CN109797736B - 一种近海滩涂水文观测站用桩杆 - Google Patents

Abstract

一种近海滩涂水文观测站用桩杆，包括长管，长管的下端铰接安装数个弧形板，每相邻两个弧形板之间接触配合，弧形板组成锥形体结构，弧形板的外周分别固定安装数个倒刺，弧形板的内壁分别铰接连接螺套的下端，螺套内分别螺纹安装螺柱，螺柱的上端均从对应的螺套内伸出，螺柱的上端分别固定连接竖杆的下端，竖杆的上端略低于长管的顶面，竖杆的外周顶部分别开设数个相互平行的倒J型槽，竖杆的外周分别套装活动套，长管的内部上端可拆卸安装基于活动套的导向装置。本发明长管的长度为３－３．５Ｍ，更为节省钢材，有利于节省原材料开支，且短长度的长管就意味着能够在更短的时间内完成下管，提高沉桩的工作效率。

Description

一种近海滩涂水文观测站用桩杆

技术领域

本发明属于水文观测技术领域，具体地说是一种近海滩涂水文观测站用桩杆。

背景技术

滩涂指沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮浸地带，由于潮汐的作用，滩涂有时被水淹没，有时又出露水面，其上部经常露出水面，其下部则经常被水淹没。水文观测站常常建设在滩涂地带，为了防止水文观测站在风力、潮汐作用下偏移，施工人员通过沉桩的方式固定水文观测站，公开号CN107460870A公开了一种近海滩涂水文观测站用桩杆，但其在沉桩时容易造成膨胀段膨胀，绑筋的弹力小容易起不到作用，绑筋的弹力大又会对膨胀段的膨胀产生较大的阻力，会给工人造成额外的劳动负担。

发明内容

本发明提供一种近海滩涂水文观测站用桩杆，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种近海滩涂水文观测站用桩杆，包括长管，长管的下端铰接安装数个弧形板，每相邻两个弧形板之间接触配合，弧形板组成锥形体结构，弧形板的外周分别固定安装数个倒刺，弧形板的内壁分别铰接连接螺套的下端，螺套内分别螺纹安装螺柱，螺柱的上端均从对应的螺套内伸出，螺柱的上端分别固定连接竖杆的下端，竖杆的上端略低于长管的顶面，竖杆的外周顶部分别开设数个相互平行的倒J型槽，竖杆的外周分别套装活动套，长管的内部上端可拆卸安装基于活动套的导向装置，活动套的内壁分别固定安装滑块，滑块分别位于对应的倒J型槽内且能沿之滑动；长管内可拆卸安装夯土装置。

如上所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，所述的导向装置为柱形块，柱形块位于长管的内部上端且与之间隙配合，柱形块的外周顶部固定连接环形板的内壁，环形板的底面与长管的上端接触配合，环形板与柱形块为一体结构，柱形块的顶面开设数个条形透槽，条形透槽均与长管内部相通，且条形透槽与弧形板一一对应，条形透槽的内壁分别沿长度方向开设限位槽，条形透槽内设有竖向的限位管，限位管的外周分别固定安装两个限位块，限位块分别同时位于对应的限位槽内且能沿之滑动，活动套能够分别从对应的限位管内穿过。

如上所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，所述的夯土装置为活塞块，活塞块的顶面固定连接撞杆的下端，撞杆与活塞块的中心线共线。

如上所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，所述的活塞块的外周固定安装数个导向块，长管的内壁开设数个导向槽，导向槽的上端均与外界相通，活塞块分别同时位于对应的导向槽内且能沿之滑动。

如上所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，所述的弧形板分别对应的螺套之间通过阻尼轴铰接连接。

如上所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，所述的竖杆的上端分别开设正多边形孔。

如上所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，所述的正多边形孔为正四边形孔。

如上所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，所述的弧形板的弧面长度为２０－３０ＣＭ，弧形板的厚度为４－５ＭＭ。

本发明的优点是：本发明在沉桩时，弧形板均处于收拢状态，弧形板聚拢成锥形结构更有利于破开土层，先通过振动锤敲击长管上端使其下沉一段距离，此过程中，相邻的弧形板相互作用使得弧形板不会向外翻折，且活动杆略低于长管，使得弧形板不会向内翻折，然后使活动套向上移动，直至滑块沿倒J型槽的长槽移动至最上端，然后转动活动套后将其放下，在重力作用下，滑块分别同时进入倒J型槽的短槽内，此时，活动套的上端探出长管外，然后工人安装导向装置，然后通过振动锤敲击活动套的上端，能够使活动套向下移动，活动套带动竖杆向下移动，竖杆向下移动带动弧形板向外翻折，弧形板向外翻折会带动竖杆及活动套向外移动，导向装置能够保证活动套的移动稳定性，然后工人控制振动锤敲击长管的上端，直至长管沉入预定深度，由于此时弧形板张开，长管继续下沉过程中，泥土就会进入长管内，然后使振动锤继续敲击活动套，弧形板继续展开，直至活动套无法向外移动为止，展开的弧形板与周围地层的摩擦力增大，能够保证本装置的稳定性，且倒刺为尖部朝下的楔形结构，沉桩时能够有利于本装置破开土层，弧形板伸展带动倒刺向外翻折，能够使倒刺锚入土层内，进一步增强本装置的稳定性，然后工人转动竖杆使螺柱与螺套分离，抽出竖杆再次使用，能够节省材料消耗，然后工人将夯土装置装入长管内，通过振动锤敲击夯土装置，夯土装置将长管内的土压实，压实后的土与长管的内壁紧密接触，螺套也被紧密压在土层内，能够进一步增强与长管之间的相互作用，施工人员还能够选择向长管内注入少量混凝土，从而进一步增强土层与长管之间的连接紧密性，还能够增加长管的底部重量，从而有利于长管的重心偏下且非常稳定，与现有技术相比，本装置能够承受更大的风力、海浪等荷载。本发明长管的长度为３－３．５Ｍ，更为节省钢材，有利于节省原材料开支，且短长度的长管就意味着能够在更短的时间内完成下管，提高沉桩的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是本发明导向装置的结构示意图；图3是本发明的弧形板、螺套、螺柱的连接结构示意图；图4是图2的A向视图的放大图；图5是本发明的夯土装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种近海滩涂水文观测站用桩杆，如图所示，包括长管1，长管1的下端铰接安装数个弧形板2，每相邻两个弧形板2之间接触配合，弧形板2组成锥形体结构，加工时先制作平面直径与长管1外径相同的锥形帽，然后将锥形帽等分切割得到弧形板2，如此，弧形板2收拢时间隙较小，弧形板2的外周分别固定安装数个倒刺3，弧形板2的内壁分别铰接连接螺套4的下端，螺套4内分别螺纹安装螺柱5，螺柱5的上端均从对应的螺套4内伸出，螺柱5的上端分别固定连接竖杆6的下端，竖杆6的上端略低于长管1的顶面，竖杆6的外周顶部分别开设数个相互平行的倒J型槽7，竖杆6的外周分别套装活动套8，长管1的内部上端可拆卸安装基于活动套8的导向装置，该结构能够使活动套8保持中心线竖直运动，活动套8的内壁分别固定安装滑块9，滑块9分别位于对应的倒J型槽7内且能沿之滑动；长管1内可拆卸安装夯土装置，夯土装置能够夯实长管1内的泥土。本发明在沉桩时，弧形板2均处于收拢状态，弧形板2聚拢成锥形结构更有利于破开土层，先通过振动锤敲击长管1上端使其下沉一段距离，此过程中，相邻的弧形板2相互作用使得弧形板2不会向外翻折，且活动杆6略低于长管1，使得弧形板2不会向内翻折，然后使活动套8向上移动，直至滑块9沿倒J型槽7的长槽移动至最上端，然后转动活动套8后将其放下，在重力作用下，滑块9分别同时进入倒J型槽7的短槽内，此时，活动套8的上端探出长管1外，然后工人安装导向装置，然后通过振动锤敲击活动套8的上端，能够使活动套8向下移动，活动套8带动竖杆6向下移动，竖杆6向下移动带动弧形板2向外翻折，弧形板2向外翻折会带动竖杆6及活动套8向外移动，导向装置能够保证活动套8的移动稳定性，然后工人控制振动锤敲击长管1的上端，直至长管1沉入预定深度，由于此时弧形板2张开，长管1继续下沉过程中，泥土就会进入长管1内，然后使振动锤继续敲击活动套8，弧形板2继续展开，直至活动套8无法向外移动为止，展开的弧形板2与周围地层的摩擦力增大，能够保证本装置的稳定性，且倒刺3为尖部朝下的楔形结构，沉桩时能够有利于本装置破开土层，弧形板2伸展带动倒刺3向外翻折，能够使倒刺3锚入土层内，进一步增强本装置的稳定性，然后工人转动竖杆6使螺柱5与螺套4分离，抽出竖杆6再次使用，能够节省材料消耗，然后工人将夯土装置装入长管1内，通过振动锤敲击夯土装置，夯土装置将长管1内的土压实，压实后的土与长管1的内壁紧密接触，螺套4也被紧密压在土层内，能够进一步增强与长管1之间的相互作用，施工人员还能够选择向长管1内注入少量混凝土，从而进一步增强土层与长管1之间的连接紧密性，还能够增加长管1的底部重量，从而有利于长管1的重心偏下且非常稳定，与现有技术相比，本装置能够承受更大的风力、海浪等荷载。本发明长管1的长度为３－３．５Ｍ，更为节省钢材，有利于节省原材料开支，且短长度的长管1就意味着能够在更短的时间内完成下管，提高沉桩的工作效率。

具体而言，如图2所示，本实施例所述的导向装置为柱形块10，柱形块10位于长管1的内部上端且与之间隙配合，柱形块10的外周顶部固定连接环形板11的内壁，环形板11的底面与长管1的上端接触配合，环形板11与柱形块为一体结构，柱形块10的顶面开设数个条形透槽12，条形透槽12均与长管1内部相通，且条形透槽12与弧形板2一一对应，条形透槽12的内壁分别沿长度方向开设限位槽13，条形透槽12内设有竖向的限位管14，限位管14的外周分别固定安装两个限位块15，限位块15分别同时位于对应的限位槽13内且能沿之滑动，活动套8能够分别从对应的限位管14内穿过。限位管14与活动套8接触配合，且由于限位块15和限位槽13之间的相互配合，使得限位管14保持中心线竖直移动，从而保证活动套8、竖杆6保持中心线竖直移动，限位管14能够沿条形透槽12滑动，不会对活动套8、竖杆6的移动造成影响，此时，滑块9均位于倒J型槽7的短槽内，既能够保证在振动锤作用下活动套8、竖杆6同步下移，又能够防止弧形板2向外翻折使竖杆6歪斜，能够保证振动锤与活动套8稳定接触，能够进一步增加本发明的工作可靠性，且柱形块10和环形板11能够重复使用，资源利用率高，。

具体的，如图5所示，本实施例所述的夯土装置为活塞块16，活塞块16的顶面固定连接撞杆17的下端，撞杆17与活塞块16的中心线共线。长管1沉入合适位置后，工人将竖杆6拆下，然后将活塞块16放入长管1内，活塞块16的外周与长管1的内壁接触配合，撞杆17的长度与活塞块16的厚度和大于长管1的长度，因此，撞杆17的上端探出长管1外，然后工人通过振动锤使活塞块16向下运动，以夯实长管1内的土壤，压实后的土层与长管1之间的相互作用力进一步提高，从而能够提高本装置在滩涂地层的稳定性。

进一步的，如图5所示，本实施例所述的活塞块16的外周固定安装数个导向块18，长管1的内壁开设数个导向槽19，导向槽19的上端均与外界相通，活塞块16分别同时位于对应的导向槽19内且能沿之滑动。在导向块18和导向槽19的相互配合下，能够使活塞块16沿竖直方向运动，从而进一步防止在振动锤作用下导致活塞块16歪斜，从而更有利于活塞块16的稳定移动。

更进一步的，如图3所示，本实施例所述的弧形板2分别对应的螺套4之间通过阻尼轴铰接连接。该结构能够防止螺套4在重力作用下翻折，从而防止竖杆6在重力作用下任意翻折。

更进一步的，如图4所示，本实施例所述的竖杆6的上端分别开设正多边形孔20。工人将插杆插入其内，插杆为T型杆或L型杆，且插入正多边形孔20内的部分为正多边形结构，工人转动插杆即可带动竖杆6转动，从而能够很方便的分离螺柱5与螺套4。

更进一步的，如图4所示，本实施例所述的正多边形孔20为正四边形孔。该结构加工技术较为成熟，加工难度低。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的弧形板2的弧面长度为２０－３０ＣＭ，弧形板2的厚度为４－５ＭＭ。该结构在保证具有良好破开土层的能力的前提下，尽量减少原材料耗用，有利于降低制造成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种近海滩涂水文观测站用桩杆，其特征在于：包括长管（1），长管（1）的下端铰接安装数个弧形板（2），每相邻两个弧形板（2）之间接触配合，弧形板（2）组成锥形体结构，弧形板（2）的外周分别固定安装数个倒刺（3），弧形板（2）的内壁分别铰接连接螺套（4）的下端，螺套（4）内分别螺纹安装螺柱（5），螺柱（5）的上端均从对应的螺套（4）内伸出，螺柱（5）的上端分别固定连接竖杆（6）的下端，竖杆（6）的上端略低于长管（1）的顶面，竖杆（6）的外周顶部分别开设数个相互平行的倒J型槽（7），竖杆（6）的外周分别套装活动套（8），长管（1）的内部上端可拆卸安装基于活动套（8）的导向装置，活动套（8）的内壁分别固定安装滑块（9），滑块（9）分别位于对应的倒J型槽（7）内且能沿之滑动；长管（1）内可拆卸安装夯土装置。

2.根据权利要求1所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，其特征在于：所述的导向装置为柱形块（10），柱形块（10）位于长管（1）的内部上端且与之间隙配合，柱形块（10）的外周顶部固定连接环形板（11）的内壁，环形板（11）的底面与长管（1）的上端接触配合，环形板（11）与柱形块为一体结构，柱形块（10）的顶面开设数个条形透槽（12），条形透槽（12）均与长管（1）内部相通，且条形透槽（12）与弧形板（2）一一对应，条形透槽（12）的内壁分别沿长度方向开设限位槽（13），条形透槽（12）内设有竖向的限位管（14），限位管（14）的外周分别固定安装两个限位块（15），限位块（15）分别同时位于对应的限位槽（13）内且能沿之滑动，活动套（8）能够分别从对应的限位管（14）内穿过。

3.根据权利要求1所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，其特征在于：所述的夯土装置为活塞块（16），活塞块（16）的顶面固定连接撞杆（17）的下端，撞杆（17）与活塞块（16）的中心线共线。

4.根据权利要求3所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，其特征在于：所述的活塞块（16）的外周固定安装数个导向块（18），长管（1）的内壁开设数个导向槽（19），导向槽（19）的上端均与外界相通，活塞块（16）分别同时位于对应的导向槽（19）内且能沿之滑动。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，其特征在于：所述的弧形板（2）分别对应的螺套（4）之间通过阻尼轴铰接连接。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，其特征在于：所述的竖杆（6）的上端分别开设正多边形孔（20）。

7.根据权利要求6所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，其特征在于：所述的正多边形孔（20）为正四边形孔。

8.根据权利要求1或2或3或4或7所述的一种近海滩涂水文观测站用桩杆，其特征在于：所述的弧形板（2）的弧面长度为２０－３０ＣＭ，弧形板（2）的厚度为４－５ＭＭ。

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