一种桥梁小桩头用快速拔桩机及其使用方法

1.本发明涉及拔桩机技术领域，具体为一种桥梁小桩头用快速拔桩机及其使用方法。


背景技术：

2.拔桩机是利用振动、静力或锤击作用将桩拔出地层的桩工机械，拔桩作业常采用相应的振动沉桩机、静力压桩机或双动汽锤，再配以桩架和索具，故也称振动沉拔桩机、静力压拔桩机；振动拔桩机在作业时，将振动拔桩机固装于桩头，通过弹簧吸振器和索具悬挂于吊钩下，开动拔桩机，振动器产生的振动，引起桩和土体共振，土体结构破坏，桩身与土体间摩擦力减小，同时收紧索具，将桩逐渐拔出；液压拔桩机是利用其夹桩器夹住桩头，液压缸强制顶压夹桩器，使之向上顶升一段距离，将桩逐段拔出，适用在黏土、砂土或含少量砾石的土层中拔工字钢或型钢桩。
3.现有技术中，如中国专利申请cn113737795a的“一种打拔桩机的抱桩式拔桩装置”，包括：升降器、总支架、抱桩器和连接法兰；升降器连接在支架上；抱桩器的一端与升降器连接，另一端与桩搭接；连接法兰连接在总支架上，用于与打拔桩机的滑板连接；抱桩器通过钢丝绳跨绕在升降器上，抱桩器套接在桩杆上。抱桩器为抱桩式抱桩器，包括：圆柱桩抱桩器、矩形桩抱桩器、工字钢桩抱桩器和槽钢桩抱桩器。优点：拔桩效率高；能拔出桩管的高度大于抬升油缸行程的桩管；拔桩过程中不会产生撑破护栏桩管，而护造成拔桩失败的问题；拔桩装置随打拔桩一体机的滑板自行下落，滑板对拔桩装置仅有扶持作用，不会造成打拔桩一体机的侧倾；振动小，对桩机损伤小增加了桩机的使用寿命；工作时噪音小。
4.现有的桥梁拆除工程需要使用拔桩机对桩头进行拔出，现有的拔桩机在使用时需要将拔桩机底座固定在桩头外圈地面上，再使用夹持装置将桩头顶部夹持住，最后向上将桩头整个拔起；但是拔桩机的底座不易固定，当桩头外圈地面不够平坦时，会导致拔桩机与地面固定不够稳固且为倾斜状态，从而使后续夹持并向上移动桩头时，桩头倾斜不易被拔出，需要吊装设备消耗更多的能量将桩头拔出，降低了拔桩机将桩头拔出的工作效率，同时容易造成夹持环的损坏，进而影响夹持环之后的夹持效果。
5.所以我们提出了一种桥梁小桩头用快速拔桩机，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种桥梁小桩头用快速拔桩机，以解决上述背景技术提出的但是拔桩机的底座不易固定，当桩头外圈地面不够平坦时，会导致拔桩机与地面固定不够稳固且为倾斜状态，从而使后续夹持并向上移动桩头时，桩头倾斜不易被拔出，需要吊装设备消耗更多的能量将桩头拔出，降低了拔桩机将桩头拔出的工作效率，同时容易造成夹持环的损坏，进而影响夹持环之后的夹持效果的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种桥梁小桩头用快速拔桩机，包括驱动机构和夹持机构，所述驱动机构的底部与夹持机构的顶部固定安装，所述夹持机构的
底部设置有底座机构，所述夹持机构包括安装板二、夹持外壳、驱动电机、驱动杆和夹持块，所述夹持外壳的底部两端对称固定连接有两个底板，所述底座机构包括液压驱动、固定底座、半圆环、顶板、防护环和稳固杆，所述液压驱动的数量为两个，两个所述液压驱动的底部与固定底座的顶部固定安装，所述液压驱动的顶部设置有顶起杆，所述半圆环的两端与固定底座的两端固定安装，所述半圆环的顶部均匀设置有多个凸壳，所述凸壳的底部固定连接有横杆，所述横杆的底部均匀设置有多个压缩弹簧，所述压缩弹簧的底部与稳固杆的顶部活动安装，所述稳固杆的底部均匀设置有多个锥形块；
8.所述固定底座包括底座板、固定板、支撑板和连接板，所述底座板的底部开设有固定槽，所述连接板的一端与固定板的内侧固定安装，且所述连接板的另一端与支撑板的内侧固定安装，所述连接板的顶部均匀设置有三个连接管，所述支撑板的底部均匀固定连接有三个转动连杆，三个所述转动连杆的底部转动连接有拨动板，所述固定板的外侧设置有连接端头，吊装设备将拔桩机向上吊起并离开地面一段距离，将底座机构的中心位置对准桩头顶部，吊装设备将拔桩机向下缓慢移动，底座机构的底部先抵达地面，吊装设备使拔桩机继续向下移动一段距离，锥形块和拨动板插在土层内，使底座机构的底部与地面压紧，半圆环底部的锥形块插入在地面土层内，同时稳固杆向上挤压压缩弹簧，稳固杆停留在地面表面，同时桩头被拔出后压缩弹簧在弹力作用下上下晃动，带动锥形块上下摆动，使锥形块和稳固杆底部的大量泥块掉落，避免影响下一次固定底座和地面的固定效果，同时桩头在拔出时拨动板可以将桩头外圈的泥土带到桩坑内，可以达到自动填土的效果，减轻后续填土的工作量，加快了桥梁小桩头的拔出效率，稳固杆、半圆环和锥形块可以使底座机构平稳地立在桩头的外圈位置，同时吊装设备通过管件控制转动连杆转动，使拨动板向内侧转动，拨动板使桩头外圈土层松动，通过拨动板、半圆环和锥形块的结合，可以使底座机构稳固地固定在地面而不易倾斜，避免拔桩时桩头倾斜不易拔出。
9.优选的，所述连接管的一端与固定板的内侧固定连接，且所述连接管的另一端与支撑板的内侧固定连接，连接管和转动连杆相连接，同时连接管通过连接端头和管件相连接，吊装设备可以通过管件和连接管达到控制转动连杆转动的效果。
10.优选的，所述固定板的顶部与固定槽的内壁固定安装，所述底座板的两端与半圆环的两端固定安装，底座板通过底部固定槽和固定板进行固定，固定槽起到安装固定板的作用。
11.优选的，所述底座板的顶部与液压驱动的底部固定安装，所述顶起杆的顶部与顶板的底部固定安装，且所述顶板的底部与防护环的顶部固定安装，防护环对顶起杆起到防护效果，同时顶板可以使底座机构和夹持机构进行安装固定。
12.优选的，所述顶板的顶部与底板的底部固定安装，所述夹持外壳的两端内侧对称开设有空腔，所述驱动电机的一端与空腔的内壁固定安装，所述驱动电机的另一端与驱动杆的一端活动安装，驱动电机可以通过驱动杆带动夹持块和夹持环向外侧移动，使两个夹持环向两侧远离，同时驱动电机也可以带动夹持环反向向内侧移动，使两个夹持环将桩头夹持住，此时底座机构和地面固定且夹持机构将桩头夹持住。
13.优选的，所述夹持块的一端与驱动杆的一端固定安装，且所述夹持块的另一端固定连接有夹持环，所述夹持外壳的顶部与安装板二的底部固定安装，且所述安装板二的顶部两端对称开设有安装孔二，安装板一和安装板二可以通过安装孔一和安装孔二进行螺纹
固定，方便该夹持机构方便根据桩头形状的不同进行更换。
14.优选的，所述液压驱动的外侧固定连接有定位环，所述定位环的内壁设置有管件，所述管件的底端与连接端头的一端活动安装，定位环用于固定管件，避免管件缠绕到底座机构，同时吊装设备可以通过管件和连接管控制转动连杆。
15.优选的，所述驱动机构包括安装件、机壳、防护壳和安装板一，所述机壳的顶部与安装件的底部固定安装，所述机壳的底部两端对称开设有通孔，将驱动机构顶部的安装件和吊装设备的机械臂进行固定，同时将管件的顶端通过机械臂和吊装设备相连接，吊装设备可以通过管件和连接管控制转动连杆活动。
16.优选的，所述防护壳的底部固定连接有驱动组件，所述防护壳的两端对称固定连接有两个转动杆，所述转动杆的一端与通孔的内壁活动安装，所述驱动组件的底部与安装板一的顶部固定安装，所述安装板一的顶部两端对称开设有安装孔一，吊装设备可以和驱动组件进行连接，从而使驱动组件和防护壳通过转动杆转动，达到调整夹持机构夹持角度的目的。
17.一种桥梁小桩头用快速拔桩机的使用方法，包括以下步骤：
18.s1、首先将驱动机构和管件和吊装设备进行安装，使吊装设备能够上下移动驱动机构，同时无线控制驱动电机开启，驱动电机通过驱动杆带动夹持块和夹持环向外侧移动，使两个夹持环向两侧分离；
19.s2、将夹持机构和底座机构对准桩头顶部，吊装设备将拔桩机向下移动，使底座机构的压紧在地面，同时通过吊装设备和管件控制转动连杆转动，使拨动板向内侧转动；
20.s3、此时桩头顶部抵达两个夹持环中间，此时通过驱动电机将夹持环向内侧移动，将桩头夹持住；
21.s4、通过吊装设备开启液压驱动，吊装设备通过驱动机构和夹持机构将桩头向上拉动的同时，液压驱动通过顶起杆辅助桩头向上拔出，当顶起杆到达最高处时，吊装设备将整个拔桩机向上吊起，桩头被完全拔出。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、通过设置固定底座，吊装设备将底座机构底部抵达地面，拔桩机继续向下移动一段距离，使拨动板插在土层内，拨动板可以使底座机构的底部与地面压紧，通过管件控制转动连杆转动，使拨动板向内侧转动，拨动板使桩头外圈土层松动，方便拨动板在向上移动拔出时，将桩头外圈的泥土带到桩坑内，可以达到自动填土的效果，减轻后续填土的工作量，加快了桥梁小桩头的拔出效率；
24.2、通过设置半圆环、锥形块和稳固杆，半圆环底部的锥形块插入在地面土层内，锥形块可以使底座机构平稳地立在桩头的外圈位置，通过拨动板、半圆环和锥形块的结合，可以使底座机构稳固地固定在地面而不易倾斜，避免拔桩时桩头倾斜不易拔出，同时桩头被拔出后压缩弹簧在弹力作用下上下晃动，带动锥形块上下摆动，使锥形块和稳固杆底部的大量泥块掉落，避免影响下一次固定底座和地面的固定效果；
25.3、通过驱动机构和夹持机构结合，将桩头向上拔出的同时，液压驱动通过顶起杆辅助夹持机构向上移动，即辅助桩头向上拔出，直至桩头被完全拔出，达到快速拔出桥梁小桩头的效果，提高拔出桩头的工作效率。
附图说明
26.图1为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机的立体图；
27.图2为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机的正视图；
28.图3为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机的驱动机构的结构立体图；
29.图4为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机的夹持机构的仰视结构立体图；
30.图5为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机的底座机构的结构示意图；
31.图6为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机的底座机构的仰视结构示意图；
32.图7为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机的图6中a处的细节放大图；
33.图8为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机的固定底座的结构示意图；
34.图9为本发明一种桥梁小桩头用快速拔桩机地拨动板的结构示意图。
35.图中：
36.1、驱动机构；2、夹持机构；3、底座机构；11、安装件；12、机壳；13、防护壳；14、通孔；15、驱动组件；16、安装板一；17、安装孔一；18、转动杆；21、安装板二；22、安装孔二；23、夹持外壳；24、夹持块；25、驱动杆；26、驱动电机；27、空腔；28、底板；29、夹持环；31、液压驱动；32、半圆环；33、定位环；34、管件；35、凸壳；36、顶起杆；37、顶板；38、防护环；39、横杆；40、压缩弹簧；41、固定底座；42、稳固杆；43、锥形块；411、底座板；412、固定槽；413、连接端头；414、固定板；415、支撑板；416、转动连杆；417、拨动板；418、连接管；419、连接板。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.参照图1-9所示：一种桥梁小桩头用快速拔桩机，包括驱动机构1和夹持机构2，驱动机构1的底部与夹持机构2的顶部固定安装，夹持机构2的底部设置有底座机构3，夹持机构2包括安装板二21、夹持外壳23、驱动电机26、驱动杆25和夹持块24，夹持外壳23的底部两端对称固定连接有两个底板28，底座机构3包括液压驱动31、固定底座41、半圆环32、顶板37、防护环38和稳固杆42，液压驱动31的数量为两个，两个液压驱动31的底部与固定底座41的顶部固定安装，液压驱动31的顶部设置有顶起杆36，半圆环32的两端与固定底座41的两端固定安装，半圆环32的顶部均匀设置有多个凸壳35，凸壳35的底部固定连接有横杆39，横杆39的底部均匀设置有多个压缩弹簧40，压缩弹簧40的底部与稳固杆42的顶部活动安装，稳固杆42的底部均匀设置有多个锥形块43，固定底座41包括底座板411、固定板414、支撑板415和连接板419，底座板411的底部开设有固定槽412，连接板419的一端与固定板414的内侧固定安装，且连接板419的另一端与支撑板415的内侧固定安装，连接板419的顶部均匀设置有三个连接管418，支撑板415的底部均匀固定连接有三个转动连杆416，三个转动连杆416的底部转动连接有拨动板417，固定板414的外侧设置有连接端头413，吊装设备将拔桩机向上吊起并离开地面一段距离，将底座机构3的中心位置对准桩头顶部，吊装设备将拔桩机向下缓慢移动，底座机构3的底部(半圆环32和固定底座41)先抵达地面，吊装设备使拔桩机继续向下移动一段距离，锥形块43和拨动板417插在土层内，使底座机构3的底部与地面
压紧，半圆环32底部的锥形块43插入在地面土层内，同时稳固杆42向上挤压压缩弹簧40，稳固杆42停留在地面表面，同时桩头被拔出后压缩弹簧40在弹力作用下上下晃动，带动锥形块43上下摆动，使锥形块43和稳固杆42底部的大量泥块掉落，避免影响下一次固定底座41和地面的固定效果，同时桩头在拔出时拨动板417可以将桩头外圈的泥土带到桩坑内，可以达到自动填土的效果，减轻后续填土的工作量，加快了桥梁小桩头的拔出效率，稳固杆42、半圆环32和锥形块43可以使底座机构3平稳地立在桩头的外圈位置，同时吊装设备通过管件34控制转动连杆416转动，使拨动板417向内侧转动，拨动板417使桩头外圈土层松动，通过拨动板417、半圆环32和锥形块43的结合，可以使底座机构3稳固地固定在地面而不易倾斜，避免拔桩时桩头倾斜不易拔出。
39.根据图8和图9所示，连接管418的一端与固定板414的内侧固定连接，且连接管418的另一端与支撑板415的内侧固定连接，连接管418和转动连杆416相连接，同时连接管418通过连接端头413和管件34相连接，吊装设备可以通过管件34和连接管418达到控制转动连杆416转动的效果。
40.根据图6、图8和图9所示，固定板414的顶部与固定槽412的内壁固定安装，底座板411的两端与半圆环32的两端固定安装，底座板411通过底部固定槽412和固定板414进行固定，固定槽412起到安装固定板414的作用。
41.根据图6-9所示，底座板411的顶部与液压驱动31的底部固定安装，顶起杆36的顶部与顶板37的底部固定安装，且顶板37的底部与防护环38的顶部固定安装，防护环38对顶起杆36起到防护效果，同时顶板37可以使底座机构3和夹持机构2进行安装固定。
42.根据图4-7所示，顶板37的顶部与底板28的底部固定安装，夹持外壳23的两端内侧对称开设有空腔27，驱动电机26的一端与空腔27的内壁固定安装，驱动电机26的另一端与驱动杆25的一端活动安装，驱动电机26可以通过驱动杆25带动夹持块24和夹持环29向外侧移动，使两个夹持环29向两侧远离，同时驱动电机26也可以带动夹持环29反向向内侧移动，使两个夹持环29将桩头夹持住，此时底座机构3和地面固定且夹持机构2将桩头夹持住。
43.根据图4所示，夹持块24的一端与驱动杆25的一端固定安装，且夹持块24的另一端固定连接有夹持环29，夹持外壳23的顶部与安装板二21的底部固定安装，且安装板二21的顶部两端对称开设有安装孔二22，安装板一16和安装板二21可以通过安装孔一17和安装孔二22进行螺纹固定，方便该夹持机构2方便根据桩头形状的不同进行更换。
44.根据图8和图9所示，液压驱动31的外侧固定连接有定位环33，定位环33的内壁设置有管件34，管件34的底端与连接端头413的一端活动安装，定位环33用于固定管件34，避免管件34缠绕到底座机构3，同时吊装设备可以通过管件34和连接管418控制转动连杆416。
45.根据图1-3所示，驱动机构1包括安装件11、机壳12、防护壳13和安装板一16，机壳12的顶部与安装件11的底部固定安装，机壳12的底部两端对称开设有通孔14，将驱动机构1顶部的安装件11和吊装设备的机械臂进行固定，同时将管件34的顶端通过机械臂和吊装设备相连接，吊装设备可以通过管件34和连接管418控制转动连杆416活动。
46.根据图1-3所示，防护壳13的底部固定连接有驱动组件15，防护壳13的两端对称固定连接有两个转动杆18，转动杆18的一端与通孔14的内壁活动安装，驱动组件15的底部与安装板一16的顶部固定安装，安装板一16的顶部两端对称开设有安装孔一17，吊装设备可以和驱动组件15进行连接，从而使驱动组件15和防护壳13通过转动杆18转动，达到调整夹
持机构2夹持角度的目的。
47.一种桥梁小桩头用快速拔桩机的使用方法，包括以下步骤：
48.步骤一、首先将驱动机构1和管件34和吊装设备进行安装，使吊装设备能够上下移动驱动机构1，同时无线控制驱动电机26开启，驱动电机26通过驱动杆25带动夹持块24和夹持环29向外侧移动，使两个夹持环29向两侧分离；
49.步骤二、将夹持机构2和底座机构3对准桩头顶部，吊装设备将拔桩机向下移动，使底座机构3的压紧在地面，同时通过吊装设备和管件34控制转动连杆416转动，使拨动板417向内侧转动；
50.步骤三、此时桩头顶部抵达两个夹持环29中间，此时通过驱动电机26将夹持环29向内侧移动，将桩头夹持住；
51.步骤四、通过吊装设备开启液压驱动31，吊装设备通过驱动机构1和夹持机构2将桩头向上拉动的同时，液压驱动31通过顶起杆36辅助桩头向上拔出，当顶起杆36到达最高处时，吊装设备将整个拔桩机向上吊起，桩头被完全拔出。
52.本发明的工作过程和工作原理：在对桥梁的小桩头进行拔出前，首先将夹持机构2顶部的安装板二21和安装板一16通过螺栓固定安装，该夹持机构2方便根据桩头形状的不同进行更换，待夹持机构2和驱动机构1安装完成后，再将驱动机构1、管件34和吊装设备进行安装，将驱动机构1顶部的安装件11和吊装设备的机械臂进行固定，同时将管件34的顶端通过机械臂和吊装设备相连接，吊装设备可以通过管件34和连接管418控制转动连杆416活动；吊装设备能够上下移动拔桩机，同时吊装设备可以无线控制驱动电机26开启或关闭；开启驱动电机26，驱动电机26可以通过驱动杆25带动夹持块24和夹持环29向外侧移动，使两个夹持环29向两侧远离；此时吊装设备将拔桩机向上吊起并离开地面一段距离，将底座机构3的中心位置对准桩头顶部，吊装设备将拔桩机向下缓慢移动，底座机构3的底部(半圆环32和固定底座41)先抵达地面，吊装设备使拔桩机继续向下移动一段距离，锥形块43和拨动板417插在土层内，使底座机构3的底部与地面压紧，半圆环32底部的锥形块43插入在地面土层内，同时稳固杆42向上挤压压缩弹簧40，稳固杆42停留在地面表面，稳固杆42、半圆环32和锥形块43可以使底座机构3平稳地立在桩头的外圈位置，同时吊装设备通过管件34控制转动连杆416转动，使拨动板417向内侧转动，拨动板417使桩头外圈土层松动，通过拨动板417、半圆环32和锥形块43的结合，可以使底座机构3稳固地固定在地面而不易倾斜，避免拔桩时桩头倾斜不易拔出；此时吊装设备控制开启液压驱动31，液压驱动31带动顶部顶起杆36向下移动，顶起杆36再带动驱动机构1和夹持机构2向下移动，使桩头顶部抵达两个夹持环29中间，液压驱动31停止工作，此时吊装设备控制驱动电机26带动夹持环29反向向内侧移动，使两个夹持环29将桩头夹持住，此时底座机构3和地面固定且夹持机构2将桩头夹持住，通过吊装设备再次开启液压驱动31且吊装设备缓慢向上移动，吊装设备通过驱动机构1和夹持机构2将桩头向上拔出的同时，液压驱动31通过顶起杆36辅助夹持机构2向上移动，即辅助桩头向上拔出，直至吊装设备将整个拔桩机向上吊起，桩头被完全拔出，该拔桩机通过在液压驱动31的底部增加半圆环32和固定底座41，半圆环32、拨动板417和锥形块43可以使底座机构3稳固地固定在地面而不易倾斜，从而使桩头稳定向上被拔出，避免拔桩时桩头倾斜不易拔出，从而达到快速拔出桥梁小桩头的效果，提高拔出桩头的工作效率，同时桩头被拔出后压缩弹簧40在弹力作用下上下晃动，带动锥形块43上下摆动，使锥形块43和
稳固杆42底部的大量泥块掉落，避免影响下一次固定底座41和地面的固定效果，同时桩头在拔出时拨动板417可以将桩头外圈的泥土带到桩坑内，可以达到自动填土的效果，减轻后续填土的工作量，加快了桥梁小桩头地拔出效率。
53.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。