CN110241822A - 用于建筑工地的打桩机缓冲器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于建筑工地的打桩机缓冲器，属于建筑施工技术领域，本缓冲腔包括：第一基体，表面具有第一打桩槽，第一打桩槽内设有可位移的打桩板；第二基体，表面具有与柱桩装配的第一装配槽，第一装配槽槽底面上具有第二打桩槽，第二打桩槽内设有与打桩板同步位移的打桩台；其中，第一基体与第二基体之间通过第二橡胶环形成密封空间，第二橡胶环内环面水平连接有用于分隔密封空间且可拉伸的分隔网板，其中，打桩板通过打桩杆与打桩台固定连接，打桩杆与第一基体、分隔网板和第二基体滑动连接。通过本缓冲腔可实现打桩的作用力均衡可适用于不同尺寸大小的柱桩同时消除冲子在下冲后产生的回弹力，避免出现安全事故。

Description

用于建筑工地的打桩机缓冲器

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种用于建筑工地的打桩机缓冲器。

背景技术

目前，在建筑施工中，经常用到桩筒夯扩成桩设备，即：打桩机。打桩机是采用桩筒插入地内，由重锤将桩筒中的土体夯击出桩筒，夯击的同时，又把桩周围土体挤密。在在打桩时由于冲子与柱桩尺寸不对应，导致柱桩受力过于集中，影响打桩效率的事情时有发生，同时冲子在下冲后具有一定的回弹性这不利于打桩的安全稳定效果，当然现有技术中也提出了采用打桩头与柱桩连接的方式来避免上述情况发生，但是现有的打桩头依旧无法很好的解决冲子下冲后具有的回弹性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于建筑工地的打桩机缓冲器，打桩的作用力均衡可适用于不同尺寸大小的柱桩同时消除冲子在下冲后产生的回弹力，避免出现安全事故。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：用于建筑工地的打桩机缓冲器，包括：

第一基体，表面具有第一打桩槽，第一打桩槽内设有可位移的打桩板；

第二基体，表面具有与柱桩装配的第一装配槽，第一装配槽槽底面上具有第二打桩槽，第二打桩槽内设有与打桩板同步位移的打桩台；

其中，第一基体与第二基体之间通过第二橡胶环形成密封空间，第二橡胶环内环面水平连接有用于分隔密封空间且可拉伸的分隔网板，

其中，打桩板通过打桩杆与打桩台固定连接，打桩杆与第一基体、分隔网板和第二基体滑动连接。

本发明的装置设置于柱桩上，冲子的下冲力通过本发明的装置传递到柱桩上，采用此种间接传递冲子下冲力的方式来对冲子下冲力分化，相对于现有技术冲子作用力完全作用与柱桩后产生相对作用力冲子产生回弹的情况，本发明在第一基体与第二基体设置第二橡胶环并形成密封空间，在冲子向下冲击时其作用力作用于打桩板通过打桩杆和打桩台将向下冲击力传递至柱桩，打桩板在向下移动的时候向下压第二橡胶环，所设计的第二橡胶环竖直高度缩小，产生横向形变其内部的密封空间同时产生横向形变形成柔性密封，利用密封空间形变范围对打桩板向下打桩的距离限制来控制单次冲子作用于柱桩的作用力，而多余的作用力由第二橡胶环内的空间形变来消除，以此来解决现有技术中冲子下冲力过大导致柱桩的受力过于集中以及冲子作用于柱桩时产生的反向作用力过大而回弹的问题。

优选的，第一基体与第二基体之间还连接有弹性件，弹性件设于第二橡胶环外部，第一基体与第二基体具有与弹性件连接的支撑柱。通过设置弹性件以及支撑柱来限定第一基体与第二基体之间的形变距离，防止冲子下冲力过大使第一基体与第二基体之间产生接触，以及第二橡胶环内部所形成的密封空间和第一橡胶环所形成的密封空间的压力过大使第一橡胶环和第二橡胶环破裂的情况出现，同时弹性件设置可使在单次冲子下冲打桩板后快速恢复第一基体与第二基体的间距。

优选的，第一基体与第二基体之间还连接有第一橡胶环，第一橡胶环与第一基体、第二基体、第二橡胶环之间形成第二密封空间。弹性件设于第二密封空间内，用于对第二橡胶环的横向形变范围限定和对横向形变状态下的第二橡胶环的支撑，通过设置双重密封空间一则可有效保证第一橡胶环以及第二橡胶环与第一基体、第二基体之间形成的密封空间的柔性形变来分化冲子下冲力，二则两个密封空间可起到防护作用，在第一密封空间的第二橡胶环长期使用出现老化开裂时，由第一橡胶环保证第一基体与第二基体之间的密封，三则第一橡胶环对其内部部件起到保护作用，通过第一橡胶圈阻挡外部物质与弹性件或第二橡胶环的接触。

优选的，打桩杆与第一基体、分隔网板和第二基体连接处设有滑套。通过滑套来实现打桩杆的上下移动，实现打桩板与打桩台同步位移，冲子的下冲力可快速传递到柱桩上，当然为保证密封效果可在滑套上下端分别设置密封圈来保证密封效果。

优选的，分隔网板与打桩台之间固定连接有伸缩套，伸缩套与第二基体滑动连接，伸缩套具有设于分隔网板上部的第二气孔和设于分隔网板下部的第一气孔。伸缩套与分隔网板之间通过滑套连接，伸缩套可形变伸缩。在打桩过程中，冲子作用于打桩板使打桩台下移过程中，打桩台带动伸缩套产生向下形变，此过程中，伸缩套内部容积增大，第二橡胶环的上部密封空间内气体受压力变化快速通过第三气孔后进入伸缩套内部，而气流大量进入伸缩套使其内部压力饱和后，推动气流从第一气孔流出，实现伸缩套与密封空间的气体容积之间形成一个压强分布，使密封空间与伸缩套内流体流动可自调节达到第二橡胶环的密封空间横向形变范围在冲子下冲的瞬间压缩范围自调节，以此消除冲子下冲的多余作用力。

优选的，分隔网板上均布有第三气孔，分隔网板设有与伸缩套连接的第二装配孔。网板上的第三气孔用于实现由分隔网板分隔的密封空间的上下密封空间之间的气体流动。

优选的，分隔网板将第一基体与第二基体之间通过第二橡胶环形成的密封空间分隔成上密闭空间与下密闭空间，上下密闭空间的体积比为1:0.25-0.35，为保证第二橡胶环的压缩性和压缩形变范围，通过公式计算上下密闭空间的体积来保证第二橡胶环的压缩性和压缩形变在可控范围内，所采用的公式为：F_o＝4E_o(1+K²)bδ/(3t)，式中：F_o为保持剪切与压缩复合变形单位长度所需力，E_o为橡胶杨氏模量，K为空间体积因素，即密封空间存在分层时两密封空间之比，b为橡胶体宽度，δ为橡胶体两截面靠近量，t为橡胶体厚度，式中所指橡胶体为第二橡胶环，通过设定空间体积因素的变量来设定第二橡胶环的压缩性和压缩形变在可控范围。

优选的，第一装配槽与柱桩之间设有组合棉层，组合棉层由厚度比为1:0.9:1的第一棉层：第二棉层：第三棉层组成，通过设置组合棉层来对柱桩的边角处进行防护，避免柱桩边角在打桩过程中出现破损或缺失，同时通过设定组合棉层的各棉层之间的厚度比值来使第二棉层的厚度小于第一棉层与第三棉层，这样在打桩过程中柱桩产生的振动波在传递到组合棉层时，振动波由于第二棉层与第一棉层、第三棉层的间距较大，其振动波传递相对受到阻挡起到阻挡振动波，同时所设定的组合棉层可起到一定的降噪音的效果。

优选的，打桩台为圆台状，打桩台最小面积端面与柱桩相对设置，可实现提高打桩效率，打桩台的形状尺寸可进行自由更换，不仅限于圆台状，还可以是圆柱状、三棱锥状、多棱柱状等。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的装置设置于柱桩上，冲子的下冲力通过本发明的装置传递到柱桩上，采用此种间接传递冲子下冲力的方式来对冲子下冲力分化，相对于现有技术冲子作用力完全作用与柱桩后产生相对作用力冲子产生回弹的情况，本发明解决了现有技术中冲子下冲力过大导致柱桩的受力过于集中以及冲子作用于柱桩时产生的反向作用力过大而回弹的问题。

附图说明

图1是用于建筑工地的打桩机缓冲器的外部结构示意图；

图2是用于建筑工地的打桩机缓冲器在冲子下冲状态下的剖视图；

图3是中用于建筑工地的打桩机缓冲器的剖视图；

图4是中打桩杆向下位移状态下伸缩套的形变示意图；

图5是中打桩杆向上位移下的伸缩套的形变示意图；

图6是中伸缩套的剖视图；

图7是中分隔网板与第二橡胶环连接状态下的剖视图；

图8是中组合棉层的正视图。

附图标记说明：10-第一基体；11-第一打桩槽；20-打桩板；21-打桩杆；22-打桩台；30-支撑柱；31-弹性件；40-第一橡胶环；41-第二橡胶环；42-分隔网板；43-第三气孔；44-第二装配孔；50-第二基体；51-第二打桩槽；52-第一装配槽；60-组合棉层；61-第一棉层；62-第二棉层；63-第三棉层；70-滑套；80-伸缩套；81-第一气孔；82-第二气孔。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

实施例1：

参见图1-3所示：用于建筑工地的打桩机缓冲器，包括：

第一基体10，表面具有第一打桩槽11，第一打桩槽11内设有可位移的打桩板20；

第二基体50，表面具有与柱桩装配的第一装配槽52，第一装配槽52槽底面上具有第二打桩槽51，第二打桩槽51内设有与打桩板20同步位移的打桩台22；

其中，第一基体10与第二基体50之间通过第二橡胶环41形成密封空间，第二橡胶环41内环面水平连接有用于分隔密封空间且可拉伸的分隔网板42，

其中，打桩板20通过打桩杆21与打桩台22固定连接，打桩杆21与第一基体10、分隔网板42和第二基体50滑动连接。

本发明的装置设置于柱桩上，冲子的下冲力通过本发明的装置传递到柱桩上，采用此种间接传递冲子下冲力的方式来对冲子下冲力分化，相对于现有技术冲子作用力完全作用与柱桩后产生相对作用力冲子产生回弹的情况，本发明在第一基体10与第二基体50设置第二橡胶环41并形成密封空间，在冲子向下冲击时其作用力作用于打桩板20通过打桩杆21和打桩台22将向下冲击力传递至柱桩，打桩板20在向下移动的时候向下压第二橡胶环41，所设计的第二橡胶环41竖直高度缩小，产生横向形变其内部的密封空间同时产生横向形变形成柔性密封，利用密封空间形变范围对打桩板20向下打桩的距离限制来控制单次冲子作用于柱桩的作用力，而多余的作用力由第二橡胶环41内的空间形变来消除，以此来解决现有技术中冲子下冲力过大导致柱桩的受力过于集中以及冲子作用于柱桩时产生的反向作用力过大而回弹的问题。

实施例2：

参见图1-8所示，用于建筑工地的打桩机缓冲器的第一基体10与第二基体50之间还连接有弹性件31，弹性件31设于第二橡胶环41外部，第一基体10与第二基体50具有与弹性件31连接的支撑柱30。通过设置弹性件31以及支撑柱30来限定第一基体10与第二基体50之间的形变距离，防止冲子下冲力过大使第一基体10与第二基体50之间产生接触，以及第二橡胶环41内部所形成的密封空间和第一橡胶环40所形成的密封空间的压力过大使第一橡胶环40和第二橡胶环41破裂的情况出现，同时弹性件30设置可使在单次冲子下冲打桩板20后快速恢复第一基体10与第二基体50的间距。

第一基体10与第二基体50之间还连接有第一橡胶环40，第一橡胶环40与第一基体10、第二基体50、第二橡胶环41之间形成第二密封空间。弹性件31设于第二密封空间内，用于对第二橡胶环41的横向形变范围限定和对横向形变状态下的第二橡胶环41的支撑，通过设置双重密封空间一则可有效保证第一橡胶环40以及第二橡胶环41与第一基体10、第二基体50之间形成的密封空间的柔性形变来分化冲子下冲力，二则两个密封空间可起到防护作用，在第一密封空间的第二橡胶环41长期使用出现老化开裂时，由第一橡胶环40保证第一基体10与第二基体50之间的密封，三则第一橡胶环40对其内部部件起到保护作用，通过第一橡胶圈40阻挡外部物质与弹性件31或第二橡胶环41的接触。

打桩杆21与第一基体10、分隔网板42和第二基体50连接处设有滑套70。通过滑套70来实现打桩杆21的上下移动，实现打桩板20与打桩台22同步位移，冲子的下冲力可快速传递到柱桩上，当然为保证密封效果可在滑套70上下端分别设置密封圈来保证密封效果。

分隔网板42与打桩台22之间固定连接有伸缩套80，伸缩套80与第二基体50滑动连接，伸缩套80具有设于分隔网板42上部的第二气孔82和设于分隔网板42下部的第一气孔81。伸缩套80与分隔网板42之间通过滑套70连接，伸缩套80可形变伸缩。在打桩过程中，冲子作用于打桩板20使打桩台22下移过程中，打桩台22带动伸缩套80产生向下形变，此过程中，伸缩套80内部容积增大，第二橡胶环41的上部密封空间内气体受压力变化快速通过第三气孔43后进入伸缩套80内部，而气流大量进入伸缩套80使其内部压力饱和后，推动气流从第一气孔81流出，实现伸缩套80与密封空间的气体容积之间形成一个压强分布，使密封空间与伸缩套80内流体流动可自调节达到第二橡胶环41的密封空间横向形变范围在冲子下冲的瞬间压缩范围自调节，以此消除冲子下冲的多余作用力。

分隔网板43上均布有第三气孔43，分隔网板43设有与伸缩套80连接的第二装配孔44。网板43上的第三气孔43用于实现由分隔网板43分隔的密封空间的上下密封空间之间的气体流动。

分隔网板42将第一基体10与第二基体50之间通过第二橡胶环41形成的密封空间分隔成上密闭空间与下密闭空间，上下密闭空间的体积比为1:0.25-0.35，为保证第二橡胶环41的压缩性和压缩形变范围，通过公式计算上下密闭空间的体积来保证第二橡胶环41的压缩性和压缩形变在可控范围内，所采用的公式为：F_o＝4E_o(1+K²)bδ/(3t)，式中：F_o为保持剪切与压缩复合变形单位长度所需力，E_o为橡胶杨氏模量，K为空间体积因素，即密封空间存在分层时两密封空间之比，b为橡胶体宽度，δ为橡胶体两截面靠近量，t为橡胶体厚度，式中所指橡胶体为第二橡胶环41，通过设定空间体积因素的变量来设定第二橡胶环41的压缩性和压缩形变在可控范围。

第一装配槽52与柱桩之间设有组合棉层60，组合棉层60由厚度比为1:0.9:1的第一棉层61：第二棉层62：第三棉层63组成，通过设置组合棉层60来对柱桩的边角处进行防护，避免柱桩边角在打桩过程中出现破损或缺失，同时通过设定组合棉层60的各棉层之间的厚度比值来使第二棉层62的厚度小于第一棉层61与第三棉层63，这样在打桩过程中柱桩产生的振动波在传递到组合棉层60时，振动波由于第二棉层62与第一棉层61、第三棉层63的间距较大，其振动波传递相对受到阻挡起到阻挡振动波，同时所设定的组合棉层60可起到一定的降噪音的效果。

打桩台22为圆台状，打桩台22最小面积端面与柱桩相对设置，可实现提高打桩效率，打桩台22的形状尺寸可进行自由更换，不仅限于圆台状，还可以是圆柱状、三棱锥状、多棱柱状等。

实施例3：

用于建筑工地的打桩机缓冲器的第一打桩槽11优选为圆形槽，第一打桩槽11的槽孔不贯通于第一基体10，打桩板20优选为直径小于第一打桩槽11的圆形板，第二打桩槽51的槽孔大于打桩台22最大直径，第二打桩槽51槽孔不贯通于第二基体50，弹性件31为弹簧件，其与圆柱状的支撑柱30固定连接，第一基体10与第二基体50的支撑柱30之间存在间隙，本发明的第一橡胶环40、第二橡胶环41、分层网板42和伸缩套80均采用弹性橡胶材质制备。

实施例4：

本发明的用于建筑工地的打桩机缓冲器使用时：将第二基体50的第一装配槽52与柱桩端部卡接，柱桩与第一装配槽52之间的边角处填充有组合棉层60，在柱桩与第一装配槽52之间间隙较大时可选择更换不同尺寸第一装配槽52的第二基体50或放置多层组合棉层60填充满柱桩与第一装配槽52之间的间隙，完成上述安装工作后调整打桩板20与冲子之间的位置关系，保证冲子下冲后直接作用于打桩板20上，同时确定第一打桩槽11的槽孔大于冲子直径范围，完成上述工作后进行正常的打桩工作。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.用于建筑工地的打桩机缓冲器，包括：

第一基体，表面具有第一打桩槽，所述第一打桩槽内设有可位移的打桩板；

第二基体，表面具有与柱桩装配的第一装配槽，所述第一装配槽槽底面上具有第二打桩槽，所述第二打桩槽内设有与打桩板同步位移的打桩台；

其中，所述第一基体与第二基体之间通过第二橡胶环形成密封空间，所述第二橡胶环内环面水平连接有用于分隔密封空间且可拉伸的分隔网板，

其中，所述打桩板通过打桩杆与打桩台固定连接，所述打桩杆与第一基体、分隔网板和第二基体滑动连接。

2.根据权利要求1所述的用于建筑工地的打桩机缓冲器，其特征在于：所述第一基体与第二基体之间还连接有弹性件，所述弹性件设于第二橡胶环外部，所述第一基体与第二基体具有与弹性件连接的支撑柱。

3.根据权利要求1或2所述的用于建筑工地的打桩机缓冲器，其特征在于：所述第一基体与第二基体之间还连接有第一橡胶环，所述第一橡胶环与所述第一基体、第二基体、第二橡胶环之间形成第二密封空间。

4.根据权利要求1所述的用于建筑工地的打桩机缓冲器，其特征在于：所述打桩杆与第一基体、分隔网板和第二基体连接处设有滑套。

5.根据权利要求1所述的用于建筑工地的打桩机缓冲器，其特征在于：所述分隔网板与打桩台之间固定连接有伸缩套，所述伸缩套与第二基体滑动连接，所述伸缩套具有设于分隔网板上部的第二气孔和设于分隔网板下部的第一气孔。

6.根据权利要求5所述的用于建筑工地的打桩机缓冲器，其特征在于：所述分隔网板上均布有第三气孔，所述分隔网板设有与伸缩套连接的第二装配孔。

7.根据权利要求1所述的用于建筑工地的打桩机缓冲器，其特征在于：所述分隔网板将第一基体与第二基体之间通过第二橡胶环形成的密封空间分隔成上密闭空间与下密闭空间，所述上下密闭空间的体积比为1:0.25-0.35。

8.根据权利要求1所述的用于建筑工地的打桩机缓冲器，其特征在于：所述第一装配槽与柱桩之间设有组合棉层，所述组合棉层由厚度比为1:0.9:1的第一棉层：第二棉层：第三棉层组成。

9.根据权利要求1所述的用于建筑工地的打桩机缓冲器，其特征在于：所述打桩台为圆台状，所述打桩台最小面积端面与柱桩相对设置。