本实用新型涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种U型钢板桩沉桩用限位装置。
背景技术：
U型钢板桩是一种可重复使用的环保材料，具有承载力高、止水性能优越、耐久性强、施工效率高等优势，已广泛应用于码头、船闸闸墙等永久性工程，因此，对U型钢板桩的施工要求高，尤其是U型钢板桩的垂直度，而且需要在U型钢板桩的表面设置防腐涂层。
U型钢板桩限位控制常规方法采用槽钢焊接成矩形钢板限位，即在U型钢板桩侧面锁口位置设置与导向架固定的矩形限位钢板，限位钢板上预先开好槽口，沉桩过程中U型钢板桩锁口始终处于限位钢板的槽口处，达到限位的目的。
但是，在实际应用中，由于限位钢板上的槽口间间距较大，在沉桩过程中，U型钢板桩容易晃动，无法保证U型钢板桩在一条轴线上，其垂直度偏差较大。同时，在晃动时，限位钢板的槽口会划伤U型钢板桩表面，破坏U型钢板桩表面的防腐涂层。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种U型钢板桩沉桩用限位装置，其能够保证U型钢板桩沉桩时的垂直度，保护U型钢板桩表面的防腐涂层。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种U型钢板桩沉桩用限位装置，包括导向架，所述导向架由两根水平且相对设置的导梁以及位于导梁两端且竖直设置的支撑梁构成；所述导向架内卡设有竖直设置的U型钢板桩，所述U型钢板桩的两侧分别设有锁口，所述导向架上滑动安装有限位件，并通过固定件固定其在导向架上的位置；所述限位件包括垂直于导向架长度方向的连接板，所述连接板的两端滑动安装在导向架上，所述连接板上设有锁扣架，所述锁扣架上设有与锁口配合的卡口。
通过采用上述技术方案，在对第一根U型钢板桩进行沉桩时，先使用固定件将两个限位件相对固定在导向架上，两个卡口之间的距离等于U型钢板桩的宽度，然后将U型钢板桩两侧的锁口分别与卡口锁合，使U型钢板桩沿竖直方向向下进行沉桩。在锁口和卡口的配合作用下，避免U型钢板桩在沿导向架长度方向上发生偏移，保证U型钢板桩的垂直度。同时，由于锁口和卡口的扣合，以及U型钢板桩不会偏移，从而避免限位件划伤U型钢板桩表面的防腐涂层。对第二根及之后的U型钢板桩进行沉桩时，只需使用一个限位件，将U型钢板桩上的其中一个锁口与前一个已安装完毕的U型钢板桩上与其靠近的锁口扣合，另一个锁口与锁扣架上的卡口扣合即可。
进一步地，所述锁扣架的横截面与U型钢板桩的横截面形状相同，所述连接板位于锁扣架的对称线上。
通过采用上述技术方案，可以直接从U型钢板桩上截取一段用来制作限位件，就地取材，且能够保证锁扣架上的卡口和U型钢板桩上的锁口恰好扣合，避免存在加工误差，影响限位效果。连接板位于锁扣架的对称线上，保证限位件的稳定性。
进一步地，所述锁扣架和连接板之间连接有加强筋，所述加强筋关于连接板对称设置。
通过采用上述技术方案，加强筋提高限位件的整体结构强度和稳定性，保证锁扣架上的卡口和U型钢板桩上的锁口之间的扣合强度，进一步保证U型钢板桩在沉桩时的垂直度。
进一步地，所述导梁的上端面设有沿其长度方向的滑槽，所述连接板的两端分别设有滑动安装在滑槽内的滑块。
通过采用上述技术方案，实现将连接板滑动安装在导向架上，方便调节限位件的位置，并使用固定件固定其位置，以保证对U型钢板桩的扣合限位效果。
进一步地，所述连接板上设有与其垂直的定位条，所述定位条的长度为U型钢板桩宽度的1.5倍，所述定位条远离连接板的一端设有与锁口配合的定位口。
通过采用上述技术方案，固定限位件时，将定位条上的定位口与已固定好的限位件上与其靠近的卡口扣合，或与已施工完毕的U型钢板桩上与其靠近的锁口扣合；然后滑动限位件，使定位条保持水平且垂直于连接板。然后固定住限位件，将定位条取下，方便对U型钢板桩进行沉桩施工，保证两个限位件或已完成施工的U型钢板桩和限位件之间的距离能够恰好方便施工的U型钢板桩完全扣合安装。
进一步地，所述连接板中心位置设有安装孔，所述定位条靠近连接板的一端的上下端面均设有与安装孔配合的安装块。
通过采用上述技术方案，在安装块和安装孔的配合作用下，实现将定位条安装到连接板上，同时方便定位条的拆卸。在连接板的上端面和下端面均设置安装块，方便定位条上的定位口与不同朝向的U型钢板桩上的锁口或限位件上的卡口扣合，实现对限位件的定位。
进一步地，所述安装孔的侧壁设有卡槽，所述安装块的侧壁设有与卡槽配合的弹性凸起。
通过采用上述技术方案，在安装定位条时，施加较大的压力，将弹性凸起卡合到卡槽内，保证定位条和连接板之间连接关系的稳定性，避免在使用过程中定位条脱离连接板。当需要将定位条拆卸时，只需施加大于卡槽对弹性凸起卡紧力的拉力，即可将安装块从安装孔内取出，将定位条从连接板上拆卸下来，以便下一次使用。
进一步地，所述卡口和定位口内均设有橡胶保护垫。
通过采用上述技术方案，橡胶保护垫对U型钢板桩的锁口起到保护作用，避免在U型钢板桩与限位件以及与其相邻的U型钢板桩扣合时，对锁口位置造成磨损，划伤防腐涂层。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
1、通过将限位件设置为包括滑动安装在导向架上的连接板以及设置在连接板上的锁扣架，在锁扣架上设置与U型钢板桩上的锁口配合的卡口，在锁口和卡口的配合作用下，避免U型钢板桩在沿导向架长度方向上发生偏移，保证U型钢板桩的垂直度；同时，由于锁口和卡口的扣合，以及U型钢板桩不会偏移，从而避免限位件划伤U型钢板桩表面的防腐涂层；
2、通过在连接板上设置定位条，在定位条上设置与锁口配合的定位口，保证两个限位件或已完成施工的U型钢板桩和限位件之间的距离，能够恰好方便施工的U型钢板桩完全扣合安装，以此保证限位件的限位效果。
附图说明
图1是一种U型钢板桩沉桩用限位装置的整体结构示意图；
图2是一种U型钢板桩沉桩用限位装置的部分结构示意图，用于体现安装第一根U型钢板桩前固定限位件；
图3是一种U型钢板桩沉桩用限位装置的整体结构示意图，用于体现安装第一根U型钢板桩；
图4是一种U型钢板桩沉桩用限位装置的整体结构示意图，用于体现安装第二根及之后的U型钢板桩前固定限位件。
图中，1、导向架；11、导梁；111、滑槽；112、腰型槽；12、支撑梁；2、锁扣架；21、卡口；3、连接板；31、滑块；32、安装孔；321、卡槽；33、加强筋；4、定位条；41、安装块；411、弹性凸起；42、定位口；5、橡胶保护垫；6、拧紧螺栓；61、螺母；7、U型钢板桩；71、锁口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种U型钢板桩沉桩用限位装置，参照图1，包括导向架1，导向架1由两根水平且相对设置的导梁11以及位于导梁11两端且竖直设置的支撑梁12构成。U型钢板桩7竖直卡设在导向架1内，且其沿导向架1长度方向设有若干个，相邻两个U型钢板桩7的开口相对。在U型钢板桩7的两侧分别设有锁口71，相邻U型钢板桩7相互靠近的锁口71相互扣合。在导向架1上滑动安装有限位件，并通过固定件固定其在导向架1上的位置。
参照图2，限位件包括垂直于导向架1长度方向的连接板3，导梁11上端面设有沿其长度方向设置且开口向上的滑槽111，连接板3的两端设有滑动安装在滑槽111内的滑块31，实现将限位件滑动安装在导向架1上。在本实施例中，参照图1，滑槽111底部设有贯穿且沿其长度方向设置的腰型槽112，参照图2，固定件为拧紧螺栓6，拧紧螺栓6穿过滑块31和腰型槽112的一端设有螺母61。
参照图2，在连接板3上还设有锁扣架2，锁扣架2上设有与U型钢板桩7上的锁口71锁合的卡口21，卡口21内壁设有橡胶保护垫5。在本实施例中，为了方便制作限位件，且保证限位件和U型钢板桩7的锁合效果，锁扣架2由U型钢板桩7截取一段制成，即锁扣架2的横截面与U型钢板桩7的横截面形状相同。连接板3位于锁扣架2的对称线上，与锁扣架2固定连接。另外，在锁扣架2上设置卡口21的位置和连接板3远离锁扣架2的一端之间连接有加强筋33，加强筋33关于连接板3对称设置，用于提高限位件的整体结构强度和稳定性。
参照图2，在对第一根U型钢板桩7进行沉桩时，先使用拧紧螺栓6和螺母61配合将两个限位件相对固定在导向架1上，两个锁扣架2上相互靠近的卡口21之间的距离等于U型钢板桩7的宽度，参照图3，然后将U型钢板桩7两侧的锁口71分别与卡口21锁合，使U型钢板桩7沿竖直方向向下进行沉桩。在锁口71和卡口21的配合作用下，避免U型钢板桩7在沿导向架1长度方向上发生偏移，保证U型钢板桩7的垂直度。同时，在锁口71和卡口21的扣合，以及U型钢板桩7保持竖直稳定的状态下，有效避免限位件划伤U型钢板桩7表面的防腐涂层。
参照图1，对第二根及之后的U型钢板桩7进行沉桩时，只需使用一个限位件，将U型钢板桩7上的其中一个锁口71与前一个已安装完毕的U型钢板桩7上与其靠近的锁口71扣合，另一个锁口71与锁扣架2上的卡口21扣合即可。每完成一次U型钢板桩7沉桩，均需将限位件自下而上从U型钢板桩7上取下，再安装到导向架1上使用，且间隔将限位件旋转180°安装，以保证卡口21和锁口71的扣合。
参照图2，为了保证在固定限位件时，两个限位件或已完成施工的U型钢板桩7和限位件之间的距离能够恰好方便施工的U型钢板桩7完全扣合安装，在连接板3上设有与其垂直的定位条4，且定位条4的长度为U型钢板桩7宽度的1.5倍，定位条4远离连接板3的一端设有与锁口71配合锁合的定位口42，定位口42的内侧设有橡胶保护垫5。参照图2，在本实施例中，为实现定位条4与连接板3的连接，在连接板3中心位置设有方形安装孔32，在安装孔32的侧壁设有卡槽321，定位条4靠近连接板3的一端的上下端面均设有与安装孔32配合的安装块41，安装块41的侧壁设有与卡槽321配合的弹性凸起411。
参照图2，在固定限位件时，先将安装块41安装到安装孔32内，使弹性凸起411卡设到卡槽321内，实现将定位条4固定到连接板3上。然后将定位口42与已固定好的限位件上与其靠近的卡口21扣合，或与已施工完毕的U型钢板桩7上与其靠近的锁口71扣合，然后向下滑动限位件。定位条4保持水平且垂直于连接板3状态，将连接板3固定到导向架1上后，将定位条4取下即可。下一次使用定位条4时，将定位条4翻转180°，且其定位口42靠近已施工完毕的U型钢板桩7，保证定位口42能够与已完成沉桩的U型钢板桩7上与其靠近的锁口71扣合。
本实用新型的工作原理和使用方法：
参照图2，在对第一根U型钢板桩7进行沉桩时，需要使用两个限位件。先将一个限位件固定到导向架1上，然后在另一个限位件上安装定位条4，将定位条4上的定位口42与已安装好的限位件上与其靠近的卡口21扣合，保持定位条4水平且垂直于连接板3，将限位件固定到导向架1上，且两个锁扣架2的开口朝向相同。参照图3，取下定位条4，将第一根U型钢板桩7自上而下从两个限位件之间穿设下来，且其锁口71分别与两侧的锁扣架2上的卡口21扣合。在锁口71和卡口21的配合作用下，避免U型钢板桩7在沿导向架1长度方向上发生偏移，保证U型钢板桩7的垂直度。同时，在锁口71和卡口21的扣合，以及U型钢板桩7保持竖直稳定的状态下，有效避免限位件划伤U型钢板桩7表面的防腐涂层。
参照图4，在对第二根及之后的U型钢板桩7进行沉桩时，将两个限位件均取下，然后只需使用一个限位件。将限位件旋转180°，锁扣架2开口与上一次安装时相反，并将定位条4翻转180°安装到连接板3上，且其定位口42靠近已施工完成的U型钢板桩7。将定位口42与已施工完毕的U型钢板桩7上与其靠近的锁口71扣合，然后向下滑动限位件，使定位条4保持水平且垂直于连接板3状态，将连接板3固定到导向架1上后，将定位条4取下即可。参照图1，然后将需要沉桩的U型钢板桩7自上而下从完成沉桩的U型钢板桩7和限位件之间穿设下来，且其锁口71分别与前一个已安装完毕的U型钢板桩7上的锁口71以及锁扣架2上的卡口21扣合即可。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。