一種自動往復(fù)式靜壓鋼管樁機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種自動往復(fù)式靜壓鋼管樁機。該裝置包括用于套裝在鋼管樁外圓柱面上的環(huán)形千斤頂,所述環(huán)形千斤頂?shù)母左w頂部固定有用于與錨固于混凝土基底的錨桿相連接的上部法蘭盤,在環(huán)形千斤頂?shù)幕钊撞抗潭ㄓ杏糜谂c環(huán)形鋼管夾持器相連接的下部法蘭盤;連接在下部法蘭盤下方的環(huán)形鋼管夾持器中外鋼環(huán)的內(nèi)腔上段為錐環(huán)形腔體段,在所述錐環(huán)形腔體段內(nèi)設(shè)置有至少兩個用于夾持鋼管樁的瓦形結(jié)構(gòu)的夾片,且所述夾片的外側(cè)面為與錐環(huán)形腔體段相配合的錐形結(jié)構(gòu);在位于安裝夾片下方的外鋼環(huán)的圓柱形腔體段內(nèi)安裝有夾片頂緊裝置。本實用新型不僅解決了普通的靜壓樁機占用空間大,難以在改造加固工程中使用的難題,同時也很好地解決了壓樁的垂直度問題。
【專利說明】
一種自動往復(fù)式靜壓鋼管樁機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種適用于工程建設(shè)領(lǐng)域的靜壓粧機設(shè)備,具體說是涉及一種采用液壓靜壓力將鋼管粧壓入基礎(chǔ)中的自動往復(fù)式靜壓鋼管粧機。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管粧和預(yù)制鋼筋混凝土管粧是目前工程建設(shè)中常見的兩種基礎(chǔ)成粧形式。其中鋼管粧又以其輕便,便于焊接接長在改造、加固工程中得到廣泛使用。
[0003]將鋼管粧通過液壓靜力壓入基礎(chǔ)中的設(shè)備叫靜壓鋼管粧機,將鋼管粧通過液壓錘擊或重力、動能錘擊的設(shè)備叫打粧機。
[0004]目前市場上的靜壓粧機是非常笨重的設(shè)備,導(dǎo)致其笨重的原因主要是:1、巨大的金屬結(jié)構(gòu)底座;2、采用在鋼管粧端部施壓方式,這必然需要高大的壓粧機支架,使千斤頂能懸吊于鋼管粧頂部;3、笨重的千斤頂,由于每次千斤頂走到行程極限時,需要讓千斤頂活塞回程,并下降到千斤頂?shù)奈恢?,以便新一輪施壓,這是一個比較繁瑣的需要用吊車幫助的過程,為了減少這些循環(huán)次數(shù),必須使千斤頂行程盡可能長一些,目前一般壓粧千斤頂行程在1.0米?1.5米左右,這樣千斤頂必然比較笨重。所以,目前的靜壓鋼管粧機總是需要一臺汽車吊提供輔助,靜壓粧機的價格也是非常昂貴的,一般都在50萬元以上。
[0005]在加固改造工程中,也常遇到需要靜壓鋼管粧的情況。在這種工程背景下,常采用在已有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(一般是鋼筋混凝土基礎(chǔ))上埋設(shè)錨桿以提供反力的方法進(jìn)行施工作業(yè),但常因施工環(huán)境狹窄,使得吊車無法進(jìn)入工位,較高的粧機支架也無法進(jìn)入。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種自動往復(fù)式靜壓鋼管粧機。
[0007]本實用新型的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn):
[0008]本實用新型的自動往復(fù)式靜壓鋼管粧機包括用于套裝在鋼管粧外圓柱面上的環(huán)形千斤頂,所述環(huán)形千斤頂?shù)母左w頂部固定有用于與錨固于混凝土基底的錨桿相連接的上部法蘭盤,在環(huán)形千斤頂?shù)幕钊撞抗潭ㄓ杏糜谂c環(huán)形鋼管夾持器相連接的下部法蘭盤;連接在下部法蘭盤下方的環(huán)形鋼管夾持器中外鋼環(huán)的內(nèi)腔上段為錐環(huán)形腔體段,在所述錐環(huán)形腔體段內(nèi)設(shè)置有至少兩個用于夾持鋼管粧的瓦形結(jié)構(gòu)的夾片,且所述夾片的外側(cè)面為與錐環(huán)形腔體段相配合的錐形結(jié)構(gòu);在位于安裝夾片下方的外鋼環(huán)的圓柱形腔體段內(nèi)安裝有夾片頂緊裝置。
[0009]本實用新型在所述錐環(huán)形腔體段內(nèi)設(shè)置有三個用于夾持鋼管粧的瓦形結(jié)構(gòu)的夾片,所述夾片的內(nèi)弧面以均布的方式加工有向下方斜置的倒鉤狀齒紋,三個瓦形結(jié)構(gòu)的夾片完全被擠壓在一起時的內(nèi)徑小于鋼管粧的外徑。
[0010]本實用新型在所述環(huán)形鋼管夾持器的一側(cè)設(shè)置有限位開關(guān)支架,限位開關(guān)支架上裝有與三位四通液壓控制閥相連接的上限位開關(guān)和下限位開關(guān),在上、下限位開關(guān)之間連接有實現(xiàn)電路互鎖的兩根導(dǎo)線,開關(guān)觸碰桿固定于環(huán)形鋼管夾持器的外鋼環(huán)上,且上、下限位開關(guān)分別位于環(huán)形鋼管夾持器上、下行程的極限位置處。
[0011]本實用新型中所述夾片頂緊裝置是由調(diào)節(jié)螺桿、上彈簧壓環(huán)、下彈簧壓環(huán)和位于上彈簧壓環(huán)、下彈簧壓環(huán)之間的一組彈簧組成。
[0012]本實用新型以既有混凝土基礎(chǔ)為反力源,靠錨固于混凝土基底的錨桿作為靜壓設(shè)備的粧架,采用與鋼管粧直徑相配套的環(huán)形千斤頂套在鋼管粧外側(cè)(環(huán)形千斤頂中空直徑比鋼管粧外徑大5?8mm,鋼管粧可從環(huán)形千斤頂中空穿過),采用與鋼管粧直徑配套的環(huán)形鋼管夾持器,環(huán)形鋼管夾持器套在鋼管粧外側(cè),置于環(huán)形千斤頂下方,環(huán)形千斤頂與環(huán)形鋼管夾持器共同作用,給鋼管粧施加豎向壓力。環(huán)形千斤頂?shù)男谐虄H有20cm?30cm,靠環(huán)形千斤頂自動往復(fù)運動將鋼管粧壓入基礎(chǔ)中,且環(huán)形千斤頂與環(huán)形鋼管夾持器都盡量小型化,環(huán)形千斤頂僅有200公斤左右(相對直徑219mm的鋼管粧),環(huán)形鋼管夾持器僅有不到100公斤,在已有建筑物內(nèi)操作起來非常容易,最多用一個手拉葫蘆就可以實現(xiàn)設(shè)備的搬運移動。
[0013]更具體說,本實用新型中所述的環(huán)形千斤頂活塞的雙向行程均由液壓推動,即環(huán)形千斤頂分別有位于上、下兩側(cè)的兩個密閉油腔,且均接有與外部液壓系統(tǒng)連接的油管。上、下油腔總是一側(cè)進(jìn)油,另一側(cè)則出油,依靠進(jìn)出油的倒向來控制活塞的上、下運動。
[0014]所述環(huán)形鋼管夾持器也是一個空心結(jié)構(gòu),鋼管粧可從環(huán)形鋼管夾持器中間穿過。環(huán)形鋼管夾持器的原理與夾持預(yù)應(yīng)力鋼絞線的單孔錨環(huán)夾片原理類似。所述夾片可在環(huán)形鋼管夾持器的錐環(huán)形腔體段內(nèi)上下滑動一定距離,當(dāng)環(huán)形鋼管夾持器向下作用時,夾片受到擠壓向內(nèi)裹緊,環(huán)形鋼管夾持器向上作用時,夾片被松開。夾片內(nèi)側(cè)呈圓柱形,且表面有向下方向的倒鉤狀齒紋,三個夾片完全被擠壓在一起時的內(nèi)徑約小于鋼管粧外徑,這使得夾片只能沿著鋼管粧向上滑動,而不能順鋼管粧向下移動。環(huán)形鋼管夾持器的作用是:當(dāng)環(huán)形千斤頂活塞向下運動時,環(huán)形鋼管夾持器內(nèi)的三片扇形夾片將鋼管粧抱緊,并對鋼管粧施加向下的壓力,使鋼管粧隨同活塞同步向下運動,當(dāng)活塞向上運動時,夾片松開,夾片隨著活塞的運動貼著鋼管粧向上滑動,而鋼管粧不隨著向上運動,這樣,環(huán)形千斤頂?shù)幕钊窟\動一個循環(huán),鋼管粧都往下移動一個活塞行程,通過往復(fù)運動,活塞即達(dá)到把鋼管粧壓入基底的目的。
[0015]在本實用新型中由于環(huán)形千斤頂行程較短,一般為20cm,需要不斷往復(fù)運動,因此,本實用新型設(shè)計了自動往復(fù)系統(tǒng)。往復(fù)系統(tǒng)的原理是通過上、下行程開關(guān)和一個三位四通液壓控制閥來完成。每個限位開關(guān)均同時控制兩個電路回路,即電路A和電路B。上限位開關(guān)動作時,電路A開通、電路B關(guān)閉;下限位開關(guān)動作時,電路B開通、電路A關(guān)閉。電路A和電路B兩個電路回路則與三位四通液壓控制閥相連,該三位四通液壓控制閥共四個油路接口,其中兩個固定進(jìn)出口接液壓栗,另兩個是油路接口(即閥體油路A口和閥體油路B口)。當(dāng)電路A導(dǎo)通、電路B關(guān)閉時,閥體油路A 口出油、閥體油路B 口回油;反之,則閥體油路B 口出油、閥體油路A油口回油。所以只用將閥體油路B口接入環(huán)形千斤頂?shù)南掠颓唬y體油路A口接入環(huán)形千斤頂?shù)纳嫌颓?,就能實現(xiàn)環(huán)形千斤頂?shù)淖詣油鶑?fù)循環(huán)。
[0016]本實用新型的有益效果如下:
[0017]本實用新型不僅解決了普通的靜壓粧機占用空間大,難以在改造加固工程中使用的難題,同時也很好地解決了壓粧的垂直度問題。由于環(huán)形鋼管夾持器與環(huán)形千斤頂連成一個整體,同時環(huán)形鋼管夾持器又是根據(jù)鋼管粧尺寸配套制作,因此,只要在安裝環(huán)形千斤頂時,保證環(huán)形千斤頂頂部的上部法蘭盤是水平的(這很容易通過調(diào)節(jié)錨桿上的螺絲來實現(xiàn)),鋼管粧就肯定是垂直向下的,且在整個下壓過程中始終保持極好的垂直度。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本實用新型中環(huán)形千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3是本實用新型中環(huán)形鋼管夾持器的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖4是本實用新型中夾片的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5是本實用新型中夾片內(nèi)弧面上加工出的倒鉤狀齒紋放大圖。
[0023]圖6是環(huán)形千斤頂自動往復(fù)運動控制原理圖。
[0024]圖中序號:1、鋼管粧,2、錨固于混凝土基底的錨桿,3、螺母,4、上部法蘭盤,5、環(huán)形千斤頂,6、下部法蘭盤,7、環(huán)形鋼管夾持器,8、夾片,9、彈簧,10、夾片頂緊裝置,11、油嘴A,12、油嘴B,13、混凝土基礎(chǔ),14、土地,15、外缸體,16、內(nèi)缸體,17、環(huán)形活塞,18、上油腔,19、下油腔,20、外鋼環(huán),21、倒鉤狀齒紋,22、上彈簧壓環(huán),23、調(diào)節(jié)螺桿,24、下彈簧壓環(huán),25、上限位開關(guān),26、下限位開關(guān),27、三位四通液壓控制閥,28、導(dǎo)線,29、開關(guān)觸碰桿,30、電路A,31、電路B,32、A電路接口,33、B電路接口,34、閥體油路A口,35、閥體油路B口,36、液壓閥P出油口,37、液壓閥T回油口,38、液壓栗。
【具體實施方式】
[0025]本實用新型以下將結(jié)合實施例(附圖)作進(jìn)一步描述:
[0026]如圖1所示,本實用新型的自動往復(fù)式靜壓鋼管粧機包括用于套裝在鋼管粧I外圓柱面上的環(huán)形千斤頂5,所述環(huán)形千斤頂5的缸體頂部固定有用于與錨固于混凝土基底的錨桿2相連接的上部法蘭盤4,在環(huán)形千斤頂?shù)幕钊撞抗潭ㄓ杏糜谂c環(huán)形鋼管夾持器7相連接的下部法蘭盤6;連接在下部法蘭盤6下方的環(huán)形鋼管夾持器7中外鋼環(huán)20的內(nèi)腔上段為錐環(huán)形腔體段,在所述錐環(huán)形腔體段內(nèi)設(shè)置有至少兩個用于夾持鋼管粧I的瓦形結(jié)構(gòu)的夾片8,且所述夾片8的外側(cè)面為與錐環(huán)形腔體段相配合的錐形結(jié)構(gòu);為保持夾片8的位置,在位于安裝夾片8下方的外鋼環(huán)20的圓柱形腔體段內(nèi)安裝有夾片頂緊裝置10。其中,所述夾片頂緊裝置10是由調(diào)節(jié)螺桿23、上彈簧壓環(huán)22、下彈簧壓環(huán)24和位于上彈簧壓環(huán)22、下彈簧壓環(huán)24之間的一組彈簧9組成,在壓粧時,適當(dāng)擰調(diào)節(jié)螺桿23,可使夾片8恰好夾持鋼管粧1(參見圖3)。
[0027]如圖2所示,所述環(huán)形千斤頂5的外缸體15頂部固定有上部法蘭盤4,活塞上、下部空間分別為上油腔18,下油腔19,上、下油腔(即序號18、19)分別通過外缸體15的油嘴A、B(即序號11、12)與外部油管相連,當(dāng)上油腔18輸入壓力油時,下油腔19則排油,活塞17向下移動,反之則向上移動,環(huán)形鋼管夾持器7中外鋼環(huán)20通過下部法蘭盤6與環(huán)形活塞17相連,因此,環(huán)形鋼管夾持器7中外鋼環(huán)20始終與環(huán)形活塞17同步移動。
[0028]如圖4、5所示,在所述錐環(huán)形腔體段內(nèi)設(shè)置有三個用于夾持鋼管粧I的瓦形結(jié)構(gòu)的夾片8,所述夾片8的內(nèi)弧面以均布的方式加工有向下方斜置的倒鉤狀齒紋21,三個夾片8完全被擠壓在一起時的內(nèi)徑小于鋼管粧I的外徑。
[0029]如圖6所示,本實用新型在所述環(huán)形鋼管夾持器7的一側(cè)設(shè)置有限位開關(guān)支架,限位開關(guān)支架上裝有與三位四通液壓控制閥27相連接的上限位開關(guān)25和下限位開關(guān)26,在上、下限位開關(guān)(即序號25、26)之間連接有實現(xiàn)電路互鎖的兩根導(dǎo)線28,開關(guān)觸碰桿29固定于環(huán)形鋼管夾持器7的外鋼環(huán)20上,且上、下限位開關(guān)(即序號25、26)分別位于環(huán)形鋼管夾持器7上、下行程的極限位置處。當(dāng)上限位開關(guān)25被觸發(fā)時,與上限位開關(guān)25相聯(lián)的電路A(即序號30)導(dǎo)通,與下限位開關(guān)26相聯(lián)的電路B(即序號31)關(guān)閉,當(dāng)下限位開關(guān)26被觸發(fā)時,電路B(即序號31)導(dǎo)通,電路A(即序號30)關(guān)閉,電路A、B分別連接于三位四通液壓控制閥27的A電路接口 32、B電路接口 33,三位四通液壓控制閥27的作用是:電路A導(dǎo)通時,閥體油路A 口 34輸出油,閥體油路B 口 35回油,反之則閥體油路A 口 34回油,閥體油路B 口 35出油,將閥體油路A 口 34、閥體油路B 口 35與千斤頂?shù)腁、B油口對應(yīng)連接,液壓閥P出油口 36,液壓閥T回油口 37分別與液壓栗38的對應(yīng)油口連接。
[0030]這樣,當(dāng)上限位開關(guān)25被觸發(fā)時,電路A(即序號30)導(dǎo)通,電路B(即序號31)關(guān)閉,三位四通液壓控制閥27的電路A(即序號30)通電,閥體動作使閥體油路A口出油34,閥體油路B口35回油,這樣,環(huán)形千斤頂5的A油口進(jìn)油,環(huán)形千斤頂5的B油口出油,此時環(huán)形千斤頂5向下運動。
[0031]當(dāng)環(huán)形千斤頂5向下運動時,環(huán)形鋼管夾持器7和鋼管粧也隨之向下運動,環(huán)形鋼管夾持器7上的開關(guān)觸碰桿29碰到下限位開關(guān)26時,下限位開關(guān)26被觸發(fā),電路B(即序號31)導(dǎo)通,電路A(即序號30)關(guān)閉,三位四通液壓控制閥27的的電路B(即序號31)通電,閥體動作使閥體油路B口 35出油,閥體油路A口 34回油,這樣,環(huán)形千斤頂5的B油口進(jìn)油,環(huán)形千斤頂5的A油口出油,此時環(huán)形千斤頂5向上運動。
[0032]因此,僅僅通過觸發(fā)開關(guān)就完成了環(huán)形千斤頂5的自動往復(fù)循環(huán)。而上、下位限位開關(guān)(即序號25、26)和三位四通液壓控制閥27都是市場上成熟的產(chǎn)品。
[0033]本實用新型的在具體使用中效果如下:
[0034I以實際采用直徑245mm,壁厚8mm的鋼管作為鋼管粧為例:實際采用環(huán)形千斤頂5的外徑430mm,環(huán)形鋼管夾持器7的外徑300mm,環(huán)形千斤頂5的總重約為200公斤,環(huán)形鋼管夾持器7的總重約150公斤,即總重僅有350公斤。在狹窄現(xiàn)場施工時,完全可以不用吊車,僅用手拉葫蘆輔助即可將此兩部分進(jìn)行人工移動。
[0035]該套設(shè)備實際壓力達(dá)到1500kN,且設(shè)備在達(dá)到最大壓力時,鋼管粧與夾片8仍未發(fā)生滑動,鋼管粧也未出現(xiàn)擠扁現(xiàn)象,證明整套系統(tǒng)的構(gòu)思是完全成功的。實際對于直徑245mm的鋼管粧,一般壓粧力也就要求在1000 kN左右,該設(shè)備已達(dá)到了實際使用的要求。
[0036]在壓粧速度上,根據(jù)地基情況,能達(dá)到每分鐘5?10公分,即每小時3?6米,也是較理想的壓粧速度。
[0037]該套壓粧設(shè)備另一個技術(shù)效果就是很好地解決了壓粧的垂直度問題。由于環(huán)形鋼管夾持器7與環(huán)形千斤頂5連成一個整體,同時環(huán)形鋼管夾持器7又是根據(jù)鋼管粧尺寸配套制作,因此,只要在安裝環(huán)形千斤頂5時,保證環(huán)形千斤頂5頂部的上部法蘭盤4是水平的(這很容易通過調(diào)節(jié)錨桿上的螺絲來實現(xiàn)),鋼管粧就肯定是垂直向下的,且在整個下壓過程中始終保持極好的垂直度。
[0038]整套設(shè)備由于科學(xué)、合理的設(shè)計,經(jīng)濟性也大大提高,整套系統(tǒng)成本在五萬元以內(nèi),遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于市場上幾十萬元的壓粧機價格,且解決了普通的靜壓粧機占用空間大,難以在改造加固工程中使用的難題。
【主權(quán)項】
1.一種自動往復(fù)式靜壓鋼管粧機,其特征在于:它包括用于套裝在鋼管粧外圓柱面上的環(huán)形千斤頂,所述環(huán)形千斤頂?shù)母左w頂部固定有用于與錨固于混凝土基底的錨桿相連接的上部法蘭盤,在環(huán)形千斤頂?shù)幕钊撞抗潭ㄓ杏糜谂c環(huán)形鋼管夾持器相連接的下部法蘭盤;連接在下部法蘭盤下方的環(huán)形鋼管夾持器中外鋼環(huán)的內(nèi)腔上段為錐環(huán)形腔體段,在所述錐環(huán)形腔體段內(nèi)設(shè)置有至少兩個用于夾持鋼管粧的瓦形結(jié)構(gòu)的夾片,且所述夾片的外側(cè)面為與錐環(huán)形腔體段相配合的錐形結(jié)構(gòu);在位于安裝夾片下方的外鋼環(huán)的圓柱形腔體段內(nèi)安裝有夾片頂緊裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動往復(fù)式靜壓鋼管粧機,其特征在于:在所述錐環(huán)形腔體段內(nèi)設(shè)置有三個用于夾持鋼管粧的瓦形結(jié)構(gòu)的夾片,所述夾片的內(nèi)弧面以均布的方式加工有向下方斜置的倒鉤狀齒紋,三個瓦形結(jié)構(gòu)的夾片完全被擠壓在一起時的內(nèi)徑小于鋼管粧的外徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動往復(fù)式靜壓鋼管粧機,其特征在于:在所述環(huán)形鋼管夾持器的一側(cè)設(shè)置有限位開關(guān)支架,限位開關(guān)支架上裝有與三位四通液壓控制閥相連接的上限位開關(guān)和下限位開關(guān),在上、下限位開關(guān)之間連接有實現(xiàn)電路互鎖的兩根導(dǎo)線,開關(guān)觸碰桿固定于環(huán)形鋼管夾持器的外鋼環(huán)上,且上、下限位開關(guān)分別位于環(huán)形鋼管夾持器上、下行程的極限位置處。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動往復(fù)式靜壓鋼管粧機,其特征在于:所述夾片頂緊裝置是由調(diào)節(jié)螺桿、上彈簧壓環(huán)、下彈簧壓環(huán)和位于上彈簧壓環(huán)、下彈簧壓環(huán)之間的一組彈簧組成。
【文檔編號】E02D7/20GK205591223SQ201620414850
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】桑大勇, 吳恒春
【申請人】鄭州長建工程技術(shù)開發(fā)有限公司