CN103950845B - 一种水力插板可浮式起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力插板可浮式起重机，其包括两个浮箱和若干个起吊设备，两个浮箱通过连接体连接成“H”型作业平台，浮箱的两端对称设置有固定座，固定座上设置有用于使该水力插板可浮式起重机定位于施工作业面上的支承装置，支承装置上连接有用于驱动支承装置升降的液压系统，起吊设备固定于浮箱上或连接体上；优点是通过设置两个浮箱且两个浮箱通过连接体连接成“H”型作业平台，使得可浮式起重机具有高承载能力和储备浮力，且具有可靠的工作稳定性，从而保证了可浮式起重机具有高的工作可靠性和高的安全性；利用液压系统驱动支承装置升降，能有效的保证可浮式起重机随时处于施工所需的位置，迅速地完成水力板桩的插设，提高作业效率。

Description

一种水力插板可浮式起重机

技术领域

本发明涉及一种水力插板及施工机械技术领域的水力板桩插设设备，尤其是涉及一种用于插设水力板桩的水力插板可浮式起重机，其在不同的工况施工作业中，能够满足实际不同工况的施工作业要求，高质、高效地完成水力板桩插入土壤中。

背景技术

目前，常见的用于插设水力板桩的水力插板吊机为水力插板平衡吊机，其包括双体浮箱，双体浮箱上安装有连接框架，连接框架的上部两端均安装有转盘，转盘上安装有卷扬机和吊杆及滑轮绳索系统，双体浮箱的两端安装有升降支腿和承压浮箱，转盘、卷扬机、吊杆为对称设计，形成双机平衡吊。这种水力插板吊机具有自动平衡的特点，可广泛应用于江河湖海中的水力插板工程中，但施工作业时存在以下问题：1）需要经常移位，才能减少土壤对升降支腿的吸附力，才能实现升降支腿的升降功能；2）双体浮箱与升降支腿一旦遇不测事故而损坏进水，便不能自浮；3）卷扬机和滑轮绳索系统频繁操纵、移动吊杆，不仅施工人员劳动强度大，施工人员施工安全不保证，而且效率极为低下；4）由于施工作业环境通常恶劣，时常受风浪、工况影响，工作状态极不稳定，因此这种水力插板吊机需要克服回转支承、吊杆、升降支腿的结构强度不足，才能完成水力板桩的插设；5）吊杆长度有限和无配重，导致这种水力插板吊机起吊作业范围有限，满足不了不同工况的施工作业要求，适用性差。综上，现有的水力插板吊机不仅工作效率极为低下，插设安全性难以保证，而且适用性差，使用、维护很不方便。特别是工作效率和安全性方面表现尤为突出，目前一直没有得到很好地解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、工作可靠且效率高、安全性高、稳定性好、适用性好的水力插板可浮式起重机，其在不同的工况施工作业中，能够满足实际不同工况的施工作业要求，高质、高效地完成水力板桩插入土壤中。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水力插板可浮式起重机，其特征在于包括两个浮箱和若干个起吊设备，两个所述的浮箱通过连接体连接成“H”型作业平台，所述的浮箱的两端对称设置有固定座，所述的固定座上设置有用于使该水力插板可浮式起重机定位于施工作业面上的支承装置，所述的支承装置上连接有用于驱动所述的支承装置升降的液压系统，所述的液压系统位于所述的固定座上，所述的起吊设备固定于所述的浮箱上或所述的连接体上。

所述的浮箱的内部设置有多块第一隔板，多块所述的第一隔板使所述的浮箱被隔成多个互不相通的密闭的第一隔舱；在此，浮箱是该水力插板可浮式起重机的承、浮载的结构部件，在实际设计浮箱时可采用箱形骨架或板式结构，在浮箱的内部设置多块第一隔板，使浮箱被隔成多个互不相通的独立的密闭的第一隔舱，这样在保证该水力插板可浮式起重机具有高的承载能力和储备浮力的基础上，能够有效地保证浮箱因不测事故损坏进水时，该水力插板可浮式起重机仍能安全作业和撤离。

所述的浮箱的顶部设置有与所述的第一隔舱相连通且便于检查和维护所述的第一隔舱的第一检视孔及用于测试和检查所述的浮箱的密闭性的第一测试孔，所述的第一检视孔上设置有第一检视孔盖，所述的第一测试孔内设置有第一测试螺塞；所述的浮箱的底部设置有与所述的第一隔舱相连通的第一放水孔，所述的第一放水孔内设置有第一放水塞；所述的浮箱上设置有用于系缆绳的锚桩；两个所述的浮箱之间设置有用于施工人员安全通行的过桥体，过桥体是施工人员的安全通道，过桥体的一端铰接于其中一个浮箱上，过桥体的另一端铰接于另一个浮箱上，过桥体可设计成常见的行架网结构。

所述的支承装置包括中空的密闭的支承体和具有一个轴向中心通孔的中空的密闭的支承座，所述的支承体的底部穿过所述的中心通孔与所述的支承座的底部固定连接，所述的固定座上贯穿设置有供所述的支承体上下移动的通孔，所述的支承体穿过所述的通孔并使所述的支承座位于所述的固定座的正下方，所述的支承体上沿轴向设置有多个第一销孔，所述的第一销孔内设置有用于防止水从所述的第一销孔进入所述的支承体的内部的第一销管，所述的液压系统通过所述的第一销管与所述的支承体连接；在此，支承装置为该水力插板可浮式起重机的承、浮载的结构部件，其整体呈“倒”丁字或“大脚”型，且支承座和支承体均为密闭体，能够使该水力插板可浮式起重机具有高的承载能力和储备浮力。

所述的支承体外绕所述的支承体的外周壁以焊接方式连接有多根与所述的支承体平行的多功能支管，所述的多功能支管穿过所述的通孔，且所述的多功能支管与所述的通孔的孔壁线接触，所述的多功能支管的顶部的端口与外部供水管连接，所述的多功能支管的底部穿过所述的中心通孔与所述的支承座的底部固定连接，所述的多功能支管的底部的端口上一体设置有具有多排呈环状均匀分布的喷水孔的喷水板；这样，当需要移动该水力插板可浮式起重机时，可通过多功能支管注入压力水，水通过喷水孔喷出，在喷出的水的冲力下能够快速的克服土壤对支承座的吸附力，且多功能支管还起到支承装置的导向、加强作用，支承体上下移动时多功能支管与通孔的孔壁线接触，避免了支承体与通孔的孔壁面接触而发生的严重摩擦，加强了支承体；在具体设计过程中，还可将多功能支管设置于支承体内，即在支承体内绕支承体的内周壁以焊接方式连接多根与支承体平行的多功能支管。

所述的支承体由多段首尾相连接的子支承体组成，其中处于末端的所述的子支承体的底部穿过所述的中心通孔与所述的支承座的底部固定连接，相邻两个所述的子支承体之间通过法兰式连接件相连接，所述的法兰式连接件包括设置于相邻两个所述的子支承体中的其中一个所述的子支承体的底部上的上连接件和设置于相邻两个所述的子支承体中的另一个所述的子支承体的顶部上的下连接件，所述的上连接件上设置有凸起，所述的下连接件上设置有与所述的凸起相配合的凹槽，或所述的上连接件上设置有凹槽，所述的下连接件上设置有与所述的凹槽相配合的凸起；在此，支承体可设计成整体结构，也可设计成分体式结构，针对分体式结构的支承体，为运输提供了极大的方便，且可通过采用凸凹配合结构这种连接方式来连接相邻的两个子支承体，这样可保证连接而成的支承体的整体结构强度。

所述的支承座的内部设置有多块第二隔板，多块所述的第二隔板使所述的密闭支承座被隔成多个互不相通的密闭的第二隔舱；这样在保证该水力插板可浮式起重机具有高的承载能力和储备浮力的基础上，能有效地保证支承座因不测事故损坏进水时，该水力插板可浮式起重机仍能安全作业和撤离。

所述的支承座的顶部设置有与所述的第二隔舱相连通且便于检查和维护所述的第二隔舱的第二检视孔及用于测试和检查所述的支承座的密闭性的第二测试孔，所述的第二检视孔上设置有第二检视孔盖，所述的第二测试孔内设置有第二测试螺塞；所述的支承座的底部设置有与所述的第二隔舱相连通的第二放水孔，所述的第二放水孔内设置有第二放水塞。

所述的液压系统包括支座、液压油缸、液压同步阀和滑动体，所述的支座套设于所述的支承体外，且所述的支座的底部与所述的固定座的顶部固定连接，所述的液压油缸连接于所述的支座的顶部上，所述的液压油缸的油缸杆与所述的滑动体连接，所述的滑动体套设于所述的支承体外，所述的滑动体上设置有第二销孔，所述的支承体与所述的滑动体通过销轴穿过所述的第一销管和所述的第二销孔连接，所述的液压同步阀控制所述的液压油缸，所述的液压同步阀通过操纵阀连接有液压源；操作人员通过操纵阀控制液压同步阀，从而控制液压油缸，在滑动体与支承体的配合下保证支承装置处于施工所需的位置。

所述的起吊设备为通用起重机的上车，所述的操纵阀为所述的通用起重机的上车上的操纵阀，所述的液压源由所述的通用起重机的上车上的发动机和液压泵组成；操作人员依靠通用起重机的液压系统控制液压同步阀。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）通过设置两个浮箱，且两个浮箱通过一个连接体连接成“H”型作业平台，这使得该水力插板可浮式起重机不仅具有高的承载能力和储备浮力，而且具有可靠的工作稳定性，从而保证了该水力插板可浮式起重机具有高的工作可靠性和高的安全性。

2）依靠液压系统驱动支承装置升降，能有效的保证该水力插板可浮式起重机随时处于施工所需的位置，轻便地完成水力板桩的插设，可有效地提高作业效率。

3）利用现有的通用起重机的上车作为起吊设备实现水力板桩的插设工作，不仅减少了人力，保证了施工人员的安全，而且提高了水力板桩的插设效率。

4）通过设置两个浮箱，且支承装置本身具有浮力，提高了该水力插板可浮式起重机的起吊作业范围，使得该水力插板可浮式起重机能够满足不同工况的施工作业要求，适用性好。

5）将浮箱的内部隔成多个互不相通的独立的密闭的第一隔舱，将支承装置的支承座的内部隔成多个互不相通的独立的密闭的第二隔舱，这样当某个第一隔舱或第二隔舱遇不测事故而损坏进水时，能保证浮箱和支承座自浮，从而能够保证该水力插板可浮式起重机仍能安全作业和撤离。

6）通过设置多功能支管，并在多功能支管的底部的出水口上设置一块具有多排呈环状均匀分布的喷水孔的喷水板，可以很好的克服土壤对支承座的吸附力，迅速地实现支承装置的升降。

附图说明

图1为本发明的水力插板可浮式起重机(浮式状态)的主视结构示意图；

图2为本发明的水力插板可浮式起重机(工作状态)的主视结构示意图；

图3为本发明的水力插板可浮式起重机的俯视结构示意图；

图4为本发明的水力插板可浮式起重机的右视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明提出的一种水力插板可浮式起重机整体为组合式“大脚”型双体船结构，如图所示，其包括两个浮箱1和若干个起吊设备2，两个浮箱1通过连接体3连接成“H”型作业平台，浮箱1的两端对称一体设置有固定座11，固定座11上设置有用于使该水力插板可浮式起重机定位于施工作业面上的支承装置4，支承装置4上连接有用于驱动支承装置4升降的液压系统5，液压系统5位于固定座11上，起吊设备2固定于浮箱1或连接体3上。

在此，起吊设备2采用现有技术，如直接采用现有的通用起重机的上车，或采用自行设计的吊机；起吊设备2用于水力板桩的插设，可装备一台或两台，为保持平衡装备一台时可安装在连接体3的中心位置上，装备两台时可安装在两个浮箱1或连接体3上，起吊设备2可通过回转支承座12安装于连接体3或浮箱1上。

在此，采用液压系统5可以保证水力插板可浮式起重机能随时处于施工所需的位置，快捷地完成水力板桩的插设，有效地提高作业效率。

在本实施例中，浮箱1的内部设置有多块第一隔板（图中未示出），多块第一隔板使浮箱1被隔成多个互不相通的密闭的第一隔舱（图中未示出），浮箱1是该水力插板可浮式起重机的承、浮载的结构部件，在实际设计浮箱1时可采用箱形骨架或板式结构，在浮箱1的内部设置多块第一隔板，使浮箱1被隔成多个互不相通的独立的密闭的第一隔舱，这样在保证该水力插板可浮式起重机具有高的承载能力和储备浮力的基础上，能有效地保证浮箱1因不测事故损坏进水时，该水力插板可浮式起重机仍能安全作业和撤离；浮箱1的顶部设置有与第一隔舱相连通且便于检查和维护第一隔舱的第一检视孔（图中未示出），第一检视孔上设置有第一检视孔盖13，浮箱1的顶部还设置有与第一隔舱相连通且用于测试和检查浮箱1的密闭性的第一测试孔（图中未示出），第一测试孔内设置有第一测试螺塞（图中未示出）；浮箱1的底部设置有与第一隔舱相连通的第一放水孔（图中未示出），第一放水孔内设置有第一放水塞（图中未示出），浮箱1上设置有用于系缆绳的锚桩19。

在本实施例中，支承装置4包括中空的密闭的支承体41和具有一个轴向中心通孔的中空的密闭的支承座42，支承体41可为整体或分体式结构，支承体41的底部穿过中心通孔与支承座42的底部固定连接，固定座11上贯穿设置有供支承体41上下移动的通孔111，支承体41穿过通孔111并使支承座42位于固定座11的正下方，支承体41上沿轴向设置有多个第一销孔，第一销孔内设置有用于防止水从第一销孔进入支承体41的内部的第一销管411，液压系统5通过第一销管411与支承体41连接。支承装置4为该水力插板可浮式起重机的承、浮载的结构部件，其整体呈“倒”丁字或“大脚”型，且支承座42和支承体41均为封闭体，能够使该水力插板可浮式起重机具有高的承载能力和储备浮力。

在本实施例中，支承体41外绕支承体41的外周壁以焊接方式连接有多根与支承体41平行的多功能支管（图中未示出），多功能支管穿过通孔111，且多功能支管与通孔111的孔壁线接触，多功能支管的顶部的端口与外部供水管连接，多功能支管的底部穿过中心通孔与支承座42的底部固定连接，多功能支管的底部的端口上一体设置有具有多排呈环状均匀分布的喷水孔的喷水板（图中未示出）。这样，当需要移动该水力插板可浮式起重机时，可通过多功能支管注入压力水，水通过喷水孔喷出，在喷出的水的冲力下能够快速的克服土壤对支承座的吸附力，且多功能支管还起到支承装置的导向、加强作用，支承体41上下移动时多功能支管与通孔111的孔壁线接触，避免了支承体41与通孔111的孔壁面接触而发生的严重摩擦，加强了支承体41。在具体设计过程中，还可将多功能支管设置于支承体41内，即在支承体41内绕支承体41的内周壁以焊接方式连接多根与支承体41平行的多功能支管。

在本实施例中，支承体41由多段首尾相连接的子支承体43组成，其中处于末端的子支承体43的底部穿过中心通孔与支承座42的底部固定连接，相邻两个子支承体43之间通过法兰式连接件相连接，法兰式连接件包括设置于相邻两个子支承体中的其中一个子支承体的底部上的上连接件61和设置于相邻两个子支承体中的另一个子支承体的顶部上的下连接件62，上连接件上设置有凸起（图中未示出），下连接件上设置有与凸起相配合的凹槽（图中未示出），或上连接件上设置有凹槽，下连接件上设置有与凹槽相配合的凸起，通过采用凸凹配合结构这种连接方式，可保证支承体41的整体结构强度。

在本实施例中，支承座42的内部设置有多块第二隔板（图中未示出），多块第二隔板使支承座42被隔成多个互不相通的密闭的第二隔舱（图中未示出），这样在保证该水力插板可浮式起重机具有高的承载能力和储备浮力的基础上，能够有效地保证支承座42因不测事故损坏进水时，该水力插板可浮式起重机仍能安全作业和撤离；支承座42的顶部设置有与第二隔舱相连通且便于检查和维护第二隔舱的第二检视孔（图中未示出），第二检视孔上设置有第二检视孔盖（图中未示出），支承座42的顶部还设置有与第二隔舱相连通且用于测试和检查支承座42的密闭性的第二测试孔（图中未示出），第二测试孔内设置有第二测试螺塞（图中未示出）；支承座的底部设置有与第二隔舱相连通的第二放水孔（图中未示出），第二放水孔内设置有第二放水塞（图中未示出）。

在本实施例中，液压系统5包括支座51、液压油缸52、液压同步阀（图中未示出）和滑动体53，支座51套设于支承体41外，且支座51的底部与固定座11的顶部固定连接，液压油缸52连接于支座51的顶部上，液压油缸52的油缸杆与滑动体53连接，滑动体53套设于支承体41外，滑动体53上设置有第二销孔531，支承体41与滑动体53通过销轴穿过第一销管411和第二销孔531连接，液压同步阀控制液压油缸52，液压同步阀通过操纵阀连接有液压源，当起吊设备2采用通用起重机的上车时，操纵阀为通用起重机的上车上的操纵阀，液压源由通用起重机的上车上的发动机和液压泵组成，操作人员依靠通用起重机的液压系统操纵控制阀控制液压同步阀，液压同步阀控制液压油缸52，在滑动体53与支承体41的配合下，保证了支承装置4处于施工所需的位置。

在本实施例中，两个浮箱1之间设置有用于施工人员安全通行的过桥体14，过桥体14是施工人员的安全通道，过桥体14的一端铰接于其中一个浮箱1上，过桥体14的另一端铰接于另一个浮箱1上，过桥体14可设计成常见的行架网结构。

本发明的水力插板可浮式起重机的工作过程为：

先将该水力插板可浮式起重机随航至施工作业位置，且使其浮在水面上。在该水力插板可浮式起重机开始插设水力板桩施工作业时，依靠通用起重机的液压系统操纵控制液压同步阀，液压同步阀控制液压油缸的油缸杆收回或伸出推力，使支承装置克服自身产生的浮力，降落于施工作业面上，并使该水力插板可浮式起重机处于施工所需位置，然后定位，使该水力插板可浮式起重机处于水力板桩插设工作状态，开始插设作业，待完成一个插设作业位置的水力板桩的插设后，再依靠通用起重机的液压系统操纵控制液压同步阀，液压同步阀控制液压油缸的油缸杆伸出或收回推力，此时支承装置自身产生的浮力使支承装置升起，使得该水力插板可浮式起重机整体浮在施工作业水面上，进而使该水力插板可浮式起重机处于水力板桩插设非工作状态，再固定、移位进入下一个工作位置。如此循环，可以保证该水力插板可浮式起重机在不同的工况施工作业中，能够满足实际不同工况的施工作业要求，高质、高效地实现水力板桩插入土壤中，形成地下连续墙的整个施工作业的工作过程。

Claims (9)

1.一种水力插板可浮式起重机，其特征在于包括两个浮箱和若干个起吊设备，两个所述的浮箱通过连接体连接成“H”型作业平台，所述的浮箱的两端对称设置有固定座，所述的固定座上设置有用于使该水力插板可浮式起重机定位于施工作业面上的支承装置，所述的支承装置上连接有用于驱动所述的支承装置升降的液压系统，所述的液压系统位于所述的固定座上，所述的起吊设备固定于所述的浮箱上或所述的连接体上；

所述的支承装置包括中空的密闭的支承体和具有一个轴向中心通孔的中空的密闭的支承座，所述的支承体的底部穿过所述的中心通孔与所述的支承座的底部固定连接，所述的固定座上贯穿设置有供所述的支承体上下移动的通孔，所述的支承体穿过所述的通孔并使所述的支承座位于所述的固定座的正下方，所述的支承体上沿轴向设置有多个第一销孔，所述的第一销孔内设置有用于防止水从所述的第一销孔进入所述的支承体的内部的第一销管，所述的液压系统通过所述的第一销管与所述的支承体连接。

2.根据权利要求1所述的一种水力插板可浮式起重机，其特征在于所述的浮箱的内部设置有多块第一隔板，多块所述的第一隔板使所述的浮箱被隔成多个互不相通的密闭的第一隔舱。

3.根据权利要求2所述的一种水力插板可浮式起重机，其特征在于所述的浮箱的顶部设置有与所述的第一隔舱相连通且便于检查和维护所述的第一隔舱的第一检视孔及用于测试和检查所述的浮箱的密闭性的第一测试孔，所述的第一检视孔上设置有第一检视孔盖，所述的第一测试孔内设置有第一测试螺塞；所述的浮箱的底部设置有与所述的第一隔舱相连通的第一放水孔，所述的第一放水孔内设置有第一放水塞；所述的浮箱上设置有用于系缆绳的锚桩；两个所述的浮箱之间设置有用于施工人员安全通行的过桥体。

4.根据权利要求1所述的一种水力插板可浮式起重机，其特征在于所述的支承体外绕所述的支承体的外周壁连接有多根与所述的支承体平行的多功能支管，所述的多功能支管穿过所述的通孔，且所述的多功能支管与所述的通孔的孔壁线接触，所述的多功能支管的顶部的端口与外部供水管连接，所述的多功能支管的底部穿过所述的中心通孔与所述的支承座的底部固定连接，所述的多功能支管的底部的端口上一体设置有具有多排呈环状均匀分布的喷水孔的喷水板。

5.根据权利要求4所述的一种水力插板可浮式起重机，其特征在于所述的支承体由多段首尾相连接的子支承体组成，其中处于末端的所述的子支承体的底部穿过所述的中心通孔与所述的支承座的底部固定连接，相邻两个所述的子支承体之间通过法兰式连接件相连接，所述的法兰式连接件包括设置于相邻两个所述的子支承体中的其中一个所述的子支承体的底部上的上连接件和设置于相邻两个所述的子支承体中的另一个所述的子支承体的顶部上的下连接件，所述的上连接件上设置有凸起，所述的下连接件上设置有与所述的凸起相配合的凹槽，或所述的上连接件上设置有凹槽，所述的下连接件上设置有与所述的凹槽相配合的凸起。

6.根据权利要求5所述的一种水力插板可浮式起重机，其特征在于所述的支承座的内部设置有多块第二隔板，多块所述的第二隔板使所述的密闭支承座被隔成多个互不相通的密闭的第二隔舱。

7.根据权利要求6所述的一种水力插板可浮式起重机，其特征在于所述的支承座的顶部设置有与所述的第二隔舱相连通且便于检查和维护所述的第二隔舱的第二检视孔及用于测试和检查所述的支承座的密闭性的第二测试孔，所述的第二检视孔上设置有第二检视孔盖，所述的第二测试孔内设置有第二测试螺塞；所述的支承座的底部设置有与所述的第二隔舱相连通的第二放水孔，所述的第二放水孔内设置有第二放水塞。

8.根据权利要求7所述的一种水力插板可浮式起重机，其特征在于所述的液压系统包括支座、液压油缸、液压同步阀和滑动体，所述的支座套设于所述的支承体外，且所述的支座的底部与所述的固定座的顶部固定连接，所述的液压油缸连接于所述的支座的顶部上，所述的液压油缸的油缸杆与所述的滑动体连接，所述的滑动体套设于所述的支承体外，所述的滑动体上设置有第二销孔，所述的支承体与所述的滑动体通过销轴穿过所述的第一销管和所述的第二销孔连接，所述的液压同步阀控制所述的液压油缸，所述的液压同步阀通过操纵阀连接有液压源。

9.根据权利要求8所述的一种水力插板可浮式起重机，其特征在于所述的起吊设备为通用起重机的上车，所述的操纵阀为所述的通用起重机的上车上的操纵阀，所述的液压源由所述的通用起重机的上车上的发动机和液压泵组成。