CN108118713B - 大直径根键顶进平台 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种用于桩基础施工的大直径根键顶进平台，属于建筑及桥梁施工设备领域。主机上安装有支杆，支杆上设置有吊钩；吊钩下连接有钻杆；钻杆下端套有一个中心回转体，中心回转体上端可转动安装有旋转体；旋转体一侧固定有桅杆；桅杆下端铰接有角架连杆，在桅杆上端与角架连杆之间铰接有桅杆调平油缸；角架连杆上端与主机之间铰接有连杆，角架连杆下端两侧与主机之间分别铰接有左右调平油缸。根键顶进装置连接在钻杆下端，并与中心回转体连接，中心回转体上的液压卷盘和电缆卷盘，为根键顶进装置同时提供液压动力及电控信号。本发明控制灵活，可操作性强，两根预制根键定位精密，对中效果好，根键顶推施工工效高。

Description

大直径根键顶进平台

技术领域

本发明涉及建筑及桥梁施工设备领域，具体是一种用于桩基础施工的大直径根键顶进平台。

背景技术

在施工中，为保留传统桩基础的优点同时更大的提高桩基础的承载潜力，提出了一种全新的基础形式——根式基础，桩在孔径相对较小情况下单位长度内桩基承载能力较小，在不放大孔径和桩长的条件下，有效提高桩基承载能力的方式是将桩在任意位置深度向周边生根，提高桩基承载力和抗拔力。

在现有的根式管桩基础施工使用一般的支架/吊架平台。在根键顶进施工中，由于平台自身存在的缺陷（如稳定性），无法保证在顶进前后根键始终对中，保证不了根键对中精度；进一步导致根键顶偏，无法达到止水的效果，从而出现渗漏水现象。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种大直径根键顶进平台。

本发明通过以下技术方案实现：一种大直径根键顶进平台，包括主机；主机上安装有支杆，支杆上设置有可收放式的吊钩；所述吊钩下连接有钻杆；所述钻杆下端套有一个中心回转体，中心回转体上端可转动安装有旋转体；钻杆轴向滑动穿过所述中心回转体和旋转体，旋转体与钻杆周向相对固定；所述旋转体一侧固定有桅杆；所述桅杆下端铰接有角架连杆，在桅杆上端与角架连杆之间铰接有桅杆调平油缸；所述角架连杆上端与主机之间铰接有连杆，角架连杆下端两侧与主机之间分别铰接有左右调平油缸。

其进一步是：所述旋转体上安装有深度检测装置；所述中心回转体上设有两个液压卷盘和一个电缆卷盘。

所述钻杆下端连接有根键顶进装置；所述根键顶进装置包括用于连接外部动力装置的方形的基础框架；所述基础框架中心安装有沿基础框架上下滑动的滑动体，基础框架下端连接有底座；在基础框架的左右两侧分别安装有一组连接在基础框架与滑动体之间的用于控制滑动体移动的竖直油缸；所述滑动体下部安装有多组沿滑动体竖直方向排列的水平油缸；每组所述水平油缸包括两个，分别对称安装在滑动体下部左右两侧；所述底座中部开有供滑动体穿过的通孔，在底座的下端面开有一条穿过底座通孔的用于放置混凝土预制根键的沉槽，沉槽与滑动体中水平油缸位置相对应；所述混凝土预制根键共有两个，分别放置在底座沉槽的两端；每一端沉槽开口的每一侧固定有一个用于支撑混凝土预制根键的根键托板机构。

所述根键托板机构包括固定在底座下端面的固定板；所述固定板上前后滑动连接有托板，在固定板上还固定有一个用于控制托板移动的调整油缸。

所述滑动体前后两侧分别固定有一根竖直的定位杆；在所述基础框架上安装有用于检测定位杆行程的传感器。

本发明就位在桩孔，通过同时调节左右调平油缸9和桅杆调平油缸18来定位根键顶进装置与桩孔的同心；通过旋转体的360度任意旋转带动钻杆的转动来调节根键顶进装置与桩孔中的钢筋笼预留孔角度对齐；深度检测装置在井口零点标识处清零，下放根键顶进装置至目标深度，深度检测装置精确的检测到根键顶进装置下放的位置深度；中心回转体上的液压卷盘和电缆卷盘，为根键顶进装置同时提供液压动力及电控信号，通过根键顶进装置完成根键顶入工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：控制灵活，可操作性强，两根预制根键定位精密，对中效果好，根键顶推施工工效高。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是根键顶进装置的三维视图；

图4是根键顶进装置的主视图；

图5是图4中左视图；

图6是图4中俯视图。

图中：1、基础框架；2、竖直油缸；3、滑动体；3-1、定位杆；4、底座；4-1、滑槽；5、混凝土预制根键；6、根键托板机构；6-1、固定板；6-2、托板；6-3、调整油缸；8、传感器；9、左右调平油缸；10、主机；11、支杆；12、吊钩；13、钻杆；14、中心回转体；14-1、液压卷盘；14-2、电缆卷盘；15、旋转体；16、桅杆；17、角架连杆；18、桅杆调平油缸；19、连杆；20、深度检测装置。

具体实施方式

以下是发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，一种大直径根键顶进平台；主机10上安装有支杆11，支杆11可以伸缩，其角度通过主机10来控制；支杆11上设置有可收放式的吊钩12。吊钩12下连接有钻杆13；钻杆13下端套有一个中心回转体14，中心回转体14上端可转动安装有旋转体15；旋转体15可360度任意旋转；钻杆13轴向滑动穿过中心回转体14和旋转体15，钻杆13可以在吊钩12的控制下，下方或者上升；旋转体15与钻杆13周向相对固定，这样，旋转体15转动时带动钻杆13一起转动。旋转体15上安装有深度检测装置20，深度检测装置20是用于检测钻杆13运动距离的传感器，以便于监测钻杆13的下方深度。中心回转体14上设有两个用于与外部装置控制连接的液压卷盘14-1和一个电缆卷盘14-2。旋转体15一侧固定有桅杆16；桅杆16下端铰接有角架连杆17，在桅杆16上端与角架连杆17之间铰接有桅杆调平油缸18；通过桅杆调平油缸18来控制桅杆16的角度，进而控制旋转体15和钻杆13的角度。角架连杆17上端与主机10之间铰接有连杆19，角架连杆17下端两侧与主机10之间分别铰接有左右调平油缸9；通过左右调平油缸9连控制角架连杆17在水平面的运动。

再结合图3至图6所示，根键顶进装置中基础框架1为方形的框架结构，上端设有接头；接头以方便用于与钻杆13下端连接，另一方便与中心回转体14上的液压卷盘14-1和电缆卷盘14-2连接；液压卷盘14-1和电缆卷盘14-2为整个根键顶进装置提供液压动力及电控信号。

基础框架1主要包括上连接板、连接在上连接板下的四个竖向支柱，以及连接在四个竖向支柱下的底座4，底座4开有上下向的滑槽4-1；滑动体3滑动安装在基础框架1的滑槽内，底座4中部开有供滑动体3穿过的通孔，保证滑动体3上下滑动可以穿过底座4。在滑动体3的上方设有与基础框架1固定连接的安装支架，安装支架的左右两侧分别安装有一组竖直油缸2，竖直油缸2下端活塞杆与滑动体3连接；竖直油缸2用于控制滑动体3移动，以调整滑动体3与基础框架1的上下相对位置。滑动体3下部安装有三组沿滑动体3竖直方向排列的水平油缸；每组水平油缸包括两个，分别对称安装在滑动体3下部左右两侧。这三组水平油缸由下至上呈阶梯状，其向两侧伸出的距离依次增加。滑动体3前后两侧分别固定有一根竖直的定位杆3-1；在基础框架1上的安装支架上安装有用于检测定位杆3-1行程的传感器8。水平油缸在带动滑动体3下滑的时候，通过传感器8可以定位滑动体3的位置，也就能保证滑动体3的水平油缸能够停在预定的位置，精确定位滑动体3中的每组水平油缸与预制根键5水平同心。通过三组水平油缸依次顶推混预制根键5根键至桩孔壁内，解决了水平油缸较大的行程需求与安装空间有限的问题；三组水平油缸运动更加平稳，提高预制根键5的水平同心度。在底座4的下端面左右两侧各开有一条沉槽4-1，两个沉槽4-1均是穿过底座4通孔中心；工作时，两个预制根键5分别相对成的放置于两个沉槽4-1内。在每一个沉槽4-1开口的每一侧固定有一个用于支撑预制根键5的根键托板机构6；根键托板机构6包括固定在底座4下端面的固定板6-1；固定板6-1上前后滑动连接有托板6-2，在固定板6-1上还固定有一个用于控制托板6-2移动的调整油缸6-3。调整油缸6-3可以控制托板6-2深入到沉槽4-1开口处，或者缩回；工作时，预制根键5位于沉槽4-1内，放置与两侧的托板6-2上。根键托板机构6用来承拖预制根键，并且在遇到特殊地层情况时，预制根键未能顶进到理论设计深度时，将托板收回6-2，将设备顺利提出沉井。

本发明适用4米至6米桩径；适用根键尺寸为：600mm×600mm×1800mm或800mm×800mm×1800mm；适用根键形式为：方形空心钢根键；圆型空心钢根键；前端带刀刃十字型钢筋混凝土根键。

工作原理：

通过根键托板机构6中的调整油缸6-3将托板6-2伸出，将预制根键5放置在托板6-2上；

将本发明就位在桩孔，通过同时调节左右调平油缸9和桅杆调平油缸18来定位根键顶进装置与桩孔的同心；

通过旋转体的360度任意旋转带动钻杆的转动来调节根键顶进装置与桩孔中的钢筋笼预留孔角度对齐；

下放钻杆13，当根键顶进装置在井口零点标识处时，深度检测装置清零；然后，下放根键顶进装置至目标深度，深度检测装置精确的检测到根键顶进装置下放的位置深度；

滑动体3内的第一级水平油缸开始顶进，顶进完成后，收回第一级水平油缸；

竖直油缸2带动滑动体3向下运动，将第二级水平油缸与预制根键5水平对心，开始以第二级水平油缸顶进，第二级水平油缸顶进完成后并收回第二级水平油缸；

竖直油缸2带动滑动体3继续向下运动使第三级水平油缸与预制根键5水平对心并开始工作；采用更多级水平油缸时，以此类推，将预制根键5顶进到设计深度。

以上所述均为优选实施例而已，并不用于限制本发明专利，在对本领域的技术人员来说，本发明专利可以有各种更改和变化。凡在本发明专利精神和原则之内，所作的任何修改等同于替换更改等，均应包含本发明专利的保护范围内。

Claims (3)

1.一种大直径根键顶进平台，包括主机（10）；主机（10）上安装有支杆（11），支杆（11）上设置有可收放式的吊钩（12）；其特征在于：所述吊钩（12）下连接有钻杆（13）；所述钻杆（13）下端套有一个中心回转体（14），中心回转体（14）上端可转动安装有旋转体（15）；钻杆（13）轴向滑动穿过所述中心回转体（14）和旋转体（15），旋转体（15）与钻杆（13）周向相对固定；所述旋转体（15）一侧固定有桅杆（16）；所述桅杆（16）下端铰接有角架连杆（17），在桅杆（16）上端与角架连杆（17）之间铰接有桅杆调平油缸（18）；所述角架连杆（17）上端与主机（10）之间铰接有连杆（19），角架连杆（17）下端两侧与主机（10）之间分别铰接有左右调平油缸（9）；

所述旋转体（15）上安装有深度检测装置（20）；所述中心回转体（14）上设有两个液压卷盘（14-1）和一个电缆卷盘（14-2）；

所述钻杆（13）下端连接有根键顶进装置；

所述根键顶进装置包括用于连接外部动力装置的方形的基础框架（1）；所述基础框架（1）中心安装有沿基础框架（1）上下滑动的滑动体（3），基础框架（1）下端连接有底座（4）；在基础框架（1）的左右两侧分别安装有一组连接在基础框架（1）与滑动体（3）之间的用于控制滑动体（3）移动的竖直油缸（2）；所述滑动体（3）下部安装有多组沿滑动体（3）竖直方向排列的水平油缸；每组所述水平油缸包括两个，分别对称安装在滑动体（3）下部左右两侧；所述底座（4）中部开有供滑动体（3）穿过的通孔，在底座（4）的下端面开有一条穿过底座（4）通孔的用于放置混凝土预制根键（5）的沉槽（4-1），沉槽（4-1）与滑动体（3）中水平油缸）位置相对应；所述混凝土预制根键（5）共有两个，分别放置在底座（4）沉槽（4-1）的两端；每一端沉槽（4-1）开口的每一侧固定有一个用于支撑混凝土预制根键（5）的根键托板机构（6）。

2.根据权利要求1所述的大直径根键顶进平台，其特征在于：所述根键托板机构（6）包括固定在底座（4）下端面的固定板（6-1）；所述固定板（6-1）上前后滑动连接有托板（6-2），在固定板（6-1）上还固定有一个用于控制托板（6-2）移动的调整油缸（6-3）。

3.根据权利要求2所述的大直径根键顶进平台，其特征在于：所述滑动体（3）前后两侧分别固定有一根竖直的定位杆（3-1）；在所述基础框架（1）上安装有用于检测定位杆（3-1）行程的传感器（8）。