CN115142415B - 一种连续压入式静力压桩机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种连续压入式静力压桩机，主要涉及静力压桩机的技术领域，其包括固定设在地面上的支撑平台、设在所述支撑平台上的升降驱动机构、设在支撑平台上的连续吊装机构和多个固定设在混凝土预制桩侧面的压入套环；所述升降驱动机构包括多个固定设在所述支撑平台上的升降气缸、设在多个所述升降气缸顶端的底板、设在底板上的驱动电机、设在所述底板上的外筒体和设在所述外筒体内的内筒体；所述外筒体与所述内筒体转动连接，所述驱动电机与所述内筒体链传动连接，所述内筒体内壁开设有螺纹段，所述内筒体与所述压入套环螺纹配合。本申请具有自动化程度高、静力压桩施工效果好、施工效率高等优点。

Description

一种连续压入式静力压桩机

技术领域

本申请涉及静力压桩机的技术领域，尤其是涉及一种连续压入式静力压桩机。

背景技术

静力压桩，是指利用静压力将预制桩逐节压入土中的预制混凝土桩施工方法。静力压桩施工所采用的混凝土强度等级要求较低，能够显著节约钢筋和混凝土，从而降低工程造价。施工过程无噪音、无振动、无污染，对周围环境的干扰小。静力压桩施工在软土地区、城市中心或建筑物密集处的桩基础工程以及精密工厂的扩建工程中均有广泛应用。

静力压桩施工需要静力压桩机的介入。目前市面上常见的静力压桩机主要分为机械载荷施压和液压两种，两种静力压桩机主要区别在于施压动力源不同，但其基本结构都是在预制混凝土桩顶部施压，使之沉降到土层的指定位置处。在进行多段预制混凝土桩连续压入施工时，其施工动作的连贯性会受到静力压桩机顶部施压结构的干涉影响。较长时间的中断压桩会引发土层固结，使启动阻力增大，致使压桩难以进行。如果超过轴压设计标准压桩，会导致桩体出现倾斜、断裂等质量问题。

针对上述中的相关技术，发明人发现现在亟需一种能够进行连续压桩的静力压桩机以提高静力压桩的施工效率和施工质量。

发明内容

为了提升静力压桩的施工效率、提高静力压桩的施工质量，本申请提供一种连续压入式静力压桩机。

本申请提供的一种连续压入式静力压桩机采用如下的技术方案：

一种连续压入式静力压桩机，包括固定设在地面上的支撑平台、设在所述支撑平台上的升降驱动机构、设在支撑平台上的连续吊装机构和多个固定设在混凝土预制桩侧面的压入套环；所述升降驱动机构包括多个固定设在所述支撑平台上的升降气缸、设在多个所述升降气缸顶端的底板、设在底板上的驱动电机、设在所述底板上的外筒体和设在所述外筒体内的内筒体；所述外筒体与所述内筒体转动连接，所述驱动电机与所述内筒体链传动连接，所述内筒体内壁开设有螺纹段，所述内筒体与所述压入套环螺纹配合。

通过采用上述技术方案，支撑平台对本申请其他部分结构起到了固定支撑和限位的作用，安装在支撑平台上的升降驱动机构能够通过升降到达适合的位置，并对预制混凝土桩产生静压力，安装在支撑平台上的连续吊装机构能够将预制混凝土桩连续吊装至上一个预制混凝土桩的顶部，以提高压桩施工的连续性，缩短压桩间隔，安装在预制混凝土桩上的多个压入套环能够与升降驱动机构配合将升降驱动机构产生的静压力传递至预制混凝土桩上，升降驱动机构中的升降气缸用于调节竖直方向上的高度位置，底板用于提供支撑，安装在底板上的驱动电机用于为内筒体的旋转提供动力，外筒体为内筒体的旋转提供限位和支撑，内筒体的螺纹段能够与压入套环配合，通过旋转挤压压入套环从而实现预制混凝土桩的连续压入，达到了缩短压入间隔，提升静力压桩的施工效率、提高静力压桩的施工质量的发明目的。

可选的，支撑平台包括多个固定设在地面上的支撑脚、设在所述支撑脚顶部的支撑板和多个设在所述支撑脚两侧的配重块。

通过采用上述技术方案，支撑脚用于连接地面提供支撑，支撑板用于对本申请其他部分结构提供支撑，安装在支撑脚两侧的配重块能够增加本申请的稳定性，有利于避免本申请在施工作业时出现歪斜和晃动。

可选的，支撑脚与支撑板之间设有多个加强板；所述加强板与所述支撑脚和所述支撑板所在平面垂直。

通过采用上述技术方案，支撑脚与支撑板之间垂直安装的多个加强板能够增加支撑平台整体的稳定性和机械结构强度，增加支撑平台对载荷的承受能力，提高了本申请的适用范围。

可选的，连续吊装机构包括垂直设在所述支撑平台上的承重架、设在所述承重架上的滑轨、多个滑动连接于所述滑轨内的吊装块。

通过采用上述技术方案，承重架为连续吊装机构的起吊设备的安装提供了支撑，安装在承重架上的滑轨配合与滑轨滑动连接的吊装块能够实现对预制混凝土桩的起吊和转运。

可选的，承重架沿所述支撑平台的对角线方向设置。

通过采用上述技术方案，承重架沿着支撑平台对角线方向设置的结构设计能够增加本申请在施工过程中的稳定性，使预制混凝土桩重力产生的载荷均匀的传递至支撑平台的各处，减少在预制混凝土桩移动过程中产生的晃动，进一步提高了预制混凝土桩对接的准确性和精度，提高了整体的施工质量。

可选的，压入套环包括固定设在混凝土预制桩侧面的内环和套设在所述内环上的外环；所述内环与外环在水平面内转动连接，所述外环的外侧面与所述内筒体螺纹配合。

通过采用上述技术方案，压入套环中的外环能够与内筒体螺纹配合，内筒体旋转能够通过螺纹对外环产生垂直地面向下的压力，外环套设在内环上，能够将内筒体产生的压力传递至内环，再由内环传递至预制混凝土桩，从而实现预制混凝土桩的连续下压，外环与内环在水平面内转动连接的结构设计能够避免外环的转动对预制混凝土桩造成影响。

可选的，内环沿垂直地面的方向向两侧延伸形成延长板；所述延长板开设有多个螺栓孔。

通过采用上述技术方案，延长板结构能够增加内环与预制混凝土桩的接触面积，提高内环与预制混凝土桩连接结构的稳定性。

可选的，延长板两侧设有吊环；所述吊环关于所述内环的轴心对称设置。

通过采用上述技术方案，安装在延长板两侧的吊环能够方便对预制混凝土桩进行起吊。

可选的，外筒体与内筒体之间设有推力轴承；所述推力轴承为圆锥滚轴承。

通过采用上述技术方案，外筒体与内筒体之间的推力轴承能够显著减少外筒体与内筒体之间的接触摩擦力，降低内筒体旋转时遭受的阻力，减少本申请的能耗，提高本申请的使用寿命。

可选的，外筒体与所述底板之间设有连接板；所述连接板位于所述驱动电机的顶部。

通过采用上述技术方案，外筒体与底板之间设置的连接板能够提高外筒体与底板之间的连接结构强度，提高外筒体对内筒体支撑效果的稳定性，同时连接板能够对驱动电机起到保护作用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请中的支撑平台对本申请其他部分结构起到了固定支撑和限位的作用，安装在支撑平台上的升降驱动机构能够通过升降到达适合的位置，并对预制混凝土桩产生静压力，安装在支撑平台上的连续吊装机构能够将预制混凝土桩连续吊装至上一个预制混凝土桩的顶部，以提高压桩施工的连续性，缩短压桩间隔，安装在预制混凝土桩上的多个压入套环能够与升降驱动机构配合将升降驱动机构产生的静压力传递至预制混凝土桩上，升降驱动机构中的升降气缸用于调节竖直方向上的高度位置，底板用于提供支撑，安装在底板上的驱动电机用于为内筒体的旋转提供动力，外筒体为内筒体的旋转提供限位和支撑，内筒体的螺纹段能够与压入套环配合，通过旋转挤压压入套环从而实现预制混凝土桩的连续压入，达到了缩短压入间隔，提升静力压桩的施工效率、提高静力压桩的施工质量的发明目的；

2.本申请中的承重架沿着支撑平台对角线方向设置的结构设计能够增加本申请在施工过程中的稳定性，使预制混凝土桩重力产生的载荷均匀的传递至支撑平台的各处，减少在预制混凝土桩移动过程中产生的晃动，进一步提高了预制混凝土桩对接的准确性和精度，提高了整体的施工质量；

3.本申请中的压入套环中的外环能够与内筒体螺纹配合，内筒体旋转能够通过螺纹对外环产生垂直地面向下的压力，外环套设在内环上，能够将内筒体产生的压力传递至内环，再由内环传递至预制混凝土桩，从而实现预制混凝土桩的连续下压，外环与内环在水平面内转动连接的结构设计能够避免外环的转动对预制混凝土桩造成影响。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种连续压入式静力压桩机的结构示意图。

图2是本申请实施例中升降驱动机构的剖面结构示意图。

图3是本申请实施例中压入套环的剖面结构示意图。

附图标记说明：1、支撑平台；11、支撑脚；12、支撑板；13、配重块；14、加强板；2、升降驱动机构；21、升降气缸；22、底板；23、驱动电机；24、外筒体；25、内筒体；26、推力轴承；27、连接板；3、连续吊装机构；31、承重架；32、滑轨；33、吊装块；4、压入套环；41、内环；42、外环；411、延长板；412、吊环。

具体实施方式

以下结合附图1-附图3对本申请作进一步详细说明。

静力压桩，是指利用静压力将预制桩逐节压入土中的预制混凝土桩施工方法，其在软土地区、城市中心或建筑物密集处的桩基础工程以及精密工厂的扩建工程中均有广泛应用。目前，常见的静力压桩机由于其结构限制，难以对混凝土桩进行连续压入，这会对静力压桩的质量造成影响。为了提升静力压桩的施工效率、提高静力压桩的施工质量，本申请提供一种连续压入式静力压桩机。

本申请实施例公开了一种连续压入式静力压桩机。参照图1，连续压入式静力压桩机包括支撑平台、升降驱动机构、连续吊装机构和压入套环。其中，支撑平台固定安装在地面上，升降驱动机构和连续吊装机构均固定安装在支撑平台的上表面，连续吊装机构位于升降驱动机构的上方，压入套环固定安装在预制混凝土桩的表面。

参照图1，支撑平台1包括支撑脚11、支撑板12、配重块13和加强板14。其中，支撑脚11可以是通过多个地脚螺栓固定安装在地面上的金属支撑腿。支撑脚11靠近地面的一端通过螺栓连接的方式对称设置有多组配重块13，配重块13可以是开设有螺栓孔的矩形实心金属块，支撑脚11远离地面的一端通过焊接的方式设置有支撑板12，支撑板12可以是一块中心位置开设有圆形通孔的矩形实心金属板，支撑板12沿着平行于底面的方向设置。支撑板12与支撑脚11之间通过焊接的方式设置有多个加强板14。加强板14可以是一块矩形实心金属板，加强板14与支撑板12和支撑脚11均垂直。

参照图1和图2，升降驱动机构2包括升降气缸21、底板22、驱动电机23、外筒体24、内筒体25、推力轴承26和连接板27。其中，升降气缸21的一端通过焊接的方式固定安装在支撑板12的上表面，升降气缸21的数量设置为四个。升降气缸21的伸缩端均与底板22通过焊接的方式固定连接，底板22可以是一块中心位置开设有圆形通孔的实心矩形金属板。驱动电机23通过螺栓连接的方式固定安装在底板22上表面的一侧。驱动电机23的动力输出轴与内筒体25通过链传动连接的方式相连。外筒体24通过焊接的方式固定安装在底板22的上表面。外筒体24可以是一个两端开设有圆孔的空心金属筒体，外筒体24的内部穿设有内筒体25，内筒体25可以是一个两端开口的空心圆柱金属筒体，内筒体25的内壁设置有螺纹段，内筒体25与外筒体24之间转动连接，内筒体25与外筒体24的接触位置安装有推力轴承26，推力轴承26为圆锥滚子轴承。外筒体24的侧壁通过焊接的方式设置有连接板27，连接板27可以是一个几何中心与外筒体24轴心重合的实心矩形金属板，连接板27覆盖在驱动电机23的上方，且与底板22的上表面垂直连接。

参照图1，连续吊装机构3包括承重架31、滑轨32和吊装块33。其中，承重架31可以是通过焊接固定安装在支撑板12上表面的金属支架。承重架31的主体可以由空心矩形钢管焊接组成。承重架31顶部沿着支撑板12的对角线方向分布。承重架31与支撑板12的上表面垂直连接。滑轨32通过螺栓连接的方式安装在承重架31的顶部，滑轨32沿水平方向设置，滑轨32向支撑板12的投影位于支撑板12的中线位置。滑轨32上通过滑动连接的方式安装有吊装块33，吊装块33可以沿着滑轨32的长度方向移动。吊装块33上安装有钢缆卷扬机等用于起吊预制混凝土桩的设备。

参照图1和图3，压入套环4包括内环41和外环42。其中，内环41通过多个螺栓固定安装在预制混凝土桩上，内环41的外侧面向外凸起，内环41的上下两侧通过焊接的方式设置有延长板411，延长板411与预制混凝土桩通过螺栓固定连接，延长板411的两侧通过焊接的方式对称安装有吊环412。外环42套设在内环41的外侧，且外环42与内环41转动连接。外环42的外侧壁设置有螺纹，外环42与内套筒的内壁螺纹配合。

本申请实施例的一种连续压入式静力压桩机的实施原理为：施工人员首先将压入套环4固定安装在预制混凝土桩上，安装间隔需根据内套筒的高度进行确认，通过吊环412将预制混凝土桩吊装并固定在吊装块33上。控制吊装块33将预制混凝土桩吊装到内筒体25的上方，控制升降气缸21将内筒体25升起，直至预制混凝土桩上的压入套环4与内筒体25螺纹段接触。为驱动电机23接通电源，控制内筒体25转动使内筒体25与压入套环4互相啮合并下压，即可实现本申请的静力压桩施工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种连续压入式静力压桩机，其特征在于：包括固定设在地面上的支撑平台（1）、设在所述支撑平台（1）上的升降驱动机构（2）、设在支撑平台（1）上的连续吊装机构（3）和多个固定设在混凝土预制桩侧面的压入套环（4）；所述升降驱动机构（2）包括多个固定设在所述支撑平台（1）上的升降气缸（21）、设在多个所述升降气缸（21）顶端的底板（22）、设在底板（22）上的驱动电机（23）、设在所述底板（22）上的外筒体（24）和设在所述外筒体（24）内的内筒体（25）；所述外筒体（24）与所述内筒体（25）转动连接，所述驱动电机（23）与所述内筒体（25）链传动连接，所述内筒体（25）内壁开设有螺纹段，所述内筒体（25）与所述压入套环（4）螺纹配合；所述连续吊装机构（3）包括垂直设在所述支撑平台（1）上的承重架（31）、设在所述承重架（31）上的滑轨（32）、多个滑动连接于所述滑轨（32）内的吊装块（33）；所述压入套环（4）包括固定设在混凝土预制桩侧面的内环（41）和套设在所述内环（41）上的外环（42）；所述内环（41）与外环（42）在水平面内转动连接，所述外环（42）的外侧面与所述内筒体（25）螺纹配合。

2.根据权利要求1所述的一种连续压入式静力压桩机，其特征在于：所述支撑平台（1）包括多个固定设在地面上的支撑脚（11）、设在所述支撑脚（11）顶部的支撑板（12）和多个设在所述支撑脚（11）两侧的配重块（13）。

3.根据权利要求2所述的一种连续压入式静力压桩机，其特征在于：所述支撑脚（11）与支撑板（12）之间设有多个加强板（14）；所述加强板（14）与所述支撑脚（11）和所述支撑板（12）所在平面垂直。

4.根据权利要求1所述的一种连续压入式静力压桩机，其特征在于：所述承重架（31）沿所述支撑平台（1）的对角线方向设置。

5.根据权利要求1所述的一种连续压入式静力压桩机，其特征在于：所述内环（41）沿垂直地面的方向向两侧延伸形成延长板（411）；所述延长板（411）开设有多个螺栓孔。

6.根据权利要求5所述的一种连续压入式静力压桩机，其特征在于：所述延长板（411）两侧设有吊环（412）；所述吊环（412）关于所述内环（41）的中心对称设置。

7.根据权利要求1所述的一种连续压入式静力压桩机，其特征在于：所述外筒体（24）与内筒体（25）之间设有推力轴承（26）；所述推力轴承（26）为圆锥滚轴承。

8.根据权利要求1所述的一种连续压入式静力压桩机，其特征在于：所述外筒体（24）与所述底板（22）之间设有连接板（27）；所述连接板（27）位于所述驱动电机（23）的顶部。