一种夹桩器的制作方法

本发明涉及预制桩打桩设备领域，具体涉及一种夹桩器。

背景技术：

河岸护坝的施工是将预制桩成排的在河岸边部埋入（打入）地下，形成一堵保护河岸免受河水侵蚀的防护坝。预制桩是通过打桩机打入地下进行固定的，通过夹桩器对预制桩的顶端进行夹持，然后通过桩锤对预制桩施加压力，使得预制桩压入地下。目前，打桩机上所用的夹桩器还是存在众多操作不便，因此有必要提供一种新型结构的夹桩器，用以对预制桩进行可靠的夹持，以满足可靠快速打桩的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种夹桩器，能够实现对预制桩快速夹持固定，提高预制桩的打桩效率。

本发明采取的技术方案具体如下。

一种夹桩器，包括对预制桩的桩头部分进行夹持的夹持装置，夹持装置升降式安装在打桩机的机架上，夹持装置上具有容置桩头的开口向下的夹持口，夹持口设置成大小可调节式结构，夹持口与调节组件相连接，调节组件调节夹持口的大小。

优选地，夹持口上具有对桩头进入夹持口进行定位的定位组件。

优选地，夹持口由位于顶部的顶壁和顶部下侧的夹壁围合构成，夹壁包括与顶壁活动连接的活动夹壁，调节组件与活动夹壁相连接，调节组件调节活动夹壁的姿态实现夹持口大小的调节。

优选地，活动夹壁沿水平方向滑动安装在顶壁上，调节组件调节活动夹壁进行横移实现夹持口大小的调节。

优选地，活动夹壁的上端铰接安装在顶壁上，调节组件调节活动夹壁进行转动实现夹持口大小的调节，构成铰接连接的铰接轴与活动夹壁的宽度方向保持一致。

优选地，调节组件为油缸/气缸组成，油缸/气缸的活塞杆与活动夹壁铰接连接，油缸/气缸的缸体与顶壁铰接连接。

优选地，夹壁还包括固定夹壁，固定夹壁和活动夹壁相对应布置，固定夹壁和活动夹壁之间的空缺区域构成夹持口。

优选地，定位组件设置在顶壁上。

优选地，定位组件为顶壁中部立状布置的定位销构成，定位销的横截面外轮廓的尺寸由上至下逐渐减小。

优选地，定位销为十字交叉状布置的两定位板构成，两定位板的中心线重合且竖直布置，两定位板的板宽由上至下均逐渐减小。

优选地，夹持装置安装在活动安装架的底部，活动安装架升降式装配安装在机架上，活动安装架的顶部设置桩锤座，桩锤座上设置打桩锤。

优选地，活动安装架位于机架的外侧，活动安装架上设置有连接臂组，连接臂组包括水平布置的a连接臂和b连接臂，a连接臂和b连接臂相对布置，a连接臂的一端和b连接臂的一端均与活动安装架固定连接，a连接臂的另一端和b连接臂的另一端分别与机架上的两个导轨滑动配合连接。

优选地，连接臂组沿铅垂方向间隔设置。

优选地，a连接臂的另一端和b连接臂的另一端设置与导轨构成滑动导向配合的导向滑块，导向滑块与导轨接触的部分为尼龙材质构成。

优选地，活动侧壁的外壁面上设置有a连接件，a连接件的外轮廓呈a直角三角形状，a直角三角形呈倒立状布置，a直角三角形的一直角边与活动夹壁固连，a直角三角形上远离活动夹壁的角部与油缸的活塞杆相连接，活动安装架上设置有b连接件，b连接件的外轮廓呈b直角三角形状,b直角三角形的一直角边与活动安装架固连，b直角三角形上远离活动安装架的角部与油缸的缸体铰接连接。

优选地，桩锤座为活动安装架顶部水平布置的法兰盘构成，法兰盘的下表面上设置有b加强筋，法兰盘的上表面设置有导向杆，打桩锤滑动安装在导向杆上。

优选地，固定夹壁的外壁面上设置a加强筋。

优选地，夹桩器的上方设置有用于吊挂预制桩的吊挂装置。

优选地，活动夹壁、固定夹壁的壁厚方向与活动安装架至机架的间距方向保持一致，且活动夹壁距活动安装架的间距大于固定夹壁距活动安装架的间距。

一种打桩方法，包括如下操作：

s1:将打桩机上的实际打桩点调节至与地面上预设的打桩点保持一致，并将预制桩夹装在夹桩器内；

s2:启动打桩锤将预制桩打入地内，直至预制桩打入的深度与预设的打入深度保持一致，完成打桩操作；

步骤s1中，夹装预制桩时，先将夹桩器的夹持口调节至最大状态，使得预制桩的桩头落入夹持口内，桩头完全落至夹持口内后，将夹持口调节至最小状态，实现对预制桩的夹持固定。

优选地，步骤s1中，先通过捆绑绳绑扎预制桩的上段，捆绑绳通过触发式连接器与吊挂装置相连接，触发式连接器上的触发件与拉绳相连接，吊挂装置先将预制桩吊起，调节使得预制桩的桩头与夹桩器上的最大状态的夹持口对应布置，然后调节夹桩器与预制桩相靠近移动，使得预制桩的桩头完全落至夹持口内，然后调节夹持口至最小状态对预制桩进行可靠的夹持，预制桩完全夹持牢靠后拉动拉绳调节触发式连接器断开吊挂装置与捆绑绳之间的连接。

优选地，将夹桩器的夹持口设置成开口向下的u槽型，通过调整夹持口上的夹壁的姿态来调整夹持口的大小状态和对预制桩进行夹紧。

优选地，预制桩的桩头落入夹持口内时通过夹持口内的定位组件对预制桩进行导向校正和定位。

优选地，通过夹持口顶壁上设置刺棱状的定位销与预制桩上预留的预留通孔相配合实现对预制桩进行导向校正和定位。

优选地，调节夹桩器与预制桩相靠近移动，使得预制桩的桩头完全落至夹持口内的具体过程为：预制桩被吊挂装置吊起呈倾斜状布置，且预制桩的桩头与夹桩器上的最大状态的夹持口相对应布置，此状态记为a状态；

先调节夹桩器下行，吊挂机构停止调节预制桩上下移动，预制桩的桩头逐渐进入夹持口内，直至夹持口内的定位组件开始落入预制桩上预留的预留通孔内；

定位组件的下部落入预留通孔内后，吊挂机构调节吊挂预制桩的吊绳进行放绳/收绳操作，同时夹桩器继续进行下行/上行，吊绳进行放绳/收绳的速度与夹桩器下行/上行的速度相适配以使得预制桩相对于夹桩器继续上移，定位组件继续向预留孔内伸入，并对预制桩进行导向校正，使得预制桩姿态调整至竖直状布置，预制桩竖直状布置后，吊挂机构调节预制桩相对于夹桩器继续上移，直至预制桩的顶部与夹持口的顶壁相抵靠，然后调节夹持口进行夹紧操作。

优选地，将夹持口上远离机架一侧的夹壁设置成活动夹壁，将活动夹壁转动安装在夹持装置上，活动夹壁向外翻转使得夹持口调节至最大状态，最大状态时活动夹壁的倾斜角度大于或等于a状态下预制桩的倾斜角度

优选地，步骤s2中先将打桩锤连同夹桩器一起下行将预制桩初步打入土里，预制桩不能继续下行后，则将打桩锤吊起往复打击夹桩器将预制桩打至所需的深度。

优选地，根据gps定位来实现打桩机上的实际打桩点调节至与地面上预设的打桩点的对准。

优选地，预制桩初步打入土里后将桩身上的捆绑绳卸下。

本发明取得的技术效果为：本发明先通过调节组件将夹持口调节到最大状态，便于预制桩的桩头快速进入夹持口，同时夹持口上设有的刺棱状定位组件可快速对准桩头上的预留通孔，便于对预制桩进行导向和校正，使得预制桩调整至最佳姿态，在预制桩的桩头进入夹持口后调节组件将夹持口调节至最小状态，进而夹紧预制桩，这种设计避免了传统的固定形夹持口导致预制桩难以进入夹持口的情况，节约了装载预制桩的时间，且夹持准确度高，无需人工手动调节，减轻了劳动量，通过调节组件的设置，使得夹持口大小的调节更为方便和自动化，且调节组件通过连接件安装于夹桩器上，降低了打桩锤工作时调节组件的损坏率，保障了调节组件的使用寿命，对夹持口设计成倒u形槽状便于进一步固定桩头。

本发明通过设置调节式的夹持口和定位组件，可实现夹桩器快速夹紧固定预制桩并导向预制桩打入地下的目的，进一步提高了夹桩器的夹持效率，满足了快速打桩的需求，且操作便捷。

附图说明

图1-2为本发明提出的一种夹桩器的整体示意图；

图3为本发明提出的一种夹桩器的右视图；

图4为本发明提出的一种夹桩器的主视图；

图5为本发明提出的一种夹桩器的后视图；

图6为本发明提出的一种夹桩器的俯视图；

图7为本发明提出的一种夹桩器的仰视图；

图8为夹桩器在打桩机上的装配示意图。

各附图标号对应关系如下：

100a-夹桩器、100-夹持装置、110-夹持口、111-顶壁、112-夹壁、112a-活动夹壁、112b-固定夹壁、113-定位组件、113a-定位销、200-调节组件、300-活动安装架、310-连接臂组、311-a连接臂、312-b连接臂、320-b连接件、400-导轨、410-导向滑块、500-桩锤座、510-法兰盘、511-b加强筋、600-a连接件、700-a加强筋。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

实施例1

如图1-2、8所示，一种夹桩器100a，包括对预制桩的桩头部分进行夹持的夹持装置100，夹持装置100升降式安装在打桩机的机架上，夹持装置100上具有容置桩头的开口向下的夹持口110，夹持口110设置成大小可调节式结构，夹持口110与调节组件200相连接，调节组件200调节夹持口110的大小。

通过调节组件200调节夹持口110的大小，使得在夹持口110处于最大状态时便于预制桩进入夹持口110，当夹持口110调节至最小状态时，夹持口110可对预制桩进行可靠的夹持，规避了传统的固定型夹持口110无法调节大小而难夹持预制桩的问题，且夹持装置100升降式安装在打桩机的机架上，一方面便于夹持装置100在移动过程中夹持预制桩，另一方面在打桩过程中对预制桩进行导向，防止打桩偏移，使得打桩锤打击夹桩器以将预制桩打至所需的深度。

为了进一步快速定位预制桩，夹持口110上具有对桩头进入夹持口110进行定位的定位组件113。

夹持口110由位于顶部的顶壁111和顶部下侧的夹壁112围合构成，形成开口向下的u槽状，方便预制桩的桩头进入夹持口110内，夹壁112包括与顶壁111活动连接的活动夹壁112a，调节组件200与活动夹壁112a相连接，通过启动调节组件200调节活动夹壁112a的姿态实现夹持口110大小的调节。

活动夹壁112a沿水平方向滑动安装在顶壁111上，调节组件200调节活动夹壁112a进行横移实现夹持口110大小的调节，达到了调节夹持口110大小的目的。

活动夹壁112a的上端铰接安装在顶壁111上，且活动夹壁112a位于顶壁111远离机架的一端，调节组件200调节活动夹壁112a进行转动实现夹持口110大小的调节，构成铰接连接的铰接轴与活动夹壁112a的宽度方向保持一致，通过转动连接的方式加快了夹持口110大小的调节速度，操作更为灵活。

更为具体的，调节组件200为油缸/气缸组成，油缸/气缸的活塞杆与活动夹壁112a铰接连接，油缸/气缸的缸体与顶壁111铰接连接。

夹壁111还包括固定夹壁112b，固定夹壁112b和活动夹壁112a相对应布置，即固定夹壁112b固定位于顶壁111靠近机架的一端，固定夹壁112b用以支撑预制桩的桩头进入夹持口110，和活动夹壁112a之间的空缺区域构成夹持口110，实现固定预制桩的桩头的目的。

进一步的方案为：活动夹壁112和固定夹壁112b可根据实际预制桩的形状，设计成平面或者曲面，以更好的夹紧预制桩，使得夹持口110与预制桩更适配，以适应不同型号的预制桩均能被可靠的夹持和导向。

由于夹桩器夹装预制桩时，预制桩的桩头的顶部先进入夹持口110，为了避免止预制桩的桩头进入夹持口110后出现随意移动的情况，因此将定位组件113设置在顶壁111上，有效得对预制桩的桩头进行固定导向。

定位组件113为顶壁111中部立状布置的定位销113a构成，定位销113a的横截面外轮廓的尺寸由上至下逐渐减小，当倾斜状的预制桩的桩头进入夹持口110时，预制桩的桩头的表面与顶壁111之间呈非平行状态，即预制桩的桩头上的预留通孔呈非竖直状，由于桩头上的预留通孔的直径大于定位销113a底端的直径，因此定位销113a的底部容易进入预留通孔的顶部，且定位销113a的底部与倾斜状的预留通孔的内壁相接触，由于定位销113a呈立状固定布置，即随着桩头逐渐进入夹持口110内，定位销113a的底部相对于预留通孔的内壁向下移动，并导向校正倾斜状的预留通孔呈立状布置，直到定位销113a完全进入预留通孔内，定位销113a即可导向预制桩呈立状布，达到导向校正和固定的作用。

在上述优选方案的基础上，定位销113a为十字交叉状布置的两定位板构成，两定位板的中心线重合且竖直布置，两定位板的板宽由上至下均逐渐减小，不仅节约了定位销113a的使用成本，且使用牢靠。

夹持装置100安装在活动安装架300的底部，活动安装架300升降式装配安装在机架上，活动安装架300的顶部设置桩锤座500，桩锤座500上设置打桩锤，使得在打桩锤工作时，活动安装架300相对于机架移动的同时带动夹持装置100移动，进而实现预制桩的固定。

活动安装架300位于机架的外侧，活动安装架300上设置有连接臂组310，连接臂组310包括水平布置的a连接臂311和b连接臂312，a连接臂311和b连接臂312相对布置，a连接臂311的一端和b连接臂312的一端均与活动安装架300固定连接，a连接臂311的另一端和b连接臂312的另一端分别与机架上的两个导轨400滑动配合连接。通过a连接臂311和b连接臂312与导轨400滑动配合连接，实现了活动安装架300升降式安装在打桩机的机架上的目的，且夹桩器具有一定的重量，设置连接臂组310可分担夹桩器的承载压力，使得夹桩器更为顺畅得相对于机架移动。

在上述优选方案的基础上，连接臂组310沿铅垂方向间隔设置，使得连接臂组310与导轨400相适配，在打桩机工作时，连接臂组310沿铅垂方向与导轨40发生相对移动，实现连接臂组310带动夹桩器移动。

a连接臂311的另一端和b连接臂312的另一端设置与导轨400构成滑动导向配合的导向滑块410，导向滑块410与导轨400接触的部分为尼龙材质构成，导向滑块410阻隔了连接臂组310与导轨400之间的摩擦，提高了导轨400的使用寿命，且使用成本较低。

活动夹壁112a的外壁面上设置有a连接件600，a连接件600的外轮廓呈a直角三角形状，a直角三角形呈倒立状布置，a直角三角形的一直角边与活动夹壁112a固连，a直角三角形上远离活动夹壁112a的角部与油缸的活塞杆相连接，活动安装架300上设置有b连接件320，b连接件320的外轮廓呈b直角三角形状,b直角三角形的一直角边与活动安装架300固连，b直角三角形上远离活动安装架300的角部与油缸的缸体铰接连接。三角形状的a连接件600和b连接件320使得a连接件600与活动夹壁112a的接触面和b连接件32与活动安装架300的接触面均匀受力，从而提高了夹桩器的使用寿命，且油缸通过a连接件600和b连接件320与夹桩器间接连接，从而在打桩锤对桩锤座500施压时，减少对调节组件200的损坏，延长调节组件200的使用寿命。

具体的，桩锤座500为活动安装架300顶部水平布置的法兰盘510构成，由于打桩锤工作时对法兰盘510施加的压力较大，为了增加法兰盘510的抗压强度，在法兰盘510的下表面上设置有b加强筋511，有效提高法兰盘510的抗压能力，进而延长法兰盘510的使用寿命，法兰盘510的上表面设置有导向杆，打桩锤滑动安装在导向杆上，便于对打桩锤起到导向的作用。

固定夹壁112b的外壁面上设置a加强筋700，增加了固定夹壁112b的牢固性。

夹桩器的上方设置有用于吊挂预制桩的吊挂装置，使得在预制桩进入夹持口110之前，吊挂装置移动预制桩并调节预制桩的角度，便于预制桩进入夹持口110内。

活动夹壁112a、固定夹壁112b的壁厚方向与活动安装架300至机架的间距方向保持一致，且活动夹壁112a距活动安装架300的间距大于固定夹壁112b距活动安装架300的间距，保证了夹持口110角度调节的方向与预制桩进入夹持口110的方向保持一致，进而实现预制桩的桩头进入夹持口110。

本发明还提供了一种打桩方法，包括如下步骤：

s1:将打桩机上的实际打桩点调节至与地面上预设的打桩点保持一致，并将预制桩夹装在夹桩器内；

s2:启动打桩锤将预制桩打入地内，直至预制桩打入的深度与预设的打入深度保持一致，完成打桩操作；

步骤s1中，夹装预制桩时，先将夹桩器的夹持口110调节至最大状态，使得预制桩的桩头落入夹持口110内，桩头完全落至夹持口110内后，将夹持口110调节至最小状态，实现对预制桩的夹持固定。

通过上述打桩方法，操作简单，可实现快速将预制桩夹装并固定，有效提高了打桩效率，

步骤s1中，先通过捆绑绳绑扎预制桩的上段，捆绑绳通过触发式连接器与吊挂装置相连接，触发式连接器上的触发件与拉绳相连接，吊挂装置先将预制桩吊起，调节使得预制桩的桩头与夹桩器上的最大状态的夹持口110对应布置，然后调节夹桩器与预制桩相靠近移动，使得预制桩的桩头完全落至夹持口110内，然后调节夹持口110至最小状态对预制桩进行可靠的夹持，预制桩完全夹持牢靠后拉动拉绳调节触发式连接器断开吊挂装置与捆绑绳之间的连接，使用触发式连接器便于解除捆绑绳，从而便于捆绑绳与吊挂装置分离，避免了人工操作的麻烦。

将夹桩器的夹持口110设置成开口向下的u槽型，便于预制桩进入夹持口110，通过夹桩器上设有的调节组件200调整夹持口110上的夹壁112的姿态来调整夹持口110的大小状态和对预制桩进行夹紧，从而实现快速打桩。

预制桩的桩头落入夹持口110内时通过夹持口110内的定位组件113对预制桩进行导向校正和定位，进一步加快预制桩进入夹持口110，且预制桩在夹持口110内的稳定性更高。

进一步的方案为：通过夹持口110顶壁上设置刺棱状的定位销113a与预制桩上预留的预留通孔相配合实现对预制桩进行导向校正和定位，刺棱状的定位销113a不仅便于对准预留通孔，且节约成本。

调节夹桩器与预制桩相靠近移动，使得预制桩的桩头完全落至夹持口110内的具体过程为：

预制桩被吊挂装置吊起呈倾斜状布置，且预制桩的桩头与夹桩器上的最大状态的夹持口110相对应布置，此状态记为a状态；

先调节夹桩器下行，且吊挂机构停止调节预制桩上下移动，夹桩器下行的过程中，预制桩的桩头逐渐进入夹持口110内，直至夹持口110内的定位组件113开始落入预制桩上预留的预留通孔内；

定位组件113的下部落入预留通孔内后，吊挂机构调节吊挂预制桩的吊绳进行放绳/收绳操作，同时夹桩器继续进行下行/上行，吊绳进行放绳/收绳的速度与夹桩器下行/上行的速度相适配以使得预制桩相对于夹桩器继续上移，定位组件113继续向预留孔内伸入，并对预制桩进行导向校正，使得预制桩姿态调整至竖直状布置，预制桩竖直状布置后，吊挂机构调节预制桩相对于夹桩器继续上移，直至预制桩的顶部与夹持口110的顶壁相抵靠，然后调节夹持口110进行夹紧操作。

上述过程清晰得展示了预制桩进入夹持口110的操作细节，整个过程简单明了，容易操作，使得预制桩被打入低下得以实现。

将夹持口110上远离机架一侧的夹壁112设置成活动夹壁112a，将活动夹壁112a转动安装在夹持装置100上，活动夹壁112a向外翻转使得夹持口110调节至最大状态，最大状态时活动夹壁112a的倾斜角度大于或等于a状态下预制桩的倾斜角度，使得预制桩的桩头可充分进入夹持口110中。

步骤s2中先将打桩锤连同夹桩器一起下行将预制桩初步打入土里，预制桩不能继续下行后，则将打桩锤吊起往复打击夹桩器将预制桩打至所需的深度。

更为具体的，根据gps定位来实现打桩机上的实际打桩点调节至与地面上预设的打桩点的对准，避免了人工定位产生的偏差，提高了定位的准确率。

预制桩初步打入土里后将桩身上的捆绑绳卸下，避免捆绑绳干扰预制桩的固定，且方便对下一个预制桩进行捆绑。

通过上述方案的实施，可以实现预制桩的快速定位和打桩，提高打桩效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。