滾動摩擦式植樁的製造方法
2023-05-03 12:41:51 1
滾動摩擦式植樁的製造方法
【專利摘要】一種通過滾輪摩擦可實現樁體（預製混凝土樁、H型鋼以及鋼板樁等）的植入與拔除。涉及及土木、水利、交通等領域中預製樁體（預製混凝土樁、H型鋼、鋼板樁等預製樁型）的施工技術以及機械領域，尤其基坑工程施工【技術領域】。該發明機械主要包括：動力部分（電動機）、調速裝置（減速機組）、滾動輪組（兩個滾動輪以及輪面壓塊）、滾動輪加壓裝置、行走轉向裝置、反力夾裝置、植樁定向裝置以及高壓射水輔助裝置等。通過滾輪滾動摩擦多角度植入、拔除樁體，應用範圍廣、施工便捷、操作空間小、靈活多角度、環境影響小等特點。
【專利說明】滾動摩擦式植粧機
【技術領域】
[0001]本發明為一種工程類機械，涉及土木、水利、交通等領域中預製樁體(預製混凝土樁、H型鋼、鋼板樁等預製樁型)的施工技術以及機械領域，尤其基坑工程施工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]滾輪摩擦式傳動作為一種常見的傳動方式，廣泛地應用與於生產製造、生活娛樂中。其工作原理是利用滾輪滾動的復返運動，通過摩擦使得接觸體被摩擦傳動原理。常見的滾輪傳動裝置，如電梯(摩擦式提升機的一種)，將鋼絲繩圍繞在摩擦輪上，一般以電動機(或其它動力設備)為動力源，通過變速器、導向輪裝置等傳動系統和工作系統，利用鋼絲繩與摩擦襯墊間的摩擦力來提升或下方重物或人員。另外，其配備盤式制動器、液壓油組成的制動系統來控制提升機的減速和停車，用測速發電裝置、離心限速器等來控制提升機的運行速度；用配置編碼器、模擬柱狀顯示器、數顯表示來反映提升機在井筒中的位置。通過一系列的電氣、機械、液壓行為來保證機器安全運行。摩擦式提升機是一種常見的重要短距離運輸設備，為典型的滾動摩擦傳動設備。常見的利用該原理的設備諸如:火車、汽車輪胎、傳輸帶、跑步機等。
[0003]目前，在土木、水利、交通等領域中，預製樁的施工多以打入或者壓入為主，如:預製混凝土樁(PHC管樁、預應力方樁等)一般採用自重較大的靜壓機或者採用功率較大的柴動(或者汽動)錘打樁機，在樁頂設置保護措施，通過樁頂傳力將樁體植入土中。管樁靜壓機械一般佔用空間較大，需要大量的堆載提供反力，施工非常不靈活，且無法實現樁體拔除。而錘擊打樁機，機械相對靜壓機比較靈活，無需堆載提供反力，但其振動打樁對樁體影響較大，對周邊環境影響產生較大的振動與噪音影響，另外，其施工質量相對不高；預製鋼樁(H型鋼、鋼板樁等)通常採用機械手配合履帶吊施工，採用履帶吊將鋼樁吊到指定樁位，用機械手將鋼樁壓入/拔除土體。當樁體難以插入時，可以採用履帶吊吊起振動錘將樁體植入。該類施工方法植樁時，定位不精確，施工質量差；近些年，日本生產的專門施工鋼板樁液壓靜力植樁機，通過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，施工質量較高，對周圍環境影響小。但其施工中需要其預先施工反力樁，其設備費用非常高，是普通機械的4倍以上，在國內屬罕見機型，且施工樁型單一。
[0004]相比以上幾種工藝，本發明在研究其各施工工藝的基礎上，吸收其特點，利用滾動摩擦方式實現樁的植入與拔除，自身振動小。滾輪上配置不同的摩擦墊塊可以實現多種類型土體施工，配置反力夾具提供反力的同時，通過自身具有的平臺可以適量堆載來打入預備反力樁體，無須其它設備輔助植樁。配備了自行走裝置，可以靈活地移動位置。且施工中利用滾輪可以靈活地調整樁體入土角度，控制和提高施工質量，另外配置了高壓射水裝置輔助沉樁。其具有應用範圍廣、施工便捷、操作空間小、靈活多角度、環境影響小且施工經濟等特點。
【發明內容】
[0005]為了進一步解決目前預製樁的施工中遇到的問題，本發明提供了一種滾動摩擦式植樁機。其吸收了傳統預製樁施工機械的優點，並作出了創新與改進，一種滾動摩擦式植樁機，其特徵在於包括操作工作檯，動力裝置臺，自驅預加力動輪，固定轉動輪，動力設備，調速裝置，所述操作工作檯與所述動力裝置臺之間通過4跟豎直油缸連接，所述動力裝置臺上固定有滑軌，所述滑軌的一段安裝水平油缸，所述水平油缸的活塞杆與自驅預加力動輪固定連接，所述自驅預加力動輪與滑軌移動副連接。所述固定轉動輪安裝在操作工作檯上，且與所述自驅預加力動輪處於同一豎直平面。
[0006]上述方案中，所述自驅預加力動輪和所述固定轉動輪上通過螺栓固定有高強度耐壓抗磨損壓塊。
[0007]上述方案中，所述自驅預加力動輪與所述固定轉動輪上方通過鋼製門架安裝一對從動鋼製滾輪，所述自驅預加力動輪一邊的鋼製門架安裝在動力裝置臺上，所述固定轉動輪一邊的鋼製門架安裝在操作工作檯上。
[0008]上述方案中，所述操作工作檯底部設置一組反力夾裝置，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轉動軸連接。
[0009]上述方案中，所述反力夾裝置的下部分夾口通過螺栓連接高強度耐磨壓塊。
[0010]上述方案中，所述操作工作檯下方設計成C型結構與行走裝置構成移動副連接。[0011 ] 滾動摩擦式植樁機的操作方法:
第一步:根據施工圖放設沉樁軸線，挖設沉樁導向槽，將工程樁有序地堆放在沉樁軸線一側，根據土層的承栽力，將沉設初始樁的配重運至沉樁現場，通過自驅預加力動輪I和固定轉動輪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:利用吊車將樁體餵給植樁機，植樁機通過反力將樁體植入土層中；
第四步:完成一個樁後，通過行走裝置12移動位置，進行下一根樁體植入；
第五步:其兩摩擦輪反轉可實現樁體的拔除。
[0012]與現有的技術相比，本發明的有益效果是:採用滾動摩擦預製樁(預製混凝土樁、H型鋼、鋼板樁等預製樁型)植入土中，機械佔用空前小，施工便捷迅速、靈活；改善了常規打樁振動對樁體以及周邊環境的影響，採用緩慢植入，施工質量可靠且定位準確；可以靈活調整樁體入土角度，且施工樁型多樣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明 圖1為滾動摩擦式植樁機正視圖；
圖2為滾動摩擦式植樁機左視圖；
圖3為滾動摩擦式植樁機自驅預加力動輪部分局部視圖；
附圖中所標序號的零件名稱:
1，自驅預加力動輪 2，固定轉動輪3，輪面高強摩擦壓塊4，動力設備 5，從動鋼製滾輪 6，調速裝置7，反力夾裝置8，高壓射水輔助裝置9，預加力以及動輪調向裝置10，操作工作檯11，保護圍欄12，行走裝置13，動力裝置臺14，水平油缸15，豎直油缸16，滑軌。
【具體實施方式】
[0014]本發明是滾動摩擦式植樁機，採用機械傳動的形式，主要通過兩隻均具有獨立動力源的鋼製滾輪，分別為自驅預加力動輪I和固定轉動輪2，其通過滾輪夾緊樁體後轉動產生的摩擦力，將樁體植入土中。該滾動摩擦式植樁機主要包括:操作工作檯10，動力裝置臺13，自驅預加力動輪1，固定轉動輪2，動力設備4，調速裝置6。
[0015]本發明具有一個滿足施工操作、安放裝置與適當堆載的鋼製操作工作檯10。操作工作檯10上設置保護圍欄11。該滾動摩擦式植樁機的主要設備為兩個各自均帶有動力裝置的滾動輪，兩輪分別為自驅預加力動輪I與固定轉動輪2，自驅預加力動輪I與位於動力裝置臺13上的滑軌16移動副連接，並設置一個水平油缸14調節水平位移，動力裝置臺13與操作工作檯10之間通過四個豎直油缸15連接，可以調節豎向位移，通過水平油缸14和豎直油缸16來調整自驅預加力動輪I與固定轉動輪2之間豎向以及水平位置關係來夾緊樁體和調整兩輪公切線方向，可以調整樁體的植入角度。通過螺栓將帶有紋路的高強度耐壓抗摩損壓塊固定於自驅預加力動輪I和固定轉動輪2的輪面上，根據摩擦力不同配置不同型號的壓塊，其為的實心塊體可與輪面貼緊加大與樁體之間的摩擦力，損耗比較嚴重時可以更換；在自驅預加力動輪I和固定轉動輪2的上方通過鋼製門架安裝一對從動鋼製滾輪5，其中一個輪的鋼架安裝在自驅預加力動輪I的動力裝置臺上，與該臺同步移動調整植樁方向；機械平臺底部通過螺栓固定一組反力夾裝置7，總共三個夾具，每個夾具分為上下兩部分，下部分通過液壓實現夾緊與鬆開，夾口同樣通過螺栓固定高強耐磨壓塊來夾緊樁體，上部分與下部分之間通過轉動軸連接，可以靈活調整夾口方向，夾具可以夾緊已打入樁體的豎向力來抵消壓樁過程中產生的反力；在樁體施工過程中，通過調節電動機的電流或齒輪傳動的轉速來改變滾動輪的轉速，從而可以調節植樁滾輪的速度來適應不同情況的地層；可以配置高壓水泵一臺，與滾動輪的動力設備連接一體，若施工中遇到比較堅硬的土層，用導管與樁體同步下沉，沿樁體頂端噴出高壓水來破壞土體，從而輔助樁體植入；在植入初始樁時，因沒有預先樁體來提供反力來抵消機械壓樁的上抬力，可以利用機械平臺上的堆配重抵消初始壓樁的反力來進行植樁；樁體植入後移動位置後開始下一樁體的作業。
[0016]在植樁施工中，需採用輔助吊車餵送樁體，以及通過吊車將植樁機吊放到指定位置附近，進行初始型鋼(預製樁)的壓設。
[0017]該裝置的操作方法:
第一步:根據施工圖放設沉樁軸線，挖設沉樁導向槽，將工程樁有序地堆放在沉樁軸線一側，根據土層的承栽力，將沉設初始樁的配重運至沉樁現場，通過自驅預加力動輪I和固定轉動輪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:利用吊車將樁體餵給植樁機，植樁機通過反力將樁體植入土層中；
第四步:完成一個樁後，通過行走裝置12移動位置，進行下一根樁體植入；
第五步:其兩摩擦輪反轉可實現樁體的拔除。
【權利要求】
1.一種滾動摩擦式植樁機，其特徵在於包括操作工作檯(10)，動力裝置臺(13)，自驅預加力動輪(1)，固定轉動輪(2)，動力設備(4)，調速裝置(6)，所述操作工作檯(10)與所述動力裝置臺(13)之間通過4跟豎直油缸(14)連接，所述動力裝置臺(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)的活塞杆與自驅預加力動輪(I)固定連接，所述自驅預加力動輪(I)與滑軌(16)移動副連接，所述固定轉動輪(2)安裝在操作工作檯(10)上，且與所述自驅預加力動輪(I)處於同一豎直平面。
2.根據權利要求1所述的一種滾動摩擦式植樁機，其特徵在於，所述自驅預加力動輪(I)和所述固定轉動輪(2)上通過螺栓固定有高強度耐壓抗磨損壓塊。
3.根據權利要求1所述的一種滾動摩擦式植樁機，其特徵在於，所述自驅預加力動輪(I)與所述固定轉動輪(2)上方通過鋼製門架安裝一對從動鋼製滾輪(5)，所述自驅預加力動輪一邊的鋼製門架安裝在動力裝置臺(13)上，所述固定轉動輪一邊的鋼製門架安裝在操作工作檯(10)上。
4.根據權利要求1所述的一種滾動摩擦式植樁機，其特徵在於，所述操作工作檯(10)底部通過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轉動軸連接。
5.根據權利要求4所述的一種滾動摩擦式植樁機，其特徵在於，所述反力夾裝置(7)的下部分夾口通過螺栓連接高強度耐磨壓塊。
6.根據權利要求1所述的一種滾動摩擦式植樁機，其特徵在於，所述操作工作檯(10)下方設計成C型結構與行走裝置構成移動副連接。
7.根據權利要求1所述的滾動摩擦式植樁機的操作方法: 第一步:根據施工圖放設沉樁軸線，挖設沉樁導向槽，將工程樁有序地堆放在沉樁軸線一側，根據土層的承栽力，將沉設初始樁的配重運至沉樁現場，通過自驅預加力動輪I和固定轉動輪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:利用吊車將樁體餵給植樁機，植樁機通過反力將樁體植入土層中； 第四步:完成一個樁後，通過行走裝置12移動位置，進行下一根樁體植入； 第五步:其兩摩擦輪反轉可實現樁體的拔除。
【文檔編號】E02D11/00GK103924594SQ201410143148
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】苗永紅, 餘巍, 楊文俊 申請人:江蘇大學