CN109441361B - 一种桩架及其立桅方法 - Google Patents
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Abstract
一种桩架及其立桅方法，桩架主要包括：动力液压电气系统、机身、立桅油缸、一字架、斜支撑、立柱和变幅机构。斜支撑一端通过伸缩节与立柱铰接，另一端与机身铰接。立桅油缸、一字架的一端铰接于铰接座，铰接座上带有滑轮，在倒立桅过程中滑轮可在立柱上的滑道上滑动，变幅机构用于立柱的举升和下放。利用两组或两组以上的油缸复合动作以及立柱与一字架和斜支撑之间的受力点的铰接点和受力点变换进行倒立桅，在过程中无需卷扬带动滑轮组立桅，也不需借助起重机，无需拆卸立柱。本发明使得一种桩架的整个立桅过程安全平稳，简单高效；立柱后倒的方式，可以实现桩架带立柱运输，节约拆装机时间和运输成本。本发明彻底解决了装配式建筑墙板的防水问题，并提高了装配式建筑的防水性能和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种桩架及其立桅方法。
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；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。履带桩架一般主要由底盘、机身、立柱、斜支撑和动力液压系统等组成，由于其立柱较长（一般20～40米），在长距离转场运输时，需要将立柱倒桅拆卸，到新的场地后再重新立桅安装。因此，履带桩架立柱的倒桅立桅作业是履带桩架安装过程中的一个重要环节。目前这类被公知的履带桩架及其立桅方法有以下几种：
第一种为借用起重机辅助作业，用立桅卷扬带动滑轮组立桅的一种桩架。先选择合适吊车，主吊车吊住立柱总成上的耳环，注意吊车的停放位置要适当（推荐在机器的右侧适当位置），辅助吊车置于主吊车的相反侧、并先吊住该侧的支撑杆（推荐为左侧支撑杆）。（详见图1、图2、图3、图4、图5和图6）。
主吊车向上提升立柱，同时启动竖架卷扬，随之慢慢拉紧竖架钢丝绳，保证竖架卷扬与吊车同步。待立柱吊至450以上时，开始启用竖架卷扬缓慢主动拉立柱，主吊车随动与之同步，当立柱升至与水平成75～800左右时，竖架卷扬制动、停止竖架。接通支撑杆油缸油管，用辅助吊车将吊着支撑杆的球头座对准固定位置，伸出伸缩油缸活塞杆，用螺栓将伸缩油缸球头座固定到安装位置，然后取下辅助吊车吊钩开往机器另一次做相同操作，将另一侧的支撑杆安装好。两个伸缩油缸球头座安装好后，取下主吊车吊钩，竖架卷扬仍为制动停止状态，改用支撑杆油缸收缩继续竖架；通过操作左右支撑杆油缸的收缩将整个桩架拉起到900工作状态。
采用上述方法立桅时，不仅需要两台起重机，还需立桅卷扬工作，拆卸斜支撑，立桅过程复杂且成本高。
第二种为利用卷扬带动滑轮组立桅的一种桩架。该桩架在立桅前，需在机器下垫钢板，保证周围场地安全且适合立桅。将桩架的前后支腿完全打开且伸出，提高机器的稳定性。以中等转速将立桅卷扬手柄慢慢地向后拉。开始竖起立柱。拉起至起架张紧钢丝绳充分受力停止，检查各连接件、连接钢丝绳、套环、销轴等是否牢固可靠。使立柱拉起100-200mm后制动，观察制动是否可靠，连续几次方可起架。立柱起升到780～820，将变幅卷扬手柄回复到中立位置。安装斜撑，斜撑安装好后操作左右斜撑油缸（注意应使左右油缸的动作基本同步，否则会损坏立柱，严重时可能会引起整车的颠覆）按钮，将立柱调整至垂直。（立桅过程可参见图2、图3、图4、图5和图6），无需使用吊车）。
第三种为当立桅高度较小时，可以采用一组油缸进行立桅的倒/立桅作业。立柱、油缸以及机身铰接成一个大三角，利用油缸的收缩调节立柱的垂直度。（详见图7、图8、图9）。采用此种方式立桅的桩架，其立柱高度不能太高，支点较低，稳定性不高。
第四种为立柱高度和重量不大的时候采用的双油缸，一字架等结构组合而成的倒/立桅方式：立桅前，斜撑油缸和立桅油缸都伸出至最大，操作手柄使斜撑油缸缩回使立柱立到一定角度后，通过手柄操作立桅油缸缩回同时停止斜撑油缸动作，直至立柱垂直于地面。详见（图10、图11、图12），此种方式步骤比较简单且无需吊车和其他辅助设备，但这种方式对于立桅油缸力量要求较高，所以只适合小重量立柱使用，同时立柱只能往前倒，需要拆卸立柱后装车运输，大大增加了拆装机时间和运输成本。此种方式有另一种结构的立桅方式，其原理是一样的，详见（图13、图14、图15）.
因此，解决大型桩架立桅时操作简单且安全性高是在本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决了现有技术的不足而提供一种整合在机身上、无需后期组合安装、能自立桅且立桅过程简单、安全性高的桩架及立桅过程简单、安全性高的桩架安装方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种桩架，包括机身、一字架、斜支撑、立柱和变幅机构，所述立柱下端通过变幅机构与机身的前端铰接，上端与所述斜支撑的一端铰接，所述斜支撑的另一端与机身中部铰接，所述斜支撑的一端设有主动伸缩功能的第一伸缩装置，另一端设有被动伸缩功能、且具有可锁定伸缩长度的第二伸缩装置，所述一字架一端铰接在机身上，另一端上通过铰接座与具有主动伸缩功能的第三伸缩装置一端铰接，所述第三伸缩装置另一端铰接在机身的尾端，所述铰接座面向立柱一侧上设有滑轮，所述立柱面向铰接座一侧上设有与滑轮大小、位置对应的滑道，在倒桅和立桅过程中，所述滑轮与所述滑道连接，并在其上滑动。
进一步的，所述第二伸缩装置为伸缩节。
进一步的，所述斜支撑上设有锁定伸缩节的销轴，所述销轴与安装在斜支撑上的插销液压油缸的活塞杆连接，所述伸缩节或斜支撑上设有检测销轴是否已插到位的感应传感器。
进一步的，所述第一伸缩装置为伸缩油缸，所述第三伸缩装置为立桅油缸。
进一步的，所述一字架与机身前端的耳板铰接，所述第三伸缩装置与机身的后端铰接座铰接，使得两个铰接点的连线、一字架与第三伸缩装置合围形成三角形。
上述铰接座上带有滑轮，在倒桅或立桅过程中滑轮可在立柱上的滑道上滑动，变幅机构用于立柱的举升和下放。利用两组或两组以上的油缸复合动作以及立柱与一字架和斜支撑之间的受力点的铰接点和受力点变换进行倒立桅，在过程中无需卷扬带动滑轮组立桅，也不需借助起重机，无需拆卸立柱，使得桩架的整个立桅过程安全平稳，简单高效；立柱后倒的方式，可以实现桩架带立柱运输，节约拆装机时间和运输成本。
一种桩架立桅方法，用于安装上述桩架，初始状态时，立柱水平置于机身上方，所述滑轮设置在所述滑道内，所述第二伸缩装置为未锁止状态，立桅时，变幅机构的油缸伸出，将立柱举起，当达到限定位置时，所述第三伸缩装置伸出，推动滑轮在滑道内滑动，从而将所述一字架顶起至限定角度，此时将第二伸缩装置锁止，第一伸缩装置伸出使立柱重量从一字架转到斜支撑上，第一伸缩装置继续伸出，使得滑轮脱离滑道，直至立柱到达垂直地面角度，完成立桅。
本装置第三伸缩装置的一端与铰接座铰接，另一端铰接在机身上，立桅油缸以此固定铰点自由摆动，且可伸长与收缩从而控制一字架的摆动。立柱、一字架、第三伸缩装置三者可连接于铰接座，铰接座上安装滑轮，一字架在上升和下降过程中，通过滑轮在立柱滑道上的滑动，从而推动立柱摆动一定角度。而与立柱上端铰接的斜支撑通过第一伸缩装置控制斜支撑伸长与收缩，从而使立柱的角度进一步增加或减少。被动伸缩功能的第二伸缩装置在一字架运动时，使得斜支撑可以跟着立柱同步动作，无需对斜支撑进行重新安装和拆卸。立桅时，立桅油缸收缩，当达到限定位置时，也是铰接座与立柱分离的位置，此时通过锁定第二伸缩装置的伸缩长度，使得立柱受力到斜支撑上，一字架在不受力的情况下，分离一字架和立柱，然后继续伸出斜支撑油缸直到立桅完成。倒桅时，顺序相反，本发明的优点是：结构和操作过程简单，无需采用其他辅助机器，可降低立桅成本；也无需用卷扬立桅，稳定性高；拆卸机器后立柱无需拆开，节约了拆装时间；立柱的后倒方式和变幅装置使机器可以带立柱运输，大大节约了运输成本。
综上所述，本发明是一种能自立桅且立桅过程简单、安全性高的桩架。其安装方法是一种操作简单且稳定性高的一种立桅方式，能够有效的降低成本的同时增加机器工作的效率。倒桅方式，能节约拆装时间成本和运输成本。
附图说明
图1是现有的桩架利用卷扬、辅助吊车等立桅示意图。
图2是图1所示桩架立桅过程第一步示意图。
图3是图1所示桩架立桅过程第二步示意图。
图4是图1所示桩架立桅过程第三步示意图。
图5是图1所示桩架立桅过程第四步示意图。
图6是图1所示桩架立桅过程第五步示意图。
图7是现有的桩架利用一组油缸立桅的第一步示意图。
图8是现有的桩架利用一组油缸立桅的第二步示意图。
图9是现有的桩架利用一组油缸立桅的第三步示意图。
图10是现有的桩架利用双油缸立桅的第一种桩架立桅过程第一步示意图。
图11是现有的桩架利用双油缸立桅的第一种桩架立桅过程第二步示意图。
图12是现有的桩架利用双油缸立桅的第一种桩架立桅过程第三步示意图。
图13是现有的桩架利用双油缸立桅的第二种桩架立桅过程第一步示意图。
图14是现有的桩架利用双油缸立桅的第二种桩架立桅过程第二步示意图。
图15是现有的桩架利用双油缸立桅的第二种桩架立桅过程第三步示意图。
图16是本发明立桅过程第一步示意图。
图17是本发明立桅过程第二步示意图。
图18是本发明立桅过程第三步示意图。
图19是本发明立桅完成示意图。
图20是本发明斜支撑与伸缩节之间的连接示意图。
附图中，1、电液系统；2、机身；3、立桅油缸；4、一字架；5、铰接座；6、斜支撑；7、销轴；8、立柱；9、滑道；10、变幅机构；11、伸缩节；12、插销液压油缸；13、销轴；14、传感器；15、活塞杆。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图及实施实例，对发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此，本发明的保护范围也涉及本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
如图19所示，一种桩架，包括给整个装置提供电力动力、液压动力的电液系统1、机身2、一字架4、斜支撑6、立柱8和变幅机构10，所述斜支撑6的一端设有主动伸缩功能的伸缩油缸，另一端设有被动伸缩功能、且具有可锁定伸缩长度的伸缩节，所述立柱8下端通过变幅机构10与机身2的前端铰接，上端与所述斜支撑6的伸缩节铰接，所述斜支撑6的伸缩油缸与机身2中部铰接，所述一字架4一端铰接在机身2上，另一端上通过铰接座5与具有主动伸缩功能的立桅油缸3一端铰接，所述立桅油缸3另一端铰接在机身的尾端，所述铰接座5面向立柱一侧上设有滑轮，所述立柱8面向铰接座5一侧上设有与滑轮大小、位置对应的滑道9，在倒立桅过程中，所述滑轮与所述滑道9连接，并在其上滑动。
进一步的，所述伸缩节通过销轴7锁定其伸缩长度，并且伸缩节上设有对销轴7位置检测和显示的系统。
进一步的，所述一字架4与机身2前端的耳板铰接，所述立桅油缸3与机身2的后端铰接座铰接。
如图16至图19所示，一种桩架立桅方法，用于安装上述桩架，初始状态时，立柱8水平置于机身2上方，所述滑轮设置在所述滑道内，所述伸缩节为未锁止状态，立桅时，变幅机构10的油缸伸出，将立柱8举起，当达到限定位置时，所述立桅油缸3伸出，推动滑轮在滑道内滑动，从而将所述一字架4顶起至限定角度，在设计时必须考虑到这个极限位置是斜支撑伸缩杆的销轴孔与斜支撑销轴孔在同一位置，然后通过销轴将伸缩节与支撑杆锁死成为一体，再调节斜支撑油缸从而将立柱重量传递至斜支撑，伸缩油缸伸出使立柱重量从一字架4转到斜支撑6上，伸缩油缸继续伸出，直至立柱到达垂直地面角度，完成立桅。
在倒桅过程中，斜支撑与伸缩节的销轴插拔是一个关键环节，销轴的状态也是倒立桅是否能进行的决定性因素。为了使操作和观察方便，增加安全性，设计了液压操作的销轴插拔机构并增加监测装置。如图20所示：斜支撑6与伸缩节11之间的连接，由插销液压油缸12推动和缩回活塞杆15来完成，并设计感应传感器14检测销轴13是否已插到位。由驾驶室中的按钮控制插销油缸12，而传感器14会感应销轴是否插入，将信号传送到控制器并在位于驾驶室内的终端显示器显示出。
此外，需要说明的是，本专利不局限于上述实施方式，只要其零件未说明具体尺寸或形状的，则该零件可以为与其结构相适应的任何尺寸或形状，且不论在其材料构成上作任何变化，凡是采用本发明所提供的结构设计，都是本发明的一种变形，均应认为在本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种桩架，其特征在于：包括机身（2）、一字架（4）、斜支撑（6）、立柱（8）和变幅机构（10），所述立柱（8）下端通过变幅机构（10）与机身（2）的前端铰接，上端与所述斜支撑（6）的一端铰接，所述斜支撑（6）的另一端与机身（2）中部铰接，所述斜支撑（6）的一端设有主动伸缩功能的第一伸缩装置，另一端设有被动伸缩功能、且具有可锁定伸缩长度的第二伸缩装置，所述一字架（4）一端铰接在机身（2）上，另一端上通过铰接座（5）与具有主动伸缩功能的第三伸缩装置一端铰接，所述第三伸缩装置另一端铰接在机身的尾端，所述一字架（4）与机身（2）前端的耳板铰接，所述第三伸缩装置与机身（2）的后端铰接座铰接，所述铰接座（5）面向立柱一侧上设有滑轮，所述立柱（8）面向铰接座（5）一侧上设有与滑轮大小、位置对应的滑道（9），在倒桅和立桅过程中，所述滑轮与所述滑道（9）连接，并在其上滑动，所述第二伸缩装置为伸缩节，所述斜支撑上设有锁定伸缩节的销轴（7），所述销轴（7）与安装在斜支撑上的插销液压油缸的活塞杆连接，所述伸缩节或斜支撑上设有检测销轴是否已插到位的感应传感器。
2.根据权利要求1所述的桩架，其特征在于：所述第一伸缩装置为伸缩油缸，所述第三伸缩装置为立桅油缸（3）。
3.一种桩架立桅方法，用于安装权利要求1或2所述的桩架，其特征在于：初始状态时，立柱（8）水平置于机身（2）上方，所述滑轮设置在所述滑道内，所述第二伸缩装置为未锁止状态，立桅时，变幅机构（10）的油缸伸出，将立柱（8）举起，当达到限定位置时，所述第三伸缩装置伸出，推动滑轮在滑道内滑动，从而将所述一字架（4）顶起至限定角度，此时将第二伸缩装置锁止，第一伸缩装置伸出使立柱重量从一字架（4）转到斜支撑（6）上，第一伸缩装置继续伸出，使得滑轮脱离滑道，直至立柱到达垂直地面角度，完成立桅。
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