CN101806063B - 一种履带式桩架及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可悬挂和安装打桩机、钻孔机等基础施工机械的履带式桩架及其安装方法。履带式桩架主要包括：有履带行走装置的底盘、机身、立柱、斜支撑和动力液压系统；所述的动力系统除了可以用一台内燃发动机驱动一套液压泵组之外，还可以用两台内燃发动机分别驱动两套液压泵组，有足够动力供给自身及搭载工作装置使用，可根据工作载荷大小需要，集中或分别提供动力，效率高节省能源；履带地盘结构更合理，整机行走和作业稳定性更高；桩架立柱及斜支撑行竖起安装更简单便捷、安全可靠。

Description

一种履带式桩架及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种可悬挂和安装打桩机、钻孔机等基础施工机械的履带式桩架，本发明还涉及该履带式桩架的安装方法。

背景技术

桩架是建筑基础施工中必不可少的一种机械设备，各种打桩机、钻孔机等基础施工机械，均要悬挂和安装在桩架上进行施工；履带式桩架是各类桩架中的一种，其以履带行走方式进行位置移动，具有灵活方便的特点，因而在建筑基础施工中被广泛地使用。履带式桩架主要由包括履带行走装置的底盘、机身、立柱、斜支撑、和动力系统等构成。按照不同的动力驱动方式，主要分为液压履带式桩架和电动履带式桩架两种形式。而液压履带式桩架以其具有的诸多优势，得到广泛的应用。这种被公知的(如机械工业出版社出版的《桩工机械》第五章第79页～第92页发表的)履带式桩架，也被业内通称为全液压履带式桩架：一般是借用液压履带式起重机的履带底盘，并安装立柱、斜支撑等部件构成的，其以内燃发动机为动力驱动油泵，通过液压系统将动力油供给桩架上的各控制和执行元件完成行走、旋转、升降、起伏、移动等动作。其优点是：

1、以内燃发动机为动力，采用液压驱动，噪音小、运行平稳；

2、桩架的动力液压系统除供桩架自身使用之外，还可以搭载各种液压工作装置，利用自身的液压系统驱动其进行工作，如打桩锤、动力头等；不受施工现场有否电源的制约，更具有机动灵活性。

其不足之处是：

1、桩架自身工作所需动力之外，可提供给搭载工作装置的动力有限，特别是对大型工作装置及液压双动力头的动力供给更显不足；

2、使用大功率发动机及相应液压系统，可解决动力不足的问题，但当桩架和工作装置分别或顺次工作时，存在能源浪费和效率低的问题；

3、桩架立柱从水平到垂直地面90度的竖起过程中，斜支撑的一端随立柱上升，斜支撑的另一端的液压缸支座始终与地面接触，并随立柱竖起角度的增大在地面被动地向前滑移，此时需要恰当缓慢收缩斜支撑的液压缸，让支座既能有力地支撑在地面上，又不使其压入地面过深；但此操作需与立柱竖起速度相配合，难度较大，稍有不慎收缩过猛，会造成斜支撑支座脱空，向前大幅滑移，会造成重大事故。桩架立柱竖起后，斜支撑还需利用桩架自身的起升卷扬机钢丝绳，通过一组滑轮、转向轮、链条、绳卡和保护滚筒等装置，将斜支撑的液压缸支座拉至桩架后横梁固定位置；其装置复杂、操作难度大。(见机械工业出版社出版的《桩工机械》第五章第90页～第92页)

4、为避免上述操作过程的复杂性和危险性，通常可以直接用起重机吊起斜支撑进行安装，但如果没有两台起重机同时参加安装，仍不能彻底解决③的问题，而大部分施工现场不具备如此条件。

又如专利ZL200410070744.7公告了另一种履带式桩架：其履带底盘是专门制造的，所述的底盘21设有底座21a、中空外伸横梁21b、中空滑动横梁21c、滑动横梁21d，中空滑动横梁21c和滑动横梁21d的一端分别与履带行走装置2固定、另一端可移动地插入中空的外伸横梁21b之中，履带行走装置2可通过中空滑动横梁21c和滑动横梁21d相对底盘21外伸横梁21b进行移动，当两侧履带行走装置2向内收缩时，滑动横梁21d的前端可插入中空滑动横梁21c的中空部，形成重叠状态(见图15、图16)。其优点是：由于履带行走装置2向内收缩时，滑动横梁21d与中空滑动横梁21c可形成重叠状态，使两侧履带伸出时尺寸扩宽，增加了桩架整体的稳定性。其不足是：为了便于运输，两侧的履带收缩状态的宽度尺寸要保证≤3300mm，所以，当两侧履带向外扩宽至最大尺寸(约6000mm)时，滑动横梁21d与中空滑动横梁21c已完全脱开，滑动横梁21d与外伸横梁21b间的实际搭接量有一定限度，在结构上仍存在不稳定的因素。

发明内容

本发明所要解决的第一技术问题是提供一种其对施工现场条件适应性强，有足够动力供给自身及搭载工作装置使用，可根据工作载荷大小需要，集中或分别提供动力，效率高、节省能源；履带地盘结构更合理，整机行走和作业稳定性更高的履带式桩架。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种桩架立柱及斜支撑行竖起安装更简单便捷、安全可靠的履带式桩架的安装方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的履带式桩架，包括底盘、机身、立柱、斜支撑和动力液压系统，所述底盘主要由底座、中空滑座、中空的滑动横梁、滑动横梁、旋转支撑和履带行走装置构成，机身上设置有前托架、前支腿、托滚导向装置、后横梁、后支腿、配重、三角架、操作室、卷扬机组，在所述的两侧履带行走装置向外扩宽至最大尺寸时，所述的中空滑动横梁和滑动横梁仍保持相互重叠搭接；所述的前托架由托架座、滑槽、滑块、主轴、连杆、调节油缸、含有滚轮和支架的托滚导向装置组成，所述的主轴通过所述的滑块和所述的滑槽可前后移动地置于所述的托架座之上，所述的前支腿通过销轴可摆动地置于所述的托架座之上，所述的托滚导向装置通过销轴可摆动和转动地置于所述的前支腿之上，所述的调节油缸一端铰接在所述的托架座上，另一端与套在所述的主轴上的连杆铰接，所述的前托架通过销轴与所述的机身联结固定；所述的立柱的下端通过十字轴座和所述的主轴可摆动地铰接在所述的托架座之上，由支撑杆和支撑液压缸组成的所述的斜支撑的一端通过销轴铰接在所述的立柱的上部，另一端通过万向节联接在所述的后横梁上，所述的斜支撑与所述的立柱铰接部的下方两侧还设有伸缩装置，所述的伸缩装置的两端分别铰接在所述的斜支撑和所述的立柱之上，所述的伸缩装置在外力作用下被动自由伸缩，或主动出力带负载完成伸缩动作，所述的斜支撑通过所述的伸缩装置调整及对位实现与所述的后横梁的联接；所述的动力液压系统由两套包括内燃发动机、液压泵组、液压控制元件和液压执行元件组成的动力系统并联组成。

为了解决第二个技术问题，本发明提供的履带式桩架的安装方法，具有以下步骤：

①、首先将底盘、机身和动力液压系统组装成一体；

②、用吊车将立柱一端置于地面的安装用支架上，立柱的另一端通过十字轴座和主轴铰接在机身的前托架上，呈水平状态；

③、将斜支撑一端与立柱联接、另一端放置在机身的前托架的托滚导向装置上，将伸缩装置的两端分别铰接在斜支撑和立柱之上，将卷扬机组的钢丝绳与立柱联接；

④、通过机身上的卷扬机组及钢丝绳将立柱从水平状态拉起至与地面呈75°～80°，在此过程中，斜支撑随立柱被拉起、斜支撑的另一端由托滚导向装置约束并转动；

⑤、通过两端分别铰接在斜支撑和立柱之上的伸缩装置的伸缩动作，推动斜支撑呈一定角度并对准机身的后横梁，斜支撑的支撑液压缸伸出并铰接在机身后横梁上；

⑥、支撑液压缸收缩并微调整，使立柱达到与地面呈90度的垂直工作状态，履带式桩架安装竖起作业即完成。

履带式桩架分解作业，按上述安装竖起步骤的逆向进行。

本发明的履带式桩架有如下积极效果及优点：

1、按照本发明，履带式桩架配置两台内燃发动机，具有足够的动力供给能力，使履带式桩架搭载双动力头等大型工作装置能实现全液压驱动，对施工现场条件适应性更强。

2、按照本发明，两台内燃发动机分别驱动两套液压泵组，即可同时工作并合流输出动力，也可以根据工作装置的实际负载情况分别单独或顺次工作输出动力，可提高效率，节约能源；作为两套独立的动力系统，还可互为备用，提高整机的可靠性和应急能力。

3、按照本发明，由于履带行走装置通过滑动横梁与底盘中空滑座相互重叠及相对移动，在保证相互之间有足够的搭接长度的同时，使两侧履带行走装置扩宽尺寸比现有技术(4300mm)更宽(可达到5000～6000mm)；同时，在两侧履带行走装置向外扩宽至最大尺寸时，滑动横梁之间也可保持相互重叠搭接，从结构上进一步保证和提高了桩架行走和作业时整体的稳定性。而履带行走装置收缩时尺寸仍保持≤3300mm，无需拆卸履带就可整体运输。

4、按照本发明，桩架立柱竖起过程中，斜支撑不与地面接触滑移，避免了因操作不当造成重大事故的隐患，斜支撑通过伸缩装置完成调整及对位，安装过程更简单、更安全。

附图说明

图1是本发明的履带式桩架的主视图；

图2是本发明的履带式桩架的俯视图；

图3是本发明的履带式桩架的底盘的剖视图；

图4是本发明的履带式桩架的底盘的俯视图；

图5是本发明的履带式桩架的机身与立柱铰接部位的侧视图；

图6是本发明的履带式桩架的机身与立柱铰接部位剖视图；

图7是本发明的履带式桩架安装方法第一步骤的示意图；

图8是本发明的履带式桩架安装方法第二步骤的示意图；

图9是本发明的履带式桩架安装方法第三步骤的示意图；

图10是本发明的履带式桩架安装方法第四步骤的示意图；

图11是本发明的履带式桩架安装方法第五步骤的示意图；

图12是本发明的履带式桩架安装方法第六步骤的示意图；

图13是现有技术的履带式桩架的动力液压系统的示意图；

图14是本发明的履带式桩架的动力液压系统的示意图；

图15是现有技术的履带式桩架的底盘的剖视图；

图16是现有技术的履带式桩架的底盘的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明作进一步说明。

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图13和图14，底盘1主要由底座1a、中空滑座1b，中空的滑动横梁1c，滑动横梁1d、旋转支撑1e和履带行走装置2构成；履带行走装置2由履带支架2a、履带行走系统2b、原动机2c、减速机2d和驱动轮2e组成；中空的滑动横梁1c和滑动横梁1d的一端分别与履带行走装置2的履带支架2a固定联结，另一端可移动地插入中空滑座1b之中，通过一端铰接在底座1a上，另一端铰接在履带支架2a上的液压缸1f的伸缩，两侧履带行走装置2可向内收缩或向外侧扩宽，当移动到设定位置后，通过定位销轴1g分别将中空的滑动横梁1c和滑动横梁1d与中空滑座1b相互固定，当两侧履带行走装置2向内收缩时，滑动横梁1d的前端，可进入滑动横梁1c的中空部，形成重叠状态，可使相对移动距离增加，使两侧履带行走装置扩宽的尺寸增大；中空滑动横梁1c和滑动横梁1d，不仅当两侧履带行走装置2向内收缩时，滑动横梁1d的前端插入中空滑动横梁1c的中空部成重叠状，而且在两侧履带行走装置2向外扩宽至最大尺寸时，也可保持相互重叠搭接，从结构上进一步保证和提高了桩架行走和作业时整体的稳定性。机身3通过旋转支撑1d可旋转地设置在底盘1的底座1a之上，机身3上设置有前托架4、前支腿4g、托滚导向装置4z、后横梁3b、后支腿3c、配重3d、三角架3e、操作室3f、卷扬机组3g和动力液压系统9。

前托架4主要由：托架座4a、滑槽4b、滑块4c、主轴4d、连杆4e、调节油缸4f、含有滚轮4x和支架4y的托滚导向装置4z组成；主轴4d通过滑块4c和滑槽4b可前后移动地置于托架座4a之上，支腿4g通过销轴4h可摆动地置于托架座4a之上，托滚导向装置4z通过销轴4i可摆动和转动地置于前支腿4g之上；调节油缸4f一端铰接在托架座4a上、另一端与套在主轴4d上的连杆4e铰接，前托架4通过销轴4j与机身3联结固定。

设有导向滑道5a的立柱5的下端通过十字轴座5b和主轴4d可摆动地铰接在机身3的前托架4的托架座4a之上，通过调节油缸4f的伸缩可调节立柱5的前后位置，立柱5的上端设有顶部滑轮组5c；由支撑杆7a和支撑液压缸7b组成的斜支撑7的一端通过销轴7c铰接在立柱5的上部，另一端通过万向节7d联接在后横梁3b上，使立柱5呈三点支撑状态；所述的两个斜支撑7与立柱5铰接部的下方两侧还设有伸缩装置7e，伸缩装置7e的两端分别铰接在斜支撑7和立柱5之上，伸缩装置7e在可以外力作用下被动自由伸缩，也可以主动出力带负载完成伸缩动作，斜支撑7通过伸缩装置7e调整及对位实现与后横梁3b的联接。立柱5上设有钻机88和钻杆99。

动力液压系统9主要由第一内燃发动机10、第一液压泵组11、第一液压控制元件12a和第一液压执行元件15a与第二内燃发动机101、第二液压泵组111、第二液压控制元件12b和第二液压执行元件15b并联组成，并设置在机身3及底盘1之上；所述的动力系统除了可以用一台内燃发动机10驱动一套液压泵组11之外，还可以用两台第一内燃发动机10和第二内燃发动机101分别驱动两套第一液压泵组11和第二液压泵组111，构成复式动力系统；复式动力系统可以同时工作合流输出动力，也可以分别单独工作或顺次工作输出动力。

参见图7、图8、图9、图10、图11和图12，履带式桩架安装竖起方法，具有以下步骤：

①首先将底盘1、机身3和动力液压系统9组装成一体；

②用吊车将立柱5一端置于地面的安装用支架15上，立柱5的另一端通过十字轴座5b和主轴4d铰接在机身3的前托架4上，呈水平状态；

③将斜支撑7一端与立柱5联接、另一端放置在机身3的前托架4的托滚导向装置4z上，将伸缩装置7e的两端分别铰接在斜支撑7和立柱5之上，将卷扬机组3g的钢丝绳16与立柱5联接；

④通过机身3上的卷扬机组3g及钢丝绳16将立柱5从水平状态拉起至与地面呈75°～80°，在此过程中，斜支撑7随立柱5被拉起、斜支撑7的另一端由托滚导向装置4z约束并转动；

⑤通过两端分别铰接在斜支撑7和立柱5之上的伸缩装置7e的伸缩动作，推动斜支撑7呈一定角度并对准机身3的后横梁3b，斜支撑7的支撑液压缸7b伸出并铰接在机身后横梁3b上；

⑥支撑液压缸7b收缩并微调整，使立柱5达到与地面呈90度的垂直工作状态，履带式桩架安装竖起作业即完成。

履带式桩架放倒分解作业，按上述安装竖起步骤的逆向进行。

Claims (2)

1.一种履带式桩架，包括底盘(1)、机身(3)、立柱(5)、斜支撑(7)和动力液压系统(9)，所述底盘(1)主要由底座(1a)、中空滑座(1b)、中空的滑动横梁(1c)、滑动横梁(1d)、旋转支撑(1e)和履带行走装置(2)构成，机身(3)上设置有前托架(4)、前支腿(4g)、后横梁(3b)和后支腿(3c)、配重(3d)、三角架(3e)、操作室(3f)和卷扬机组(3g)，其特征是：在所述的两侧履带行走装置(2)向外扩宽至最大尺寸时，所述的中空滑动横梁(1c)和滑动横梁(1d)仍保持相互重叠搭接；所述的前托架(4)由托架座(4a)、滑槽(4b)、滑块(4c)、主轴(4d)、连杆(4e)、调节油缸(4f)、含有滚轮(4x)和支架(4y)的托滚导向装置(4z)组成，所述的托滚导向装置(4z)通过销轴(4i)可摆动和转动地置于所述的前支腿(4g)之上，所述的斜支撑(7)与所述的立柱(5)铰接部的下方两侧还设有伸缩装置(7e)，所述的伸缩装置(7e)的两端分别铰接在所述的斜支撑(7)和所述的立柱(5)之上，所述的伸缩装置(7e)在外力作用下被动自由伸缩，或主动出力带负载完成伸缩动作，所述的斜支撑(7)通过所述的伸缩装置(7e)调整及对位实现与所述的后横梁(3b)的联接；所述的动力液压系统(9)由两套包括内燃发动机(10、101)、液压泵组(11、111)、液压控制元件(12a、12b)和液压执行元件(15a、15b)组成的动力系统并联组成。

2.安装权利要求1所述的履带式桩架的方法，其特征是：具有以下步骤：

①、首先将底盘(1)、机身(3)和动力液压系统(9)组装成一体；

②、用吊车将立柱(5)一端置于地面的安装用支架(15)上，立柱(5)的另一端通过十字轴座(5b)和主轴(4d)铰接在机身(3)的前托架(4)上，呈水平状态；

③、将斜支撑(7)一端与立柱(5)联接、另一端放置在机身(3)的前托架(4)的托滚导向装置(4z)上，将伸缩装置(7e)的两端分别铰接在斜支撑(7)和立柱(5)之上，将卷扬机组(3g)的钢丝绳(16)与立柱(5)联接；

④、通过机身(3)上的卷扬机组(3g)及钢丝绳(16)将立柱(5)从水平状态拉起至与地面呈75°～80°，在此过程中，斜支撑(7)随立柱(5)被拉起，斜支撑(7)的另一端由托滚导向装置(4z)约束并转动；

⑤、通过两端分别铰接在斜支撑(7)和立柱(5)之上的伸缩装置(7e)的伸缩动作，推动斜支撑(7)呈一定角度并对准机身(3)的后横梁(3b)，斜支撑(7)的支撑液压缸(7b)伸出并铰接在机身后横梁(3b)上；

⑥、支撑液压缸(7b)收缩并微调整，使立柱(5)达到与地面呈90度的垂直工作状态，履带式桩架安装竖起作业即完成。

Images