大倾角多功能打桩的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大倾角多功能打桩机，包括可旋转的底盘、调节油缸、位于底盘上的控制室，底盘中部连接有调节系统，调节系统另一端连接有承重梁；控制室通过调节系统控制承重梁的水平、垂直及任意倾斜状态，承重梁上设置有能够沿承重梁前后运动的打桩系统。本实用新型通过在能够旋转的底盘上设置平衡油缸与支撑臂，调节平衡油缸与支撑臂间的位置，使承重梁达到预定的作业状态，从而实现在各种角度施工面(包含各种弧形穹顶面)上进行水平、垂直以及大(任意)倾角状态下进行预应力混凝土基础桩施工作业，彻底解决了长期以来困扰地基基础基坑施工以及隧道施工中无法进行预应力混凝土桩施工的技术瓶颈。
【专利说明】大倾角多功能打粧机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑施工中的桩基础工程【技术领域】，尤其涉及一种适用于在垂直施工面(包括各种弧形穹顶面)上进行水平、垂直等大倾角、特种功能基础桩施工的打桩机
【背景技术】
[0002]随着建筑工程各种建筑材料和设计理念的日益更新和进步，相应的对完成各种设计理念和建筑材料的施工的技术手段及机械设备性能的要求也越来越高。目前在桩基础工程施工上常用的打桩机械往往功能单一，无法完成在垂直施工面(包括各种弧形穹顶面)上进行水平、垂直等大倾角、特种功能基础桩施工要求。尤其是在软土地基易滑边坡围护工程和地下基坑围护工程中，往往需要在任意倾角状态下将预制桩打入软土地基易滑边坡地层，从而达到快速稳固基坑边坡地层的目的。
[0003]然而，现有的打桩机械均不能解决上述施工难题，因此需要开发一种新型多功能打桩机械，以满足桩基础施工要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种全新的桩基础施工机械，具有施工方便快捷，打桩成本较低等优点，解决了传统打桩机械只能垂直向下打桩的问题，可以在垂直施工面(包括各种弧形穹顶面)上进行水平、垂直以及大(任意)倾角状态下进行桩基础施工作业。
[0005]一种大倾角多功能打桩机，包括可旋转的底盘、调节油缸、位于底盘上的控制室，底盘中部连接有调节系统，调节系统另一端连接有承重梁；控制室通过调节系统控制承重梁的水平、垂直及任意倾斜状态，承重梁上设置有能够沿承重梁前后运动的打桩系统。
[0006]调节系统包括支撑臂、平衡油缸及液压总成；
[0007]调节油缸与平衡油缸通过油路与液压总成连接；
[0008]平衡油缸与支撑臂的另一端连接承重梁；
[0009]控制室通过调节平衡油缸的倾斜角度与伸缩长度及支撑臂上转轴的角度，能够实现承重梁水平、垂直及任意倾斜的状态。
[0010]平衡油缸有两个，分别位于支撑臂的左右两侧，便于调节承重梁的倾斜状态；
[0011]底盘上设置有卷扬机，承重梁包括两个并列布置且相隔一定距离的主梁；两个主梁的底部通过足够强度的钢板焊接相连，整体呈槽形；主梁可以采用各种型钢或者通过焊接钢板形成等形式。
[0012]承重梁的右端安装有天车滑轮，各主梁上部均焊接有沿承重梁长度方向设置的滑轨。
[0013]卷扬机通过缆绳、天车滑轮与打桩系统连接，用于拖拽打桩系统，使其沿滑轨运动。
[0014]承重梁左端上部焊接有导桩器；导桩器为桶状圆弧型构件，用于打桩时限制桩体的位移，防止桩体倾斜导致打桩失败。打桩系统包括高压储能油缸、冲击重锤、弹簧压缩机构；高压储能油缸安装于承重梁的凹槽内，缸内设有一活塞；活塞的右端连接有卡钩；滑轨上安置冲击重锤，冲击重锤上设置有与卡钩相配合的卡扣；所述的弹簧压缩机构固定安装在承重梁右端上部。
[0015]高压储能油缸位于承重梁内凹槽的位置根据弹簧压缩机构来设置，可以位于承重梁的左端，也可以位于承重梁的中间，甚至右端。
[0016]冲击重锤通过缆绳、天车滑轮与卷扬机连接；高压储能油缸通过油路与液压总成连接。
[0017]承重梁左端也安装有天车滑轮；打桩系统包括钻头、钻杆、动力头、天车滑轮；钻杆安装在动力头上，动力头安装在滑轨上；
[0018]动力头通过缆绳、承重梁两端的天车滑轮与卷扬机连接。
[0019]动力头为单轴搅拌动力头或者多轴搅拌动力头，钻杆上焊接有搅拌叶片。由此大倾角多功能桩机可以进行单轴或多轴搅拌桩和钻孔桩的施工作业。
[0020]动力头为旋转动力头和静力压桩系统的结合，钻头上设置有旋喷孔。作业时，桩体穿过承重梁左端上部的导桩器与静力压桩系统配合，钻头则穿过桩体深入土体；旋转动力头带动钻杆、钻头旋转，钻头上的旋喷孔旋转喷射出高压水泥浆切割土体，静力压桩系统将桩体振动压入土体,完成施工作业。
[0021]动力头为搅拌动力头与静力压桩系统的结合，钻杆端头上的钻头为伸缩式扩底钻头。通过伸缩式扩底钻头旋转扩底，静力压桩系统同时将管桩压入土体。
[0022]滑轨也可以用滑杆替代，节约材料。
[0023]本实用新型的有益效果是:
[0024]1、通过在能够旋转的底盘上设置平衡油缸与支撑臂，调节平衡油缸与支撑臂间的位置，使承重梁达到预定的作业状态，从而实现在各种角度施工面(包含各种弧形穹顶面)上进行水平、垂直以及大(任意)倾角状态下进行预应力混凝土基础桩施工作业，彻底解决了长期以来困扰地基基础基坑施工以及隧道施工中无法进行预应力混凝土桩施工的技术瓶颈。
[0025]2、创新性的通过高压储能油缸推动冲击重锤压缩弹簧压缩机构，达到快速打桩的目的，节约了能量消耗。
[0026]3、该机可以根据不同工艺要求安装不同的动力头，进行单轴或多轴搅拌桩作业、钻孔桩作业、高压旋喷桩作业、植入预制桩作业，充分发挥了该机多功能植桩的技术优势并达到施工目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本实用新型中桩机平台的示意图；
[0028]图2是图1中A-A所示承重梁的剖视图；
[0029]图3是本实用新型实施例1中桩机的示意图；
[0030]图4是本实用新型实施例1中冲击重锤的蓄能示意图；
[0031]图5是本实用新型实施例1中冲击重锤的打桩示意图；
[0032]图6是本实用新型实施例1中桩机打桩的第二种示意图；
[0033]图7是本实用新型实施例2中桩机的示意图。【具体实施方式】
[0034]实施例1
[0035]如图1所示，一种大倾角多功能打桩机，包括底盘1、调节油缸2、位于底盘I上的控制室3及卷扬机9。
[0036]底盘I为履带式底盘或者轮式底盘，底盘I能够进行360度旋转，中部连接有支撑臂4、平衡油缸5及液压总成6。其中平衡油缸5有两个，分别位于支撑臂4的左右两侧。平衡油缸5与支撑臂4的另一端连接有一承重梁7。
[0037]控制室3通过调节平衡油缸5的倾斜角度与伸缩长度及支撑臂4上转轴8的角度，实现承重梁水平、垂直及任意倾斜的状态。
[0038]如图2所示，承重梁7包括两个并列布置且相互间隔一定距离的主梁21，两个主梁21的底部通过足够强度的钢板焊接相连，整体呈槽形。主梁采用工字型钢或者槽钢，通过钢板焊接两个主梁形成足够强度的承重梁。
[0039]如图3所示，承重梁7右端安装有天车滑轮10，各主梁上部均焊接有沿承重梁7长度方向设置的滑轨11，左端上部焊接有导桩器12 ;导桩器12为桶状圆弧型构件，防止打桩时桩体移位。根据桩体形状需要，导桩器也可以为其他形状。
[0040]承重梁7上凹槽的中部安装有高压储能油缸13，缸内设有一活塞16 ;活塞16的左端充满油，右端连接有卡钩17。滑轨11上安置有冲击重锤14，冲击重锤14上设置有与卡钩17相配合的卡扣18。
[0041]承重梁7的右端上部固定安装有弹簧压缩机构15。
[0042]冲击重锤14通过缆绳、天车滑轮10与卷扬机9连接；调节油缸2、平衡油缸5、高压储能油缸13通过油路与液压总成6连接。
[0043]图4-5所示施工过程如下:
[0044]桩机移动至预定场地，通过调节油缸固定桩机。底盘旋转至打桩位，控制室调节平衡油缸及支撑臂，使承重梁倾斜对准打桩位。将桩体穿过导桩器，放置在承重梁上。
[0045]开动卷扬机，通过缆绳将冲击重锤拖拽至预定位置。高压储能油缸通过液压总成输油，推动活塞，卡钩与抵扣相互配合，连带推动冲击重锤向弹簧压缩机构运动，直到将弹簧压缩机构上的击锤压缩至蓄能最大时，弹簧压缩机构上的闭锁装置锁定击锤。
[0046]打桩时，高压储能油缸释放油至原来位置，卡钩与抵扣脱开，卷扬机上缆绳与冲击重锤脱开，闭锁装置释放击锤，击锤在弹簧的巨大势能下撞击冲击重锤，推动冲击重锤以设定的加速度沿滑轨向前运动并以高能量冲击桩顶进行打桩。
[0047]冲击重锤撞击桩顶产生的反作用力又使得冲击重锤向后运动再次压缩弹簧压缩机构，弹簧压缩机构产生的动能量又推动冲击重锤向前运动，直至一个短促的往复冲击工作结束。重复上述过程，直至将桩打入土层。
[0048]承重梁需要呈垂直状态时，底盘旋转90度即可。承重梁的倾斜状态也可以如图6所示。
[0049]实施例2
[0050]如图7所示，一种大倾角多功能打桩机，包括底盘1、调节油缸2、位于底盘I上的控制室3及卷扬机9。底盘I能够旋转，中部连接有支撑臂4、平衡油缸5及液压总成6，调节油缸2与平衡油缸5通过油路与液压总成6连接。
[0051]平衡油缸5与支撑臂4的另一端连接有一承重梁7，平衡油缸5有两个，分别位于支撑臂7的左右两侧。
[0052]承重梁7的结构如实施例1中所述，承重梁7左、右两端均安装有天车滑轮10，左端上部焊接有导桩器12，滑轨11上安装有动力头20，动力头20上安装有钻杆19。动力头20通过缆绳、天车滑轮10与卷扬机9连接。
[0053]根据施工工艺的不同选用不同的动力头。
[0054]当桩机进行单轴或多轴搅拌桩和钻孔桩的施工作业时，动力头为单轴搅拌动力头或者多轴搅拌动力头，钻杆上焊接有搅拌叶片。承重梁上可以根据实际需要确定是否安装导桩器。
[0055]动力头带动钻杆旋转，搅拌叶片旋转搅拌土体；施工搅拌桩后，若需要在搅拌桩中植入桩体，则可以将动力头换成静力压桩系统后植入桩体。
[0056]如果进行高压旋喷作业，动力头可以为旋转动力头和静力压桩系统的结合，钻头上设置旋喷孔。作业时，旋转动力头带动旋喷孔旋转，喷射出高压水泥浆切割土体，同时静力压桩系统将桩体振动压入土体,完成施工作业。
[0057]动力头还可以为搅拌动力头与静力压桩系统的结合，钻杆的端头上设置伸缩式扩底钻头。伸缩式扩底钻头穿过桩体及导桩器，在搅拌动力头的作用下旋转扩底，同时静力压桩系统将管桩压入土体。
[0058]施工时，开动卷扬机，通过缆绳带动动力头沿着滑轨前后运动。
[0059]以上实施例说明桩机可以进行各种角度的桩基础施工，同时根据施工工艺的不同，在承重梁上可以换装施工需要的动力头，因此凡是采用其他类似实施方式的等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护范围。
【权利要求】
1.一种大倾角多功能打桩机，包括可旋转的底盘(I)、调节油缸(2)、位于底盘(I)上的控制室(3)，其特征是:所述的底盘(I)中部连接有调节系统，所述的调节系统另一端连接有承重梁(7);所述的控制室(3)通过调节系统控制承重梁(7)的水平、垂直及任意倾斜状态，所述的承重梁(7)上设置有能够沿承重梁(7)前后运动的打桩系统。
2.根据权利要求1所述的大倾角多功能打桩机，其特征是:所述的调节系统包括支撑臂(4)、平衡油缸(5)及液压总成(6)； 所述的调节油缸(2)与平衡油缸(5)通过油路与液压总成(6)连接； 所述的平衡油缸(5)与支撑臂(4)的另一端连接承重梁(7)； 所述的控制室(3)通过调节平衡油缸(5)的倾斜角度与伸缩长度及支撑臂(4)上转轴(8)的角度，能够实现承重梁水平、垂直及任意倾斜的状态。
3.根据权利要求2所述的大倾角多功能打桩机，其特征是:所述的平衡油缸(5)有两个，分别位于支撑臂(4)的左右两侧； 所述的底盘(I)上设置有卷扬机(9)，所述的承重梁(7)包括两个并列布置且相隔一定距离的主梁(21);两个主梁(21)的底部通过足够强度的钢板焊接相连，整体呈槽形； 承重梁(7)的右端安装有天车滑轮(10)，各主梁(21)上部均焊接有沿承重梁(7)长度方向设置的滑轨(11); 所述的卷扬机(9)通过 缆绳、天车滑轮(10)与打桩系统连接。
4.根据权利要求3所述的大倾角多功能打桩机，其特征是:所述的承重梁(7)左端上部焊接有导桩器(12)； 所述的打桩系统包括高压储能油缸(13)、冲击重锤(14)、弹簧压缩机构(15);所述的高压储能油缸(13)安装于承重梁(7)的凹槽内，缸内设有一活塞(16)，活塞(16)右端连接有卡钩(17);所述的滑轨(11)上安置冲击重锤(14)，冲击重锤上设置有与卡钩相配合的卡扣(18);所述的弹簧压缩机构(15)固定安装在承重梁右端上部； 所述的冲击重锤(14)通过缆绳、天车滑轮(10)与卷扬机(9)连接；所述的高压储能油缸(13)通过油路与液压总成连接。
5.根据权利要求3所述的大倾角多功能打桩机，其特征是:所述的承重梁(7)左端也安装有天车滑轮(10)； 所述的打桩系统包括钻头、钻杆(19)、动力头(20)、天车滑轮(10);钻杆(19)安装在动力头(20)上，动力头(20)安装在滑轨(11)上； 所述的动力头(20)通过缆绳、承重梁(7)两端的天车滑轮(10)与卷扬机(9)连接。
6.根据权利要求5所述的大倾角多功能打桩机，其特征是:所述的动力头(20)为单轴搅拌动力头或者多轴搅拌动力头，所述的钻杆(19)上焊接有搅拌叶片。
7.根据权利要求5所述的大倾角多功能打桩机，其特征是:所述的承重梁(7)左端上部焊接有导桩器(12)； 所述的动力头(20)为旋转动力头与静力压桩系统的结合，钻头上设置有旋喷孔。
8.根据权利要求5所述的大倾角多功能打桩机，其特征是:所述的承重梁(7)左端上部焊接有导桩器(12)； 所述的动力头(20)为搅拌动力头与静力压桩系统的结合，钻杆(19)端头上的钻头为伸缩式扩底钻头。
9.根据权利要求3、4或5所述的大 倾角多功能打桩机，其特征是:所述的滑轨(11)为滑杆。
【文档编号】E02D7/06GK203569566SQ201320735376
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】严平 申请人:杭州南联土木工程科技有限公司, 严平