CN116927655A - 一种便捷式桩基础施工设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于桩机技术领域，具体公开了一种便捷式桩基础施工设备，包括行走系统，所述行走系统上方设基座平台，所述基座平台设桩架组件，包括由下至上依次设有第一桩架、第二桩架、第三桩架；其中，第一桩架固接在基座平台上，第二桩架转动连接在第一桩架顶部，第三桩架伸缩滑动连接在第二桩架上；桩杆组件悬吊于桩架组件上，并通过卷扬机进行收放；桩杆组件底端可拆卸连接钻杆组件，包括钻杆本体、绕所述本体螺旋布置的螺旋叶片、以及位于所述本体端部的钻头；以及用于驱动所杆组件旋转并线性运动的压桩驱动机组。本发明采用可拼接的桩杆和可折叠升降的桩架，相较于高矗的轨道支架和大尺寸的钻杆，更加便捷，方便运输，能够提高施工效率。

Description

一种便捷式桩基础施工设备

技术领域

本发明属于桩机技术领域，尤其涉及一种便捷式桩基础施工设备。

背景技术

目前在工程建设中，桩基础施工普遍使用的桩机都是大型桩机，整机质量一般在20吨以上，总功率达100kw左右，使用非常不便，并且现有技术的桩机外形尺寸大，运输移动不便。

专利公开号CN106193035B的文献提出了一种压边桩机，该压边桩机包括机身，机身的前端设有压边桩机构；机身后端的上方设有吊机；机身下方的中部设有用于驱动机身回转的回转机构；机身前端的下方设有前支腿机构，前支腿机构的底端设有第一行走小车；机身后端的下方设有后支腿机构，后支腿机构的底端设有第二行走小车。该专利技术能够实现桩机的整体运输，不需要使用吊机等辅助设备，然而，该桩机仍然没有解决整体运输移动困难的问题，由于其结构较大，在运输中需要多个行走小车，移动缓慢，对场地的适应能力较差，仍然具有较高的转场成本。

本发明拟提出一种便捷式桩基础施工设备，以解决或部分解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种便捷式桩基础施工设备，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明提供了一种便捷式桩基础施工设备，包括：

行走系统，所述行走系统上方设基座平台；

桩架组件，所述桩架组件由下至上依次设有第一桩架、第二桩架、第三桩架；其中，第一桩架固接在所述基座平台上，所述第二桩架转动连接在所述第一桩架顶部，所述第三桩架伸缩滑动连接在所述第二桩架上；

桩杆组件，所述桩杆组件悬吊于所述桩架组件上，并通过卷扬机进行收放，多个所述桩杆组件首尾可拆卸连接；

钻杆组件，可拆卸连接在所述桩杆组件底端，包括钻杆本体、绕所述钻杆本体螺旋布置的螺旋叶片、以及位于所述钻杆本体端部的钻头；

压桩驱动机组，用于驱动所述桩杆组件旋转并线性运动。

优选地，所述桩杆组件包括桩杆本体、分别设置在桩杆本体两端的第一连接端和第二连接端，所述桩杆本体为多边形棱体，两所述桩杆组件的第一连接端和第二连接端可拆卸连接。

优选地，所述第一连接端端部向外延伸有第一连接体，所述第一连接体为直径小于所述第一连接端的圆柱凸台，所述第一连接体中部开正六边形的插接孔；对应地，所述第二连接端端部中心向外延伸有六边形棱柱的插接杆，所述插接杆与所述插接孔配合插接。

优选地，所述插接孔沿其径向开有第一销孔，所述插接杆沿其径向开有与所述第一销孔位置对应的第二销孔，所述第一销孔和所述第二销孔内可拆卸插有销柱。

优选地，所述第二连接端外套设有第二连接体，所述第二连接体为套管结构，其内径小于所述第一连接端的外径，所述第二连接体可沿所述第二连接端径向滑动，并沿周向自由转动，所述第二连接体与所述第一连接端可拆卸卡接。

优选地，所述第一桩架上方固定有压桩驱动台，所述压桩驱动台上固设有桩杆驱动机构、所述桩杆驱动机构与所述压桩驱动机组相接。

优选地，所述第一桩架、第二桩架、第三桩架的长度为4～8m。

优选地，所述行走系统与所述设基座平台之间设有旋转系统，所述旋转系统用于驱动所述设基座平台进行绕垂直轴的旋转运动。

优选地，所述基座平台上方还固接有用于支撑放倒后的所述第二桩架的桩架支撑梁。

优选地，所述基座平台底部的四个边角位置均设有可伸缩的支撑腿。

相较于现有技术，本发明的便捷式桩基础施工设备具有以下的技术效果：

行走系统采用了常规的运输工具，能够快速移动，实现快速转场；

在行走系统上直接设置基座平台，桩架组件可收缩折叠放置在基座平台上，实现设备的轻量化，便捷性得到大大提升；

桩架组件采用折叠加升降的结构组合，并配合旋转系统和卷扬机，能够适应不同深度的打桩需求，并替代了高矗的轨道支架；

桩杆组件和钻杆组件采用可加长拼接的模块化桩杆和钻杆结构，对于不同深度钻孔的要求都能很好的满足，同时方便拆卸，对于运输和转场来说能大大节省时间和成本。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的便捷式桩基础施工设备的一种结构示意图；

图2为本发明提供的便捷式桩基础施工设备的另一种结构示意图；

图3为本发明中桩杆组件一端的结构示意图；

图4为图3中A处的放大视图；

图5为本发明中桩杆组件另一端的结构示意图；

图6为本发明中两桩杆组件连接位置的剖视图；

图7为本发明中第一钻杆的结构示意图；

图8为本发明中第二钻杆的结构示意图；

图9为本发明的便捷式桩基础施工设备非工作状态时的参考图；

图10为本发明的便捷式桩基础施工设备工作状态时的参考图。

图中：

1、行走系统；2、旋转系统；3、基座平台；4、卷扬机；5、桩架组件；6、压桩驱动台；7、压桩帽；8、桩杆组件；9、钻杆组件；9a、第一钻杆；9b、第二钻杆；10、桩锤组件；11、压桩驱动机组；12、桩架驱动机组；13、桩架支撑梁；14、支撑腿；15、铰接底座；501、第一桩架；502、第二桩架；503、第三桩架；504、桩顶架；801、桩杆本体；802、第一连接端；803、第一连接体；804、插接孔；805、第一销孔；806、第二连接端；807、第二连接体；808、插接杆；809、第二销孔；810、销柱；80201、卡接筋；80601、边缘凸起；80701、卡接凸缘；901、钻杆本体；902、螺旋叶片；903、钻头；904、钻尾连接杆；905、第三销孔；906、钻头插接孔；907、第四销孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

下面结合图1～图10描述本发明的便捷式桩基础施工设备。

参考图1，图1示出了本发明提供的便捷式桩基础施工设备的一种结构示意图，包括基座平台3、位于基座平台3底部的行走系统1、安装在行走系统1和基座平台3之间的旋转系统2、设置在基座平台3上的卷扬机4和桩架组件5，行走系统1包括车架、驾驶室、安装在车架底部的车轮、以及驱动车轮转动的发动机，其中，发动机还可以作为桩架组件5和卷扬机4的动力源，也可以单独设置其他动力源。其中，桩架组件5为可折叠可伸缩式支架结构，方便设备转场，同时能够提供足够打桩深度的支架支撑。桩架组件5用于支撑悬吊系统，悬吊系统包括收卷在卷扬机4上的吊索，吊索绕过桩架组件5上端，悬挂有压桩帽7，压桩帽7底部安装桩杆组件8，桩杆组件8穿过压桩驱动台6，并通过设置在压桩驱动台6上的压桩驱动机组11驱动旋转，桩杆组件8底部可拆卸的安装钻杆组件9或者桩锤组件10。

具体地，桩架组件5包括由下方依次向上连接的第一桩架501、第二桩架502、第三桩架503、桩顶架504。第一桩架501固定安装在基座平台3上方，靠近一侧边缘，第一桩架501上方支撑固定有压桩驱动台6。压桩驱动台6为一平面支撑结构，其上方开有容纳桩杆组件8进入的孔，孔内安装有桩杆驱动机构(图中未示出)，压桩驱动台6上方固定有压桩驱动机组11，用于驱动桩杆驱动机构运转，进而带动桩杆组件8旋转和向下运动；压桩驱动台6上方还设有铰接底座15，第二桩架502的一端铰接在该铰接底座15上，并通过一桩架驱动机组12驱动其旋转，桩架驱动机组12位于压桩驱动台6下方的基座平台3上，当第二桩架502旋转一定角度后，可直立在第一桩架501的上方，与第一桩架501拼接，形成直立的桩架；第二桩架502为一面开口的方形钢，内部滑动连接第三桩架503，并通过以驱动机构带动进行滑动和定位，以实现桩架组件5长度的延伸，根据需要还可以在第三桩架503上滑动连接第四桩架、第五桩架等等，在此不做具体限定，桩顶架504固定安装在最上层桩架的顶部，在本实施例中，固定在第三桩架503的顶部。在本实施例中，第一桩架501、第二桩架502、第三桩架503的长度均选用4m的方形钢，加上基座平台3距离地面的高度2m，总体高度可达14m，根据需要，如加装桩架，可以达到14～22m的高度，能够满足一般的桩基础施工需求。如需更深打桩深度，可以在增加整个设备整体强度的基础上，增加单个桩架的长度，例如6～8m，以满足施工需要。

具体地，如图3～图5所示，桩杆组件8为主杆体是多边形棱体的长杆体，两端可拆卸连接，具体包括桩杆本体801、分别设置在桩杆本体801两端的第一连接端802和第二连接端806，在本实施例中，桩杆本体801为横截面是正六边形的六棱体，以方便与桩杆驱动机构进行轴连接配合，实现传动连接。桩杆本体801的两端分别为圆柱形的第一连接端802和第二连接端806，其中，第一连接端802端部向外延伸有第一连接体803，第一连接体803为直径小于第一连接端802的圆柱凸台，中部开正六边形的插接孔804，对应地，第二连接端806端部中心向外延伸有六边形棱柱的插接杆808，该插接杆808与插接孔804配合，形成插接，且由于均为六边形的截面，插接后在径向能形成传动连接。

进一步地，插接孔804沿其径向开有至少一个第一销孔805，第一销孔805贯通第一连接体803外侧面至插接孔804，容纳销柱810插入；对应地，插接杆808沿其径向也开有对应的第二销孔809，第二销孔809位置与第一销孔805对应，容纳销柱810插入，进而将第一连接体803与插接杆808连接为一体。

进一步地，如图5所示，第二连接端806外套接有第二连接体807，第二连接体807为空芯结构的套管，其内径小于所述第一连接端802和第二连接端806的外径，能够套接在第一连接端802和第二连接端806外，且第二连接体807轴向滑动于第二连接端806外，在第二连接端806端部边缘设有限制第二连接体807脱出的边缘凸起80601，使得第二连接体807能沿第二连接端806的轴向活动，但是无法脱出，当插接杆808与插接孔804连接并放置好定位销后，将第二连接体807向第一连接端802方向推动，使其套接在第一连接体803外，对定位销和第一连接体803形成保护，防止在打桩过程中，各销孔和插接孔804缝隙进入泥土，影响二次使用。

如图6所示，两个桩杆组件8连接时，一个桩杆组件8的第一连接端802与另一个桩杆组件8的第二连接端806进行对接，插接杆808插入插接孔804中，使第一销孔805和第二销孔809位置对应，然后将一销柱810插入第一销孔805和第二销孔809内，然后，向上滑动第二连接体807，使第二连接体完全罩住第一连接体803，并与第一连接端802形成套接，最后，旋转第二连接体807，使卡接凸缘80701卡入卡接筋80201中，卡接凸缘80701是设置在第二连接体807内周侧边缘的多个倒钩状凸起，卡接筋80201是设置在第一连接端802外周侧边缘的多个倒钩状凸起，二者勾连连接形成咬合限位。

具体地，钻杆组件9可拆卸连接在桩杆组件8下端，可包括两种型号，为方便描述，定义为第一钻杆9a和第二钻杆9b。

如图7所示，第一钻杆9a包括加钻杆本体901、绕所述钻杆本体901螺旋布置的螺旋叶片902，钻杆本体901的尾端有钻尾连接杆904，该钻尾连接杆904为正六边形棱柱，其外径小于钻杆本体901的外径，以便从内侧插入到桩杆组件8的插接孔804内，或者其他钻杆的钻头插接孔906内，形成传动连接，并在钻尾连接杆904径向开有贯通杆身的第三销孔905；钻杆本体901的底端设有锥形的钻头903。

如图8所示，第二钻杆9b包括加钻杆本体901、绕所述钻杆本体901螺旋布置的螺旋叶片902，钻杆本体901的底端开有容纳钻尾连接杆904插入的钻头插接孔906，同时，在钻杆本体901上开有与第三销孔905径向重合的第四销孔907；钻杆本体901顶端同样有钻尾连接杆904，该钻尾连接杆904为正六边形棱柱，其外径小于钻杆本体901的外径，以便从内侧插入到其他钻杆的钻头插接孔906，或者桩杆组件8的插接孔804内，以便与其他钻杆或桩杆形成传动连接，并在钻尾连接杆904径向开有贯通杆身的第三销孔905。

进一步地，为了保证打桩施工时，整个设备在施工地面具有很好的稳固性，本实施例的基座平台3底部四个边角位置均设有支撑腿14，支撑腿14包括伸缩支撑架，在基座平台3需要进行旋转和转场时，能够向上伸缩，收紧在基座平台3底部，方便运输。

在一些实施例中，压桩驱动机组11可以用行走系统1的动力机组进行驱动，以提高设备的实用性，降低成本。

在一些实施例中，行走系统1包括驱动履带。

可以理解地，实施例中，通过压桩驱动机组11的正向旋转和反向旋转实现对桩杆组件8的双向驱动，实现下压打桩和上抬出土。因此，压桩驱动机组11包括驱动机构和传动机构，需要将与压桩驱动机组11驱动连接的传动机构设置为可双向传动的结构。

应当理解的是，在实际应用中，实施例中的驱动机构可以是能够实现线性运动功能/旋转运动/伸缩运动的其他驱动结构或机械装置，示例性地，可以是伺服电机、液压缸、电动缸，等等。

驱动机构可以包括动力源、驱动器和传动机构，驱动器和动力源电连接，动力源和传动机构动力耦合连接。

传动机构可以为曲柄连杆机构、丝杠机构、齿轮减速器、带传动机构和链传动机构，还可以为其他将旋转运动转化为直线运动的传动机构，本实施例不限制传动机构的具体种类。

如图9所示，为非工作状态下，设备折叠收缩时的状态图，方便运输和转场，无需辅助其他运输机械。

如图10所示，为工作状态下，设备处于伸展运行时的状态图，能够抬升至一定高度，满足较深桩孔的打桩需求。

本发明便捷式桩基础施工设备相较于现有技术，具有以下的技术效果：

行走系统1采用了常规的运输工具，能够快速移动，实现快速转场；

在行走系统1上直接设置基座平台3，桩架组件5可收缩折叠放置在基座平台3上，实现设备的轻量化，便捷性得到大大提升；

桩架组件5采用折叠加升降的结构组合，并配合旋转系统2和卷扬机4，能够适应不同深度的打桩需求，并替代了高矗的轨道支架；

桩杆组件8和钻杆组件9采用可加长拼接的模块化桩杆和钻杆结构，对于不同深度钻孔的要求都能很好的满足，同时方便拆卸，对于运输和转场来说能大大节省时间和成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种便捷式桩基础施工设备，其特征在于，包括：

行走系统(1)，所述行走系统(1)上方设基座平台(3)；

桩架组件(5)，所述桩架组件(5)由下至上依次设有第一桩架(501)、第二桩架(502)、第三桩架(503)；其中，第一桩架(501)固接在所述基座平台(3)上，所述第二桩架(502)转动连接在所述第一桩架(501)顶部，所述第三桩架(503)伸缩滑动连接在所述第二桩架(502)上；

桩杆组件(8)，所述桩杆组件(8)悬吊于所述桩架组件(5)上，并通过卷扬机(4)进行收放，多个所述桩杆组件(8)首尾可拆卸连接；

钻杆组件(9)，可拆卸连接在所述桩杆组件(8)底端，包括钻杆本体(901)、绕所述钻杆本体(901)螺旋布置的螺旋叶片(902)、以及位于所述钻杆本体(901)端部的钻头(903)；

压桩驱动机组(11)，用于驱动所述桩杆组件(8)旋转并线性运动。

2.根据权利要求1所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述桩杆组件(8)包括桩杆本体(801)、分别设置在桩杆本体(801)两端的第一连接端(802)和第二连接端(806)，所述桩杆本体(801)为多边形棱体，两所述桩杆组件(8)的第一连接端(802)和第二连接端(806)可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述第一连接端(802)端部向外延伸有第一连接体(803)，所述第一连接体(803)为直径小于所述第一连接端(802)的圆柱凸台，所述第一连接体(803)中部开正六边形的插接孔(804)；对应地，所述第二连接端(806)端部中心向外延伸有六边形棱柱的插接杆(808)，所述插接杆(808)与所述插接孔(804)配合插接。

4.根据权利要求3所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述插接孔(804)沿其径向开有第一销孔(805)，所述插接杆(808)沿其径向开有与所述第一销孔(805)位置对应的第二销孔(809)，所述第一销孔(805)和所述第二销孔(809)内可拆卸插有销柱(810)。

5.根据权利要求4所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述第二连接端(806)外套设有第二连接体(807)，所述第二连接体(807)为套管结构，其内径小于所述第一连接端(802)的外径，所述第二连接体(807)可沿所述第二连接端(806)径向滑动，并沿周向自由转动，所述第二连接体(807)与所述第一连接端(802)可拆卸卡接。

6.根据权利要求1所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述第一桩架(501)上方固定有压桩驱动台(6)，所述压桩驱动台(6)上固设有桩杆驱动机构、所述桩杆驱动机构与所述压桩驱动机组(11)相接。

7.根据权利要求1所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述第一桩架(501)、第二桩架(502)、第三桩架(503)的长度为4～8m。

8.根据权利要求1所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述行走系统(1)与所述设基座平台(3)之间设有旋转系统(2)，所述旋转系统(2)用于驱动所述设基座平台(3)进行绕垂直轴的旋转运动。

9.根据权利要求1所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述基座平台(3)上方还固接有用于支撑放倒后的所述第二桩架(502)的桩架支撑梁(13)。

10.根据权利要求1所述的便捷式桩基础施工设备，其特征在于，所述基座平台(3)底部的四个边角位置均设有可伸缩的支撑腿(14)。