CN111305758B - 一种建筑施工冲孔打桩机桩锤 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，有效的解决了现有的冲孔打桩机的锤头易出现桩孔倾斜，锤头易卡在孔内，易出现梅花孔，易出现塌孔现象的问题；其解决的技术方案是，包括冲孔打桩机锤头主体，主体中心有中心孔，中心孔内有中心轴，中心轴上端有配重块，中心轴上有凹槽，中心轴上有圆筒，圆筒内侧壁上有滑块，圆筒上套装有环形板，环形板上有伸缩杆，环形板能带动伸缩杆转动，伸缩杆远离中心轴的一端上安装有圆柱形的滚轮，中心轴上套装有能转动的环形套；本发明结构巧妙，在冲孔过程中，能将桩孔侧壁也压实造壁，减少塌孔现象的发生，也能有效避免锤头偏斜，避免锤头卡在桩孔内，实现冲孔、扩孔，提高了桩基的承载力。
Description
技术领域
本发明涉及建筑机械技术领域，特别是一种建筑施工冲孔打桩机桩锤。
背景技术
在桥梁施工中，为了桥梁的稳固安全，前期打桩是非常重要的。桥梁打桩是用专用机具将各种材料的桩打入、压入、振入或旋入地基土中的施工方法。常用的有锤击法、振动法、射水法和压桩法。其中，锤击法是利用桩锤的冲击能量克服地基土对桩的阻力，而将桩打入到预定深度，适用于软塑或可塑的粘性土层。使用的主要设备有桩架、桩锤、动力设备等。
桩锤在施工过程中，对地面进行锤击，在反复锤击过程中，通常桩体会发生轻微反弹，而瞬时的反弹，就可能会引起桩体从正确位置偏移，甚至发生倾斜，在下一次锤头的冲击下，就可能继续扩大桩孔的倾斜度，一旦倾斜严重，桩头可能出现卡在桩孔内；在冲孔过程中，也时常形成梅花孔，遇到这种情况，往往需要往装孔内抛填石头子儿和粘土块致塌孔位置以上 1-2m，并重新冲孔，严重影响施工进度；除此之外，在一些特殊地质层，如砂层、鹅卵石层和淤沙层等夹层部位，由于砂层、鹅卵石层和淤沙层的群体性较差，锤头在反复捶打的过程中，气流对孔壁也会有移动的影响，极易出现塌孔。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，有效的解决了现有的冲孔打桩机的锤头易出现桩孔倾斜，锤头易卡在孔内，易出现梅花孔，易出现塌孔现象的问题。
其解决的技术方案是，包括冲孔打桩机锤头主体，主体中心开设有上下贯通的中心孔，中心孔内插装有竖直的中心轴，中心轴上端伸出中心孔，中心轴上端固定有配重块，中心轴能沿中心孔上下移动但不能转动，中心轴上有多个螺旋状的凹槽，中心轴上套装有竖直的圆筒，圆筒内侧壁上有与凹槽一一对应的滑块，滑块置于其所对应的凹槽内，中心轴上下移动能带动圆筒转动，圆筒上套装有环形板，圆筒能带动环形板单向转动，中心轴向下移动经圆筒能带动环形板转动，环形板上有多个呈圆周均布的伸缩杆，伸缩杆沿环形板的径向布置，环形板能带动伸缩杆绕着中心轴转动，伸缩杆远离中心轴的一端上安装有圆柱形的滚轮，中心轴上套装有能转动的环形套，环形套跟随中心轴上下移动，环形套位于圆筒上方，中心轴向下移动带动环形套向下移动时伸缩杆推动滚轮向外侧移动。
优选的，所述的环形板内侧有环形凸起，伸缩杆靠近中心轴的一端与环形板上的环形凸起经第一连杆铰接在一起，中心轴上套装有能转动的环形套，伸缩杆靠近中心轴的一端与环形套经第二连杆铰接，第一连杆与第二连杆形成开口向内的V状，当中心轴向下移动带动环形套向下移动时，第一连杆与第二连杆能经伸缩杆推动滚轮向远离中心轴的一侧移动并压实孔壁。
优选的，所述的中心孔内侧壁上开有多个呈圆周均布的竖槽，中心轴下端固定有多个与竖槽一一对应的第一凸起块，第一凸起块置于竖槽内且能沿着竖槽上下移动，竖槽位于中心孔中部且竖槽上下两端不贯通，使得第一凸起块与竖槽不脱离。
优选的，所述的圆筒与环形板之间安装有单向离合器。
优选的，所述的主体上端面上有与中心轴同心的第一圆环，环形板下端面上有与中心轴同心的第二圆环，第一圆环与第二圆环之间安装有双向推力角接触球轴承，使得圆筒、环形板与主体之间不发生轴向位移。
优选的，所述的伸缩杆上套装有滑套，伸缩杆贯穿滑套且伸缩杆能沿着滑套滑动，伸缩杆两侧均有一个竖直的导杆，导杆上端贯穿滑套两端，滑套能沿着导杆上下移动，导杆下端固定在环形板上。
优选的，所述的伸缩杆包括第一方钢，方钢靠近其所对应的滚轮的一端固定有开口向外的U形板，滚轮铰接在U形板内，所述的滑套上有与方钢对应的矩形孔，方钢置于矩形孔内且相互不脱离，方钢内有沿其轴向布置的圆柱壳，圆柱壳远离中心轴的一端的侧板上有连接块，连接块贯穿圆柱壳侧壁，连接块两端有凸起使得连接块在圆柱壳侧板上只能转动且相互不脱离，方钢内有压簧，压簧一端与连接块连接，压簧另一端与方钢远离中心轴的一端连接；圆柱壳内有与其同轴的螺杆，螺杆上旋拧有螺母，螺母固定在圆柱壳内，螺杆靠近中心轴的一端伸出圆柱壳，螺杆与圆柱壳侧壁之间安装有密封圈，螺杆伸出圆柱壳的一端与第一连杆、第二连杆铰接。
优选的，所述的中心孔内下端有圆柱块，圆柱块上端有与竖槽一一对应的第二凸起块，第二凸起块置于其所对应的竖槽内，圆柱块上端有凹坑，中心孔内有压簧，压簧上端与中心轴连接，压簧下端与凹坑底面连接，凹坑上端呈喇叭状，中心轴下端倒角，中心轴向下移动与圆柱块接触时，圆柱块向下冲压地面。
本发明结构巧妙，在冲孔过程中，能将桩孔侧壁也压实造壁，减少塌孔现象的发生，也能有效避免锤头偏斜，避免锤头卡在桩孔内，实现冲孔、扩孔，提高了桩基的承载力。
附图说明
图1为本发明主视剖视图。
图2为图1中A-A剖视图。
图3为图1 中B-B剖视图。
图4为本发明中伸缩杆及其上零部件的结构示意图。
图5为本发明中环形板及圆筒之间的单向离合器示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。
由图1至图5给出，实施例一，本发明包括冲孔打桩机锤头主体1，主体1中心开设有上下贯通的中心孔2，中心孔2内插装有竖直的中心轴3，中心轴3上端伸出中心孔2，中心轴3上端固定有配重块4，中心轴3能沿中心孔2上下移动但不能转动，中心轴3上有多个螺旋状的凹槽5，中心轴3上套装有竖直的圆筒6，圆筒6内侧壁上有与凹槽5一一对应的滑块7，滑块7置于其所对应的凹槽5内，中心轴3上下移动能带动圆筒6转动，圆筒6上套装有环形板8，圆筒6能带动环形板8单向转动，中心轴3向下移动经圆筒6能带动环形板8转动，环形板8上有多个呈圆周均布的伸缩杆9，伸缩杆9沿环形板8的径向布置，环形板8能带动伸缩杆9绕着中心轴3转动，伸缩杆9远离中心轴3的一端上安装有圆柱形的滚轮10，中心轴3上套装有能转动的环形套11，环形套11跟随中心轴3上下移动，环形套11位于圆筒6上方，中心轴3向下移动带动环形套11向下移动时伸缩杆9推动滚轮10向外侧移动。
实施例二，在实施例一的基础上，为了实现冲孔时滚轮10能将孔壁压实，以防塌孔，所述的环形板8内侧有环形凸起，伸缩杆9靠近中心轴3的一端与环形板8上的环形凸起经第一连杆12铰接在一起，中心轴3上套装有能转动的环形套11，伸缩杆9靠近中心轴3的一端与环形套11经第二连杆13铰接，第一连杆12与第二连杆13形成开口向内的V状，当中心轴3向下移动带动环形套11向下移动时，第一连杆12与第二连杆13能经伸缩杆9推动滚轮10向远离中心轴3的一侧移动并压实孔壁。
实施例三，在实施例一的基础上，为了实现中心轴3能沿中心孔2上下移动但不能转动，所述的中心孔2内侧壁上开有多个呈圆周均布的竖槽14，中心轴3下端固定有多个与竖槽14一一对应的第一凸起块15，第一凸起块15置于竖槽14内且能沿着竖槽14上下移动，竖槽14位于中心孔2中部且竖槽14上下两端不贯通，使得第一凸起块15与竖槽14不脱离。
实施例四，在实施例一的基础上，为了实现圆筒6能带动环形板8单向转动，所述的圆筒6与环形板8之间安装有单向离合器。
实施例五，在实施例一的基础上，为了实现中心轴3向下移动能经圆筒6带动环形板8转动，所述的主体1上端面上有与中心轴3同心的第一圆环16，环形板8下端面上有与中心轴3同心的第二圆环17，第一圆环16与第二圆环17之间安装有双向推力角接触球轴承，使得圆筒6、环形板8与主体1之间不发生轴向位移。
实施例六，在实施例二的基础上，为了安装伸缩杆9，所述的伸缩杆9上套装有滑套，伸缩杆9贯穿滑套且伸缩杆9能沿着滑套滑动，伸缩杆9两侧均有一个竖直的导杆18，导杆18上端贯穿滑套两端，滑套能沿着导杆18上下移动，导杆18下端固定在环形板8上。
实施例七，在实施例六的基础上，为了防止滚轮10在压实孔壁过程中出现卡死，所述的伸缩杆9包括第一方钢19，方钢靠近其所对应的滚轮10的一端固定有开口向外的U形板20，滚轮10铰接在U形板20内，所述的滑套上有与方钢对应的矩形孔，方钢置于矩形孔内且相互不脱离，方钢内有沿其轴向布置的圆柱壳，圆柱壳远离中心轴3的一端的侧板上有连接块21，连接块21贯穿圆柱壳侧壁，连接块21两端有凸起使得连接块21在圆柱壳侧板上只能转动且相互不脱离，方钢内有压簧，压簧一端与连接块21连接，压簧另一端与方钢远离中心轴3的一端连接；圆柱壳内有与其同轴的螺杆22，螺杆22上旋拧有螺母，螺母固定在圆柱壳内，螺杆22靠近中心轴3的一端伸出圆柱壳，螺杆22与圆柱壳侧壁之间安装有密封圈，螺杆22伸出圆柱壳的一端与第一连杆12、第二连杆13铰接。
实施例八，在实施例三的基础上，为了减缓锤头在触地时第一凸起块15与竖槽14下侧壁的冲撞，所述的中心孔2内下端有圆柱块23，圆柱块23上端有与竖槽14一一对应的第二凸起块24，第二凸起块24置于其所对应的竖槽14内，圆柱块23上端有凹坑，中心孔2内有压簧，压簧上端与中心轴3连接，压簧下端与凹坑底面连接，凹坑上端呈喇叭状，中心轴3下端倒角，中心轴3向下移动与圆柱块23接触时，圆柱块23向下冲压地面。
为了缓冲，所述的中心轴3上套装有压簧，压簧上端与环形套11连接，压簧下端与圆筒6连接。
值得注意的是，环形与中心轴3之间安装有轴承，减少转动摩擦，此处装有卡簧使得环形套11与中心轴3之间不发生轴向位移；为了减少泥沙对装置内部的影响，所述的环形板8内侧环形凸起上端与环形套11下端之间连接有波纹伸缩管，第一圆环16与第二圆环17之间安装有双向推力角接触球轴承，第一圆环16与圆筒6下端之间也安装有双向推力角接触球轴承；本装置中所有的轴承上都带有防水密封圈；配重块4上端有吊环，用于起吊；为便于打捞，应在打桩机锤头主体1上设打捞环、打捞杠、打捞套。
使用时，钢丝绳经吊环将整个装置吊起来，然后放松钢丝绳，本装置在重力作用下向下落，当本体接触到孔底或者地面时，配重块4在重力作用下继续向下压中心轴3，此时的本体下端已经砸在孔底的泥沙中，又由于中心轴3下端的第二凸起块24置于竖槽14内，所以中心轴3不能转动，中心轴3向下移动经螺旋状的凹槽5及其内的滑块7带动圆筒6转动，圆筒6经单向离合器带动环形板8转动，伸缩杆9随着环形板8转动，与此同时，由于环形套11随着中心轴3向下移动并与环形板8之间的距离减小，第一连杆12与第二连杆13将伸缩杆9向外侧推动，使滚轮10压住桩孔孔壁，并且滚轮10随着环形板8转动，将桩孔孔壁压实，避免塌孔；中心轴3向下移动并接触到圆柱块23时，圆柱块23将中心轴3及配重块4所带来的压力传递到桩孔孔底，也有效防止第一凸起块15因受力过大而损坏；稍定片刻，待环形板8静止之后，启动打桩机上的电机再次将本装置整个提起，配重块4带着中心轴3向上移动，圆筒6反向转动，圆筒6与第一环形板8之间的单向离合器空转，环形套11随着中心轴3向上移动，第一连杆12与第二连杆13的共同作用下使得所对应的伸缩杆9向中心轴3靠拢，滚轮10也离开桩孔孔壁并向中间靠拢，当中心轴3下端的第一凸起块15接触到竖槽14上侧壁时，带动主体1向上提起，直至合适高度，再次重复自由下落进行冲孔。
本发明的优点：
1.本发明中通过多个滚轮10，在锤头冲击时能向四周桩孔孔壁靠近并压实，而且在压实过程，滚轮10沿着桩孔的孔壁滚动，将孔壁四周都能压实，尽量避免出现塌孔。
2.本发明中圆筒6与环形板8之间安装有单向离合器，使得中心轴3向下移动之后，多个滚轮10在惯性的作用下也能继续转动一定的角度，既能防止圆筒6损坏，也能孔壁压实。
3.本发明中，主体1在触地时，由于配重块4及中心轴3继续向下落，使得滚轮10向四周撑开，在一定过程度上能扶正主体1，能防止桩孔打偏，同时实现冲孔、扩孔，提高了桩基的承载力。
本发明结构巧妙，在冲孔过程中，能将桩孔侧壁也压实造壁，减少塌孔现象的发生，也能有效避免锤头偏斜，避免锤头卡在桩孔内，实现冲孔、扩孔，提高了桩基的承载力。
Claims (8)
1.一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，其特征在于，包括冲孔打桩机锤头主体（1），主体（1）中心开设有上下贯通的中心孔（2），中心孔（2）内插装有竖直的中心轴（3），中心轴（3）上端伸出中心孔（2），中心轴（3）上端固定有配重块（4），中心轴（3）能沿中心孔（2）上下移动但不能转动，中心轴（3）上有多个螺旋状的凹槽（5），中心轴（3）上套装有竖直的圆筒（6），圆筒（6）内侧壁上有与凹槽（5）一一对应的滑块（7），滑块（7）置于其所对应的凹槽（5）内，中心轴（3）上下移动能带动圆筒（6）转动，圆筒（6）上套装有环形板（8），圆筒（6）能带动环形板（8）单向转动，中心轴（3）向下移动经圆筒（6）能带动环形板（8）转动，环形板（8）上有多个呈圆周均布的伸缩杆（9），伸缩杆（9）沿环形板（8）的径向布置，环形板（8）能带动伸缩杆（9）绕着中心轴（3）转动，伸缩杆（9）远离中心轴（3）的一端上安装有圆柱形的滚轮（10），中心轴（3）上套装有能转动的环形套（11），环形套（11）跟随中心轴（3）上下移动，环形套（11）位于圆筒（6）上方，中心轴（3）向下移动带动环形套（11）向下移动时伸缩杆（9）推动滚轮（10）向外侧移动。
2.根据权利要求1所述的一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，其特征在于，所述的环形板（8）内侧有环形凸起，伸缩杆（9）靠近中心轴（3）的一端与环形板（8）上的环形凸起经第一连杆（12）铰接在一起，中心轴（3）上套装有能转动的环形套（11），伸缩杆（9）靠近中心轴（3）的一端与环形套（11）经第二连杆（13）铰接，第一连杆（12）与第二连杆（13）形成开口向内的V状，当中心轴（3）向下移动带动环形套（11）向下移动时，第一连杆（12）与第二连杆（13）能经伸缩杆（9）推动滚轮（10）向远离中心轴（3）的一侧移动并压实孔壁。
3.根据权利要求1所述的一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，其特征在于，所述的中心孔（2）内侧壁上开有多个呈圆周均布的竖槽（14），中心轴（3）下端固定有多个与竖槽（14）一一对应的第一凸起块（15），第一凸起块（15）置于竖槽（14）内且能沿着竖槽（14）上下移动，竖槽（14）位于中心孔（2）中部且竖槽（14）上下两端不贯通，使得第一凸起块（15）与竖槽（14）不脱离。
4.根据权利要求1所述的一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，其特征在于，所述的圆筒（6）与环形板（8）之间安装有单向离合器。
5.根据权利要求1所述的一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，其特征在于，所述的主体（1）上端面上有与中心轴（3）同心的第一圆环（16），环形板（8）下端面上有与中心轴（3）同心的第二圆环（17），第一圆环（16）与第二圆环（17）之间安装有双向推力角接触球轴承，使得圆筒（6）、环形板（8）与主体（1）之间不发生轴向位移。
6.根据权利要求2所述的一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，其特征在于，所述的伸缩杆（9）上套装有滑套，伸缩杆（9）贯穿滑套且伸缩杆（9）能沿着滑套滑动，伸缩杆（9）两侧均有一个竖直的导杆（18），导杆（18）上端贯穿滑套两端，滑套能沿着导杆（18）上下移动，导杆（18）下端固定在环形板（8）上。
7.根据权利要求6所述的一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，其特征在于，所述的伸缩杆（9）包括第一方钢（19），方钢靠近其所对应的滚轮（10）的一端固定有开口向外的U形板（20），滚轮（10）铰接在U形板（20）内，所述的滑套上有与方钢对应的矩形孔，方钢置于矩形孔内且相互不脱离，方钢内有沿其轴向布置的圆柱壳，圆柱壳远离中心轴（3）的一端的侧板上有连接块（21），连接块（21）贯穿圆柱壳侧壁，连接块（21）两端有凸起使得连接块（21）在圆柱壳侧板上只能转动且相互不脱离，方钢内有压簧，压簧一端与连接块（21）连接，压簧另一端与方钢远离中心轴（3）的一端连接；圆柱壳内有与其同轴的螺杆（22），螺杆（22）上旋拧有螺母，螺母固定在圆柱壳内，螺杆（22）靠近中心轴（3）的一端伸出圆柱壳，螺杆（22）与圆柱壳侧壁之间安装有密封圈，螺杆（22）伸出圆柱壳的一端与第一连杆（12）、第二连杆（13）铰接。
8.根据权利要求3所述的一种建筑施工冲孔打桩机桩锤，其特征在于，所述的中心孔（2）内下端有圆柱块（23），圆柱块（23）上端有与竖槽（14）一一对应的第二凸起块（24），第二凸起块（24）置于其所对应的竖槽（14）内，圆柱块（23）上端有凹坑，中心孔（2）内有压簧，压簧上端与中心轴（3）连接，压簧下端与凹坑底面连接，凹坑上端呈喇叭状，中心轴（3）下端倒角，中心轴（3）向下移动与圆柱块（23）接触时，圆柱块（23）向下冲压地面。
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