CN108532605A - 一种用于水上施打斜桩的导向架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及桩基施工结构技术领域，具体地指一种用于水上施打斜桩的导向架。包括支撑架；所述的支撑架为沿水平纵向布置的支撑桁架，支撑架上安装有沿水平横向布置的挂架；所述的挂架的上下两端设置有两组移动架，两组移动架沿竖向间隔布置；所述的移动架为可沿水平方向移动地连接于挂架上的导向结构，移动架上安装有用于夹持钢管桩桩身的拢口。本发明的导向架结构简单，操作方便，造价低廉，适用范围广，能够应用于各种不同规格的钢管桩插打导向施工，具有极大的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及桩基施工结构技术领域，具体地指一种用于水上施打斜桩的导向架。
背景技术
斜桩，即其与水平面的垂直线保持一定的倾角，在某些情况下，斜桩的优势虽然非常明显，但其在实际工程中的应用却远未达到应有的比例，主要原因是斜桩的施工难度很大。一般情况下，水上施打斜桩需要搭设大面积水上作业固定平台，使用大型专用设备。如专利号为“CN106120806A”的名为“一种复合钢管斜桩施工方法”的中国发明专利介绍了一种斜桩施工方法，该施工方案需要使用专用的具有倾斜端面的钻机支架，通过将钢管桩放置在钻机支架的倾斜端面上，让钢管桩保持倾斜状态，然后进行振沉施工。这种施工方案虽然能够大幅度降低斜桩的施工难度，但是需要使用专用的钻机支架，成本较为高昂，且钻机支架的倾斜端面为固定结构，并不能进行调整，只适用于固定倾斜度的斜桩施工，适用范围狭窄。
为了解决适用范围狭窄的问题，有专利号为“CN106759345A”的名为“一种斜桩施工设备及斜桩基坑支护施工方法”的中国发明专利，该专利保护了一种斜桩施工设备及其施工方法，该施工设备通过在机械底座上安装套筒夹具，套筒夹具与机械底座之间设置有调节套筒夹具倾斜角度的调节装置。施工时，套筒夹具夹持钢管桩，调节装置调节钢管桩的倾斜角度。该施工设备的钢管桩倾斜角度可调，能够适用于各种斜桩的施工。但该装置所有的调节手段都是通过调节装置实现的，钢管桩的重量由调节装置支撑，要完整实现斜桩倾斜度调整，需要安装大型的动力设备才行，这就大幅度提高了整个装置的造价，并且需要专业人员进行操作，功效相对较低，对环境影响大。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术提到的现有技术的斜桩施工设备存在要么适用范围小、要么造价高昂操作复杂的问题，提供一种用于水上施打斜桩的导向架。
本发明的技术方案为：一种用于水上施打斜桩的导向架，其特征在于：包括支撑架；所述的支撑架为沿水平纵向布置的支撑桁架，支撑架上安装有沿水平横向布置的挂架；所述的挂架的上下两端设置有两组移动架，两组移动架沿竖向间隔布置；所述的移动架为可沿水平方向移动地连接于挂架上的导向结构，移动架上安装有用于夹持钢管桩桩身的拢口。两组移动架中至少有一组可以沿水平方向移动地连接于挂架上。
进一步的所述的移动架包括可沿水平横向移动地连接于挂架上的横向支架；所述的挂架上安装有横向移动油缸；所述的横向移动油缸沿水平横向布置，其壳体固定在挂架上，顶推端与横向支架固定连接。
进一步的所述的移动架可沿水平纵向移动地连接于横向支架上；所述的横向支架上安装有纵向移动油缸；所述的纵向移动油缸沿水平纵向布置，其壳体固定在移动架上，顶推端固定在横向支架上。
进一步的还包括顶推油缸；所述的支撑架上设置有沿水平纵向布置的滑轨；所述的挂架滑动连接于滑轨上；所述的顶推油缸沿水平纵向布置，其壳体固定在支撑架上，顶推端固定在挂架上。
进一步的所述的拢口包括设置于移动架纵向端部的两根抱臂和两组夹持油缸；所述的抱臂一端可绕竖向轴线转动地铰接连接于移动架端部；所述的夹持油缸壳体固定在移动架上，顶推端固定在抱臂上用于驱动抱臂旋转实现对钢管桩的夹持。
一种水上施打斜桩的施工方法，其特征在于：移动支撑架至钢管桩沉桩施工点，调节支撑架上挂架的纵向位置使移动架与施工点在竖向方向上对齐，吊运钢管桩至移动架上对钢管桩进行夹持固定，调节上下两组移动架的水平位置改变钢管桩的倾斜度，达到设计倾斜度后，通过振沉设备对钢管桩进行插打施工。
进一步的所述的调节支撑架上挂架的纵向位置使移动架与施工点在竖向方向上对齐的方法为：通过支撑架上的顶推油缸顶推挂架沿支撑架上的纵向滑轨移动，改变挂架在支撑架上的纵向位置，使挂架上的移动架与施工点在竖向方向上对齐。
进一步的所述的吊运钢管桩至移动架上对钢管桩进行夹持固定的方法为：调节挂架上两组移动架的水平方向的位置，使上下两组移动架端部的拢口在竖向方向上重合，吊运钢管桩沿竖向方向穿过两个拢口，通过驱动拢口上的夹持油缸将钢管桩夹持固定住。
进一步的所述的调节两组移动架的水平位置改变钢管桩的倾斜度的方法为：通过挂架上的横向移动油缸驱动滑动连接于挂架上的横向支架沿水平横向移动，改变两组移动架上的两个拢口在横向方向的相对位置，调节钢管桩的横向倾斜角度；通过横向支架上的纵向移动油缸驱动滑动连接于横向支架上的移动架沿水平横向移动，改变两组移动架上的两个拢口在纵向方向的相对位置，调节钢管桩的纵向倾斜角度。
进一步的包括以下步骤：1)、移动支撑架至钢管桩沉桩施工点，顶推油缸驱动挂架沿滑轨移动，调节挂架的纵向位置使移动架与施工点在竖向方向上对齐；
2)、驱动挂架上的横向移动油缸和纵向移动油缸，调节上下两组移动架的水平位置，使两组移动架上的拢口在竖向方向上重合；
3)、吊运钢管桩沿竖向方向穿过两个拢口，拢口内的夹持油缸驱动抱臂旋转，将钢管桩夹持固定在两个拢口内；
4)、驱动挂架上的横向移动油缸使两组移动架沿水平横向不同步移动，调节钢管桩的横向倾斜度，驱动挂架上的纵向移动油缸使两组移动架沿水平纵向不同步移动，调节钢管桩的纵向倾斜度；
5)、达到设计倾斜角度后，通过振沉设备对钢管桩进行插打施工。
本发明的优点有：1、本发明通过设置两组可独自沿水平方向移动的移动架，能够方便的改变夹持钢管桩的倾斜角度，适应各种不同倾斜度的钢管桩导向施工；
2、本发明通过两组独立的移动架来支撑钢管桩，提高了整个结构的稳定性，无需引入大型的调节设备即可完成钢管桩倾斜角度的调节，调节方式简单，操作简单，且造价低；
3、本发明通过将两组移动架的水平移动转变为水平纵向和水平横向两个方向，能够使钢管桩适应各个方向的角度调节，调节方式简便、高效，极大程度提高了导向施工的效率；
4、本发明通过在挂架与支撑架之间安装顶推油缸，能够调节挂架的水平纵向位置，使挂架适应不同位置的钢管桩施工点，减小支撑架的调节次数，提高导向施工的效率；
5、本发明通过设置由抱臂与夹持油缸组成的拢口，能够夹持不同管径的钢管桩，使整个导向架能够适应各种不同规格的钢管桩，提高了导向架的应用范围。
本发明的导向架结构简单，操作方便，造价低廉，适用范围广，能够应用于各种不同规格的钢管桩插打导向施工，具有极大的推广价值。
附图说明
图1：本发明的主视图；
图2：本发明的侧视图；
图3：本发明的移动架俯视图；
其中：1—支撑架；2—挂架；3—移动架；4—横向支架；5—横向移动油缸；6—纵向移动油缸；7—顶推油缸；8—滑轨；9—抱臂；10—夹持油缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1～3，一种用于水上施打斜桩的导向架，包括支撑架1，本实施例的支撑架1为固定在施工平台或是施工船上的沿水平纵向布置的支撑桁架，支撑架1上设置有沿水平纵向布置的滑轨8。
如图1～3所示，还包括挂架2，本实施例的挂架2为滑动连接于滑轨8上的桁架结构，挂架2侧部设置有卡合在滑轨8上的倒U型卡槽，通过卡槽与滑轨8滑动连接，挂架2与滑轨8之间设置有顶推油缸7。如图1所示，顶推油缸7沿水平纵向布置，其壳体固定在支撑架1上，顶推端固定在挂架2上。顶推油缸7用于驱动挂架2沿滑轨8沿水平纵向移动，以此使挂架2与下方的钢管桩沉桩施工点在竖向方向上对应。
本实施例的挂架2上设置有两组移动架3，两组移动架3沿竖向方向上下间隔布置。如图1～3所示，移动架3为可与挂架2产生相对位移的桁架结构，移动架3沿水平纵向布置，其端部安装有用于夹持钢管桩的拢口。
如图3所示，拢口包括设置于移动架3纵向端部的两根抱臂9和两组夹持油缸10，抱臂9一端可绕竖向轴线转动地铰接连接于移动架3端部，夹持油缸10壳体固定在移动架3上，顶推端固定在抱臂9上用于驱动抱臂9旋转实现对钢管桩的夹持。夹持油缸10与抱臂9的组合结构能够适应不同管径的钢管桩。
本实施例的两组移动架3的两个拢口在移动架3的调节下改变相对位置，从而调节钢管桩的倾斜度。如图1～3所示，本实施例的移动架3能够实现水平横向和水平纵向的调节。移动架3包括可沿水平横向移动地连接于挂架2上的横向支架4，挂架2上安装有横向移动油缸5，横向移动油缸5沿水平横向布置，其壳体固定在挂架2上，顶推端与横向支架4固定连接。通过横向移动油缸5改变移动架3的横向位置，从而改变两个拢口在横向方向上的相对位置，改变钢管桩横向倾斜角度。
移动架3可沿水平纵向移动地连接于横向支架4上，横向支架4上安装有纵向移动油缸6，纵向移动油缸6沿水平纵向布置，其壳体固定在移动架3上，顶推端固定在横向支架4上。通过纵向移动油缸6改变移动架3的纵向位置，即拢口伸出挂架2的长度，改变两个拢口在纵向方向上的相对位置，调节钢管桩纵向倾斜角度。
实际使用时，可以在挂架2上设置沿水平横向布置的导轨，便于横向支架4的移动，在横向支架4上设置有沿水平纵向布置的导轨，便于移动架3沿水平纵向的移动。
实际导向施工时，1、移动施工平台或是施工船至沉桩施工点，使支撑架1移动至将要进行沉桩的施工点，移动到位后，对挂架2进行调节，顶推油缸7驱动挂架2沿滑轨8移动，调节挂架2的纵向位置使移动架3与施工点在竖向方向上对齐，本实施例的支撑架1移动实际上初步定位，挂架2的移动为精确定位；
2、驱动挂架2上的横向移动油缸5和纵向移动油缸6，使两组移动架3沿水平方向移动，调节上下两组移动架3的水平位置，使两组移动架3上的拢口在竖向方向上重合，两个拢口在竖向方向上重叠，便于吊装设备将钢管桩转移到移动架3上；
3、吊运钢管桩沿竖向方向穿过两个拢口，拢口内的夹持油缸10驱动抱臂9旋转，使移动架3上的两根抱臂9收紧将钢管桩夹持住，本实施例在抱臂9内侧安装有导向的滚轮，便于后期插打施工时钢管桩沿轴向的移动，钢管桩吊运至两个拢口内沿竖直方向被两个拢口夹持固定住；
4、通过挂架2上的横向移动油缸5驱动滑动连接于挂架2上的横向支架4沿水平横向移动，改变两组移动架3上的两个拢口在横向方向的相对位置，调节钢管桩的横向倾斜角度，通过横向支架4上的纵向移动油缸6驱动滑动连接于横向支架4上的移动架3沿水平横向移动，改变两组移动架3上的两个拢口在纵向方向的相对位置，调节钢管桩的纵向倾斜角度，两组移动架3的不同步移动，使两个拢口在竖向方向上相互错开，有效调节了钢管桩的竖向倾斜角度；
5、达到设计倾斜角度后，通过振沉设备对钢管桩进行插打施工。
待钢管桩完成插打施工后，按照上述步骤依次进行直至所有的钢管桩完成插打施工。本实施例通过将竖向倾斜角度的调节简化为两组移动架水平方向的移动，降低了钢管桩倾斜度调节难度，使整个操作方法简便、高效，大幅度提高了导向施工的效率和安全性，降低了导向装置的造价。
本实施例的竖向方向指图2中的上下方向，本实施例的横向方向指图2中的左右方向，本实施例的纵向方向指图2中的垂直纸面的方向。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种用于水上施打斜桩的导向架，其特征在于：包括支撑架(1)；所述的支撑架(1)为沿水平纵向布置的支撑桁架，支撑架(1)上安装有沿水平横向布置的挂架(2)；所述的挂架(2)的上下两端设置有两组移动架(3)，两组移动架(3)沿竖向间隔布置；所述的移动架(3)为可沿水平方向移动地连接于挂架(2)上的导向结构，移动架(3)上安装有用于夹持钢管桩桩身的拢口。
2.如权利要求1所述的一种用于水上施打斜桩的导向架，其特征在于：所述的移动架(3)包括可沿水平横向移动地连接于挂架(2)上的横向支架(4)；所述的挂架(2)上安装有横向移动油缸(5)；所述的横向移动油缸(5)沿水平横向布置，其壳体固定在挂架(2)上，顶推端与横向支架(4)固定连接。
3.如权利要求2所述的一种用于水上施打斜桩的导向架，其特征在于：所述的移动架(3)可沿水平纵向移动地连接于横向支架(4)上；所述的横向支架(4)上安装有纵向移动油缸(6)；所述的纵向移动油缸(6)沿水平纵向布置，其壳体固定在移动架(3)上，顶推端固定在横向支架(4)上。
4.如权利要求1所述的一种用于水上施打斜桩的导向架，其特征在于：还包括顶推油缸(7)；所述的支撑架(1)上设置有沿水平纵向布置的滑轨(8)；所述的挂架(2)滑动连接于滑轨(8)上；所述的顶推油缸(7)沿水平纵向布置，其壳体固定在支撑架(1)上，顶推端固定在挂架(2)上。
5.如权利要求1所述的一种用于水上施打斜桩的导向架，其特征在于：所述的拢口包括设置于移动架(3)纵向端部的两根抱臂(9)和两组夹持油缸(10)；所述的抱臂(9)一端可绕竖向轴线转动地铰接连接于移动架(3)端部；所述的夹持油缸(10)壳体固定在移动架(3)上，顶推端固定在抱臂(9)上用于驱动抱臂(9)旋转实现对钢管桩的夹持。
6.一种水上施打斜桩的施工方法，其特征在于：移动支撑架(1)至钢管桩沉桩施工点，调节支撑架(1)上挂架(2)的纵向位置使移动架(3)与施工点在竖向方向上对齐，吊运钢管桩至移动架(3)上对钢管桩进行夹持固定，调节上下两组移动架(3)的水平位置改变钢管桩的倾斜度，达到设计倾斜度后，通过振沉设备对钢管桩进行插打施工。
7.如权利要求6所述的一种水上施打斜桩的施工方法，其特征在于：所述的调节支撑架(1)上挂架(2)的纵向位置使移动架(3)与施工点在竖向方向上对齐的方法为：通过支撑架(2)上的顶推油缸(7)顶推挂架(2)沿支撑架(1)上的纵向滑轨(8)移动，改变挂架(2)在支撑架(1)上的纵向位置，使挂架(2)上的移动架(3)与施工点在竖向方向上对齐。
8.如权利要求6所述的一种水上施打斜桩的施工方法，其特征在于：所述的吊运钢管桩至移动架(3)上对钢管桩进行夹持固定的方法为：调节挂架(2)上两组移动架(3)的水平方向的位置，使上下两组移动架(3)端部的拢口在竖向方向上重合，吊运钢管桩沿竖向方向穿过两个拢口，通过驱动拢口上的夹持油缸(10)将钢管桩夹持固定住。
9.如权利要求6所述的一种水上施打斜桩的施工方法，其特征在于：所述的调节两组移动架(3)的水平位置改变钢管桩的倾斜度的方法为：通过挂架(2)上的横向移动油缸(5)驱动滑动连接于挂架(2)上的横向支架(4)沿水平横向移动，改变两组移动架(3)上的两个拢口在横向方向的相对位置，调节钢管桩的横向倾斜角度；通过横向支架(4)上的纵向移动油缸(6)驱动滑动连接于横向支架(4)上的移动架(3)沿水平横向移动，改变两组移动架(3)上的两个拢口在纵向方向的相对位置，调节钢管桩的纵向倾斜角度。
10.如权利要求6所述的一种水上施打斜桩的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、移动支撑架(1)至钢管桩沉桩施工点，顶推油缸(7)驱动挂架(2)沿滑轨(8)移动，调节挂架(2)的纵向位置使移动架(3)与施工点在竖向方向上对齐；
2)、驱动挂架(2)上的横向移动油缸(5)和纵向移动油缸(6)，调节上下两组移动架(3)的水平位置，使两组移动架(3)上的拢口在竖向方向上重合；
3)、吊运钢管桩沿竖向方向穿过两个拢口，拢口内的夹持油缸(10)驱动抱臂(9)旋转，将钢管桩夹持固定在两个拢口内；
4)、驱动挂架(2)上的横向移动油缸(5)使两组移动架(3)沿水平横向不同步移动，调节钢管桩的横向倾斜度，驱动挂架(2)上的纵向移动油缸(6)使两组移动架(3)沿水平纵向不同步移动，调节钢管桩的纵向倾斜度；
5)、达到设计倾斜角度后，通过振沉设备对钢管桩进行插打施工。
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