CN107386278A - 一种双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置和定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置和定位方法，所述卷扬机设置在双轴水泥搅拌桩机上；所述移动机构设置在双轴水泥搅拌桩机的两侧和底端，借助卷扬机及移动机构驱动双轴水泥搅拌桩机左右移动或前后移动；所述横向激光测距器、纵向激光测距器均固设在双轴水泥搅拌桩机上，所述横向激光测距器用于测量其与第一垂直激光挡板间的间距，所述纵向激光测距器用于测量其与第二垂直激光挡板间的间距，所述横向激光测距器、纵向激光测距器将间距信息转换为电信号传递给所述控制系统，所述控制系统用于控制卷扬机启停。本发明可以低廉的成本达到精确测量定位的目的，其方法简单有效，容易实现。

Description

一种双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置和定位方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置和定位方法。

背景技术

双轴水泥搅拌桩支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。该支护体系适宜加固各种成因的饱和软粘土，常用于淤泥、淤泥质土、粘土、亚粘土等地质的加固。由于双轴水泥搅拌桩机的使用与维护成本低廉、设备使用周期长，所以得到了广泛应用。

但是，在施工使用阶段，双轴水泥搅拌桩机的移动定位控制粗放随意，导致水泥搅拌桩咬合不严密，致使工程质量难以保证且表观质量差。另外，因桩间咬合不严，为了防止渗漏就必须补桩，导致工程量增加、单位成本也随之增加。

发明内容

针对现有技术中存在的技术缺陷，本发明的一个目的是提供一种双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置。

本发明的另一目的是提供一种上述装置的定位方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置，包括移动机构、第一垂直激光挡板、第二垂直激光挡板、卷扬机、控制系统、横向激光测距器和纵向激光测距器；

所述卷扬机设置在双轴水泥搅拌桩机上；所述移动机构设置在双轴水泥搅拌桩机的两侧和底端，借助卷扬机及移动机构驱动双轴水泥搅拌桩机左右移动或前后移动；

所述横向激光测距器、纵向激光测距器均固设在双轴水泥搅拌桩机上，所述横向激光测距器用于测量其与第一垂直激光挡板间的间距，所述纵向激光测距器用于测量其与第二垂直激光挡板间的间距，所述横向激光测距器、纵向激光测距器将间距信息转换为电信号传递给所述控制系统，所述控制系统用于控制卷扬机的启停。

优选的，所述控制系统包括控制箱、编程控制盒、接触器，所述控制箱设置在桩机上，所述控制箱上外接有所述编程控制盒，所述编程控制盒用于设定目标距离，所述横向激光测距器、纵向激光测距器以并联的方式连接在编程控制盒上，所述控制箱内设有并联连接的两个中间继电器，两个中间继电器均连接到卷扬机的接触器上。

优选的，所述移动机构包括环形卡、前滚轴、后滚轴、左侧枕木、右侧枕木、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮、第五定滑轮、第六定滑轮、主钢丝绳、副钢丝绳、第一动滑轮、第二动滑轮，双轴水泥搅拌桩机的底端通过环形卡与前滚轴、后滚轴滑动连接，所述前滚轴、后滚轴的左右两端分别与左侧枕木、右侧枕木滚动连接。

所述第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮固定设置在双轴水泥搅拌桩机的左侧，所述第四定滑轮、第五定滑轮、第六定滑轮固定设置在双轴水泥搅拌桩机的右侧，前滚轴、后滚轴的左右两端均设有固定件。

当双轴水泥搅拌桩机需要向后移动时，所述副钢丝绳的一端固定在前滚轴右端的固定件上，并且沿逆时针从右到左缠绕在前滚轴上，第一动滑轮固定在副钢丝绳的另一端；卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第四定滑轮、第六定滑轮和所述动滑轮，然后沿顺时针从左到右缠绕在后滚轴的右端，主钢丝绳的末端固定在后滚轴右端的固定件上；

当双轴水泥搅拌桩机需要向前移动时，所述副钢丝绳的一端固定在前滚轴左端的固定件上，沿逆时针从左到右缠绕钢丝绳，第一动滑轮固定在副钢丝绳的另一端；卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第一定滑轮、第三定滑轮和所述动滑轮，然后沿顺时针方向从右到左缠绕在下滚轴的左端，主钢丝绳的端部固定在后滚轴左端的固定件上；

当双轴水泥搅拌桩机需要向右移动时，所述卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第四定滑轮、固定在前滚轴右端上的第二动滑轮、第五定滑轮和第六定滑轮，末端固定在后滚轴右端的固定件上；

当双轴水泥搅拌桩机需要向左移动时，所述卷扬机上的主钢丝依次绕过第一定滑轮、固定在前滚轴左端上的第二动滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮，末端固定在后滚轴左端的固定件上。

优选的，所述固定件为挂环。

优选的，所述第一垂直激光挡板、第二垂直激光挡板的底端设有调高机构。

优选的，所述横向激光测距器、纵向激光测距器均焊接在桩机的底部。

本发明的另一方面，还包括一种所述双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置的定位方法，具体包括以下步骤：

(1)通过编程控制盒设定好前后移动的目标距离；

(2)横向激光测距器测量其与第一垂直激光挡板间的间距，所述纵向激光测距器测量其与第二垂直激光挡板间的间距；

当桩机需要向后移动时，将第一动滑轮固定在副钢丝绳的一端，将副钢丝绳的另一端固定在前滚轴右端的固定件上，并且沿逆时针从右到左缠绕钢丝绳，将卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第四定滑轮、第六定滑轮和所述动滑轮，然后沿顺时针从左到右将钢丝绳缠绕在后滚轴的右端，末端固定在后滚轴右端的固定件上，启动卷扬机，当钢丝绳卷绕到卷扬机上，前滚轴、后滚轴逆时针转动，桩机靠近其后端的第二垂直激光挡板；

当桩机需要向前移动时，将第一动滑轮固定在副钢丝绳的一端，将副钢丝绳的另一端固定在前滚轴左端的固定件上，沿逆时针从左到右缠绕钢丝绳，将卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第一定滑轮、第三定滑轮和所述动滑轮，然后沿顺时针方向将钢丝绳从右到左缠绕在下滚轴的左端，端部固定在下滚轴的左端的固定件上启动卷扬机，钢丝绳卷绕到卷扬机上时，前滚轴、后滚轴顺时针转动，桩机远离其后端的第二垂直激光挡板；

当桩机需要向右移动时，将卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第四定滑轮、固定在前滚轴右端上的第二动滑轮、第五定滑轮和第六定滑轮，末端固定在后滚轴右端的固定件上启动卷扬机，钢丝绳卷绕到卷扬机上，桩机沿滚轴向右移动，靠近右侧的第一垂直激光挡板；

当桩机需要向左移动时，将卷扬机上的主钢丝依次绕过第一定滑轮、固定在前滚轴左端上的第二动滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮，末端固定在后滚轴左端的固定件上，启动卷扬机，钢丝绳卷绕到卷扬机上，桩机沿滚轴向左移动，远离右侧的第一垂直激光挡板。

(3)当间距达到设定距离后，编程控制盒使中间继电器断电，同时中间继电器使得接触器断开，卷扬机断电，桩机完成精确定位，由此桩机前部的双轴钻头可在固定的位置成孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该方法以低廉的成本达到精确测量定位的目的，其方法简单有效，容易实现，施工方便快捷，避免了逐次繁琐测量以及测量距离无法精确控制的问题，降低劳动强度，保证了工程质量，更好的满足了设计和使用的要求。

附图说明

图1所示为本发明的双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置的结构示意图。

图2所示为控制系统的结构示意图。

图3是第一垂直激光挡板或第二垂直激光挡板的结构示意图。

图4是桩机向后移动时主钢丝绳和副钢丝绳的连接结构。

图5是桩机左右移动时主钢丝绳和副钢丝绳的连接结构。

其中：1-前滚轴，2-后滚轴，3-左侧枕木，4-右侧枕木，5-第一垂直激光挡板，6-第二垂直激光挡板，7-控制箱，7-1-接触器，7-2-中间继电器，8-编程控制盒，9-卷扬机，10-横向激光测距器，11-纵向激光测距器，12-第一定滑轮，13-第二定滑轮，14-第三定滑轮，15-第四定滑轮，16-第五定滑轮，17-第六定滑轮，18-第一动滑轮，19-第二动滑轮，20-主钢丝绳，21-副钢丝绳。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本发明的双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置，包括前滚轴1、后滚轴2、左侧枕木3、右侧枕木4、第一垂直激光挡板5、第二垂直激光挡板6、控制箱7、接触器7-1、中间继电器7-2、编程控制盒8、卷扬机9、横向激光测距器10和纵向激光测距器11。

桩机的底端通过环形卡与前滚轴1、后滚轴2滑动连接，使得桩机可沿前滚轴1、后滚轴2左右移动，前滚轴1、后滚轴2的左右两端分别与左侧枕木3、右侧枕木4滚动连接；

卷扬机9用于调节桩机的位置，在桩机上设有控制箱7，控制箱7上外接有编程控制盒8，编程控制盒8用于设定目标距离，横向激光测距器10、纵向激光测距器11以并联的方式连接在编程控制盒8上，控制箱7内设有并联连接的两个中间继电器7-2，两个中间继电器7-2均连接到卷扬机9的接触器7-1上，横向激光测距器10可测量其与第一垂直激光挡板5间的间距，纵向激光测距器11可测量其与第二垂直激光挡板6间的间距，横向激光测距器10、纵向激光测距器11可将距离信息转换为电信号传递给编程控制盒8，当间距达到设定距离后，编程控制盒8使中间继电器7-2断电，同时中间继电器7-2使得接触器7-1断开，卷扬机9断电。

所述卷扬机9设置在桩机上，桩机的左侧分别设有第一定滑轮12、第二定滑轮13、第三定滑轮14，桩机的右侧分别设有第四定滑轮15、第五定滑轮16、第六定滑轮17，前滚轴1、后滚轴2的左右两端均设有挂环。

如图3所示，所述第一垂直激光挡板5、第二垂直激光挡板6的底端设有高度调节机构。

如图4所示，当桩机需要向后移动时，将末端固设有第一动滑轮18的副钢丝绳21的一端固定在前滚轴1的右端，并且沿逆时针从右到左缠绕副钢丝绳21，将卷扬机9上的主钢丝绳20依次绕过第四定滑轮15、第六定滑轮17和所述动第一动滑轮18，然后沿顺时针从左到右将钢丝绳缠绕在后滚轴2的右端，末端固定在后滚轴2的右端，启动卷扬机9，当主钢丝绳20卷绕到卷扬机9上，前滚轴1、后滚轴2逆时针转动，桩机靠近其后端的第二垂直激光挡板6；

当桩机需要向前移动时，将末端固设有第一动滑轮18的副钢丝绳21的一端固定在前滚轴1的左端，然后沿逆时针从左到右缠绕副钢丝绳21，将卷扬机9上的主钢丝绳20依次绕过第一定滑轮12、第三定滑轮14和所述动第一动滑轮18，然后沿顺时针方向将主钢丝绳20从右到左缠绕在后滚轴2的左端，端部固定在后滚轴2的左端，启动卷扬机9，钢丝绳卷绕到卷扬机9上时，前滚轴1、后滚轴2顺时针转动，桩机远离其后端的第二垂直激光挡板6；

如图5所示，当桩机需要向右移动时，将卷扬机上的主钢丝绳20依次绕过第四定滑轮15、固定在前滚轴右端上的第二动滑轮19、第五定滑轮16和第六定滑轮17，末端固定在后滚轴2右端的固定件上，启动卷扬机9，钢丝绳卷绕到卷扬机上，桩机沿滚轴向右移动，靠近右侧的第一垂直激光挡板5；

如图5所示，当桩机需要向左移动时，将卷扬机上的主钢丝依次绕过第一定滑轮12、固定在前滚轴左端上的第二动滑轮19、第二定滑轮13和第三定滑轮14，末端固定在后滚轴2左端的固定件上，启动卷扬机，钢丝绳卷绕到卷扬机上，桩机沿滚轴向左移动，远离右侧的第一垂直激光挡板5。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置，其特征在于，包括移动机构、第一垂直激光挡板、第二垂直激光挡板、卷扬机、控制系统、横向激光测距器和纵向激光测距器；

所述卷扬机设置在双轴水泥搅拌桩机上；所述移动机构设置在双轴水泥搅拌桩机的两侧和底端，借助卷扬机及移动机构驱动双轴水泥搅拌桩机左右移动或前后移动；

所述横向激光测距器、纵向激光测距器均固设在双轴水泥搅拌桩机上，所述横向激光测距器用于测量其与第一垂直激光挡板间的间距，所述纵向激光测距器用于测量其与第二垂直激光挡板间的间距，所述横向激光测距器、纵向激光测距器将间距信息转换为电信号传递给所述控制系统，所述控制系统用于控制卷扬机启停。

2.根据权利要求1所述的双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置，其特征在于，所述控制系统包括控制箱、编程控制盒、接触器，所述控制箱设置在桩机上，所述控制箱上外接有所述编程控制盒，所述编程控制盒用于设定目标距离，所述横向激光测距器、纵向激光测距器以并联的方式连接在编程控制盒上，所述控制箱内设有并联连接的两个中间继电器，两个中间继电器均连接到卷扬机的接触器上。

3.根据权利要求1所述的双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置，其特征在于，所述移动机构包括环形卡、前滚轴、后滚轴、左侧枕木、右侧枕木、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮、第五定滑轮、第六定滑轮、主钢丝绳、副钢丝绳、第一动滑轮、第二动滑轮、固定件；

双轴水泥搅拌桩机的底端通过环形卡与前滚轴、后滚轴滑动连接，所述前滚轴、后滚轴的左右两端分别与左侧枕木、右侧枕木滚动连接；

所述第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮固定设置在双轴水泥搅拌桩机的左侧，所述第四定滑轮、第五定滑轮、第六定滑轮固定设置在双轴水泥搅拌桩机的右侧，前滚轴、后滚轴的左右两端均设有固定件；

当双轴水泥搅拌桩机需要向后移动时，所述副钢丝绳的一端固定在前滚轴右端的固定件上，并且沿逆时针从右到左缠绕在前滚轴上，第一动滑轮固定在副钢丝绳的另一端；卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第四定滑轮、第六定滑轮和所述动滑轮，然后沿顺时针从左到右缠绕在后滚轴的右端，主钢丝绳的末端固定在后滚轴右端的固定件上；

当双轴水泥搅拌桩机需要向前移动时，所述副钢丝绳的一端固定在前滚轴左端的固定件上，沿逆时针从左到右缠绕钢丝绳，第一动滑轮固定在副钢丝绳的另一端；卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第一定滑轮、第三定滑轮和所述动滑轮，然后沿顺时针方向从右到左缠绕在下滚轴的左端，主钢丝绳的端部固定在后滚轴左端的固定件上；

当双轴水泥搅拌桩机需要向右移动时，所述卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第四定滑轮、固定在前滚轴右端上的第二动滑轮、第五定滑轮和第六定滑轮，末端固定在后滚轴右端的固定件上；

当双轴水泥搅拌桩机需要向左移动时，所述卷扬机上的主钢丝依次绕过第一定滑轮、固定在前滚轴左端上的第二动滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮，末端固定在后滚轴左端的固定件上。

4.根据权利要求3所述的双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置，其特征在于，所述固定件为挂环。

5.根据权利要求1所述的双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置，其特征在于，所述第一垂直激光挡板、第二垂直激光挡板的底端设有调高机构。

6.根据权利要求1所述的双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置，其特征在于，所述横向激光测距器、纵向激光测距器均焊接在桩机的底部。

7.一种如权利要求1所述的双轴水泥搅拌桩机成孔精确定位装置的定位方法，具体包括以下步骤：

(1)通过编程控制盒设定好前后移动的目标距离；

(2)横向激光测距器测量其与第一垂直激光挡板间的间距，所述纵向激光测距器测量其与第二垂直激光挡板间的间距；

当双轴水泥搅拌桩机需要向后移动时，将第一动滑轮固定在副钢丝绳的一端，将副钢丝绳的另一端固定在前滚轴右端的固定件上，并且沿逆时针从右到左缠绕钢丝绳，将卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第四定滑轮、第六定滑轮和所述动滑轮，然后沿顺时针从左到右将钢丝绳缠绕在后滚轴的右端，末端固定在后滚轴右端的固定件上，启动卷扬机，当钢丝绳卷绕到卷扬机上，前滚轴、后滚轴逆时针转动，桩机靠近其后端的第二垂直激光挡板；

当双轴水泥搅拌桩机需要向前移动时，将第一动滑轮固定在副钢丝绳的一端，将副钢丝绳的另一端固定在前滚轴左端的固定件上，沿逆时针从左到右缠绕钢丝绳，将卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第一定滑轮、第三定滑轮和所述动滑轮，然后沿顺时针方向将钢丝绳从右到左缠绕在下滚轴的左端，端部固定在下滚轴的左端的固定件上启动卷扬机，钢丝绳卷绕到卷扬机上时，前滚轴、后滚轴顺时针转动，桩机远离其后端的第二垂直激光挡板；

当双轴水泥搅拌桩机需要向右移动时，将卷扬机上的主钢丝绳依次绕过第四定滑轮、固定在前滚轴右端上的第二动滑轮、第五定滑轮和第六定滑轮，末端固定在后滚轴右端的固定件上启动卷扬机，钢丝绳卷绕到卷扬机上，桩机沿滚轴向右移动，靠近右侧的第一垂直激光挡板；

当双轴水泥搅拌桩机需要向左移动时，将卷扬机上的主钢丝依次绕过第一定滑轮、固定在前滚轴左端上的第二动滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮，末端固定在后滚轴左端的固定件上，启动卷扬机，钢丝绳卷绕到卷扬机上，桩机沿滚轴向左移动，远离右侧的第一垂直激光挡板。

(3)当间距达到设定距离后，编程控制盒使中间继电器断电，同时中间继电器使得接触器断开，卷扬机断电，桩机完成精确定位，由此双轴水泥搅拌桩机前部的双轴钻头可在固定的位置成孔。