一种步履式打桩机的制作方法

本发明涉及建筑机械设备技术领域，具体涉及一种步履式打桩机。

背景技术：

由于打桩机具有稳定性好、锤击落点准确、可调整垂直度，机动灵活性和工作效率高等特点，其作用是桩锤和桩的导向、吊桩就位、固定桩的打设位置和承受桩锤和桩的重量。打桩机作为筒式柴油锤、液压打桩锤、钻孔机和长螺旋钻机等作业装置的工作母机进行桩基础工程施工，广泛运用于城市地铁、高架道路、桥梁、工业和民用高层建筑的基础施工作业。现有技术中打桩机一般采用筒体式立柱，具有较大强度和刚度，但由于自重大、迎风面大，造成打桩机整机重量配备大、移动转场困难，特别在沿海地区使用该打桩机时存在较大的安全隐患，对打桩机的作业稳定性影响较大。因此，需要对打桩机的立柱结构进行有效改进，在保证立柱强度和刚度的前提下，尽可能减少立柱的自重和迎风面积，适应沿海地区的桩基础施工。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种塔架风穿透性好、自重轻和安全可靠的步履式打桩机，具有整机接地比压小、塔架强度高、塔架垂直度可调、作业稳定和安全可靠等特点，满足打桩机转场运输要求，方便施工人员拆卸组装、调试施工和维护保养，适应多功能作业需要，有效降低施工费用和提高作业效率。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

一种步履式打桩机，包括主平台、步履架、塔架、斜支撑、起吊架、顶升机构、起吊绳，其中：

主平台包括具有塔架安装区、起吊架支座的台架体、主卷扬机构、二个吊桩卷扬机构、二个牵引卷扬机构、液压电气控制系统、位于台架体前侧的二个底部滑轮架和中心滑轮架、沿台架体外侧布置的多个踏板、位于台架体后端部的配重；塔架安装区包括二个节叉座和二个对接法兰；

步履架包括左步履架、右步履架、前步履架、后步履架；

塔架包括上部塔架、底部塔架、位于塔架顶端的顶部滑轮架、位于塔架中部的二个中部滑轮架以及导轨；其中，上部塔架包括四个第一主弦杆、位于其正面的多个第一隔板、位于其左、右和背面的多个第一横腹杆和第一斜腹杆，底部塔架包括四个第二主弦杆、位于其正面的多个第二隔板、位于其左、右和背面的多个第二腹杆和第二斜腹杆；导轨包括具有二个上导管、多个上隔板的上部导轨和具有二个下导管、多个下隔板的下部导轨；

起吊架包括具有杆端耳板的左杆体和右杆体、具有多个挡圈的横杆体；

顶升机构包括二组左顶升油缸、二组右顶升油缸、二组前顶升油缸、二组后顶升油缸；

其特征在于：

所述塔架于主平台的正前方端部，它由上部塔架与底部塔架对接而成；所述上部塔架和底部塔架均为矩形截面的桁架式结构；所述上部塔架的四个第一主弦杆沿上部塔架的垂直方向设置在其四个角上；所述第一隔板在上部塔架的正面的二个第一主弦杆之间等距离设置；所述第一横腹杆分别在上部塔架的左、右和背面的二个第一主弦杆之间等距离设置；所述第一斜腹杆分别在二个第一主弦杆和二个第一横腹杆之间形成的区域内互为交叉设置；所述上部塔架的四个第一主弦杆的下端部均设有凸出法兰；所述中部滑轮架分别设置于上部塔架中部的左右二侧面，其伸出端分别安装滑轮；所述底部塔架的四个第二主弦杆沿底部塔架的垂直方向设置在其四个角上；所述第二隔板在下部塔架的正面的二个第二主弦杆之间等距离设置；所述第二横腹杆分别在底部塔架的左、右和背面的二个第二主弦杆之间等距离设置；所述第二斜腹杆分别在二个第二主弦杆和第二横腹杆之间形成的区域内互为交叉设置；所述底部塔架的四个第二主弦杆的上端部均设有上伸出法兰，它们的下端部中前方二个下端部均设有下伸出法兰、后方二个下端部均设有下伸出节叉；所述中部滑轮架分别设置于上部塔架中部的左右二侧面，其伸出端分别安装滑轮；所述上部塔架通过四个第一主弦杆的下端部处的凸出法兰和底部塔架的四个第二主弦杆的上端部处的上伸出法兰对接后用螺钉固装后组成塔架；所述导轨由上部导轨和下部导轨对接而成；所述上部导轨沿上部塔架的垂直方向设置于它的正面，其通过上隔板固装于上部塔架的第一隔板上；所述上隔板等距离横向设置于二个上导管之间；所述导轨的下部导轨沿底部塔架的垂直方向设置于它的正面，其通过下隔板固装于底部塔架的第二隔板上；所述下隔板等距离横向设置于二个下导管之间；所述二个上导管和二个下导管对接后形成二个长导管；

所述塔架垂直安装于台架体前端部的塔架安装区，其上部塔架通过四个第一主弦杆的下端部处的凸出法兰和底部塔架的四个第二主弦杆的上端部处的上伸出法兰对接后用螺钉固装，其底部塔架通过二个伸出节叉分别枢轴安装于主平台的塔架安装区前端的二个节叉座后予以锁定，其底部塔架的二个下伸出法兰在塔架完成竖直起架后与塔架安装区后端的二个对接法兰对接后用螺钉固装；

所述主平台的台架体为长方形框架结构体；所述塔架安装区位于台架体的前方；所述中心滑轮架位于塔架安装区内；所述二个底部滑轮架分别设置于塔架安装区左右二侧的台架体上；所述二个起吊架支座分别设置于二个底部滑轮架外侧的台架体上；所述主卷扬机构、二个吊桩卷扬机构、二个牵引卷扬机构沿台架体的前后方向依次设置在其上端面；所述主卷扬机构引出的钢丝绳绕过中心滑轮架、向上穿过顶部滑轮架后连接置于塔架正面的导轨上的外部打桩锤；所述二个牵引卷扬机构引出的钢丝绳分别绕过二个底部滑轮架后连接吊钩用以将外部预制桩拖曳牵引至台架体前侧；所述二个吊桩卷扬机构引出的钢丝绳分别绕过二个底部滑轮架后向上穿过二个中部滑轮架连接吊钩用以将外部预制桩吊装进入台架体前方的桩位；所述踏板沿台架体的左、右及后侧面的边缘布置成回形走廊，它们通过位于其底部的三角架的二个端部接叉分别插入位于台架体的左、右及后侧面上的安装座后用销轴予以锁定；所述液压电气控制系统设置于台架体上主卷扬机构和配重之间的安装位置；

所述起吊架为a字形结构体；所述左杆体和右杆体的上端通过吊耳板焊接在一起，该起吊板的一端连接由主卷扬机构引出的钢丝绳后用以塔架的竖直起架；所述左杆体和右杆体的下端分别通过杆端耳板枢轴安装于台架体的起吊架支座上予以锁定；所述横杆体与左杆体、右杆体固定成一体，所述挡圈分别设置在左杆体和右杆体外侧的横杆体上；

所述起吊绳的一端连接起吊架的上端的吊耳板另一端，另一端连接在塔架的单元塔架背面；

所述二个斜支撑左右斜向布置于塔架与主平台之间，它们的上端分别铰接安装于塔架的上部背面，它们的下端分别固装调节节叉后枢轴连接在主平台的台架体的左右二侧的斜撑支座；

所述顶升机构设置于主平台和步履架之间，其二组左顶升油缸和二组右顶升油缸分别安装于台架体的左侧下端面与左步履架、台架体的右侧下端面与右步履架之间，其二组前顶升油缸、二组后顶升油缸分别安装于台架体的前侧下端面和前步履架、台架体的后侧下端面与后步履架之间。

本发明可以是，所述塔架的底部塔架的下伸出法兰与主平台的二个对接法兰之间设有调整垫，在塔架完成竖直起架后对其垂直度进行调节。

本发明还可以是，所述塔架的导轨的下部导轨的二个下导管上方均设有锥形塞头，在上部导轨的二个上导管与下部导轨的二个下导管对接时该锥形塞头分别插入上部导轨的二个上导管的端部孔内。

本发明还可以是，所述上部塔架的第一主弦杆、底部塔架的第二主弦杆均采用整体钢管制作；所述第一横腹杆、第一斜腹杆、第二横腹杆和第二斜腹杆均采用钢管制作；所述第一隔板和第二隔板均采用钢板制作。

附图说明

图1为本发明步履式打桩机的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中h部的局部放大图；

图5为图4中b-b向剖视图；

图6为本发明中上部塔架的结构示意图；

图7为图6的右视图；

图8为图6的俯视图；

图9为本发明中底部塔架的结构示意图；

图10为图9的右视图；

图11为图9中e部局部放大图；

图12为图10中f部局部放大图；

图13为本发明中主平台前部的局部结构图；

图14为本发明中主平台中部的局部结构图；

图15为本发明中起吊架的结构示意图；

图16为本发明中踏板与台架体连接处的局部示意图；

图17为图16的左视图；

图18为图16的仰视图；

图19为本发明中塔架竖直起架状态时的示意图。

具体实施方式

根据图1-19所示，一种步履式打桩机，包括主平台1、步履架2、塔架3、斜支撑4、起吊架5、顶升机构6、起吊绳7，主平台1包括具有塔架安装区101、起吊架支座14的台架体10、主卷扬机构11、二个吊桩卷扬机构12、二个牵引卷扬机构13、液压电气控制系统、位于台架体10前侧的二个底部滑轮架14和中心滑轮架15、沿台架体10外侧布置的多个踏板16、位于台架体10后端部的配重17；塔架安装区101包括二个节叉座1011和二个对接法兰1012；步履架2包括左步履架21、右步履架21’、前步履架22、后步履架22’；塔架3包括上部塔架30、底部塔架31、位于塔架3顶端的顶部滑轮架32、位于塔架3中部的二个中部滑轮架33以及导轨34；上部塔架30包括四个第一主弦杆301、位于其正面的多个第一隔板308、位于其左、右和背面的多个第一横腹杆302和第一斜腹杆303，底部塔架31包括四个第二主弦杆311、位于其正面的多个第二隔板318、位于其左、右和背面的多个第二腹杆312和第二斜腹杆313；起吊架5包括具有杆端耳板53的左杆体51和右杆体51’、具有多个挡圈521的横杆体52；顶升机构6包括二组左顶升油缸61、二组右顶升油缸61’、二组前顶升油缸62、二组后顶升油缸62’；其中：

所述塔架3位于主平台1的正前方端部，它由上部塔架30与底部塔架31对接而成；所述上部塔架30的四个第一主弦杆301沿上部塔架30的垂直方向设置在其四个角上；所述第一隔板308在上部塔架30的正面的二个第一主弦杆301之间等距离设置；所述第一横腹杆302分别在上部塔架30的左、右和背面的二个第一主弦杆301之间等距离设置；所述第一斜腹杆303分别在二个第一主弦杆301和二个第一横腹杆302之间形成的区域内互为交叉设置；所述上部塔架30的四个第一主弦杆301的下端部均设有凸出法兰3011；所述中部滑轮架33分别设置于上部塔架30中部的左右二侧面，其伸出端分别安装滑轮；所述底部塔架31的四个第二主弦杆311沿底部塔架31的垂直方向设置在其四个角上；所述第二隔板318在下部塔架31的正面的二个第二主弦杆311之间等距离设置；所述第二横腹杆312分别在底部塔架31的左、右和背面的二个第二主弦杆311之间等距离设置；所述第二斜腹杆313分别在二个第二主弦杆311和第二横腹杆312之间形成的区域内互为交叉设置；所述底部塔架31的四个第二主弦杆311的上端部均设有上伸出法兰3111，它们的下端部中前方二个下端部均设有下伸出法兰3111’、后方二个下端部均设有下伸出节叉3112；所述中部滑轮架33分别设置于上部塔架30中部的左右二侧面，其伸出端分别安装滑轮；所述上部塔架30通过四个第一主弦杆301的下端部处的凸出法兰3011和底部塔架31的四个第二主弦杆311的上端部处的上伸出法兰3111对接后用螺钉固装后组成塔架3；当需要转场运输时，可方便地将塔架拆卸成上部塔架和底部塔架二部分，满足塔架转场运输和移地施工要求。所述上部塔架30的第一主弦杆301、底部塔架31的第二主弦杆311均采用整体钢管制作；有效保证其具有可靠的强度和性能。所述第一横腹杆302、第一斜腹杆303、第二横腹杆312和第二斜腹杆313均采用钢管制作；所述第一隔板308和第二隔板318均采用钢板制作。具有结构简单、制作方便和稳定可靠等特点，有效降低底部塔架的制作成本。

所述导轨由上部导轨34和下部导轨34’对接而成；所述上部导轨34沿上部塔架30的垂直方向设置于它的正面，其通过上隔板342固装于上部塔架30的第一隔板308上；所述上隔板342等距离横向设置于二个上导管341之间；所述导轨的下部导轨34’沿底部塔架31的垂直方向设置于它的正面，其通过下隔板342’固装于底部塔架31的第二隔板318上；所述下隔板342’等距离横向设置于二个下导管341’之间；所述二个上导管341和二个下导管341’对接后形成二个长导管。所述塔架3的导轨的下部导轨34’的二个下导管341’上方均设有锥形塞头343’，在上部导轨34的二个上导管341与下部导轨34’的二个下导管341’对接时该锥形塞头343’分别插入上部导轨34的二个上导管341的端部孔内。

所述塔架3垂直安装于台架体10前端部的塔架安装区101，其上部塔架30通过四个第一主弦杆301的下端部处的凸出法兰3011和底部塔架31的四个第二主弦杆311的上端部处的上伸出法兰3111对接后用螺钉固装，其底部塔架31通过二个伸出节叉3112分别枢轴安装于主平台1的塔架安装区101前端的二个节叉座1011后予以锁定，其底部塔架31的二个下伸出法兰3111’在塔架3完成竖直起架后与塔架安装区101后端的二个对接法兰1012对接后用螺钉固装。所述塔架3的底部塔架31的二个下伸出法兰3111’与主平台1的二个对接法兰1012之间设有调整垫99，在塔架3完成竖直起架后对其垂直度进行调节，达到设计要求的打桩垂直精度要求。

所述主平台1的台架体10为长方形框架结构体；所述塔架安装区101位于台架体10的前方；所述中心滑轮架15位于塔架安装区101内；所述二个底部滑轮架14分别设置于塔架安装区101左右二侧的台架体10上；所述二个起吊架支座14分别设置于二个底部滑轮架14外侧的台架体10上；所述主卷扬机构11、二个吊桩卷扬机构12、二个牵引卷扬机构13沿台架体10的前后方向依次设置在其上端面；所述主卷扬机构11引出的钢丝绳绕过中心滑轮架15、向上穿过顶部滑轮架32后连接置于塔架3正面的导轨上的外部打桩锤；所述二个牵引卷扬机构13引出的钢丝绳分别绕过二个底部滑轮架14后连接吊钩用以将外部预制桩拖曳牵引至台架体10前侧；这样，可充分发挥打桩机的使用功能，可以不借助外部设备将桩基作业使用预制桩拖曳至打桩位附近，有效节约施工成本。所述二个吊桩卷扬机构12引出的钢丝绳分别绕过二个底部滑轮架14后向上穿过二个中部滑轮架33连接吊钩用以将外部预制桩吊装进入台架体10前方的桩位；这样，通过二个吊桩卷扬机构12收放钢丝绳实现预制桩进入桩位的垂直对中心功能，使预制桩顺利进入打桩锤下方的桩帽内，有效提高打桩作业效率。所述踏板16沿台架体10的左、右及后侧面的边缘布置成回形走廊，它们通过位于其底部的三角架161的二个端部接叉分别插入位于台架体10的左、右及后侧面上的安装座102后用销轴予以锁定。这样，使主平台有足够的行走和运动区域，便于施工人员在主平台上安全作业和维护保养，提高打桩机的安全性能。当步履式打桩机转移场地运输时，可方便地将主平台1的左、右及后侧面的踏板16全部放下，保证主平台1的宽度尺寸符合运输要求。所述液压电气控制系统设置于台架体10上主卷扬机构11和配重17之间的安装位置。

所述起吊架5为a字形结构体；所述左杆体51和右杆体51’的上端通过吊耳板54焊接在一起，该起吊板的一端连接由主卷扬机构11引出的钢丝绳后用以塔架3的竖直起架；所述左杆体51和右杆体51’的下端分别通过杆端耳板53枢轴安装于台架体10的起吊架支座18上予以锁定；所述横杆体52与左杆体51、右杆体51’固定成一体，所述挡圈521分别设置在左杆体51和右杆体51’外侧的横杆体52上；所述起吊绳7的一端连接起吊架5的上端的吊耳板54另一端，另一端连接在塔架3的单元塔架30背面。所述二个斜支撑4左右斜向布置于塔架3与主平台1之间，它们的上端分别铰接安装于塔架3的上部背面，它们的下端分别固装调节节叉41后枢轴连接在主平台1的台架体10的左右二侧的斜撑支座19。

所述顶升机构6设置于主平台1和步履架2之间，其二组左顶升油缸61和二组右顶升油缸61’分别安装于台架体10的左侧下端面与左步履架21、台架体10的右侧下端面与右步履架21’之间，其二组前顶升油缸62、二组后顶升油缸62’分别安装于台架体10的前侧下端面和前步履架22、台架体10的后侧下端面与后步履架22’之间。

在步履式打桩机的塔架3进行竖直起架时，与塔架3背部连接的二个斜支撑4搁置在起吊架5的横杆体52上的二个挡圈521之间，通过液压电气控制系统操纵主卷扬机构11收紧起架钢丝绳向后拉动起吊架5及其铰接的塔架3时，横杆体52始终保持对左右二个斜支撑4的支承托举，避免安装过程中出现斜撑杆4上午滑落损坏，从而保证步履式打桩机组装调试的安全稳定。在步履式打桩机完成塔架3竖直起架后，对左右二个斜支撑4下端的调节节叉41进行调整，方便与台架体10左右二侧的斜撑支座19铰接固装。为确保塔架3的垂直精度达到技术要求，在底部塔架31下端部的下伸出法兰3111’处选配不同厚度的调整垫，通过螺栓螺母将下伸出法兰3111’与主平台的二个对接法兰1012固定，从而完成塔架3在主平台1上的安装就位。

在步履式打桩机完成塔架3竖直起架后，将连接在起吊架5顶端吊耳板54处的钢丝绳卸下，通过液压电气控制系统将缠绕主卷扬机构11的起架钢丝绳放出，更换成用于提升外部打桩锤的吊锤钢丝绳，此时主卷扬机构11的使用功能转变成提升及下放外部打桩锤；操纵液压电气控制系统，将吊锤钢丝绳从主卷扬机构11放出，绕过主平台1上的中心滑轮架15、塔架3的顶部滑轮架32后连接吊钩，完成位于吊钩下方、进入塔架3的导轨上的外部打桩锤悬挂连接，这样，外部打桩锤就处于待施工状态。

在步履式打桩机需要进行移位时，通过液压电气控制系统操纵顶升机构6，当二组左顶升油缸61和二组右顶升油缸61’同时收缩、提起左步履架21和右步履架21’时，通过操纵行走机构使步履式打桩机沿前步履架22和后步履架22’作左右方向移动；通过液压电气控制系统操纵顶升机构，当二组前顶升油缸62和二组后顶升油缸62’同时收缩、提起前步履架22和后步履架22’时，通过操纵使步履式打桩机沿左步履架21和右步履架21’作前后方向移动。

本发明步履式打桩机采用桁架式塔架，具有风穿透性好、自重轻、整机接地比压小、塔架垂直度可调、塔架强度高、作业稳定和安全可靠等特点，满足打桩机转场运输要求，方便施工人员拆卸组装、调试施工和维护保养，适应多功能作业需要，有效降低施工费用，确保施工安全和方便维护保养，大幅提高施工作业效率。