一种带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤的连接装置及其连接方法与流程

本发明涉及强夯工程机械技术领域，具体到带载强夯施工机具，特别涉及一种带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤的连接装置及其连接方法。

背景技术：

强夯技术在地基处理方面，具有工期短、造价低、质量可靠等优点，已经普遍应用于大型地基处理施工中。带载强夯与脱挂钩强夯相比，无辅助工人，安全性及生产效率显著提高，并且带载强夯可实现深层孔内强夯、水下强夯；整合自动测量、自动定位等先进技术，可实现强夯施工的自动化和智能化，在目前可见技术下，带载强夯将会是未来强夯技术的主流。

但是带载强夯普及程度不高，是因其各种技术细节还未完善。如带载强夯起升钢丝绳与夯锤连接就是其中之一。目前，挂锤通常采用多根专用压制套环的钢丝绳，一端悬挂在夯锤边缘，另一端与起升钢丝绳相连接(见图1所示)。这种连接即使不考虑压制套环钢丝绳出现的加工长度误差，就强夯施工中常见的夯锤倾斜状态起锤时，会经常产生首先单根或两根挂锤钢丝绳受力。如果夯锤倾斜角度过大，存在土体对夯锤挤压时，单根挂锤钢丝绳承受的载荷会更大，最大可达到夯锤重量的数倍；在夯锤起升过程中，实际中只有两根挂锤钢丝绳承受载荷，其他挂锤钢丝绳承受载荷较小甚至完全不受力，从而使挂锤钢丝绳使用寿命大大降低；另外，现有比较成熟的强夯自动测量技术主要是依据起升钢丝绳达到受力触发时钢丝绳长度的变动数据。当挂锤绳在夯锤边缘连接，夯锤倾斜时与夯锤水平时起升钢丝绳的伸出长度不同且对作为基准的夯锤中的的投影位置也出现明显的偏移，导致自动测量数据不正确。

在带载强夯的施工实践中，采用传统方法连接的挂锤钢丝绳，为了提高挂锤钢丝绳使用寿命，通常做法有加粗挂锤钢丝绳规格、更换为起重链挂锤、改变挂绳位置、改变挂绳方法、改变挂绳装置等，但由于不能从根本上解决多根钢丝绳均衡受力问题，因此挂锤绳仍未能达到正常的使用寿命，经常发生较短时间内断丝、断股甚至整根破断。而无论是起重链还是专用压制或现场浇铸套环的挂锤钢丝绳都存在采购成本高，制作周期长的问题。频繁更换，还增加了强夯机停机时间，提高了钢丝绳维护成本，降低了带载强夯的施工效率，并且带来极大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤的连接装置及其连接方法，它的挂锤绳的使用寿命比通常采用的装置和方法提高了五到六倍，降低了挂锤绳的采购成本，对具有强夯夯沉量自动测量的强夯机，该方法可提高测量数据的准确性和精度，另外也提高了带载强夯的施工效率、安全性和可靠性，为推广带载强夯提供了一项可靠的技术保障。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

1.一种带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤的连接装置，其特征在于，它包括：下支架(4)、左下滑轮(8)、右下滑轮(9)、上支架(2)、上滑轮(7)、楔形接头(7)、挂锤绳(3)，其中：下支架(4)在夯锤(5)上表面中心与夯锤(5)刚性连接，左下滑轮(8)、右下滑轮(9)并排装配在下支架(4)上；上滑轮(7)装配在上支架(2)内，上滑轮(7)上端的上支架(2)内设有挂锤绳孔(207)，在挂锤绳孔内底部及伸出两则设有弧形撑板(206)，上支架(2)上端与楔形接头(1)连接，楔形接头(1)固定在起升钢丝绳(6)的绳头；各滑轮能自由转动，挂锤绳(3)一端依次穿过左下滑轮(8)、上滑轮(7)、右下滑轮(9)、上支架(2)的挂绳孔(207)及弧形撑板(206)上，通过钢丝绳夹(101)与另一端固定形成首尾相连的闭环。

其中，只用一根长绳以缠绕倍率的方式，实现了带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤之间连接，挂锤绳首尾相连接形成闭环，起升钢丝绳绳头到夯锤上表面距离通过挂锤绳在3～8米间可调，挂锤绳是钢丝绳、起重链、尼龙绳带状或链状物。

其中，与起升钢丝绳连接的楔形接头、上支架及上滑轮相当于一块重量可调节的配重，其配重的重力在夯锤落地后持续给起升钢丝绳提供拉力。

其中，挂锤绳连接的连接件即所述下支架在夯锤上表面中心位置与夯锤连接，挂锤绳始终从夯锤上表面中心位置开始提起夯锤。

其中，楔形接头(1)由楔套(103)和楔芯(102)组成，将起升钢丝绳(6)绳头插入楔套(103)的竖直端，并绕过带有凹槽的楔芯(102)，绳头用钢丝绳夹(101)固定在后将起升钢丝绳(6)上，楔形接头(1)固定在起升钢丝绳(6)的绳头。

一种带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤的连接装置的连接方法，其中，挂锤绳(3)分为五段倍率绳，倍率绳第一段(301)穿过左下滑轮(8)与倍率绳第二段(302)连接，倍率绳第二段(302)穿过上滑轮(7)与倍率绳第三段(303)连接，倍率绳第三段(303)穿过右下滑轮(9)与倍率绳第四段(304)连接，倍率绳第四段(304)穿过挂绳孔(207)及弧形撑板(206)上与倍率绳第五段(305)连接，倍率绳第五段(305)的下端与倍率绳第一段(301)的上端通过钢丝绳夹(101)固定形成首尾相连的闭环。

本发明的有益效果是：

1.只用一根长挂锤绳以缠绕滑轮形成倍率的方式，各段倍率绳在刚开始从夯坑起锤及夯锤起升过程中受力始终相同，避免了挂锤绳受力不均；

2.只用一根长挂锤绳以缠绕滑轮形成倍率的方式，各段倍率绳在夯锤落地后会制约相邻倍率绳抖动，有效减小了挂锤绳抖动；

3.只用一根长挂锤绳以缠绕滑轮形成倍率的方式，挂锤绳长度调节方便，避免了起升钢丝绳及绳头连接件与夯锤的撞击，保证了起升钢丝绳及绳头连接件的正常寿命；

4.只用一根长挂锤绳首尾通过少数绳夹相连接形成闭环，无须专用压制套环的钢丝绳，挂锤绳用普通钢丝绳即可，采购方便且成本降低；

5.任意满足载荷要求的钢丝绳、起重链、尼龙绳等均可作为挂锤绳，强夯施工场地存在大量废弃的断丝断股长钢丝绳，割除断丝断股部分就可作为挂锤绳，实现了废物利用，降低成本且有益于保护环境；

6.楔形接头、上支架及上滑轮的重力可以在夯锤落地后持续给起升钢丝绳提供拉力，有效降低了夯锤落地后起升钢丝绳抖动幅度，减缓了起升钢丝绳抖动抽打相邻强夯机部件的破坏，有效延长了带载强夯起升钢丝绳的使用寿命；

7.楔形接头、上支架及上滑轮相当于一块配重，重量可调节，增大了起升钢丝绳制动所须制动力的调节范围，更有利于调整挂锤绳长度与起升钢丝绳制动距离的配比，有效提高了起升钢丝绳制动器或卷扬制动器的使用寿命；

8.挂锤绳始终从夯锤上表面中心位置开始提起夯锤，偏锤对起升钢丝绳长度测量影响降为最小，使自动测量技术原始数据更加准确；

9.挂锤绳在夯锤中心位置连接，挂锤绳的各段倍率绳在夯锤落地前呈近乎竖直状态，挂锤绳在近乎水平方向上抖动，避免了夯锤落地后各段倍率绳抖动撞击到夯锤，各段倍率绳之间有一定距离，降低了互相碰撞，显著提高了挂锤绳的使用寿命；

综上所述，挂锤绳的使用寿命比通常采用的装置和方法提高了五到六倍，降低了挂锤绳的采购成本。对具有强夯夯沉量自动测量的强夯机，该方法可提高测量数据的准确性和精度。另外也提高了带载强夯的施工效率、安全性和可靠性，为推广带载强夯提供了一项可靠的技术保障。

附图说明

下列附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明，但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。本发明共有附图6张，其中：

图1为带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤连接通常办法的示意图；

图2为本发明一种带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤的连接装置及其连接方法示意图；

图3为本发明所述连接装置中楔形接头与起升钢丝绳连接示意图；

图4为本发明上支架、上滑轮的装配示意图；

图5为本发明下支架、下滑轮的装配示意图；

图6为本发明上、下支架滑轮组绕绳示意图。

图中：1、楔形接头，2、上支架，3、挂锤绳，4、下支架，5、夯锤，6、起升钢丝绳，7、上滑轮，8、左下滑轮，9、右下滑轮，101、钢丝绳夹，102、楔芯，103、楔套，201、上滑轮的上挡板，202、空心销，203、弧形撑板的两侧挡板，204、横销，205、挡绳销，206、弧形撑板，207、挂锤绳孔，301、倍率绳第一段，302、倍率绳第二段，303、倍率绳第三段，304、倍率绳第四段，305、倍率绳第五段，401、空心销，左挡板402，右挡板403。

具体实施方式

参见图1～图6所示：一种带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤的连接装置，其特征在于，它包括：下支架4、左下滑轮8、右下滑轮9、上支架2、上滑轮7、楔形接头7、挂锤绳3，其中：下支架4在夯锤5上表面中心与夯锤5刚性连接，左下滑轮8、右下滑轮9并排装配在下支架4上；上滑轮7装配在上支架2内，上滑轮7上端的上支架2内设有挂锤绳孔207，该挂锤绳孔207中心线与上滑轮7的上端挂锤绳的中心线呈十字交叉设置，在挂锤绳孔内底部及伸出两则设有弧形撑板206，上支架2上端与楔形接头1连接，楔形接头1固定在起升钢丝绳6的绳头；各滑轮能自由转动，挂锤绳3一端依次穿过左下滑轮8、上滑轮7、右下滑轮9、上支架2的挂锤绳孔207及弧形撑板206上，通过钢丝绳夹101与另一端固定形成首尾相连的闭环。

其中，只用一根长绳以缠绕倍率的方式，实现了带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤之间连接，挂锤绳首尾相连接形成闭环，起升钢丝绳绳头到夯锤上表面距离通过挂锤绳在3～8米间可调，挂锤绳是钢丝绳、起重链、尼龙绳带状或链状物。

其中，与起升钢丝绳连接的楔形接头、上支架及上滑轮相当于一块重量可调节的配重，其配重的重力在夯锤落地后持续给起升钢丝绳提供拉力。

其中，挂锤绳连接的连接件即所述下支架在夯锤上表面中心位置与夯锤连接，挂锤绳始终从夯锤上表面中心位置开始提起夯锤。

如图2、图3所示，楔形接头1由楔套103和楔芯102组成，将起升钢丝绳6绳头插入楔套103的竖直端，并绕过带有凹槽的楔芯102，绳头用钢丝绳夹101固定在后将起升钢丝绳6上，楔形接头1固定在起升钢丝绳6的绳头。

一种带载强夯机的起升钢丝绳与夯锤的连接装置的连接方法，其中，挂锤绳3分为五段倍率绳，倍率绳第一段301穿过左下滑轮8与倍率绳第二段302连接，倍率绳第二段302穿过上滑轮7与倍率绳第三段303连接，倍率绳第三段303穿过右下滑轮9与倍率绳第四段304连接，倍率绳第四段304穿过挂绳孔207及弧形撑板206上与倍率绳第五段305连接，倍率绳第五段305的下端与倍率绳第一段301的上端通过钢丝绳夹101固定形成首尾相连的闭环。

如图2、图4所示，楔形接头1通过横销204与上支架2连接：

如图4所示，上滑轮7通过空心销202装配在上支架2中；上滑轮的上挡板201设置在上滑轮7的上端。弧形撑板的两侧挡板203设置在弧形撑板206的两则，由挡绳销205连接。

如图2、图6所示，上支架2、上滑轮7通过挂锤绳3与左下滑轮8及右下滑轮9相连；

如图6所示，挂锤绳3依次绕过左下滑轮8、上滑轮7、右下滑轮9、弧形撑板206最终通过钢丝绳夹101首尾相接形成闭环；

如图5所示，下滑轮一8、下滑轮二9通过空心销401装配在下支架4中

如图2、图5所示，下支架4焊接在夯锤5上表面中心位置。

如图2、图6所示，只用一根长挂锤绳3缠绕倍率首尾相接形成闭环，挂锤绳3的各段倍率绳301～305在刚开始从夯坑起升夯锤5及夯锤5起升过程中，各段倍率绳301～305始终通过滑轮7～9或弧形撑板206相连，受力始终相同，避免了挂锤绳3各段之间受力不等；

如图2、图5所示，挂锤绳3通过装配在下支架4的滑轮与夯锤5上表面中心连接，即挂锤绳3中的各段倍率绳301～305的合力方向始终通过夯锤5中心，不管夯锤5是否偏斜，挂锤绳3都是从夯锤5的中心位置提起夯锤5；

如图2所示，上支架2通过空心销202装配上滑轮7，并通过横销204与楔形接头1连接，最终形成的装配体固定在起升钢丝绳6绳头，当夯锤5落地后，夯锤5重力对起升钢丝绳6不存在拉力，所述装配体的重力持续给起升钢丝绳6提供拉力，扩大了起升钢丝绳6的制动力调节范围，有益于调节起升钢丝绳6的制动距离，并显著降低起升钢丝绳6在夯锤落地后的抖动；

当夯锤5落地后，夯锤5重力对挂锤绳3的拉力消失，挂锤绳3因拉力形变，因拉力消失形变消失从而快速回弹，挂锤绳3中的各段倍率绳301～305将各自回弹抖动，但相互制约，如倍率绳第二段302要回弹抖动，回弹拉力会通过上滑轮7传递至倍率绳第三段303，从而抵消了部分倍率绳第三段303的回弹拉力，最终各段回弹拉力相互抵消，导致各段倍率绳301～305抖动明显降低，由于各段倍率绳301～305近乎竖直状态，抖动方向水平，有效避免了抖动造成挂锤绳撞击夯锤5，各段倍率绳301～305之间有一定距离，也避免了各段倍率绳301～305互相撞击。

以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。