一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置的制作方法

本实用新型涉及工程建设技术领域，尤其涉及一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置。

背景技术：

在漫长的建桥历史中，最大的挑战就是在水中修建桥梁基础。最开始修建桥梁时，基础型式最多的是明挖扩大基础和木桩基础。对于水上桥梁或者地表水丰富的陆上桥梁，需要应对的就是克服施工区域的水土压力差，而形成一个无水的施工环境。在应对这种挑战的过程中，人们逐步发展处了土石围堰、草袋围堰、木板围堰等。

随着材料的发展和技术的进步，后期又逐步发展出钢板桩围堰、锁扣钢管桩围堰等新的围堰形式。水中钢围堰施工受水流对钢管或钢板的冲击影响，在钢管桩及钢板桩插打过程中，其竖直度及其位置非常难以控制。传统施工采用在导向架上焊接钢板的方法对管桩进行位置限制，待单根桩插打完成后将定位钢板采用气割机进行拆除，再进行临近桩的插打。由于单个钢围堰所需插打的钢管数量众多，对限位钢板的消耗情况非常严重，且水上作业危险系数高，工人施工的工作面狭窄，不利于焊接机拆除工作的开展。

基于上述技术问题，以降低水中钢围堰施工作业的安全风险、减少施工中材料浪费、提高工程施工效率为目的，本领域的技术人员有必要设计出适用于工程建设过程中的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种降低水中钢围堰施工作业的安全风险、减少施工中材料浪费、提高工程施工效率的水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置，该限位装置包括：

机械伸缩卡结构；以及

形成于所述机械伸缩卡结构一端的限位钢板；

所述机械伸缩卡结构远离所述限位钢板一端集成有驱动机构；

所述驱动机构的动力输出端安装有第一固定板；

所述机械伸缩卡结构与所述限位钢板的连接处安装有第二固定板，且所述驱动机构的动力输出端还安装有与所述第一固定板彼此分离的滑动钢板；

所述滑动钢板与所述第二固定板之间的空间被配置为导向架夹持空间；

所述驱动机构能够驱动所述滑动钢板沿所述机械伸缩卡的长度方向滑动以调整所述导向架夹持空间的尺寸；

所述限位钢板上开设有限位孔；

所述限位孔的开孔尺寸与钢管桩锁扣的尺寸匹配地对钢管桩锁扣进行限位固定。

进一步的，所述驱动机构包括防护盖、以及集成于所述防护盖内的齿轮组；

所述驱动机构还具有手摇器；

所述手摇器的一端延伸至所述防护盖内并与所述齿轮组连接以驱动所述齿轮组转动。

进一步的，所述齿轮组包括：

主动齿轮，所述手摇器与所述主动齿轮传动连接以驱动所述主动齿轮转动；

第一从动齿轮，所述第一从动齿轮与所述主动齿轮啮合并通过所述主动齿轮的转动驱动转动；以及

第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与所述主动齿轮啮合并通过所述主动齿轮的转动驱动转动；

所述第一从动齿轮的数量为两个，两个所述第一从动齿轮沿所述主动齿轮的径向对称布置；

所述第二从动齿轮的数量为两个，两个所述第二从动齿轮沿所述主动齿轮的径向对称布置。

进一步的，所述第一从动齿轮中心具有螺纹孔，且所述第一从动齿轮通过所述螺纹孔螺纹连接有顺丝螺杆；

所述第二从动齿轮中心具有螺纹孔，且所述第二从动齿轮通过所述螺纹孔螺纹连接有反丝螺杆；

所述顺丝螺杆和反丝螺杆均穿过所述第一固定板；

所述顺丝螺杆远离所述第一从动齿轮一端与滑动钢板传动连接；

所述反丝螺杆远离所述第二从动齿轮一端与滑动钢板传动连接；

所述第一从动齿轮驱动所述顺丝螺杆转动以将所述顺丝螺杆的旋转运动转化为所述滑动钢板的直线运动；

所述第二从动齿轮驱动所述反丝螺杆转动以将所述反丝螺杆的旋转运动转化为所述滑动钢板的直线运动。

进一步的，所述顺丝螺杆通过轴承与所述滑动钢板连接；

所述反丝螺杆通过轴承与所述滑动钢板连接。

进一步的，所述滑动钢板和所述第二固定板相对一侧具有减震垫块；

所述减震垫块选用橡胶减震垫块。

进一步的，所述驱动机构和第二固定板之间具有纵向加劲肋；

所述限位钢板表面固定有纵向加劲肋。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置，具有以下有益效果：

本实用新型的限位装置通过机械伸缩卡结构将导向架紧密固定，以手摇器的方式调整机械伸缩卡的松紧，夹持导向架后，通过橡胶减震垫块总价装置与导向架件的摩阻洗漱，同时减少钢管桩插打过程中的振动荷载对装置的影响，提高装置的稳定性。

本实用新型通过限位钢板的限位孔对钢管锁扣进行限位，保证钢管桩和钢板桩在施工过程中的垂直度与定位的准确性。

本实用新型解决了传统采用焊接钢板对钢管桩活钢板桩进行限位的施工工艺对钢材严重浪费的问题，同时，降低施工人员在水上焊接作业因工作面狭窄造成安全隐患的风险，提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置的功能划分图；

图2为本实用新型实施例提供的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置的前视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置的左视图；

图5为图3中a-a向剖视图；

图6为图3中b-b向剖视图；

图7为图3中c-c向剖视图。

附图标记说明：

1、机械伸缩卡结构；2、限位钢板；3、纵向加劲肋；4、滑动钢板；5、减震垫块；

101、手摇臂；102、防护盖；103、齿轮组；104、顺丝螺杆；105、反丝螺杆；

201、限位孔；

401、轴承；

601、第一固定板；602、第二固定板；

10301、主动齿轮；10302、第一从动齿轮；10303、第二从动齿轮。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1～图7所示；

本实用新型的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置，该限位装置包括：

机械伸缩卡结构1；以及

形成于机械伸缩卡结构1一端的限位钢板2；

机械伸缩卡结构1远离限位钢板2一端集成有驱动机构；

驱动机构的动力输出端安装有第一固定板601；

机械伸缩卡结构1与限位钢板2的连接处安装有第二固定板602，且驱动机构的动力输出端还安装有与第一固定板601彼此分离的滑动钢板4；

滑动钢板4与第二固定板602之间的空间被配置为导向架夹持空间；

驱动机构能够驱动滑动钢板4沿机械伸缩卡结构1的长度方向滑动以调整导向架夹持空间的尺寸；

限位钢板2上开设有限位孔201；

限位孔201的开孔尺寸与钢管桩锁扣的尺寸匹配地对钢管桩锁扣进行限位固定。

具体的，本实施例公开了一种新型钢管桩及钢板桩插打限位装置，该装置分为机械伸缩卡结构1以及形成于机械伸缩卡结构1一端的限位钢板2，其中的机械伸缩卡结构1主要用以在施工中对导向架进行夹持固定，而夹持固定的主要方式是通过驱动机构驱动滑动钢板4滑动以调整导向架夹持空间的尺寸，使其能够匹配不同规格的导向架，达到夹持固定导向架的目的。另外，为了满足钢板桩的施工要求，设计了上述限位钢板2，并且在限位钢板2的对应位置开设限位孔201，该限位孔201用以固定钢管桩锁扣，并对钢管桩锁扣进行限位固定。

优选的，本实施例中驱动机构包括防护盖102、以及集成于防护盖102内的齿轮组103；

驱动机构还具有手摇器101；

手摇器101的一端延伸至防护盖102内并与齿轮组103连接以驱动齿轮组103转动。

其中，上述的齿轮组103包括：

主动齿轮10301，手摇器101与主动齿轮10301传动连接以驱动主动齿轮10301转动；

第一从动齿轮10302，第一从动齿轮10302与主动齿轮10301啮合并通过主动齿轮10301的转动驱动转动；以及

第二从动齿轮10303，第二从动齿轮10303与主动齿轮10301啮合并通过主动齿轮10301的转动驱动转动；

第一从动齿轮10302的数量为两个，两个第一从动齿轮10302沿主动齿轮10301的径向对称布置；

第二从动齿轮10303的数量为两个，两个第二从动齿轮10303沿主动齿轮的径向对称布置。

更进一步的，本实施例中第一从动齿轮10302中心具有螺纹孔，且第一从动齿轮10302通过螺纹孔螺纹连接有顺丝螺杆104；

第二从动齿轮10303中心具有螺纹孔，且第二从动齿轮10303通过螺纹孔螺纹连接有反丝螺杆105；

顺丝螺杆104和反丝螺杆105均穿过第一固定板601；

顺丝螺杆104远离第一从动齿轮10302一端与滑动钢板4传动连接；

反丝螺杆105远离第二从动齿轮10303一端与滑动钢板4传动连接；

第一从动齿轮10302驱动顺丝螺杆104转动以将顺丝螺杆104的旋转运动转化为滑动钢板4的直线运动；

第二从动齿轮10303驱动反丝螺杆105转动以将反丝螺杆105的旋转运动转化为滑动钢板4的直线运动。

施工时，作业人员手动转动手摇器101，手摇器101通过齿轮组103分别带动顺丝螺杆104和反丝螺杆105移动，而第一固定板601与顺丝螺杆104和反丝螺杆105之间不了解，本实施例的齿轮相当于螺母，与顺丝螺杆104和反丝螺杆105传动连接，而主动齿轮10301与第一固定板601活动连接，在保证主动齿轮10301转动的前提下，齿轮的位置保持不变，顺丝螺杆104和反丝螺杆105与滑动钢板4之间采用如轴承401的活动接头，在保证顺丝螺杆104和反丝螺杆105转动的前提下，带动滑动钢板4做直线运动。

优选的，上述的顺丝螺杆104通过轴承401与滑动钢板4连接；

反丝螺杆105通过轴承401与滑动钢板4连接。

优选的，上述的滑动钢板4和第二固定板602相对一侧具有减震垫块5；

减震垫块5选用橡胶减震垫块。

优选的，上述的驱动机构和第二固定板602之间具有纵向加劲肋3；

限位钢板2表面固定有纵向加劲肋3。

施工时，调节滑动钢板4和第二固定板602之间的距离，对减震垫块5施加压力，增大机械伸缩卡结构1与导向架之间的摩擦力，同时，利用橡胶材质良好的减震效果将钢管桩插打施工时传递的振动荷载部分抵消，而限位孔201的尺寸略大于钢管桩的锁扣的尺寸，减少钢管桩插打施工时振动荷载的传递，增强装置整体的稳定性，提高钢管桩插打施工的精度。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种水中钢围堰施工钢管桩及钢板桩插打限位装置，具有以下有益效果：

本实用新型的限位装置通过机械伸缩卡结构1将导向架紧密固定，以手摇器101的方式调整机械伸缩卡的松紧，夹持导向架后，通过橡胶减震垫块总价装置与导向架件的摩阻洗漱，同时减少钢管桩插打过程中的振动荷载对装置的影响，提高装置的稳定性。

本实用新型通过限位钢板2的限位孔201对钢管锁扣进行限位，保证钢管桩和钢板桩在施工过程中的垂直度与定位的准确性。

本实用新型解决了传统采用焊接钢板对钢管桩活钢板桩进行限位的施工工艺对钢材严重浪费的问题，同时，降低施工人员在水上焊接作业因工作面狭窄造成安全隐患的风险，提高施工效率。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。