滾動(dòng)摩擦式植樁的制造方法
【專利摘要】一種通過(guò)滾輪摩擦可實(shí)現(xiàn)樁體（預(yù)制混凝土樁、H型鋼以及鋼板樁等）的植入與拔除。涉及及土木、水利、交通等領(lǐng)域中預(yù)制樁體（預(yù)制混凝土樁、H型鋼、鋼板樁等預(yù)制樁型）的施工技術(shù)以及機(jī)械領(lǐng)域，尤其基坑工程施工【技術(shù)領(lǐng)域】。該發(fā)明機(jī)械主要包括：動(dòng)力部分（電動(dòng)機(jī)）、調(diào)速裝置（減速機(jī)組）、滾動(dòng)輪組（兩個(gè)滾動(dòng)輪以及輪面壓塊）、滾動(dòng)輪加壓裝置、行走轉(zhuǎn)向裝置、反力夾裝置、植樁定向裝置以及高壓射水輔助裝置等。通過(guò)滾輪滾動(dòng)摩擦多角度植入、拔除樁體，應(yīng)用范圍廣、施工便捷、操作空間小、靈活多角度、環(huán)境影響小等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】滾動(dòng)摩擦式植粧機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種工程類機(jī)械，涉及土木、水利、交通等領(lǐng)域中預(yù)制樁體(預(yù)制混凝土樁、H型鋼、鋼板樁等預(yù)制樁型)的施工技術(shù)以及機(jī)械領(lǐng)域，尤其基坑工程施工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]滾輪摩擦式傳動(dòng)作為一種常見的傳動(dòng)方式，廣泛地應(yīng)用與于生產(chǎn)制造、生活?yuàn)蕵?lè)中。其工作原理是利用滾輪滾動(dòng)的復(fù)返運(yùn)動(dòng)，通過(guò)摩擦使得接觸體被摩擦傳動(dòng)原理。常見的滾輪傳動(dòng)裝置，如電梯(摩擦式提升機(jī)的一種)，將鋼絲繩圍繞在摩擦輪上，一般以電動(dòng)機(jī)(或其它動(dòng)力設(shè)備)為動(dòng)力源，通過(guò)變速器、導(dǎo)向輪裝置等傳動(dòng)系統(tǒng)和工作系統(tǒng)，利用鋼絲繩與摩擦襯墊間的摩擦力來(lái)提升或下方重物或人員。另外，其配備盤式制動(dòng)器、液壓油組成的制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制提升機(jī)的減速和停車，用測(cè)速發(fā)電裝置、離心限速器等來(lái)控制提升機(jī)的運(yùn)行速度；用配置編碼器、模擬柱狀顯示器、數(shù)顯表示來(lái)反映提升機(jī)在井筒中的位置。通過(guò)一系列的電氣、機(jī)械、液壓行為來(lái)保證機(jī)器安全運(yùn)行。摩擦式提升機(jī)是一種常見的重要短距離運(yùn)輸設(shè)備，為典型的滾動(dòng)摩擦傳動(dòng)設(shè)備。常見的利用該原理的設(shè)備諸如:火車、汽車輪胎、傳輸帶、跑步機(jī)等。
[0003]目前，在土木、水利、交通等領(lǐng)域中，預(yù)制樁的施工多以打入或者壓入為主，如:預(yù)制混凝土樁(PHC管樁、預(yù)應(yīng)力方樁等)一般采用自重較大的靜壓機(jī)或者采用功率較大的柴動(dòng)(或者汽動(dòng))錘打樁機(jī)，在樁頂設(shè)置保護(hù)措施，通過(guò)樁頂傳力將樁體植入土中。管樁靜壓機(jī)械一般占用空間較大，需要大量的堆載提供反力，施工非常不靈活，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)樁體拔除。而錘擊打樁機(jī)，機(jī)械相對(duì)靜壓機(jī)比較靈活，無(wú)需堆載提供反力，但其振動(dòng)打樁對(duì)樁體影響較大，對(duì)周邊環(huán)境影響產(chǎn)生較大的振動(dòng)與噪音影響，另外，其施工質(zhì)量相對(duì)不高；預(yù)制鋼樁(H型鋼、鋼板樁等)通常采用機(jī)械手配合履帶吊施工，采用履帶吊將鋼樁吊到指定樁位，用機(jī)械手將鋼樁壓入/拔除土體。當(dāng)樁體難以插入時(shí)，可以采用履帶吊吊起振動(dòng)錘將樁體植入。該類施工方法植樁時(shí)，定位不精確，施工質(zhì)量差；近些年，日本生產(chǎn)的專門施工鋼板樁液壓靜力植樁機(jī)，通過(guò)固定的鎖扣卡緊鋼板樁，利用反力夾夾緊已完成的鋼板樁提供反力，將樁體植入/拔除土中，其輕便靈活，施工質(zhì)量較高，對(duì)周圍環(huán)境影響小。但其施工中需要其預(yù)先施工反力樁，其設(shè)備費(fèi)用非常高，是普通機(jī)械的4倍以上，在國(guó)內(nèi)屬罕見機(jī)型，且施工樁型單一。
[0004]相比以上幾種工藝，本發(fā)明在研究其各施工工藝的基礎(chǔ)上，吸收其特點(diǎn)，利用滾動(dòng)摩擦方式實(shí)現(xiàn)樁的植入與拔除，自身振動(dòng)小。滾輪上配置不同的摩擦墊塊可以實(shí)現(xiàn)多種類型土體施工，配置反力夾具提供反力的同時(shí)，通過(guò)自身具有的平臺(tái)可以適量堆載來(lái)打入預(yù)備反力樁體，無(wú)須其它設(shè)備輔助植樁。配備了自行走裝置，可以靈活地移動(dòng)位置。且施工中利用滾輪可以靈活地調(diào)整樁體入土角度，控制和提高施工質(zhì)量，另外配置了高壓射水裝置輔助沉樁。其具有應(yīng)用范圍廣、施工便捷、操作空間小、靈活多角度、環(huán)境影響小且施工經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了進(jìn)一步解決目前預(yù)制樁的施工中遇到的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)。其吸收了傳統(tǒng)預(yù)制樁施工機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)，并作出了創(chuàng)新與改進(jìn)，一種滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)，其特征在于包括操作工作臺(tái)，動(dòng)力裝置臺(tái)，自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪，固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪，動(dòng)力設(shè)備，調(diào)速裝置，所述操作工作臺(tái)與所述動(dòng)力裝置臺(tái)之間通過(guò)4跟豎直油缸連接，所述動(dòng)力裝置臺(tái)上固定有滑軌，所述滑軌的一段安裝水平油缸，所述水平油缸的活塞桿與自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪固定連接，所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪與滑軌移動(dòng)副連接。所述固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪安裝在操作工作臺(tái)上，且與所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪處于同一豎直平面。
[0006]上述方案中，所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪和所述固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪上通過(guò)螺栓固定有高強(qiáng)度耐壓抗磨損壓塊。
[0007]上述方案中，所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪與所述固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪上方通過(guò)鋼制門架安裝一對(duì)從動(dòng)鋼制滾輪，所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪一邊的鋼制門架安裝在動(dòng)力裝置臺(tái)上，所述固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪一邊的鋼制門架安裝在操作工作臺(tái)上。
[0008]上述方案中，所述操作工作臺(tái)底部設(shè)置一組反力夾裝置，所述反力夾裝置包括上下兩部分，所述上部分和下部分通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接。
[0009]上述方案中，所述反力夾裝置的下部分夾口通過(guò)螺栓連接高強(qiáng)度耐磨壓塊。
[0010]上述方案中，所述操作工作臺(tái)下方設(shè)計(jì)成C型結(jié)構(gòu)與行走裝置構(gòu)成移動(dòng)副連接。[0011 ] 滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)的操作方法:
第一步:根據(jù)施工圖放設(shè)沉樁軸線，挖設(shè)沉樁導(dǎo)向槽，將工程樁有序地堆放在沉樁軸線一側(cè)，根據(jù)土層的承栽力，將沉設(shè)初始樁的配重運(yùn)至沉樁現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I和固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2的夾緊摩擦，植入初始反力樁；
第二步:利用吊車將植樁機(jī)吊起，利用反力夾裝置7，夾住初始反力樁；
第三步:利用吊車將樁體喂給植樁機(jī)，植樁機(jī)通過(guò)反力將樁體植入土層中；
第四步:完成一個(gè)樁后，通過(guò)行走裝置12移動(dòng)位置，進(jìn)行下一根樁體植入；
第五步:其兩摩擦輪反轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)樁體的拔除。
[0012]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:采用滾動(dòng)摩擦預(yù)制樁(預(yù)制混凝土樁、H型鋼、鋼板樁等預(yù)制樁型)植入土中，機(jī)械占用空前小，施工便捷迅速、靈活；改善了常規(guī)打樁振動(dòng)對(duì)樁體以及周邊環(huán)境的影響，采用緩慢植入，施工質(zhì)量可靠且定位準(zhǔn)確；可以靈活調(diào)整樁體入土角度，且施工樁型多樣。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明 圖1為滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)正視圖；
圖2為滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)左視圖；
圖3為滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪部分局部視圖；
附圖中所標(biāo)序號(hào)的零件名稱:
1，自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪 2，固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪3，輪面高強(qiáng)摩擦壓塊4，動(dòng)力設(shè)備 5，從動(dòng)鋼制滾輪 6，調(diào)速裝置7，反力夾裝置8，高壓射水輔助裝置9，預(yù)加力以及動(dòng)輪調(diào)向裝置10，操作工作臺(tái)11，保護(hù)圍欄12，行走裝置13，動(dòng)力裝置臺(tái)14，水平油缸15，豎直油缸16，滑軌。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明是滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)，采用機(jī)械傳動(dòng)的形式，主要通過(guò)兩只均具有獨(dú)立動(dòng)力源的鋼制滾輪，分別為自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I和固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2，其通過(guò)滾輪夾緊樁體后轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力，將樁體植入土中。該滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)主要包括:操作工作臺(tái)10，動(dòng)力裝置臺(tái)13，自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪1，固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2，動(dòng)力設(shè)備4，調(diào)速裝置6。
[0015]本發(fā)明具有一個(gè)滿足施工操作、安放裝置與適當(dāng)堆載的鋼制操作工作臺(tái)10。操作工作臺(tái)10上設(shè)置保護(hù)圍欄11。該滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)的主要設(shè)備為兩個(gè)各自均帶有動(dòng)力裝置的滾動(dòng)輪，兩輪分別為自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I與固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2，自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I與位于動(dòng)力裝置臺(tái)13上的滑軌16移動(dòng)副連接，并設(shè)置一個(gè)水平油缸14調(diào)節(jié)水平位移，動(dòng)力裝置臺(tái)13與操作工作臺(tái)10之間通過(guò)四個(gè)豎直油缸15連接，可以調(diào)節(jié)豎向位移，通過(guò)水平油缸14和豎直油缸16來(lái)調(diào)整自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I與固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2之間豎向以及水平位置關(guān)系來(lái)夾緊樁體和調(diào)整兩輪公切線方向，可以調(diào)整樁體的植入角度。通過(guò)螺栓將帶有紋路的高強(qiáng)度耐壓抗摩損壓塊固定于自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I和固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2的輪面上，根據(jù)摩擦力不同配置不同型號(hào)的壓塊，其為的實(shí)心塊體可與輪面貼緊加大與樁體之間的摩擦力，損耗比較嚴(yán)重時(shí)可以更換；在自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I和固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2的上方通過(guò)鋼制門架安裝一對(duì)從動(dòng)鋼制滾輪5，其中一個(gè)輪的鋼架安裝在自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I的動(dòng)力裝置臺(tái)上，與該臺(tái)同步移動(dòng)調(diào)整植樁方向；機(jī)械平臺(tái)底部通過(guò)螺栓固定一組反力夾裝置7，總共三個(gè)夾具，每個(gè)夾具分為上下兩部分，下部分通過(guò)液壓實(shí)現(xiàn)夾緊與松開，夾口同樣通過(guò)螺栓固定高強(qiáng)耐磨壓塊來(lái)夾緊樁體，上部分與下部分之間通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，可以靈活調(diào)整夾口方向，夾具可以?shī)A緊已打入樁體的豎向力來(lái)抵消壓樁過(guò)程中產(chǎn)生的反力；在樁體施工過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的電流或齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速來(lái)改變滾動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，從而可以調(diào)節(jié)植樁滾輪的速度來(lái)適應(yīng)不同情況的地層；可以配置高壓水泵一臺(tái)，與滾動(dòng)輪的動(dòng)力設(shè)備連接一體，若施工中遇到比較堅(jiān)硬的土層，用導(dǎo)管與樁體同步下沉，沿樁體頂端噴出高壓水來(lái)破壞土體，從而輔助樁體植入；在植入初始樁時(shí)，因沒(méi)有預(yù)先樁體來(lái)提供反力來(lái)抵消機(jī)械壓樁的上抬力，可以利用機(jī)械平臺(tái)上的堆配重抵消初始?jí)簶兜姆戳?lái)進(jìn)行植樁；樁體植入后移動(dòng)位置后開始下一樁體的作業(yè)。
[0016]在植樁施工中，需采用輔助吊車喂送樁體，以及通過(guò)吊車將植樁機(jī)吊放到指定位置附近，進(jìn)行初始型鋼(預(yù)制樁)的壓設(shè)。
[0017]該裝置的操作方法:
第一步:根據(jù)施工圖放設(shè)沉樁軸線，挖設(shè)沉樁導(dǎo)向槽，將工程樁有序地堆放在沉樁軸線一側(cè)，根據(jù)土層的承栽力，將沉設(shè)初始樁的配重運(yùn)至沉樁現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I和固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2的夾緊摩擦，植入初始反力樁；
第二步:利用吊車將植樁機(jī)吊起，利用反力夾裝置7，夾住初始反力樁；
第三步:利用吊車將樁體喂給植樁機(jī)，植樁機(jī)通過(guò)反力將樁體植入土層中；
第四步:完成一個(gè)樁后，通過(guò)行走裝置12移動(dòng)位置，進(jìn)行下一根樁體植入；
第五步:其兩摩擦輪反轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)樁體的拔除。
【權(quán)利要求】
1.一種滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)，其特征在于包括操作工作臺(tái)(10)，動(dòng)力裝置臺(tái)(13)，自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪(1)，固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪(2)，動(dòng)力設(shè)備(4)，調(diào)速裝置(6)，所述操作工作臺(tái)(10)與所述動(dòng)力裝置臺(tái)(13)之間通過(guò)4跟豎直油缸(14)連接，所述動(dòng)力裝置臺(tái)(13)上固定有滑軌(16)，所述滑軌(16)的一段安裝水平油缸(14)，所述水平油缸(14)的活塞桿與自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪(I)固定連接，所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪(I)與滑軌(16)移動(dòng)副連接，所述固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪(2)安裝在操作工作臺(tái)(10)上，且與所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪(I)處于同一豎直平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)，其特征在于，所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪(I)和所述固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪(2)上通過(guò)螺栓固定有高強(qiáng)度耐壓抗磨損壓塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)，其特征在于，所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪(I)與所述固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪(2)上方通過(guò)鋼制門架安裝一對(duì)從動(dòng)鋼制滾輪(5)，所述自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪一邊的鋼制門架安裝在動(dòng)力裝置臺(tái)(13)上，所述固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪一邊的鋼制門架安裝在操作工作臺(tái)(10)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)，其特征在于，所述操作工作臺(tái)(10)底部通過(guò)螺栓固定一組反力夾裝置(7)，所述反力夾裝置(7)包括上下兩部分，所述上部分和下部分通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)，其特征在于，所述反力夾裝置(7)的下部分夾口通過(guò)螺栓連接高強(qiáng)度耐磨壓塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)，其特征在于，所述操作工作臺(tái)(10)下方設(shè)計(jì)成C型結(jié)構(gòu)與行走裝置構(gòu)成移動(dòng)副連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)摩擦式植樁機(jī)的操作方法: 第一步:根據(jù)施工圖放設(shè)沉樁軸線，挖設(shè)沉樁導(dǎo)向槽，將工程樁有序地堆放在沉樁軸線一側(cè)，根據(jù)土層的承栽力，將沉設(shè)初始樁的配重運(yùn)至沉樁現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)自驅(qū)預(yù)加力動(dòng)輪I和固定轉(zhuǎn)動(dòng)輪2的夾緊摩擦，植入初始反力樁； 第二步:利用吊車將植樁機(jī)吊起，利用反力夾裝置7，夾住初始反力樁； 第三步:利用吊車將樁體喂給植樁機(jī)，植樁機(jī)通過(guò)反力將樁體植入土層中； 第四步:完成一個(gè)樁后，通過(guò)行走裝置12移動(dòng)位置，進(jìn)行下一根樁體植入； 第五步:其兩摩擦輪反轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)樁體的拔除。
【文檔編號(hào)】E02D11/00GK103924594SQ201410143148
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】苗永紅, 余巍, 楊文俊 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)