CN115404864A - 一种多功能夹桩机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能夹桩机构，包括夹桩箱体、多个钳口、多个用于喂桩时导向的喂桩器和多个用于连接压桩机构的压桩铰座，钳口、喂桩器、压桩铰座安装在夹桩箱体上，钳口的一端面通过集成至少两个不同半径的圆弧面实现贴合夹持不同直径的桩体表面，多个喂桩器环形阵列布置，喂桩器可朝着靠近所述环形中心或远离所述环形中心方向地移动。本发明所述夹桩机构采用了多种圆弧面集成的钳口，同一钳口可以夹持一个变断面桩体而不需更换钳口，也可以夹持两种或两种以上不同直径的圆柱桩体，喂桩器可移动，适用不同形状和不同断面尺寸的桩体，夹桩油缸采用倒装结构，能够承受更大的夹桩力和压桩反力，降低了夹桩油缸的漏油概率。

Description

一种多功能夹桩机构

技术领域

本发明属于夹桩技术领域，具体为一种多功能夹桩机构。

背景技术

预制桩的静压施工是利用静压力将预制桩平稳地压入地基的一种新型环保桩基础施工法。预制桩、H型钢桩、钢管桩和其它的异型钢桩普遍采用了静力压桩施工法。液压静力施工具有场地清洁、无噪音、无震动、无污水、无烟尘等优点，适宜在对环境有特殊要求的市区内作业，压桩速度快、效率高。

液压静力压桩机是静压施工的常用设备。目前随着高层建筑对桩基础的要求更高，尤其是软弱地基对桩的抗压和抗拔的要求越来越高，出现了新型的变截面桩和相应的施工工法。静钻根植桩工法是先用钻机钻孔注浆，搅拌后再利用液压静力压桩机将变断面圆桩植入桩孔中，由于该工法的桩为变断面，所以常规的液压静力压桩机的夹桩机构不适应该工法的需求。所述变断面桩是指桩的横截面的面积不是固定不变的。目前常规的液压静力压桩机的夹桩机构的一种夹桩钳口只能适应于一种断面的桩，不能适用于变断面的桩形。另外，目前的喂桩器也不能适用于多种桩形。常规的液压静力压桩机的夹桩油缸的行程较小，也不能适用于变断面的桩形。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种多功能夹桩机构，所述夹桩机构适用性广，尤其适用静钻植桩工法，所述夹桩机构采用了多种圆弧面集成的钳口，同一钳口可以夹持一个变断面桩体而不需更换钳口，也可以夹持两种或两种以上不同直径的圆柱桩体，降低了更换钳口的频率、降低了劳动强度、提高了施工效率，喂桩器可移动，适用不同形状和不同断面尺寸的桩体，喂桩准确、可靠、施工效率高，夹桩油缸采用倒装结构，能够承受更大的夹桩力和压桩反力，降低了夹桩油缸的漏油概率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种多功能夹桩机构，包括：夹桩箱体、多个钳口、多个用于喂桩时导向的喂桩器和多个用于连接压桩机构的压桩铰座，钳口、喂桩器、压桩铰座安装在夹桩箱体上，钳口的一端面通过集成至少两个不同半径的圆弧面实现贴合夹持不同直径的桩体表面，多个喂桩器环形阵列布置，喂桩器可朝着靠近所述环形中心或远离所述环形中心方向地移动。

作为上述技术方案的进一步改进：

钳口的用于夹持桩体的一端面为曲面，所述曲面由至少两个半径不同的弧面光滑连接而成，每个弧面位于一个虚拟的圆柱的圆周表面上，各弧面所在的圆柱的中心线位于所述曲面的同一侧，各弧面所在的圆柱的中心线平行或重合。

多个钳口布置成两组，每组包括多个钳口，每组的多个钳口环形阵列布置，布置成的环形为第一环形，两组钳口所在的两个环形共中心线。

所述夹桩机构还包括多个夹桩油缸，多个夹桩油缸分别连接多个钳口，夹桩油缸连接并驱动钳口直线往复移动，夹桩油缸的活塞杆连接在夹桩箱体上，夹桩油缸的缸体连接钳口。

所述夹桩机构还包括多个摆动机构，多个摆动机构分别对应多个钳口，摆动机构一端面设置为球面、另一端面连接夹桩油缸，钳口底座和摆动机构的球面贴合。

喂桩器包括底座、伸缩杆和限位销轴，底座固定安装在夹桩箱体的顶部，底座上设有多个通孔，伸缩杆上设有至少一个通孔，伸缩杆穿过底座可直线往复移动，伸缩杆沿着底座移动时，伸缩杆上的通孔可依次和底座上的不同通孔对齐连通，当伸缩杆上的通孔和底座上的通孔连通后，将限位销轴穿过底座上的通孔和伸缩杆上的通孔后伸缩杆被锁定在底座上。

多个喂桩器阵列布置成的环形为第二环形，伸缩杆包括杆体、导向件，杆体穿过底座，导向件连接在杆体的更靠近所述第二环形的中心的一端，导向件包括一体连接的直杆和斜杆，直杆和斜杆连接成折杆，直杆和斜杆的夹角为钝角，所述直杆长度方向平行于第二环形的中心线，所述斜杆的一端连接所述直杆的顶部、另一端朝着远离第二环形的中心线的方向悬伸。

所述夹桩机构还包括至少两个压桩球头，压桩球头安装在夹桩箱体的顶部，压桩球头用于和压桩机构连接。

所述夹桩机构还包括多个用于引导所述夹桩机构移动的导向轮。

本发明的有益效果是：所述夹桩机构适用性广，尤其适用静钻植桩工法，所述夹桩机构采用了多种圆弧面集成的钳口，同一钳口可以夹持一个变断面桩体而不需更换钳口，也可以夹持两种或两种以上不同直径的圆柱桩体，降低了更换钳口的频率、降低了劳动强度、提高了施工效率，喂桩器可移动，适用不同形状和不同断面尺寸的桩体，喂桩准确、可靠、施工效率高，夹桩油缸采用倒装结构，能够承受更大的夹桩力和压桩反力，降低了夹桩油缸的漏油概率。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是本发明一个实施例的喂桩器结构示意图。

图3是本发明一个实施例的喂桩器另一视角结构示意图。

图4是本发明一个实施例的钳口的曲面示意图。

图5是本发明一个实施例的钳口的另一视角示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

一种多功能夹桩机构，如图1～5所示，包括夹桩箱体1、多个钳口3、多个喂桩器2、多个摆动机构4、多个夹桩油缸5、多个导向轮6、至少两个压桩铰座7、至少两个压桩球头8。

钳口3安装在夹桩箱体1上，多个钳口3用于夹持待安装的桩体。

本实施例中，多个钳口3布置成两组，每组包括四个钳口3，每组的四个钳口3环形阵列布置，布置成的环形设为第一环形，两组钳口所在的两个环形共中心线。

使用时，每组的四个钳口3接触并夹持桩体的圆周侧面，防止压桩过程中桩体发生偏移。设置两组钳口夹持桩体，两组钳口沿着所述桩体长度方向布置，增加了夹桩面积，增大了夹桩力。

钳口3的用于夹持桩体的一面为曲面，所述曲面由至少两个半径不同的弧面光滑连接而成，每个弧面位于一个虚拟的圆柱的圆周表面上，各弧面所在的圆柱的中心线位于所述曲面的同一侧，即各弧面的凹凸性一致，且各弧面所在的圆柱的中心线平行或重合。

本实施例中，钳口3的用于夹持桩体的曲面由三个弧面光滑连接而成，其中，一个弧面对应的半径为R1，另两个弧面对应的半径为R2，R1≠R2。两个R2对应弧面位于同一个圆柱面上，R1对应弧面所在圆柱的中心线和R2对应弧面所在圆柱的中心线平行。R1对应弧面的两端分别光滑连接两个R2对应弧面。

多个夹桩油缸5分别连接多个钳口3，夹桩油缸5连接并驱动钳口3直线往复移动，使钳口3朝着靠近第一环形的中心或远离第一环形的中心方向移动，以实现多个钳口3对所述桩体的夹持或松开所述桩体。

本实施例中，夹桩油缸5采用大行程油缸。

较佳的，夹桩油缸5的活塞杆连接在夹桩箱体1上，夹桩油缸5的缸体连接钳口3，即夹桩油缸5的活塞杆和夹桩箱体1相对固定，相对夹桩箱体1发生移动的是夹桩油缸5 的缸体，即夹桩油缸5为倒装结构。夹桩油缸5的上述布置形式使夹桩油缸5的缸体和活塞杆在活塞杆轴向方向上的相对移动更平稳，大大降低了活塞杆相对缸体在活塞杆径向方向上的移动概率，降低了夹桩油缸5的漏油概率。同时，夹桩油缸5的上述布置形式能够承受较大的夹桩力和压桩反力。

进一步的，钳口3通过摆动机构4连接夹桩油缸5。多个摆动机构4分别对应多个钳口3。钳口3、摆动机构4和夹桩油缸5依次连接。摆动机构4一端面设置为球面、另一端面连接夹桩油缸5。摆动机构4的设置为球面的一面连接钳口3的底座，具体的，钳口3 底座和摆动机构4的球面贴合，钳口3底座和摆动机构4通过螺栓连接。如此，钳口3底座和摆动机构4能实现柔性自适应摆动，实现钳口3角度的微调，使钳口3能更精准的贴合桩体的圆周侧面。

喂桩器2用于喂桩时导向，喂桩器2安装在夹桩箱体1上。多个喂桩器2环形阵列布置，布置成的环形设为第二环形，喂桩器2可朝着靠近第二环形的中心或远离第二环形中心方向地移动。第二环形和第一环形共中心线。

本实施例中，设有四个喂桩器2。

喂桩器2包括底座21、伸缩杆22和限位销轴23。底座21固定安装在夹桩箱体1的顶部，底座21为套筒结构。伸缩杆22穿过底座21可直线往复移动，移动方向所在直线和第二环形的中心线垂直相交。底座21壁上还设有多个通孔，伸缩杆22上设有至少一个通孔。伸缩杆22沿着底座21移动时，伸缩杆22上的通孔可依次和底座21上的不同通孔对齐连通，当伸缩杆22上的通孔和底座21上的通孔连通后，将限位销轴23穿过底座21上的通孔和伸缩杆22上的通孔后伸缩杆22被锁定在底座21上。

多个伸缩杆22环形阵列布置，形成喇叭形的开口，喂桩时为桩体进行导向，使桩体更顺畅的穿过夹桩箱体1。若无喂桩器2进行导向，则所述桩体在穿过夹桩箱体1时容易对夹桩箱体1产生磕碰和撞击，导致夹桩箱体1和所述桩体发生损伤。

本实施例中，底座21上设有两排通孔，每排通孔的排列方向平行于伸缩杆22的移动方向。

伸缩杆22包括杆体221、导向件222和加强筋223。杆体221穿过底座21，导向件222连接在杆体221的更靠近所述第二环形的中心的一端。导向件222包括一体连接的直杆和斜杆，直杆和斜杆连接成折杆，直杆和斜杆的夹角为钝角。所述直杆长度方向平行于第二环形的中心线，所述斜杆的一端连接所述直杆的顶部、另一端朝着远离第二环形的中心线的方向悬伸。多个喂桩器2的多个伸缩杆22的多个导向件222环形阵列布置，形成喇叭形的开口，以起到喂桩时的导向作用。加强筋223的一端固定连接在杆体221上、另一端连接导向件222的斜杆。

压桩铰座7和压桩球头8安装在夹桩箱体1的顶部，压桩铰座7和压桩球头8用于和压桩机构连接。

导向轮6用于为所述夹桩机构导向，引导导向轮6沿着立柱移动。

待安装的桩体为变断面，即桩体的横截面的面积不是各处相同、一成不变的，而是变化的。本实施例中，所述桩体的外表面为阶梯状，具体的，所述桩体的一段为圆柱体，其半径为R1，另一段也为圆柱体，其半径为R2。

本发明的工作原理和过程为：桩机机身上平行安装有四个垂直于水平面的立柱，压桩机构和压桩铰座7、压桩球头8连接，所述夹桩机构的导向轮6沿着所述立柱滚动。待压入的桩体的一段为圆柱体，其半径为R1，另一段也为圆柱体，其半径为R2。调整多个喂桩器2的伸缩杆22至设定位置后通过限位销轴23锁定在底座21上，使多个伸缩杆22阵列布置成的环形的内径大于所述桩体的最大外径，且多个伸缩杆22阵列布置成的环形的中心线和所述第一环形的中心线重合。

将待压入的桩体穿过夹桩箱体1，桩体进入夹桩箱体1时，通过伸缩杆22进行导向，使桩体顺利穿过夹桩箱体1。桩体穿过夹桩箱体1后，每组的多个钳口3包围所述桩体，多个夹桩油缸5分别驱动多个钳口3直线移动，使多个钳口3的曲面接触桩体外表面，将桩体夹紧，防止桩体在压桩过程中中心线发生偏移。桩体被夹紧后，所述压桩机构对所述桩体施加压力，使所述桩体逐步被压入桩基中。

在钳口3夹持桩体的过程中，钳口3底座和摆动机构4会发生自适应的柔性摆动，使钳口3的曲面更大程度的和所述桩体贴合。

本实施例中，钳口3的曲面接触桩体外表面时，当与钳口3接触处的桩体的半径为R1 时，钳口3曲面的半径为R1的弧面贴合桩体的外表面；当与钳口3接触处的桩体的半径为R2时，钳口3曲面的半径为R2的弧面贴合桩体的外表面。因此，钳口3夹持桩体时，保证了与所述桩体各处的贴合面积。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多功能夹桩机构，其特征在于，包括：夹桩箱体(1)、多个钳口(3)、多个用于喂桩时导向的喂桩器(2)和多个用于连接压桩机构的压桩铰座(7)，钳口(3)、喂桩器(2)、压桩铰座(7)安装在夹桩箱体(1)上，钳口(3)的一端面通过集成至少两个不同半径的圆弧面实现贴合夹持不同直径的桩体表面，多个喂桩器(2)环形阵列布置，喂桩器(2)可朝着靠近所述环形中心或远离所述环形中心方向地移动。

2.根据权利要求1所述的夹桩机构，其特征在于：钳口(3)的用于夹持桩体的一端面为曲面，所述曲面由至少两个半径不同的弧面光滑连接而成，每个弧面位于一个虚拟的圆柱的圆周表面上，各弧面所在的圆柱的中心线位于所述曲面的同一侧，各弧面所在的圆柱的中心线平行或重合。

3.根据权利要求2所述的夹桩机构，其特征在于：多个钳口(3)布置成两组，每组包括多个钳口(3)，每组的多个钳口(3)环形阵列布置，布置成的环形为第一环形，两组钳口所在的两个环形共中心线。

4.根据权利要求1或2所述的夹桩机构，其特征在于：所述夹桩机构还包括多个夹桩油缸(5)，多个夹桩油缸(5)分别连接多个钳口(3)，夹桩油缸(5)连接并驱动钳口(3)直线往复移动，夹桩油缸(5)的活塞杆连接在夹桩箱体(1)上，夹桩油缸(5)的缸体连接钳口(3)。

5.根据权利要求5所述的夹桩机构，其特征在于：所述夹桩机构还包括多个摆动机构(4)，多个摆动机构(4)分别对应多个钳口(3)，摆动机构(4)一端面设置为球面、另一端面连接夹桩油缸(5)，钳口(3)底座和摆动机构(4)的球面贴合。

6.根据权利要求1所述的夹桩机构，其特征在于：喂桩器(2)包括底座(21)、伸缩杆(22)和限位销轴(23)，底座(21)固定安装在夹桩箱体(1)的顶部，底座(21)上设有多个通孔，伸缩杆(22)上设有至少一个通孔，伸缩杆(22)穿过底座(21)可直线往复移动，伸缩杆(22)沿着底座(21)移动时，伸缩杆(22)上的通孔可依次和底座(21)上的不同通孔对齐连通，当伸缩杆(22)上的通孔和底座(21)上的通孔连通后，将限位销轴(23)穿过底座(21)上的通孔和伸缩杆(22)上的通孔后伸缩杆(22)被锁定在底座(21)上。

7.根据权利要求2所述的夹桩机构，其特征在于：多个喂桩器(2)阵列布置成的环形为第二环形，伸缩杆(22)包括杆体(221)、导向件(222)，杆体(221)穿过底座(21)，导向件(222)连接在杆体(221)的更靠近所述第二环形的中心的一端，导向件(222)包括一体连接的直杆和斜杆，直杆和斜杆连接成折杆，直杆和斜杆的夹角为钝角，所述直杆长度方向平行于第二环形的中心线，所述斜杆的一端连接所述直杆的顶部、另一端朝着远离第二环形的中心线的方向悬伸。

8.根据权利要求1所述的夹桩机构，其特征在于：所述夹桩机构还包括至少两个压桩球头(8)，压桩球头(8)安装在夹桩箱体(1)的顶部，压桩球头(8)用于和压桩机构连接。

9.根据权利要求1所述的夹桩机构，其特征在于：所述夹桩机构还包括多个用于引导所述夹桩机构移动的导向轮(6)。

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