CN1465822A - 一种环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机 - Google Patents

Abstract

一种环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，具有纵向行走机构、横向行走机构、机身，而且机身、立柱、横梁、压桩油缸依次连接固定，压桩油缸的一头和顶压龙门架下端都与夹桩箱连接固定，夹桩箱内装有夹桩油缸，夹桩油缸端头固装夹桩钳口，该机具有抱压、顶压两种功能，无噪音，无振动，无污染，效率高，施工速度快，稳定性和安全性好，技术性能优良，可做成大吨位压桩机，为我国建筑业提供了一种先进的基础施工用工程机械。

Description

一种环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机

技术领域：

本发明涉及一种工程机械，具体涉及一种建筑基础施工用的两用压桩机。

背景技术：

压桩机按压桩形式可分为两类，一类为抱压式，即夹桩箱通过夹桩钳口抱紧桩的外表面再通过压桩油缸加压于夹桩箱将桩压下。这种抱压式压桩机根据压桩力的大小可分为多种型号，如抱压式桩机有从60吨至1200吨共14种型号。另一类为顶压式，即由压桩盒扣在桩的顶部(上端面)通过钢丝绳或压桩油缸将桩压下。这种顶压式压桩机的压桩力一般都不大。

上述两类压桩机都有各自的缺陷，如抱压式压桩机的夹桩钳口抱紧桩的外表面后所产生的摩擦力必须大于或等于压桩力，例如当压桩力为600吨时，取钢制钳口与混凝土制品的摩擦系数为0.35，则夹桩力应大于或等于1715吨。这样大的夹桩力对于空心混凝土管桩很难承受。同时，对于混凝土制品的管桩，其外形不可能是一个理想的正圆柱面，总会有一定的椭圆度或不平整之处，各桩厂生产的同一规格的管桩，其外径都有差别，最大达9毫米之多，在这种情况下，钳口表面与桩表面的接触面会大大减少，从而在接触之处由于强大的夹桩力的作用，其单位面积的压强就相当大。即使是厚壁管桩(壁厚110mm-125mm)也有被夹破、夹断的机会，而对于薄壁管桩(壁厚55mm-75mm)更是不堪一夹。

现有顶压式桩机的缺陷在于：

1、桩机本身随机没有配置吊机。施工时靠卷扬机把桩从桩机周围拖至压桩处，施工速度慢，工效低，并且在拖桩过程中的碰撞，容易使桩身受损。

2、很难做成大吨位桩机。现有顶压式桩机大多是利用卷扬机通过钢丝绳往下拉，或要1-2枚压桩缸装在龙门架上往下压。以200吨压桩机为例，若选用单绳拉力为10吨的钢丝绳，则至少要来回绕20道，同时，只要钢丝绳的某局部受损，几百米钢丝绳必须全部更换，增加了施工成本。若用1-2枚油缸往下压，其压桩力一般也只能在300吨左右，并且对高耸的龙门架，其导向问题也很难解决。

3、桩身与水平面的垂直度难以控制。因为把桩身拖至压桩位置后，桩身处于吊桩自由状态，没有任何约束。

4、顶压龙门架的高度太高。以13米桩长为例，其顶压龙门架的高度达17-22米，这样高的龙门架对龙门架本身和整机的稳定性和安全性均有影响，并且给装、拆、运输带来诸多麻烦。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：解决现有抱压式压桩机夹桩力必须远远大于压桩力因而易夹破夹断管桩、顶压式桩机吊桩难、桩身易受损、施工速度慢、工效低、桩身垂直度难以控制、顶压龙门架太高、稳定性和安全性差、很难做成大吨位压桩机的问题，本发明旨在提供一种克服抱压式压桩机和顶压式桩机的缺陷、同时具有抱压、顶压两种压桩方式、也能单独进行抱压和单独进行顶压、功能齐全、对管桩保护好、垂直度控制准确、施工速度快、工效高、稳定性安全性好、技术性能优良、可做成大吨位压桩机的环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机。

本发明采用的技术方案是：这种环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机具有纵向行走机构、横向行走机构、机身，机身上安装固定有立柱，横梁与立柱连接固定，压桩油缸安装固定在横梁上，压桩油缸的一头与夹桩箱连接固定，顶压龙门架的下端也与夹桩箱连接固定，夹桩箱位于立柱与横梁内侧，上下移动，夹桩箱内装有夹桩油缸，夹桩油缸的端头固装夹桩钳口。

上述技术方案中的顶压龙门架做成梯级形，级数和各梯级之间的距离根据最大桩长和压桩油缸的行程来确定，各梯级的下面各装有一个压桩盒及压桩盒移动油缸或弹簧，各压桩盒的进出动作由压桩盒移动油缸或弹簧带动，顶压龙门架的一侧或两侧做成方便进桩的开口结构。

上述技术方案中的压桩油缸和夹桩油缸及夹桩钳口为多个。

上述技术方案中的夹桩箱上装有多个导向轮，施工时导向轮在立柱的导向表面滚动。

上述技术方案中的机身上还安装有吊机及其吊机驾驶室，吊机的吊机座与机身固定成一个整体。

上述技术方案中的机身上还安装固定有边桩立柱，边桩立柱上可安装固定与中桩机构通用的横梁、压桩油缸、顶压龙门架、夹桩箱、夹桩油缸、夹桩钳口。

上述技术方案中的机身上还可安装主机驾驶室。

本发明的这种环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机的研制成功，解决了长期困扰人们的抱压式桩机易夹破管桩和顶压式桩机吊桩难、桩的垂直度难以保证、很难做成大吨位压桩机的技术难题，而且本机同时具有抱压、顶压两种压桩方式，也能单独进行抱压和单独进行顶压，功能齐全，对管桩保护好，垂直度控制准确，施工速度快、工效高，稳定性和安全性好，可做成大吨位压桩机，技术性能优良，具备无噪音、无振动、无污染、效率高、成桩率高等突出特点，是一种技术先进的环保型建筑基础施工用工程机械。

附图说明：

图1为本发明整机结构示意图

图2为纵向行走机构、横向行走机构立面示意图

图3为纵向行走机构、横向行走机构平面示意图

图4为图2中I放大图

图5为本发明吊桩作业示意图

图6为压桩机构结构剖视图

图7为图6的B-B剖视图

图8为夹桩箱B-B平面示意图

图9为夹桩箱A-A立面示意图

图10为压桩盒立面示意图

图11为压桩盒平面示意图

具体实施方式：

参见图1，图5，图6，图7，这种环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机在现有技术纵向行走机构1、横向行走机构2、机身3的基础上，在机身上安装固定立柱6、边桩立柱4，立柱6上连接固定横梁7，压桩油缸8安装固定在横梁7上，压桩油缸8的活塞杆端头与夹桩箱9连接固定，顶压龙门架11的下端也与夹桩箱9连接固定，夹桩箱9位于立柱6与横梁7的内侧，夹桩箱9可上下移动，夹桩箱9内装有夹桩油缸13，夹桩油缸13的端头固装夹桩钳口14；本发明还在机身3上还安装有吊机5及吊机驾驶室18，吊机5的吊机座19与机身3焊接固定为一个整体，吊机5和吊机驾驶室18的结构可采用已有技术，选取通用的吊机及吊机驾驶室，如本发明可采用浦元机械厂生产制造的型号为QY12或QY16吊机及吊机驾驶室；本发明还在机身3上主机驾驶室17的后面安装固定边桩立柱4，边桩立柱4上可安装固定与中桩机构通用的横梁7、压桩油缸8、顶压龙门架11、夹桩箱9、夹桩油缸13，夹桩钳口14等。

本发明的顶压龙门架11做成梯级型，级数和各梯级之间的距离根据最大桩长和压桩油缸8的行程来确定，各梯级的下面各装有一个压桩盒12，每个压桩盒的进、出动作由油缸15或弹簧带动，压桩过程中预制桩的反作用力通过压桩盒12完全由龙门架承担，龙门架截面的大小及形状根据压桩机型号即压桩力大小通过计算确定，因此制造大吨位如500吨以上的抱压、顶压两用压桩机，只需对龙门架立柱的横截面及形状进行计算选定。

顶压龙门架11用螺栓或销轴与夹桩箱9连接，顶压龙门架11的一侧或两侧做成开口，以便进桩。

本发明的夹桩箱上装有夹桩油缸13和夹桩钳口14，同时还装有多个导向轮10，导向轮10沿立柱6的导向表面滚动，以保证压桩过程中桩的垂直度。

本发明还可在机身上安装固定主机驾驶室17，主机驾驶室可采用现有技术。

参见图2，图3，图4，纵向行走机构1和横向行走机构2的结构可采用已有技术，其结构和工作原理为：

纵向行走机构(前进或后退)：

当桩机需要纵向行走时，两只长船28接触地面，通过四条升降油缸26的作用使整机上升，并带动两只短船23离开地面，这时两只长船28上的纵移液压缸29就可带动整机在长船28的钢轨20上前、后移动。当行走轮21移动到长船钢轨20的尽头，而还需要继续移动时，可进行如下动作：通过四条升降油缸26的作用使整机下降，并使短船23接触地面，升降油缸26继续动作，使长船28离开地面，这时长船28上的挂板22挂在行走轮21上，再通过纵移液压缸29的反向运动，使长船28在行走轮21上移动，这就等于长船28(包括钢轨)向前移动了一段距离。再通过四条升降油缸26的作用，使长船28下降接触地面，并使短船23离开地面，整机又可在长船28的钢轨20上继续向前移动。

横向行走机构(向左或向右)：

通过四条升降油缸26的作用，让长船28离开地面，短船23接触地面，这时整机通过短船23上的横移液压缸30的作用可向左或向右移动。当行走轮21移动到短船钢轨20的尽头还需要继续移动时，其动作原理与纵向移动一样。

转弯：

让短船23接触地面，通过升降油缸26将长船28提离地面，这时两只短船23上的两条横移液压缸30相互作反向运动，即可使整机向左或向右转动一个角度，重复多次，可转动360度。

参见图1，图5，图6，图7，本发明的压桩机构结构原理为：

1、抱压

当使用方桩、厚壁管桩，并且桩的外形尺寸都比较规则，混凝土强度也较高时，可采用抱压式压桩，这时，顶压龙门架11可以不装在夹桩箱9上。用桩机自身配置的吊机5，将桩吊起并吊至夹桩箱9中，然后，夹桩油缸13通过夹桩钳口14把桩夹紧，再移动桩机，让桩尖对准桩位。此时，固装于横梁7上的压桩油缸8施压于夹桩箱9，把桩压下一个行程，然后，夹桩油缸13缩回，夹桩钳口14松开，压桩油缸8带动夹桩箱9上升一个行程，此后，夹桩钳口14又把桩夹紧，再压一个行程，如此往复进行。

2、顶压或顶压抱压同时使用

当使用薄壁管桩，或桩的外形尺寸不规则、混凝土强度较低时，应采用顶压或顶压抱压同时使用，首先用桩机自身配置的吊机5把顶压龙门架11吊起并安装于夹桩箱9上，将顶压龙门夹11上的各级压桩盒12通过油缸15向外伸出，即让压桩盒处于未压桩位置。然后，用吊机5把预制桩吊起，从龙门架11的开口处吊至夹桩箱9中，夹桩钳口14把桩抱住，再通过纵向和横向行走机构走动桩机，让桩尖对准桩位，用抱压式将桩压下一至二个行程。对一个桩位初始阶段的几米桩，压桩力都会很低，夹桩力相应也会低，不会把桩夹破。此时，由于桩的入土深度已达2-4米，桩的垂直度已得到控制。接下来的数十米桩就用顶压来完成：松开夹桩钳口14，压桩油缸8带动夹桩箱9上升，当上升到某一级压桩盒12的下面时，该压桩盒通过油缸15向内缩回，并位于桩端上面，此时，压桩油缸8施压于夹桩箱9，夹桩箱带动龙门架，龙门架11通过压桩盒12将桩压下一个行程，如此往复进行。

当压桩过程中遇到硬隔层，或一个桩位的最后阶段需要加大夹桩力时，为防止把桩夹破，这时可抱压顶压同时使用或间隔使用。在同时使用时，只需让压桩盒12先与桩的上端面接触并产生一定的压力后，立即让钳口14把桩抱紧再往下压。

为了降低龙门架11的高度，在夹桩箱9的下平面也装有一级压装盒12及其压桩盒移动油缸15。

参见图8、图9，夹桩箱9的箱体具有面板31、底板32，箱体内的两个面具有夹桩油缸套33，分上下两层，因之具有4个夹桩油缸套33，箱体内的另两个面安装固定钳口座34。

参见图10，图11的压桩盒12，顶压龙门架11的每一级架下安装一个压桩盒12，由压桩盒移动油缸15驱动，伸出时，作为向下顶压管桩的部件。

该机的研制成功，解决了长期困扰人们的抱压式桩机易夹破桩的难题，也解决了顶压式桩机吊桩难、桩的垂直度难于保证、难于做成大吨位桩机等问题，为我国建筑业提供了一种新型的建筑基础施工用工程机械。

Claims (8)

1、一种环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，具有纵向行走机构、横向行走机构、机身，其特征在于机身上安装固定有立柱，横梁与立柱连接固定，压桩油缸安装固定在横梁上，压桩油缸的一头与夹桩箱连接固定，顶压龙门架的下端也与夹桩箱连接固定，夹桩箱位于立柱与横梁内侧，可上下移动，夹桩箱内装有夹桩油缸，夹桩油缸的端头固装夹桩钳口。

2、根据权利要求1所述的环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，其特征在于顶压龙门架做成梯级形，各梯级的下面各装有一个压桩盒及压桩盒移动油缸或弹簧，顶压龙门架的一侧或两侧做成方便进桩的开口结构。

3、根据权利要求1所述的环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，其特征在于压桩油缸和夹桩油缸及夹桩钳口为多个。

4、根据权利要求1所述的环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，其特征在于夹桩箱上装有多个导向轮，导向轮在立柱的导向表面滚动。

5、根据权利要求1所述的环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，其特征在于机身上还安装有吊机及其吊机驾驶室，吊机的吊机座与机身固定成一个整体。

6、根据权利要求1所述的环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，其特征在于机身上还安装固定有边桩立柱，边桩立柱上还可安装固定与中桩机构通用的横梁、压桩油缸、顶压龙门架、夹桩箱、夹桩油缸、夹桩钳口。

7、根据权利要求1所述的环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，其特征在于机身上还可安装主机驾驶室。

8、根据权利要求1所述的环保型抱压、顶压两用液压静力压桩机，其特征在于夹桩箱的下平面还可装有一级压桩盒及其压桩盒移动油缸。

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