9被松开并在重力的作用下向下移动。
本发明通过第三套筒8，第一定滑轮13以及第二绳索14的配合作用，向下移动第二绳索14的自由端，可以实现用比较小的力使得第二平板4与锤头9上升，可使操作人员更方便省力的将第二平板4与锤头9提升。
本发明通过第一压簧11、第二平板4、锤头9的共同作用，第二平板4沿导柱上下移动时，不易产生偏斜，且在第二平板4向上移动时，可拉伸第一压簧11，在松开第二绳索14时，第二平板4在第一压簧11的作用下向下移动。
本发明通过第三推杆22、第二推杆7、第二定位销25、第一定位销20的配合作用可实现第二推杆7的内外移动，从而使得第二推杆7松开或抱紧木桩50，使得操作更加方便。
本发明通过顶杆48、第一绳索10与定位杆37的配合作用，可实现第二平板4向下移动，使得顶杆48被下压，通过拉动第一绳索10使得定位柱脱离第二定位盲孔35，从而使得锤头9位置被松开。
本发明通过第四绳索47、定位杆37和导向槽36的配合作用，通过向不同方向转动转盘46，可实现定位杆37在导向槽36内的上升与下降，可进一步提升锤头9的上升高度，从而可使得在打击过程中获得较大的打击力，进而实现土质较硬的地基中的插桩施工。
本发明通过导向块49与第二平板4的配合作用，导向块49的通孔可减少木桩50的倾斜，可有效防止木桩50为插入时位置的倾斜。
本发明可实现在插桩时，第二推杆7向内移动抱紧木桩50，当一次插桩完成时，第二推杆7向外移动松开木桩50并向上移动回复到初始位置，并将锤头9上升的力转变为第二绳索14向下的拉力，使得整个施工过程更加省力，容易操作，同时能根据实际地基土质的实际需要，提升锤头9的上升高度，能满足不同硬度的地基的需求，且整个插桩过程省力，操作简单，安全性好，能达到很高的插桩效率。
本发明的构思新颖，结构巧妙，实用性强，可实现插桩过程中对桩体的抱紧与松开，同时能根据实际地基土质的需要，提升锤头9的上升高度，能满足不同硬度的地基的需求，且整个插桩过程省力，操作简单，安全性好，能达到很高的插桩效率。