CN114197469A - 一种水中施工打桩设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于施工领域，提供了一种水中施工打桩设备，包括底座以及安装在所述底座上的固定板，所述固定板上固定有与所述底座平行设置的横板；卡板，所述卡板呈对称设置且与用于驱动所述卡板运动的卡合机构连接，所述卡合机构活动设置在所述底座上；导向组件，所述导向组件活动设置在所述底座上且与所述卡合机构连接；转动杆，所述转动杆与所述卡合机构连接且转动安装在升降机构上，所述升降机构活动安装在所述固定板上，所述转动杆上还固定安装有固定有凸起的活动板，所述升降机构上还固定有一号气缸，所述一号气缸上固定有开设有与所述凸起适配的槽的限位杆；冲压机构，所述冲压机构活动安装在所述横板和所述固定板上且与所述卡合机构适配。

Description

一种水中施工打桩设备

技术领域

本发明属于施工领域，尤其涉及一种水中施工打桩设备。

背景技术

打桩，指把桩打进地里或指定位置内，以使建筑物基础坚固，因为地面建筑物如果要建在地面上，地面要承受很大的压力，就必须保证地面有足够的抵抗压力的强度，这个往往很难做到，所以就必须对承受建筑物的地面进行加固或者改善地面的承受方式，所以就想到在地基上打桩，让建筑物的大部分重量通过桩传到地面以下很深的位置，因为这个位置的地基比地面承受能力大得多。

传统的打桩机由桩锤、桩架及附属设备等组成，桩锤依附在桩架前部两根平行的竖直导杆(俗称龙门)之间，用提升吊钩吊升，桩架为一钢结构塔架，在其后部设有卷扬机，用以起吊桩和桩锤，桩架前面有两根导杆组成的导向架，用以控制打桩方向，使桩按照设计方位准确地贯入地层。

而在一些特定的建筑设施中，需要在水中进行打桩，现有的水中施工打桩设备，在打桩的过程中稳定较差，整个装置会出现晃动现象，因此需要工作人员用手扶持桩体，这种方式精度较差，且可能会导致人员受伤，因此提出一种水中施工打桩设备。

发明内容

本发明提供一种水中施工打桩设备，旨在解决传统的打桩需要人工手扶桩体的问题。

本发明是这样实现的，一种水中施工打桩设备,包括：

底座以及固定安装在所述底座上的固定板，所述固定板上固定有与所述底座平行设置的横板，所述固定板上开设有通孔；

卡板，所述卡板呈对称设置且与用于驱动所述卡板运动的卡合机构连接，所述卡合机构活动设置在所述底座上；

导向组件，所述导向组件活动设置在所述底座上且与所述卡合机构连接；

转动杆，所述转动杆与所述卡合机构连接且转动安装在升降机构上，所述升降机构活动安装在所述固定板上，所述转动杆上还固定安装有固定有凸起的活动板，所述升降机构上还固定有一号气缸，所述一号气缸上固定有开设有与所述凸起适配的槽的限位杆；

冲压机构，所述冲压机构活动安装在所述横板和所述固定板上且与所述卡合机构适配。

更进一步地，所述卡合机构包括固定安装在所述转动杆上且呈中空设置的限位桶和开设在所述限位桶上且呈对称设置的通槽以及固定安装在所述限位桶上且与所述通槽适配的二号气缸，所述限位桶内还活动安装有与所述卡板连接的调节组件，所述调节组件与所述二号气缸和所述导向组件连接。

更进一步地，所述调节组件包括固定安装在所述限位桶内且呈对称设置的导向杆和活动安装在所述导向杆上且与所述导向组件连接的套筒以及一端固定安装在所述套筒上另一端固定安装在所述二号气缸上的固定杆，所述限位桶内还活动安装有与所述卡板连接的从动结构，所述从动结构与所述套筒连接。

更进一步地，所述从动结构包括一端铰接在所述限位桶内另一端铰接在所述卡板上的一号铰接杆和二号铰接杆以及一端铰接在所述套筒上另一端铰接在所述一号铰接杆上的二号连杆。

更进一步地，所述导向组件包括铰接在所述限位桶内的活动杆和转动安装在所述活动杆上且呈对称设置的导向轮以及一端铰接在所述套筒上另一端铰接在所述活动杆上的一号连杆。

更进一步地，所述升降机构包括转动安装在所述底座上的丝杆和活动安装在所述丝杆上且与所述丝杆螺纹配合的螺纹套筒以及固定安装在所述固定板上且呈对称设置的导轨，所述螺纹套筒上还活动安装有与所述导轨连接的承接组件，所述承接组件上转动安装有所述转动杆。

更进一步地，所述承接组件包括固定安装在所述螺纹套筒上且呈对称设置的支撑板和转动安装在所述支撑板上且与所述导轨适配的转轮以及固定安装在所述支撑板上且转动安装有所述转动杆的承接板，所述承接板上固定有所述一号气缸。

更进一步地，所述冲压机构包括固定安装在所述底座上的电机和转动安装在所述固定板上的收卷辊以及设置于所述收卷辊与所述电机输出轴之间的皮带，所述横板上还活动安装有与所述收卷辊连接的打桩组件，所述打桩组件与所述限位桶适配。

更进一步地，所述打桩组件包括转动安装在所述横板上的滑轮和固定安装在所述收卷辊上且贯穿所述通孔的钢丝绳以及固定安装在所述钢丝绳上且与所述限位桶适配的重锤，所述钢丝绳与所述滑轮连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于在水中施工时，通常需要在水底进行打桩，传统的打桩过程中，需要人力将桩体扶持住，在进行打桩，这种方式可能会导致打桩偏移，也可能会导致人员受伤，所以需要一种新型打桩设备，本申请在使用时，初始状态下，卡合机构处于竖直方向，当需要夹持桩体时，此时一号气缸运动，并带动限位杆运动，在槽和凸起的作用下，驱动活动板转动，从而带动转动杆转动，并使卡合机构转动90度角，使得卡合机构处于与地面平行位置，升降机构运动，并通过转动杆驱动卡合机构运动至所需位置，从而使桩体可轻松输送至卡合机构内，并在卡合机构的作用下，将桩体固定，此时一号气缸回到初始位置，并带动卡合机构再次处于初始位置，同时升降机构运动至靠近地面的最大行程处，此时卡合机构运动，并与桩体分离，同时卡合机构驱动导向组件运动，使得导向组件与桩体贴合，在这一过程中，桩体在重力的作用下，进入水底，当导向组件与桩体贴合时，此时冲压机构运动，并作用在桩体上，使得桩体进入水底内，从而进行打桩。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的又一角度的结构示意图。

图3是本发明提供的转动杆、一号气缸、限位杆、活动板、部分卡合机构的连接关系示意图。

图4是本发明提供的部分剖面结构示意图。

图5是本发明提供的部分爆炸结构示意图。

附图标记：

1-底座、2-固定板、3-横板、4-电机、5-皮带、6-收卷辊、7-滑轮、8-钢丝绳、9-重锤、10-丝杆、11-螺纹套筒、12-支撑板、13-转轮、14-导轨、15-承接板、16-转动杆、17-活动板、18-一号气缸、19-限位杆、20-限位桶、21-二号气缸、22-通槽、23-导向杆、24-套筒、25-一号连杆、26-活动杆、27-导向轮、28-二号连杆、29-一号铰接杆、30-二号铰接杆、31-卡板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

本发明提供一种水中施工打桩设备，以解决传统的打桩需要人工手扶桩体的问题。

参见图1至图5，本发明实施例提供的一种水中施工打桩设备，包括：

底座1以及固定安装在所述底座1上的固定板2，所述固定板2上固定有与所述底座1平行设置的横板3，所述固定板2上开设有通孔，固定板2和横板3可通过螺栓的方式固定，也可通过焊接的方式固定，本申请不做限定。

卡板31，所述卡板31呈对称设置且与用于驱动所述卡板31运动的卡合机构连接，所述卡合机构活动设置在所述底座1上，所述卡合机构包括固定安装在所述转动杆16上且呈中空设置的限位桶20和开设在所述限位桶20上且呈对称设置的通槽22以及固定安装在所述限位桶20上且与所述通槽22适配的二号气缸21，所述限位桶20内还活动安装有与所述卡板31连接的调节组件，所述调节组件与所述二号气缸21和所述导向组件连接。

进一步来说，所述调节组件包括固定安装在所述限位桶20内且呈对称设置的导向杆23和活动安装在所述导向杆23上且与所述导向组件连接的套筒24以及一端固定安装在所述套筒24上另一端固定安装在所述二号气缸21上的固定杆，所述限位桶20内还活动安装有与所述卡板31连接的从动结构，所述从动结构与所述套筒24连接，其中，所述从动结构包括一端铰接在所述限位桶20内另一端铰接在所述卡板31上的一号铰接杆29和二号铰接杆30以及一端铰接在所述套筒24上另一端铰接在所述一号铰接杆29上的二号连杆28。

请参阅图4-5，需要说明的是，限位桶20内部的直径大于桩体，当转动杆16转动时，带动限位桶20转动至与地面平行位置，并将所需桩体置于限位桶20内，此时二号气缸21运动，并驱动套筒24朝向一号铰接杆29方向运动，从而带动二号连杆28运动，并在二号连杆28的作用下，驱动一号铰接杆29和二号铰接杆30围绕着铰接点转动，一号铰接杆29和二号铰接杆30为平行设置且长度相等，根据平行四边形定律，卡板31将会围绕着一号铰接杆29和二号铰接杆30转动，但自身不会发生偏移，当两组卡板31与桩体贴合时，将会将桩体固定在卡板31之间，且由于卡板31上固定有弧形凸起，从而增大了摩擦力，使得桩体不会脱离卡板31，同时，套筒24运动时，还会驱动导向组件运动。

导向组件，所述导向组件活动设置在所述底座1上且与所述卡合机构连接，所述导向组件包括铰接在所述限位桶20内的活动杆26和转动安装在所述活动杆26上且呈对称设置的导向轮27以及一端铰接在所述套筒24上另一端铰接在所述活动杆26上的一号连杆25。

请参阅图4-5，需要说明的是，当需要卡板31固定桩体时，此时套筒24朝向远离活动杆26的方向运动，并通过一号连杆25驱动活动杆26朝向贴合限位桶20内壁的方向运动，从而驱动导向轮27运动，使得导向轮27处于与桩体分离状态，当限位桶20再次转动至与固定板2平行位置时，此时需要松开桩体，二号气缸21反向运动，并通过套筒24驱动一号连杆25运动，从而带动活动杆26转动，并驱动导向轮27朝向桩体方向转动，当导向轮27与桩体贴合时，此时卡板31也已与桩体分离，在导向轮27的作用下，使得桩体处于竖直状态。

转动杆16，所述转动杆16与所述卡合机构连接且转动安装在升降机构上，所述升降机构活动安装在所述固定板2上，所述转动杆16上还固定安装有固定有凸起的活动板17，所述升降机构上还固定有一号气缸18，所述一号气缸18上固定有开设有与所述凸起适配的槽的限位杆19；

再进一步来说，所述升降机构包括转动安装在所述底座1上的丝杆10和活动安装在所述丝杆10上且与所述丝杆10螺纹配合的螺纹套筒11以及固定安装在所述固定板2上且呈对称设置的导轨14，所述螺纹套筒11上还活动安装有与所述导轨14连接的承接组件，所述承接组件上转动安装有所述转动杆16，其中，所述承接组件包括固定安装在所述螺纹套筒11上且呈对称设置的支撑板12和转动安装在所述支撑板12上且与所述导轨14适配的转轮13以及固定安装在所述支撑板12上且转动安装有所述转动杆16的承接板15，所述承接板15上固定有所述一号气缸18。

请参阅图2-3，优选的，当需要转动限位桶20时，此时一号气缸18运动，并带动限位杆19运动，在限位杆19开设的槽和凸起的作用下，驱动活动板17转动，并带动转动杆16转动，从而驱动限位桶20转动，当需要调节限位桶20高度时，此时丝杆10转动，并带动螺纹套筒11运动，从而驱动转轮13在导轨14上转动，在转轮13和导轨14的作用下，驱动螺纹套筒11沿着丝杆10的长度方向运动，从而带动承接板15运动，并通过转动杆16驱动限位桶20在竖直方向上运动，其中，丝杆10可通过安装在固定板2上的伺服电机(图中未示出)驱动。

冲压机构，所述冲压机构活动安装在所述横板3和所述固定板2上且与所述卡合机构适配，所述冲压机构包括固定安装在所述底座1上的电机4和转动安装在所述固定板2上的收卷辊6以及一端与所述收卷辊6连接另一端与所述电机4输出轴连接的皮带5，所述横板3上还活动安装有与所述收卷辊6连接的打桩组件连接，所述打桩组件与所述限位桶20适配，其中，所述打桩组件包括转动安装在所述横板3上的滑轮7和固定安装在所述收卷辊6上且贯穿所述通孔的钢丝绳8以及固定安装在所述钢丝绳8上且与所述限位桶20适配的重锤9，所述钢丝绳8与所述滑轮7连接。

请参阅图1，最后来说，当电机4转动时，带动皮带5运动，从而驱动收卷辊6转动，并对钢丝绳8进行收卷，使得重锤9朝向横板3方向运动，当需要打桩时，此时电机4停止工作，在重锤9重力的作用下，使得重锤9朝向限位桶20内运动，并作用在桩体上，当作用完成后，此时电机4继续转动，使得重锤9再次朝向横板3方向运动，重复上述步骤，从而持续作用在桩体上，其中，滑轮7的作用是使重锤9位于限位桶20正上方。

以本申请记载的所有特征结合的实施例为例在使用时，当需要夹持桩体时，此时一号气缸18运动，并带动限位杆19运动，在限位杆19开设的槽和凸起的作用下，驱动活动板17转动，并带动转动杆16转动，从而驱动限位桶20转动至与地面平行位置，同时，丝杆10转动，并带动螺纹套筒11运动，从而驱动转轮13在导轨14上转动，在转轮13和导轨14的作用下，驱动螺纹套筒11沿着丝杆10的长度方向运动，从而带动承接板15运动，并通过转动杆16驱动限位桶20在竖直方向上运动，使得限位桶20处于与桩体适配高度，此时桩体可轻松进入限位桶20内，二号气缸21运动，并驱动套筒24朝向一号铰接杆29方向运动，从而带动二号连杆28运动，并在二号连杆28的作用下，驱动一号铰接杆29和二号铰接杆30围绕着铰接点转动，并带动卡板31运动，当两组卡板31与桩体贴合时，将会将桩体固定在卡板31之间，此时，再次将限位桶20转动至初始位置，二号气缸21反向运动，并通过套筒24驱动一号连杆25运动，从而带动活动杆26转动，并驱动导向轮27朝向桩体方向转动，当导向轮27与桩体贴合时，此时卡板31也已与桩体分离，在导向轮27的作用下，使得桩体处于竖直状态，桩体在重力的作用下，将会运动至水底，此时，电机4转动时，带动皮带5运动，从而驱动收卷辊6转动，并对钢丝绳8进行收卷，使得重锤9朝向横板3方向运动，当需要打桩时，此时电机4停止工作，在重锤9重力的作用下，使得重锤9朝向限位桶20内运动，并作用在桩体上，当作用完成后，此时电机4继续转动，使得重锤9再次朝向横板3方向运动，重复上述步骤，从而持续作用在桩体上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水中施工打桩设备,其特征在于，包括：

底座(1)以及固定安装在所述底座(1)上的固定板(2)，所述固定板(2)上固定有与所述底座(1)平行设置的横板(3)，所述固定板(2)上开设有通孔；

卡板(31)，所述卡板(31)呈对称设置且与用于驱动所述卡板(31)运动的卡合机构连接，所述卡合机构活动设置在所述底座(1)上；

导向组件，所述导向组件活动设置在所述底座(1)上且与所述卡合机构连接；

转动杆(16)，所述转动杆(16)与所述卡合机构连接且转动安装在升降机构上，所述升降机构活动安装在所述固定板(2)上，所述转动杆(16)上还固定安装有固定有凸起的活动板(17)，所述升降机构上还固定有一号气缸(18)，所述一号气缸(18)上固定有开设有与所述凸起适配的槽的限位杆(19)；

冲压机构，所述冲压机构活动安装在所述横板(3)和所述固定板(2)上且与所述卡合机构适配。

2.如权利要求1所述的水中施工打桩设备，其特征在于，所述卡合机构包括固定安装在所述转动杆(16)上且呈中空设置的限位桶(20)和开设在所述限位桶(20)上且呈对称设置的通槽(22)以及固定安装在所述限位桶(20)上且与所述通槽(22)适配的二号气缸(21)，所述限位桶(20)内还活动安装有与所述卡板(31)连接的调节组件，所述调节组件与所述二号气缸(21)和所述导向组件连接。

3.如权利要求2所述的水中施工打桩设备，其特征在于，所述调节组件包括固定安装在所述限位桶(20)内且呈对称设置的导向杆(23)和活动安装在所述导向杆(23)上且与所述导向组件连接的套筒(24)以及一端固定安装在所述套筒(24)上另一端固定安装在所述二号气缸(21)上的固定杆，所述限位桶(20)内还活动安装有与所述卡板(31)连接的从动结构，所述从动结构与所述套筒(24)连接。

4.如权利要求3所述的水中施工打桩设备，其特征在于，所述从动结构包括一端铰接在所述限位桶(20)内另一端铰接在所述卡板(31)上的一号铰接杆(29)和二号铰接杆(30)以及一端铰接在所述套筒(24)上另一端铰接在所述一号铰接杆(29)上的二号连杆(28)。

5.如权利要求3所述的水中施工打桩设备，其特征在于，所述导向组件包括铰接在所述限位桶(20)内的活动杆(26)和转动安装在所述活动杆(26)上且呈对称设置的导向轮(27)以及一端铰接在所述套筒(24)上另一端铰接在所述活动杆(26)上的一号连杆(25)。

6.如权利要求1所述的水中施工打桩设备，其特征在于，所述升降机构包括转动安装在所述底座(1)上的丝杆(10)和活动安装在所述丝杆(10)上且与所述丝杆(10)螺纹配合的螺纹套筒(11)以及固定安装在所述固定板(2)上且呈对称设置的导轨(14)，所述螺纹套筒(11)上还活动安装有与所述导轨(14)连接的承接组件，所述承接组件上转动安装有所述转动杆(16)。

7.如权利要求6所述的水中施工打桩设备，其特征在于，所述承接组件包括固定安装在所述螺纹套筒(11)上且呈对称设置的支撑板(12)和转动安装在所述支撑板(12)上且与所述导轨(14)适配的转轮(13)以及固定安装在所述支撑板(12)上且转动安装有所述转动杆(16)的承接板(15)，所述承接板(15)上固定有所述一号气缸(18)。

8.如权利要求2所述的水中施工打桩设备，其特征在于，所述冲压机构包括固定安装在所述底座(1)上的电机(4)和转动安装在所述固定板(2)上的收卷辊(6)以及设置于所述收卷辊(6)与所述电机(4)输出轴之间的皮带(5)，所述横板(3)上还活动安装有与所述收卷辊(6)连接的打桩组件，所述打桩组件与所述限位桶(20)适配。

9.如权利要求8所述的水中施工打桩设备，其特征在于，所述打桩组件包括转动安装在所述横板(3)上的滑轮(7)和固定安装在所述收卷辊(6)上且贯穿所述通孔的钢丝绳(8)以及固定安装在所述钢丝绳(8)上且与所述限位桶(20)适配的重锤(9)，所述钢丝绳(8)与所述滑轮(7)连接。

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