CN111439683A - 一种吊桩打桩一体设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊桩打桩一体设备，包括平台、吊机、桩锤和导轨，平台的周边安装有若干抱桩器，平台的底部安装有行走滚轮；吊机安装在平台上；桩锤由吊机带动以进行打桩；导轨包括多节导轨节段，导轨节段能够由吊机吊起并沿平台的前进方向铺设于平台的前方，以循环利用导轨节段引导平台运动。吊机将基础桩吊运到抱桩器处，由抱桩器将基础桩抱紧并定位，打桩工序完成后，吊机将后方的导轨吊起并放置在平台的前方，平台通过行走滚轮往前移动，从而进入下一个打桩工位，并开始吊运基础桩以不断循环工作，该技术方案的吊桩打桩一体设备具有吊桩、打桩和自行走功能，工作效率高，适用性强，满足沿海浅滩区域对打桩施工的要求，经济又实用。

Description

一种吊桩打桩一体设备

技术领域

本发明用于近海浅滩打桩领域，特别是涉及一种吊桩打桩一体设备。

背景技术

随着时代的进步，人类对自然资源的需求越来越大，海洋蕴藏着无数的宝贵资源，为此人类不断向海洋扩展。目前环保要求高，工程建设也要尽量减少对生态环境的影响。因此，在沿海浅滩区域，越来越多的桩基平台代替了填海造地。海上桩基施工常采用自升式平台或者打桩船，然而自升式平台造价高，且功效相对较低；打桩船则受限于水深，施工时还需运桩船辅助，对于近海浅滩区域，打桩船则无法靠近施工。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种吊桩打桩一体设备，其具备吊桩、打桩和自行走功能，工作效率高，适用性强，满足施工要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种吊桩打桩一体设备，包括平台，所述平台的周边安装有若干抱桩器，所述平台的底部安装有行走滚轮；

吊机，安装在所述平台上；

桩锤，由所述吊机带动以进行打桩；

导轨，包括多节导轨节段，所述导轨节段能够由所述吊机吊起并沿所述平台的前进方向铺设于所述平台的前方，以循环利用所述导轨节段引导所述平台运动。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述平台的周边延伸有多个支臂，所述抱桩器安装在各所述支臂上。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述支臂包括第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂，所述第一支臂和第二支臂位于所述平台的前方，所述第三支臂和第四支臂向所述平台的左右两侧伸出，所述第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂上均设有所述抱桩器，所述第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂上的所述抱桩器在左右方向错开。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述抱桩器包括抱桩机构和升降机构，所述抱桩机构包括第一抱桩机构和第二抱桩机构，所述第一抱桩机构位于所述第二抱桩机构的上方，所述第一抱桩机构包括第一驱动机构和多个第一抱臂，多个所述第一抱臂限定出第一导向孔，所述第一驱动机构驱动至少一个所述第一抱臂实现开合动作，所述第二抱桩机构包括第二驱动机构和多个第二抱臂，多个所述第二抱臂限定出第二导向孔，所述第二驱动机构能够驱动至少一个所述第二抱臂实现开合动作，所述升降机构带动所述第二抱桩机构沿导向方向靠近或远离所述第一抱桩机构。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述抱桩器还包括安装座，所述安装座包括固定安装座和活动安装座，所述固定安装座与所述第一抱桩机构连接，所述活动安装座与所述第二抱桩机构连接，所述固定安装座与所述活动安装座套接。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述抱桩器还包括支架和第三驱动机构，所述支架通过沿第一方向设置的第一销轴与所述平台铰接，所述支架与所述固定安装座连接，所述第三驱动机构的输出端与所述支架连接，并驱动所述支架围绕所述第一销轴转动。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述支架通过沿第二方向设置的第二销轴与所述固定安装座连接，所述支架上还设有弧形导轨，所述弧形导轨上设有滑动部件，所述滑动部件与所述固定安装座连接，还包括第四驱动机构，所述第四驱动机构的输出端与所述滑动部件连接，并驱动所述滑动部件沿所述弧形导轨的方向运动。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，还包括滚轮座，多个所述行走滚轮安装在所述滚轮座上形成滚轮组，所述滚轮座通过第三销轴与所述平台连接，多个所述滚轮组沿前后方向排布成滚轮列，所述滚轮列设有多列。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述导轨对应所述滚轮列设置多列，每列所述导轨包括两节所述导轨节段，各所述导轨节段的底部设有底座，相邻两个所述底座通过连接部件可拆卸相连。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述行走滚轮外周面的两侧边缘上均设有与所述导轨节段相配合的轮缘。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：打桩作业前，吊机将基础桩吊运到抱桩器处，由抱桩器将基础桩抱紧并定位，再由吊机将桩锤吊至基础桩上方进行打桩，打桩工序完成后，吊机将后方的导轨吊起并放置在平台的前方，平台通过行走滚轮往前移动，从而进入下一个打桩工位，并开始吊运基础桩以不断循环工作，该技术方案的吊桩打桩一体设备具有吊桩、打桩和自行走功能，工作效率高，适用性强，满足沿海浅滩区域对打桩施工的要求，经济又实用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明一个实施例结构示意图；

图2是图1所示的一个实施例平台、基础桩、盖梁和导轨的侧视图；

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是图1所示的一个实施例平台、支臂和抱桩器的俯视图；

图5是图1所示的一个实施例抱桩器的侧视图；

图6是图1所示的一个实施例抱桩器的主视图；

图7是图1所示的一个实施例抱桩器的俯视图；

图8是图1所示的一个实施例支架、弧形导轨和第四驱动机构的结构示意图；

图9是图1所示的一个实施例抱桩机构后倾状态示意图；

图10是图1所示的一个实施例抱桩机构前倾状态示意图；

图11是图1所示的一个实施例吊运基础桩示意图；

图12是图1所示的一个实施例桩锤吊运至基础桩上方的示意图；

图13是图1所示的一个实施例打桩完毕示意图；

图14是图1所示的一个实施例吊运导轨示意图；

图15是图1所示的一个实施例平台前移示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1和图2，本发明的实施例提供了一种吊桩打桩一体设备，包括平台5、吊机7、桩锤8和导轨9，平台5的周边安装有若干抱桩器10，抱桩器10用于在打桩过程中对基础桩13 进行抱夹，以保证基础桩13按指定的角度深入地基中；平台5 的底部安装有行走滚轮51，以保证平台5具有移动功能；吊机7 安装在平台5上，吊机7具有回转功能，能够在同一工位中完成多方位作业；桩锤8由吊机7带动以进行打桩，其中，桩锤8可包括振动桩锤、电动式桩锤、液压式桩锤等，桩锤8通过对基础桩13施加冲击力以将基础桩13打入地基中；导轨9包括多节导轨节段91，导轨节段91能够由吊机7吊起并沿平台5的前进方向铺设于平台5的前方，以循环利用导轨节段91引导平台5运动，行走滚轮51在导轨9上滚动并带动平台5，使平台5具备行走功能。参见图1，打桩作业前，吊机7将基础桩13吊运到抱桩器10处，由抱桩器10将基础桩13抱紧并定位，参见图12，再由吊机7将桩锤8吊至基础桩13上方进行打桩，参见图14，打桩工序完成后，吊机7将后方的导轨9吊起并放置在平台5的前方，参见图15，平台5通过行走滚轮51往前移动，从而进入下一个打桩工位，并开始吊运基础桩13以不断循环工作，该技术方案的吊桩打桩一体设备具有吊桩、打桩和自行走功能，工作效率高，适用性强，满足沿海浅滩区域对打桩施工的要求，经济又实用。

为保证平台5整体结构的轻便性，参见图4，在一些实施例中，平台5的周边延伸有多个支臂52，抱桩器10安装在各支臂 52上，通过支臂52的设置可简化平台5机构，减少设备整体的重量，便于移动。可以理解的是，平台5还可以采用整体框架结构拼装而成或者采用一体化设置等多种结构形式。

为最大限度利用同一工位的吊机7完成多方位的打桩工作，参见图4，在一些实施例中，支臂52包括第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂，第一支臂和第二支臂位于平台5的前方，第三支臂和第四支臂向平台5的左右两侧伸出，第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂上均设有抱桩器10，第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂上的抱桩器10在左右方向错开，即支臂52沿平台5的四周分布，使得各支臂52上的抱桩器10 能够在左右方向上错开设置，在同一工位中，吊机7在回转半径范围内能够充分利用多个抱桩器10进行打桩工作，减少移动平台5的频率，提高工作效率。

为保证打桩质量，提高基础桩13的纠偏能力和控制精度，参见图1、图5、图6以及图9至图15，抱桩器10包括抱桩机构和升降机构，抱桩机构用于对基础桩13进行抱夹，升降机构用于控制抱桩机构的升降，抱桩机构包括第一抱桩机构1和第二抱桩机构2，第一抱桩机构1位于第二抱桩机构2的上方，第一抱桩机构1包括第一驱动机构11和多个第一抱臂12，多个第一抱臂12限定出第一导向孔，第一驱动机构11驱动至少一个第一抱臂12实现开合动作，保证第一抱桩机构1能够通过第一抱臂 12实现抱夹基础桩13或展开的动作，第二抱桩机构2包括第二驱动机构和多个第二抱臂21，多个第二抱臂21限定出第二导向孔，第二驱动机构能够驱动至少一个第二抱臂21实现开合动作，保证第二抱桩机构2能够通过第二抱臂21实现抱夹基础桩13或展开的动作，使得第一抱桩机构1和第二抱桩机构2能够分开实现抱夹动作或展开动作。具体地，升降机构带动第二抱桩机构2 沿导向方向靠近或远离第一抱桩机构1，当第一抱桩机构1中的第一抱臂12打开后，桩锤8继续将基础桩13往下锤，在此过程中，第二抱桩机构2在升降机构的作用下随着基础桩13一起缓慢下降，以保证基础桩13按指定的角度继续深入到地基中，当桩锤8下降至靠近第二抱桩机构2的位置时，再打开第二抱臂21，使桩锤8继续作业，直至将基础桩13敲打到位，完成最后的打桩步骤。通过第二抱桩机构2和升降机构的设置，延长了抱桩器10对基础桩13的抱夹路程，提高纠偏能力和控制精度，保证打桩质量。可以理解的是，升降机构和第一抱桩机构1可以采用一体设置的方式，也可以采用分体设置的方式，具体连接方式可根据实际的工作环境以及生产条件等因素综合考虑。

其中，升降机构可采用如导轨滑块、液压缸、气缸、滚珠丝杠、曲柄滑块机构等方式来带动第二抱桩机构2，参见图5和图 6，在一些实施例中，升降机构包括油缸3，油缸3的输出端与第二抱桩机构2连接，油缸3功率大，工作稳定性高，适合在打桩作业的环境中使用。在实际情况中，参见图5、图6、图7、图9和图10，油缸3的缸体可通过与第一抱桩机构1连接的方式进行固定，也可以通过安装架或支臂52等其他方式进行固定。

为保证第二抱桩机构2在升降机构的带动下能够沿导向方向运动，参见图5和图6，在一些实施例中，还包括安装座，安装座包括固定安装座41和活动安装座42，固定安装座41与第一抱桩机构1连接，活动安装座42与第二抱桩机构2连接，固定安装座41与活动安装座42套接，活动安装座42可沿着固定安装座41来回运动，对第二抱桩机构2起到导向作用。

其中，固定安装座41可套接在活动安装座42的外部，也可由活动安装座42套接在固定安装座41的外部，优选的，为方便安装并固定安装座，参见图5和图6，在一些实施例中，固定安装座41采用套接在活动安装座42的外部的套接方式，固定安装座41底部的内壁和活动安装座42顶部的外周分别设有限位滑块43，固定安装座41上的限位滑块43可对活动安装座42上的限位滑块43起到限位作用，保证活动安装座42在往复运动时始终与固定安装座41保持在套接状态。

在实际打桩过程中，为最大限度利用抱桩器10在同一个工位中完成对多个基础桩13的打桩工作，参见图4和图7，在一些实施例中，抱桩器10设有多个抱桩机构，各抱桩机构的第一抱桩机构1沿打桩点的排布方向分布在固定安装座41的周边上，并与固定安装座41连接，各抱桩机构的第二抱桩机构2对应安装在活动安装座42上，保证抱桩器10在同一个位置可以对多个打桩点进行打桩，提高工作效率。

为保证升降机构和抱桩机构之间布局的紧凑性以及整体固定的便捷性，参见图5和图6，在一些实施例中，油缸3位于活动安装座42的内部，油缸3的缸体与固定安装座41的顶部连接，油缸3的输出端与活动安装座42的底部连接，从而带动活动安装座42沿固定安装座41的内壁运动，方便对升降机构和抱桩机构进行整体安装和固定。

为调整抱桩机构在前后方向上的倾斜角度，参见图5、图7 至图10，在一些实施例中，抱桩器10还包括支架6和第三驱动机构62，支架6通过沿第一方向设置的第一销轴61与平台5铰接，支架与固定安装座连接，支架6通过沿第一方向设置的第一销轴61与平台5铰接，支架6与固定安装座41连接，通过第一销轴61的设置使得支架6能够围绕第一销轴61转动，从而带动抱桩机构实现前倾或后倾，第三驱动机构62的输出端与支架6 连接，并驱动支架6围绕第一销轴61转动，通过第三驱动机构62的作用，方便实现对抱桩机构整体倾斜角度的调节。其中，第三驱动机构62可采用油缸、气缸、曲柄滑块机构等方式。

为调整抱桩机构在左右方向上的倾斜角度，参见图5、图7 至图10，在一些实施例中，支架6通过沿第二方向设置的第二销轴63与固定安装座41连接，通过第二销轴63即可实现抱桩机构整体在左右方向上的转动，使得抱桩机构实现左倾或右倾。支架6上设有弧形导轨64，弧形导轨64以第二销轴63为弧形的中心点，弧形导轨64上设有滑动部件65，滑动部件65与固定安装座41连接，使得固定安装座41与滑动部件65联动，从而带动抱桩机构运动，参见图7和图8，还包括第四驱动机构66，第四驱动机构66的输出端与滑动部件65连接，并驱动滑动部件 65沿弧形导轨64的方向运动，安装座随着滑动部件65一起沿着弧形导轨64的方向运动，使得抱桩机构在安装座和第二销轴 63的共同作用下沿着左右方向摆动，方便调整抱桩机构在左右方向的倾斜角度，以实现左倾或右倾。第四驱动机构66可采用油缸、气缸、曲柄滑块机构等方式。

其中，沿第二方向设置的第二销轴63与沿第一方向设置的第一销轴61中的第一方向和第二方向并无固定方向，仅是为了表示第一销轴61和第二销轴63在方向设置上的不同，以保证抱桩机构分别能够在左右方向和前后方向上进行角度调整。

参见图1、图4至图7、图9、图10，在一些实施例中，各第一抱臂12和第二抱臂21的内侧上均设有用于接触基础桩13 的内侧滚轮22，基础桩13通过与内侧滚轮22接触，可减少与第一抱臂12的表面和/或第二抱臂21的表面的接触面积，从而减少摩擦力，有利于桩锤8将基础桩13更快速地打入地基中，提高工作效率。

参见图2和图3，在一些实施例中，还包括滚轮座53，多个行走滚轮51安装在滚轮座53上形成滚轮组，滚轮座53通过第三销轴54与平台5连接，增加行走滚轮51对导轨9的适应性，保证载荷能够有效传递到导轨9上，多个滚轮组沿前后方向排布成滚轮列，滚轮列设有多列，使吊桩打桩一体设备能够稳定前进，保证设备的自行走功能。其中，行走滚轮51可由电机55或旋转气缸等驱动部件驱动。

为提高设备的移动效率，参见图1、图11至图15，在一些实施例中，导轨9对应滚轮列设置多列，每列导轨9包括两节导轨节段91，通过循环利用两节导轨节段91，使吊桩打桩一体设备每移动一个工位只需将后方一节导轨节段91往前铺设即可，减少吊机7工作量，提高工作效率。在实际情况中，各导轨节段 91的底部设有底座92，参见图14，相邻两个底座92通过连接部件93可拆卸相连，方便安装和拆卸的同时，保证设备在移动时相邻两个导轨节段91能够连接牢固，以承载起设备整体的重量。

参见图1，在一些实施例中，还包括运梁炮车56和龙门吊57，通过运梁炮车56将基础桩13运送到位后，由龙门吊57与吊机7协作将基础桩13起吊并竖立，保证打桩作业的顺利进行。

吊桩打桩一体设备的具体工作流程为，准备打桩前，参见图 1，可由运梁炮车56将基础桩13运送到位，然后由吊机7与龙门吊57协作将基础桩13起吊并竖立，如图11所示，再由吊机 7将基础桩13吊运到抱桩器10处，由抱桩器10将基础桩13抱紧并调整角度，以完成对基础桩13的定位，如图12所示，吊机 7将放置在平台5上的桩锤8吊至基础桩13的桩顶上，即可进入打桩工序。如图13所示，当一个工位的基础桩13全部打完后，将桩顶上的盖梁58安装完毕，吊机7即可将后方的导轨节段91 吊运到前方，如图14所示。其中，盖梁58是工程建设中必不可少的支撑物，其安装在基础桩13的顶部，并对桩基平台5起到支撑作用，可以理解为基桩平台5施工作业中的工序之一。导轨节段91安装完毕后，设备即可通过自身的驱动部件驱动行走滚轮51，使设备整体前移一个工位，如图15所示。重复上述步骤，吊桩打桩一体设备即可将后续工程中所有的桩打完，完成打桩作业。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种吊桩打桩一体设备，其特征在于：包括

平台，所述平台的周边安装有若干抱桩器，所述平台的底部安装有行走滚轮；

吊机，安装在所述平台上；

桩锤，由所述吊机带动以进行打桩；

导轨，包括多节导轨节段，所述导轨节段能够由所述吊机吊起并沿所述平台的前进方向铺设于所述平台的前方，以循环利用所述导轨节段引导所述平台运动。

2.根据权利要求1所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：所述平台的周边延伸有多个支臂，所述抱桩器安装在各所述支臂上。

3.根据权利要求2所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：所述支臂包括第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂，所述第一支臂和第二支臂位于所述平台的前方，所述第三支臂和第四支臂向所述平台的左右两侧伸出，所述第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂上均设有所述抱桩器，所述第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂上的所述抱桩器在左右方向错开。

4.根据权利要求1所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：所述抱桩器包括抱桩机构和升降机构，所述抱桩机构包括第一抱桩机构和第二抱桩机构，所述第一抱桩机构位于所述第二抱桩机构的上方，所述第一抱桩机构包括第一驱动机构和多个第一抱臂，多个所述第一抱臂限定出第一导向孔，所述第一驱动机构驱动至少一个所述第一抱臂实现开合动作，所述第二抱桩机构包括第二驱动机构和多个第二抱臂，多个所述第二抱臂限定出第二导向孔，所述第二驱动机构能够驱动至少一个所述第二抱臂实现开合动作，所述升降机构带动所述第二抱桩机构沿导向方向靠近或远离所述第一抱桩机构。

5.根据权利要求4所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：所述抱桩器还包括安装座，所述安装座包括固定安装座和活动安装座，所述固定安装座与所述第一抱桩机构连接，所述活动安装座与所述第二抱桩机构连接，所述固定安装座与所述活动安装座套接。

6.根据权利要求5所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：所述抱桩器还包括支架和第三驱动机构，所述支架通过沿第一方向设置的第一销轴与所述平台铰接，所述支架与所述固定安装座连接，所述第三驱动机构的输出端与所述支架连接，并驱动所述支架围绕所述第一销轴转动。

7.根据权利要求6所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：所述支架通过沿第二方向设置的第二销轴与所述固定安装座连接，所述支架上还设有弧形导轨，所述弧形导轨上设有滑动部件，所述滑动部件与所述固定安装座连接，还包括第四驱动机构，所述第四驱动机构的输出端与所述滑动部件连接，并驱动所述滑动部件沿所述弧形导轨的方向运动。

8.根据权利要求1所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：还包括滚轮座，多个所述行走滚轮安装在所述滚轮座上形成滚轮组，所述滚轮座通过第三销轴与所述平台连接，多个所述滚轮组沿前后方向排布成滚轮列，所述滚轮列设有多列。

9.根据权利要求8所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：所述导轨对应所述滚轮列设置多列，每列所述导轨包括两节所述导轨节段，各所述导轨节段的底部设有底座，相邻两个所述底座通过连接部件可拆卸相连。

10.根据权利要求1所述的吊桩打桩一体设备，其特征在于：所述行走滚轮外周面的两侧边缘上均设有与所述导轨节段相配合的轮缘。

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