一种钢板桩辅助安装设备

1.本技术涉及建筑施工技术的领域，尤其是涉及一种钢板桩辅助安装设备。


背景技术：

2.随着国民经济的不断发展，建设规模也在日渐增大，对一些大型建筑进行施工时，需要对自身或四周建筑物的基础实施围护。在多种围护结构中，由于钢板桩具有材质稳定、质量可靠、可反复使用、环保无污染、降低工程造价等优点得到人们的青睐。钢板桩的两侧边缘设置有锁口，相邻的两块钢板桩通过锁口配合连接。
3.在实际施工过程中，通过吊装机械将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插装时需要施工人员在插桩点处推动钢板桩以调整钢板桩的位置，将吊起的钢板桩与已安装钢板桩的锁口相对齐，再通过沉桩机械将钢板桩打入地基中。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为在安装钢板桩时，需要操作人员手动将吊装的钢板桩的锁口与已安装钢板桩的锁口相对齐，操作人员的劳动强度较大。


技术实现要素：

5.为了减轻操作人员的劳动强度，本技术提供一种钢板桩辅助安装设备。
6.本技术提供的一种钢板桩辅助安装设备采用如下的技术方案：一种钢板桩辅助安装设备，包括机架，所述机架为c形框架，所述机架放置在已安装钢板桩的顶端且机架的开口与已安装钢板桩卡接，所述机架上设置有移动机构、固定机构以及夹取机构，所述移动机构用于驱动机架在已安装钢板桩顶部朝向吊装的钢板桩方向进行移动，所述固定机构用于将机架固定在已安装钢板桩上，所述夹取机构用于对吊装的钢板桩进行进行夹取并移动。
7.通过采取上述技术方案，吊装的钢板桩通过吊装机械移动至已安装钢板桩处，机架在移动机构的驱动下移动至已安装钢板桩的末端，利用固定机构将机架固定在钢板桩的顶端，通过夹取机构对吊装的钢板桩的底端进行夹持，并移动吊装的钢板桩，使得吊装的钢板桩与已安装钢板桩的锁口相正对。从而不需要操作人员手动推动吊装的钢板桩进行对位，减轻了操作人员的劳动强度，同时降低了操作人员推动吊装的钢板桩时存在的安全隐患。
8.可选的，所述移动机构在机架的两侧均有设置，所述移动机构包括驱动组件、第一滑块以及抵接件，所述驱动组件设置在机架上，所述机架的内侧垂直于机架的长度方向开设有滑槽，所述第一滑块滑动设置在滑槽内，所述驱动组件用于驱动第一滑块在滑槽内滑动，所述抵接件安装在第一滑块上；所述第一滑块朝向背离吊装的钢板桩方向移动时，所述抵接件自动与已安装钢板桩相抵触。
9.通过采取上述技术方案，当每安装一块钢板桩后，需要将机架移动至已安装钢板桩的末端，对下一块待安装的吊装的钢板桩进行夹取。利用驱动组件驱动第一滑块沿滑槽的长度方向进行移动，当机架一侧的第一滑块朝向背离吊装的钢板桩方向移动时，抵接件
自动与钢板桩相抵触，抵接件相对于钢板桩静止不动，机架相对于钢板桩朝向吊装的钢板桩方向进行移动；通过机架两侧的移动机构交叉作业，从而达到驱动机架朝向吊装的钢板桩进行移动的效果。
10.可选的，所述驱动组件包括第一驱动电机以及第一丝杆，所述第一丝杆转动设置在机架上且位于滑槽内，所述第一滑块螺纹穿设在丝杆上，所述第一驱动电机设置在机架上且与第一丝杆同轴线固定连接。
11.通过采取上述技术方案，启动第一驱动电机，第一驱动电机带动第一丝杆进行转动，第一滑块位于滑槽内且螺纹套设在第一丝杆上，从而第一丝杆的转动带动第一滑块沿滑槽的长度方向进行移动，达到便于驱动滑块进行移动的效果。
12.可选的，所述抵接件包括抵接杆、转动轴以及扭簧，所述第一滑块朝向已安装钢板桩的一侧开设有容纳槽，所述抵接杆位于容纳槽内，且所述抵接杆靠近吊装的钢板桩的一端通过转动轴与第一滑块转动连接，所述扭簧设置在转动轴上，所述扭簧使得抵接杆始终具有背离第一滑块进行转动的趋势。
13.通过采取上述技术方案，抵接杆靠近吊装的钢板桩的一端通过转动轴与第一滑块转动连接，同时扭簧使得抵接杆始终具有背离第一滑块进行转动的趋势，当滑块朝向吊装的钢板桩进行移动时，抵接杆转动至容纳槽内，滑块能够相对于已安装钢板桩进行移动；当滑块朝向背离吊装的钢板桩的方向进行移动时，抵接杆在扭簧的作用下背离容纳槽进行转动，从而抵接杆位于容纳槽外的一端与已安装钢板桩相抵触。从而达到抵接杆自动与钢板桩相抵触的效果。
14.可选的，所述机架的内顶壁上转动设置有多个辊轴，所述辊轴的长度方向垂直于机架的长度方向。
15.通过采取上述技术方案，当机架在已安装钢板桩的顶端进行移动时，辊轴能够起到辅助移动的效果。
16.可选的，所述固定机构在机架的两侧均有设置，所述固定机构包括固定板以及气缸，所述机架的内侧壁上沿机架的长度方向开设有安装槽，所述固定板滑动安装在安装槽内，所述气缸安装在机架上且气缸的活塞杆垂直穿过机架并延伸至机架内，所述气缸的活塞杆末端与固定板相连接。
17.通过采取上述技术方案，当机架移动至目的位置时，启动气缸，气缸的活塞杆伸出并驱动固定板朝向已安装钢板桩进行移动，从而两侧的固定板将已安装钢板桩夹紧，达到便于固定机架的效果。
18.可选的，所述夹取机构包括机械夹爪、x轴移动组件以及y轴移动组件，所述机械夹爪设置在y轴移动组件上，所述y轴移动组件设置在x轴移动组件上且用于驱动机械夹爪沿y轴进行移动，所述x轴移动组件设置在机架顶端且用于驱动y轴移动组件沿x轴进行移动。
19.通过采取上述技术方案，钢板桩在进行安装时，相邻的两块钢板桩锁口相正对，因此相邻的两块钢板桩并不在同一条直线上，针对不同的吊装的钢板桩，通过x轴移动组件以及y轴移动组件驱动机械夹爪移动至与吊装的钢板桩相对，启动机械夹爪对吊装的钢板桩进行夹持，再通过x轴移动组件以及y轴移动组件移动吊装的钢板桩，达到便于将吊装的钢板桩的锁口与已安装钢板桩的锁口相正对的效果。
20.可选的，所述x轴移动组件包括无杆气缸，所述无杆气缸的缸筒与机架的顶端固定
连接，所述y轴移动组件设置在无杆气缸的滑台上。
21.通过采取上述技术方案，启动无杆气缸，无杆气缸的滑台沿无杆气缸的缸筒进行移动，达到便于驱动y轴移动组件进行移动的效果。
22.可选的，所述y轴移动组件包括第二驱动电机、第二丝杆、导向杆以及第二滑块，所述无杆气缸的滑台上设置有两块安装板，所述第二丝杆转动连接在两块安装板之间，所述第二丝杆的长度方向与无杆气缸的长度方向相垂直，所述第二驱动电机设置在安装板上且第二驱动电机的输出轴与第二丝杆同轴线固定连接，所述导向杆设置在两块安装板之间且与第二丝杆相平行，所述第二滑块螺纹套设在第二丝杆上的同时滑动套设在导向杆上，所述机械夹爪固定连接在第二滑块上。
23.通过采取上述技术方案，启动第二驱动电机，第二驱动电机带动第二丝杆进行转动，从而带动第二滑块沿第二丝杆的长度方向进行移动，进而驱动第二滑块上的机械夹爪进行移动，达到便于驱动机械夹爪进行移动的效果。
24.可选的，所述机械夹爪的两根夹臂相对的一侧上均设置有两根限位杆，所述限位杆的末端为球形。
25.通过采取上述技术方案，两根夹臂上的限位杆分别与吊装的钢板桩的正反面相抵触，从而达到便于固定吊装的钢板桩的效果。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.吊装的钢板桩通过吊装机械移动至已安装钢板桩处，机架在移动机构的驱动下移动至已安装钢板桩的末端，利用固定机构将机架固定在已安装钢板桩的顶端，通过夹取机构对吊装的钢板桩的底端进行夹持，并移动吊装的钢板桩，使得吊装的钢板桩与已安装钢板桩的锁口相正对；从而不需要操作人员手动推动吊装的钢板桩进行对位，减轻了操作人员的劳动强度；2.吊装的钢板桩通过操作人员手动进行推动，吊装的钢板桩会发生晃动、磕碰等情况，甚至有可能从吊装机械上滑脱，具有极大的安全隐患，通过钢板桩辅助安装设备对吊装的钢板桩进行夹持对位，降低了安全隐患，提高了安全性；3.抵接杆靠近吊装的钢板桩的一端通过转动轴与第一滑块转动连接，扭簧使得抵接杆始终具有背离第一滑块进行转动的趋势，第一滑块朝向吊装的钢板桩进行移动时，抵接杆转动至容纳槽内；第一滑块朝向背离吊装的钢板桩的方向进行移动时，抵接杆在扭簧的作用下背离容纳槽进行转动，抵接杆位于容纳槽外的一端与已安装钢板桩相抵触。从而实现当第一滑块背离吊装的钢板桩移动时，抵接杆自动与已安装钢板桩相抵触，进而实现机架的移动。
附图说明
27.图1是本技术实施例中已安装钢板桩的俯视图。
28.图2是本技术实施例的结构示意图。
29.图3是用于展示本技术实施例中移动机构的结构示意图。
30.图4是图3中a部放大图。
31.图5是用于展示本技术实施例中夹取机构的局部爆炸图。
32.图6是用于展示本技术实施例中机械夹爪的其中一种夹持状态效果图。
33.图7是用于展示本技术实施例中机械夹爪的另一种夹持状态效果图。
34.附图标记说明：1、机架；11、滑槽；12、安装槽；2、已安装钢板桩；21、锁口；3、吊装的钢板桩；4、移动机构；41、驱动组件；411、第一驱动电机；412、第一丝杆；42、第一滑块；421、容纳槽；43、抵接件；431、抵接杆；432、转动轴；433、扭簧；5、固定机构；51、固定板；52、气缸；6、夹取机构；61、机械夹爪；611、限位杆；62、x轴移动组件；621、无杆气缸；63、y轴移动组件；631、第二驱动电机；632、第二丝杆；633、导向杆；634、第二滑块；635、安装板；7、辊轴。
具体实施方式
35.以下结合附图1-7对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种钢板桩辅助安装设备，参照图1，本技术中使用的是u型钢板桩，u型钢板桩的两侧边缘均加工有锁口21，已安装钢板桩2通过多块u型钢板桩联锁拼接而成，相邻的两块u型钢板桩之间通过锁口21联锁连接。
37.参照图2和图3，安装u型钢板桩时，需要将吊装的钢板桩3的锁口21与已安装钢板桩2的锁口21相正对后再插入地基中。一种钢板桩辅助安装设备包括机架1，机架1为c形金属框体，机架1放置在已安装钢板桩2的顶部，已安装钢板桩2插入至机架1的开口内。在机架1的两侧面均安装有移动机构4以及固定机构5，移动机构4驱动机架1朝向吊装的钢板桩3进行移动，固定机构5用于将机架1固定在已安装钢板桩2上；在机架1的顶部端面上安装有夹取机构6，夹取机构6对吊装机械上吊装的钢板桩3进行夹取并移动，将吊装的钢板桩3移动至与已安装钢板桩2的锁口21相正对。
38.参照图2和图3，在机架1的两侧均安装有移动机构4，移动机构4包括驱动组件41、第一滑块42以及抵接件43，在机架1下端且朝向已安装钢板桩2的一侧开设有滑槽11，滑槽11的长度方向垂直于已安装钢板桩2的长度方向，第一滑块42为矩形块体且第一滑块42滑动安装在滑槽11内。驱动组件41安装在机架1上且与第一滑块42相连接并用用于驱动第一滑块42在滑槽11内沿滑槽11的长度方向进行移动。抵接件43安装在第一滑块42上，抵接件43用于与已安装钢板桩2相抵触。
39.参照图3和图4，驱动组件41包括第一驱动电机411以及第一丝杆412，第一丝杆412转动安装在机架1上且第一丝杆412位于滑槽11内，第一滑块42上开设有螺纹孔，第一滑块42通过螺纹孔与第一丝杆412螺纹配合。第一驱动电机411安装在机架1的一端，且第一驱动电机411的输出轴穿过机架1并与第一丝杆412同轴线固定连接。
40.启动第一驱动电机411，第一驱动电机411的输出轴带动第一丝杆412进行转动，由于第一滑块42位于滑槽11内且第一滑块42与第一丝杆412螺纹配合，随着第一丝杆412的转动，第一滑块42沿滑槽11的长度方向进行移动。
41.参照图3和图4，抵接件43包括抵接杆431、转动轴432以及扭簧433，在第一滑块42朝向已安装钢板桩2的一侧开设有容纳槽421，容纳槽421的尺寸与抵接杆431的尺寸一致，且抵接杆431能够完全收纳至容纳槽421内。抵接杆431靠近吊装的钢板桩3的一侧通过转动轴432转动安装在容纳槽421的两侧侧壁上，扭簧433安装在转动轴432上，扭簧433的一端与容纳槽421的侧壁固定连接、另一端与抵接杆431固定连接。扭簧433使得抵接杆431始终具有背离第一滑块42进行转动的趋势。
42.结合图1和图2，第一滑块42朝向吊装的钢板桩3方向移动：第一滑块42与已安装钢板桩2未贴合时，抵接杆431在扭簧433的作用下朝向已安装钢板桩2转动；第一滑块42朝向吊装的钢板桩3移动时，第一滑块42靠近转动轴432的一端先与已安装钢板桩抵触，从而抵接杆431被已安装钢板桩2抵紧在容纳槽421内。
43.第一滑块42背离吊装的钢板桩3进行移动：第一滑块42与已安装钢板桩2贴合时，第一滑块42能进行移动；当第一滑块42移动至脱离已安装钢板桩2时，抵接杆431在扭簧433的作用下朝向已安装钢板桩2转动，从而抵接杆431的末端与已安装钢板桩2相抵触，第一滑块42无法继续相对于已安装钢板桩2进行移动，此时驱动第一丝杆412继续转动，第一滑块42无法移动的情况下，机架1朝向吊装的钢板桩3方向进行移动。
44.结合图1，已安装钢板桩2是通过u型钢板桩正反交替拼接安装而成，因此机架1其中一侧的第一滑块42只能与相间隔的u型钢板桩贴合。在机架1长度有限的情况下，单侧的第一滑块42可能刚好位于两个间隔的u型钢板桩之间，从而无法驱动机架1进行移动；在机架1两侧均安装有移动机构4，两侧的移动机构4交替工作，从而便于驱动机架1朝向吊装的钢板桩3进行移动。在抵接杆431的末端还覆设有橡胶层，增大抵接杆431与已安装钢板桩2抵接时的摩擦力。
45.参照图3，在机架1内侧顶面转动安装有多个辊轴7，辊轴7的长度方向垂直于机架1的长度方向。在机架1进行移动时，辊轴7与已安装钢板桩2的顶部滚动连接。使得机架1在已安装钢板桩2上移动更顺畅。同时多块已安装钢板桩2之间可能存在细微的高度差，通过在机架1上安装辊轴7，便于机架1在不平整的已安装钢板桩2的顶端进行移动。
46.参照图2和图3，固定机构5在机架1的两侧均有安装，固定机构5包括固定板51以及气缸52，在机架1的两个内侧壁上均开设有安装槽12，安装槽12的长度方向垂直于已安装钢板桩2的长度方向，固定板51滑动安装在安装槽12内，气缸52安装在机架1的侧面且气缸52的活塞杆垂直穿过机架1并延伸至安装槽12内，气缸52的活塞杆末端与固定板51固定连接。
47.当机架1移动至目的位置时，启动气缸52，气缸52的活塞杆伸出，气缸52的活塞杆将固定板51抵紧在已安装钢板桩2上，两侧的固定板51将机架1固定在已安装钢板桩2上。从而当夹取机构6对吊装的钢板桩3进行移动时，机架1不会受力而移动。当吊装的钢板桩3移动至安装位置并插入至地基内后，启动气缸52，气缸52的活塞杆收回，从而将固定板51收回至安装槽12内，通过移动机构4驱动机架1进行移动。
48.参照图2和图5，夹取机构6包括机械夹爪61、x轴移动组件62以及y轴移动组件63，x轴移动组件62包括无杆气缸621，无杆气缸621的缸筒固定安装在机架1的顶端，且无杆气缸621的缸筒的长度方向与机架1的长度方向一致。y轴移动组件63包括第二驱动电机631、第二丝杆632、导向杆633以及第二滑块634，在无杆气缸621的滑台顶部相对安装有两块安装板635，两块安装板635分别位于无杆气缸621的滑台的两侧，且两块安装板635的长度方向与无杆气缸621的缸套的长度方向相同。第二丝杆632转动连接在两块安装板635之间，且第二丝杆632垂直于安装板635的板面，导向杆633固定连接在两块安装板635之间且导向杆633与第二丝杆632相平行。第二滑块634位于两块安装板635之间。第二滑块634螺纹套设在第二丝杆632上的同时滑动套设在导向杆633上。机械夹爪61固定连接在第二滑块634的顶面上。
49.启动无杆气缸621，无杆气缸621的滑台沿无杆气缸621的缸筒进行移动，从而驱动
机械夹爪61在x轴进行移动。启动第二驱动电机631，第二驱动电机631驱动第二丝杆632进行转动，由于第二滑块634与第二丝杆632螺纹配合的同时与导向杆633滑动配合，因此第二滑块634随第二丝杆632的转动沿第二丝杆632的长度方向进行移动，从而调节机械夹爪61在y轴方向上的位置。
50.参照图6和图7，在机械夹爪61的两根夹臂相对的一侧安装有两根限位杆611，限位杆611的末端为球形。吊装的钢板桩3有正向和反向两种状态，两种状态下吊装的钢板桩3的锁口21处于y轴方向不同的位置。机械夹爪61的两根夹臂上的限位杆611能够分别与u型钢板桩的正反两侧相卡接，从而对正向和反向的吊装的钢板桩3均能进行稳定的夹持。同时，通过y轴移动组件63驱动机械夹爪61沿y轴进行移动，从而调节吊装的钢板桩3的锁口21在y轴上的位置，使其与已安装钢板桩2的锁口21相正对。
51.当吊装的钢板桩3的锁口21与已安装钢板桩2的锁口相正对后，通过吊装机械下放吊装的钢板桩3，再通过沉桩机械将吊装的钢板桩3打入地基之中。在下放吊装的钢板桩3的过程中，由于限位杆611的末端为球形，吊装的钢板桩3与限位杆611之间的接触面积较小，从而摩擦阻力较小，限位杆611在对吊装的钢板桩3进行限位的同时不影响其在竖直方向上移动。
52.本技术实施例一种钢板桩辅助安装设备的实施原理为：当对吊装的钢板桩3进行安装时，通过吊装机械将吊装的钢板桩3移动至靠近已安装钢板桩2，启动无杆气缸621与第二驱动电机631，将机械夹爪61移动至吊装的钢板桩3处，通过机械夹爪61对吊装的钢板桩3进行夹持，再通过无杆气缸621以及第二驱动电机631驱动机械夹爪61进行移动，使得吊装的钢板桩3的锁口21与已安装钢板桩2的锁口21相正对；吊装的钢板桩3安装完成后，启动第一驱动电机411，第一驱动电机411驱动第一滑块42朝吊装的钢板桩3移动，第一滑块42移动至靠近吊装的钢板桩3后，通过第一驱动电机411驱动第一滑块42朝向背离吊装的钢板桩3的方向移动，此时第一滑块42上的抵接杆431会与已安装钢板桩2抵触，使得机架1朝向吊装的钢板桩3进行移动；当机架1移动至目的位置后，启动气缸52，气缸52驱动固定板51夹紧已安装钢板桩2，通过夹取机构6对后续的吊装的钢板桩3进行夹取移动；重复上述操作。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。