专利名称：一种水下剪板机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于水域软基或超软基加固处理的水下切割排水板的设备，特别涉及到海底软基加固处理的水下切割排水板的设备。
目前国外使用的水下切割排水板的设备为PV刀，其基本结构是在桩管内装有一对油缸及排水板送出器，管口内装有一把旋刀。工作时靠一对油缸活塞杆的运动转动旋刀，将排水板切断；然后再靠送出器将排水板送出管口，其优点是外形美观，自动化程度较高，缺点是结构复杂，制造维修困难，管端进泥不易清除，由于剪切装置安装在桩管内故管径粗大，这样在打设排水板时，入土阻力大，导致打设设备庞大，动力消耗增加，同时桩管对土壤的扰动大，不利于地基加固。鉴于上述缺点，目前已很少使用。
现在国内有一种重锤式排水板切割机。该机主要是由托架、套筒、侧板、电机、锯片，重锤组成。套筒与托架为刚性连接，侧板可绕轴转动，侧板的一端装有电机和锯片，另一端掛有重锤。该机需专门配置一台卷扬机，吊着它上下运动，工作时，先用卷扬机将切割机吊至水底，在重锤座落到水底后，侧板在电动机和锯片的重力作用下转向切割位置，然后启动电机，电机带动园锯片进行切割排水板。切割完成后再用卷扬机将切割机提出水面。这时重锤的重力转回侧板，使锯片回到非工作状态位置。该机结构比较紧凑，但也存在以下缺点1.工作可靠性差。原因(1)由于水底砂垫层不可能平整，平衡锤底面很有可能比切割机托架底面位置低，这就会因园锯片到不了位而不能切割排水板。(2)由于排水板较柔软，只有在崩得较紧的情况下才有可能锯断；根据现场施工情况看，排水板有时亦处于松驰状态，在此情况下是很难锯断的。(3)由于现场施工环境很恶劣，电机浸泡在海水中，受腐蚀和振动的双重影响，很难保证电机绝缘和密封的可靠性。2.工作效率低。由于该切割机是利用一台专用卷扬机吊着它上下移动，每打设完一根排水板后就用卷扬机将其送至水底，切割排水板后再用卷扬机将其吊出水面；水越深，所需的时间也就越多，这大大降低了施工效率。3.切割位置很难掌握。该切割机在切割排水板时，是靠专用卷扬机将其送入水底待平衡锤座落砂垫层上后，靠园锯片的位移来切割排水板，圆锯片是否已位移到切割位置很难掌握。4.无防缩管装置。根据现场施工经验，有时剪断后的排水板会向桩管内缩回。当排水板缩回桩管内再将其从桩管中拉出是很麻烦的；而该机无防缩管装置，这对施工很不利。
本实用新型的目的就在于克服已有技术的不足之处，提供一种结构简单，制造维修容易，安装使用方便，工作效率高，工作可靠性好的水下剪板机。
为实现上述目的，本实用新型的构思是第一，为了防止剪板机围绕桩管旋转，避免桩管接头的不利影响，确保桩管同剪板机的同心度。本实用新型的套筒分为左、右两半，套筒两边设有滑槽。这样就能很方便地将套筒套在桩管上或从桩管上卸下来。
第二，为了防止被剪断的排水板缩回桩管内，本实用新型的每片弧形剪刀上装有夹板架，在弧形剪刀剪断排水板的同时，两夹板架的夹板紧紧地夹住被剪断的排水板，有效地防止其缩回桩管。
第三，为了保证弧形剪刀的剪板质量和剪板效率，本实用新型设有弧形夹轨，它分上下两片，两弧形夹轨之间空挡刚好为两弧形刀剪刀片的厚度，它既对弧形剪刀的端部起支承作用又能保证两弧形剪刀片在剪板过程中两刃口始终紧密贴合在一起，从而保证了正常剪板。
第四，为了精确地确定切割位置，本实用新型设有剪板高度信号装置，该装置由双杆滑架、导向架、磁铁、感应头组成。当导向架随同剪切机一同向上运动时，双杆滑架处于静止状态，当安装在导向架上的感应头与安装在双杆滑架上端的磁铁位于同一高度时，由于磁场作用，感应头就立即发出信号，操作人员根据信号，立即搬动操作手柄剪断排水板。
本实用新型的目的是通过下述结构措施实现的。
一种用于水域的软基或超软基的水下剪板机，它是由套筒、框架、弧型剪刀、弧型夹轨、夹板架、油缸及剪板高度信号装置组成，框架由角钢、面板、底板焊接而成，底板上分别焊有用于支承弧形剪刀弧形夹轨的支座，底板的纵向中心轴线上焊有限位立板，套筒的下部焊有法兰盘，框架的面板与法兰盘螺栓相接，弧形剪刀的转轴支承在框架底板的支座上，弧形剪刀的端部夹在弧形夹轨的空档内，尾部通过销轴同油缸筒及活塞杆的掛耳连在一起，夹板架的底部与弧形刀均有通孔，通过螺栓螺母连接在一起，剪板高度信号装置的导向架焊接在剪板机框架上。
套筒为左右两半，用螺栓连接成一整体，其两边设有滑槽。弧型剪刀的每片弧形刀呈镰刀形。弧形夹轨分上下两片，其两端通过螺栓连接在剪板机框架底板上的支座上。高度信号装置由导向架、双杆滑架、磁铁、感应头、导线组成，导线从感应头内引出，另一端接信号器，磁铁通过卡子及螺栓、螺母连接在滑杆上部的底板上，感应头固定在导向架上横挡中部，滑架两滑杆从导向架上下横挡的孔眼中穿过。
本实用新型的工作原理是打设排水板时，桩管通过弧形剪刀开口及框架底板开口进入水底泥面直至设计标高。在桩管拔出泥面后，桩管端部挡块就勾住剪板机套筒滑槽边缘，剪板机就随同桩管一同向上运动；当剪板机的弧形剪刀刃口离泥面的高度恰好是排水板所需外露高度时，剪板机上的信号装置就将信号电路接通，信号发生器就发出声、光信号，操作人员立即搬动液压站手柄，在液压力作用下，控制动作的油缸活塞杆立即伸出，顶推弧形剪刀把柄，剪刀刃口立即合拢，将排水板剪断。同时，安装在两弧形剪刀片上的夹板架立即将被剪断的排水板紧紧夹住，以防止其缩回管内。
图1为本实用新型的结构示意图图2为图1的俯视图图3为A－A断面的剖视图图4.为剪板高度信号装置示意图下面结合图1－4及实施例详述本实用新型的结构。
如图1、2、3所示一种用于海底软基加固的YJ－1型水下剪板机，它是由套筒、框架、弧形剪刀、弧形夹轨、夹板架、油缸及剪板高度信号装置组成。
所述框架6是由角钢焊接而成，上部焊有面板5，下部焊有中部开有方孔洞49的底板17，底板17上分别焊有支承弧形夹轨和弧形剪刀的支座16、23，底板17纵向中心轴线上焊有限位立板10(见图1)。
所述的套筒由左半套筒1和右半套筒38组成，两半筒用螺栓42及螺母39连接。套筒两边设有滑槽44、47、两半筒下面分别焊有左右法兰盘3及37，法兰盘3，37通过螺栓36、螺母35与框架的面板5连接在一起(见图1、2)。
所述的弧形剪刀26、29通过转轴24及螺母25、30固定在支座23上，弧形剪刀26，29的端部夹在弧形夹轨13，15之间。销轴27将油缸套筒28和弧形剪刀26连接在一起，销轴46将油缸活塞杆45同弧形剪刀29连接在一起(图1、2、3)。
所述的弧形夹轨分上下两片13、15，它们通过双头螺栓18螺母9，19固定在支座16上。双头螺栓18套有橡胶套筒21。弧形夹轨13，15之间的空隙大小通过螺母9进行调节。螺栓8、14分别顶住弧形夹轨13、15的中间位置，以限制夹轨中间部位的空隙(见图1)。
所述的夹板架由夹板34、立板33、底板31焊接成一整体，夹板架通过螺栓32、螺母22与弧形剪刀26、29连接在一起，螺栓11、螺母48将橡胶垫12固定在限位立板10的两侧，油管43一端同油缸套筒28相连，另一端同液压站相连(见图1)。
图1中双点划线部分为桩管41及焊在桩管41两侧的翼板40，焊在桩管41下端的档块4及塑料排水板7。
如图1、2所示，左半筒1、右半筒38套在桩管41上；桩管翼板40分别嵌在左半套筒滑槽44及右半套筒滑槽47内，整个套筒可沿桩管翼板40上下滑动。在拔管时，只要挡块4顶住套筒滑槽边缘处，剪板机整体能随桩管41一起同步上升。
图3为剪板机未剪板时弧形剪刀26、29所处状态。在剪板时，油缸活塞杆45从油缸套筒28内顶出，这时弧形剪刀26、29的刃口向中间合拢而将排水板7剪断。同时，夹板34紧紧地夹住被剪断的排水板。剪切力及夹紧力都由同一油缸提供。剪板时，弧形剪刀26，29的端部在弧形夹轨13，15的空档内滑动。在油缸活塞杆45向油缸套筒28内缩回时，弧形剪刀26，29的刃口便张开，由于限位立板10的定位作用，使张口66的中心能同框架底板方形开口49的中心保持同心。在打设排水板时，桩管41便穿过弧形剪刀园形张口66及框架底板的方形开口49进入水底泥中。
如图4所示，所述的高度信号装置是由导向架、双杆滑架、磁铁、感应头、导线组成，横梁50、固定板51及滑杆57焊接在一起，磁铁53通过卡子56、螺栓54及螺母55安装在固定板51上。滑杆底板63通过螺母64固定在滑杆57的下端。导向架边杆58焊接在框架6上，上横档59、下横档62焊接在边杆58上，感应头60通过螺母61固定在上横挡59中部，导线65从感应头60顶部引出，另一端接信号器，滑杆57从上横挡59、下横挡62的孔眼穿过，可上下滑动。
将上述实施例应用于工程表明该剪板机动作迅速，剪板快，切口质量好；夹板装置效果良好，桩管通过性好，液压系统反应灵敏、工作可靠、工作效率高。
本发明与PV刀相比结构简单，制造维修容易、成本低，由于本发明的桩管直径小，故插板入土阻力小，对土壤扰动小，所用设备小，能量消耗少。
本发明与重锤式切割机相比较，使用本实用新型可随桩管同步升降，无需专门配备卷扬机吊着升降。故使用方便，工作效率高。本发明不受塑料板松紧程度的限制，不受水底沙垫层平整度的限制，能顺利地工作且能在1秒钟内干净利索地将排水板剪断。施工中不会产生排水板缩管现象並能准确地掌握剪板高度位置，确保剪板质量。
权利要求1.一种用于水域软基或超软基的水下剪板机，其特征在于它是由套筒、框架、弧型剪刀、弧形夹轨、夹板架、油缸及剪板高度信号装置组成，框架由角钢、面板、底板焊接而成，底板上分别焊有用于支承弧形剪刀及弧形夹轨的支座，底板的纵向中心轴线上焊有限位立板，套筒的下部焊有法兰盘，框架的面板与法兰盘螺栓相接，弧形剪刀的转轴支承在框架底板的支座上，弧形剪刀的端部夹在弧形夹轨的空档内，尾部通过销轴同油缸筒及活塞杆的掛耳连在一起，夹板架的底部与弧形刀均有通孔，通过螺栓螺母连接在一起，剪板高度信号装置的导向架焊接在剪板机框架上。
2.根据权利要求1所述的水下剪板机，其特征在于套筒为左右两半，且用螺栓连接成一整体，其两边设有滑槽。
3.根据权利要求1或2所述的水下剪板机，其特征在于弧形剪刀的每片弧形刀呈镰刀形。
4.根据权利要求1或3所述的水下剪板机，其特征在于弧形夹轨分上下两片，它们的两端通过螺栓连接在剪板机框架底板上的支座上。
5.根据权利要求1或4所述的水下剪板机，其特征在于高度信号装置由导向架、双杆滑架、磁铁、感应头、导线组成，导线从感应头内引出，另一端接信号器，磁铁通过卡子及螺栓、螺母连接在滑杆上部的底板上，感应头固定在导向架上横挡中部，滑架两滑杆从导向架上下横挡的孔眼中穿过。
专利摘要本实用新型是一种用于水域软基或超软基的水下剪板机，它是由套筒、框架、弧型剪刀、弧型夹轨、夹板架、油缸及剪板高度信号装置组成。使用本实用新型动作迅速，剪板快，切口质量好；夹板装置效果良好，桩管通过性好，液压系统反应灵敏、工作可靠、工作效率高。
文档编号B23D17/06GK2130628SQ9220907
公开日1993年4月28日 申请日期1992年5月11日 优先权日1992年5月11日
发明者王良臣 申请人:天津港湾工程研究所