防涌潮的打桩机
技术领域
本实用新型涉及一种江湖河海岸堤工程,尤其涉及一种江湖河海岸堤工程打桩施工用防涌潮的打桩机。
背景技术
当前江河湖海岸堤工程中,使用混凝土桩体等构件建造岸堤防护墙时,需要在江河湖海的岸堤进行打桩施工,目前有采用专用的工程船对河道护岸进行施工,如专利号为ZL201420439985.3(公告号为CN204078022U)的中国实用新型专利《江河航道湖岸施工专用工程船》披露了这样一种施工装置,包括船体,设于船体上的支架及打桩装置,虽然这种工程船对河道两岸的道路要求较低,且施工时无需设置围堰,但因船在水中,不可避免会晃动,在吊桩打桩过程中,随船的支架易晃动,不易定位,桩体难以定位、难以拼接,故仍然存在施工进度慢,打桩精度低的缺陷。工程实践中目前尚没有能精准定位以利于桩体拼接、提高工程质量的导向机构。
还有采用步履式打桩机对河道护岸进行施工,如专利号为ZL201110269494.X(公告号为CN102425165B)的中国发明专利《一种河堤打桩机》披露了这样一种打桩机,包括打桩机本体,打桩机本体包括第一卷扬机、第二卷扬机、桅杆、支腿油缸、动力系统、液压系统、电气系统,所述桅杆上设有筒式柴油锤,所述筒式柴油锤通过钢丝绳与第一卷扬机相连,其特征在于,还设有回转平台、行走平台,回转平台上设有辅助吊机,所述回转平台的下方设有纵移机构,所述纵移机构通过中央回转支撑机构与回转平台相连,所述纵移机构的一侧设有辅助支撑船;所述回转平台的两端分别设有横移机构,所述横移机构与支腿油缸相连;所述桅杆与回转平台之间设有撑杆和变幅油缸;所述行走平台由多块钢板活动连接而成。
前述河堤打桩机存在以下缺陷:
1、前述行走机构多采用链条或直线轴承结构,而行走结构又设置在河道中,河道里的泥沙或小石头易堵塞链条或直线轴承,导致行走机构的失效。
2、前述行走机构只适合在常规的河道中行走,如在大江大河(如钱塘江)中就不适合,因为大江大河中有涌潮现象,涌潮时会带来大量泥沙,会将支腿油缸下方的大船覆盖,泥沙会覆盖到其上的两三米,因大船面积大,大船上移所受阻力变得非常大,导致支腿油缸不能再将大船从泥沙中拔出,更不用说在泥沙中行走。
3.这种步履式打桩机在吊桩过程中,因回转平台的转动,导致吊起的混凝土桩易晃动很不平稳,这对操作者有很高的技能要求,另外不利于将混凝土桩吊到位,吊桩花费时间长。
4、这种步履式打桩机在工作时,需要在原始岸边预先堆放许多待打桩的混凝土桩,为确保打桩机本体能起吊到混凝土桩,需将混凝土桩堆放在最靠近原始岸边的边沿位置,单根混凝土桩的重量已经很重,若同时在靠近原始岸边边沿位置堆放多根混凝土桩,新的岸堤没有施工完成,这边很可能会对老的岸堤造成损坏,在很多情况下,修复造成损坏的岸堤费用往往会大于修建新的护岸,得不偿失。若对古老岸堤造成损坏,存在不可修复的可能;在具有上岸堤和下岸堤的阶梯岸堤的河道中进行护岸施工时,因下岸堤有可能被水淹没,而且下岸堤强度也不够,故不适合在下岸堤上堆放混凝土桩及行走工程车辆,也就是说混凝土桩只适合堆放在上岸堤上,然位于河道中的步履式打桩机距离上岸堤位置很远,打桩机不能将放置在上岸堤上的混凝土桩吊起,因此现有步履式打桩机不适合在具体上岸堤和下岸堤的河道中进行施工。
综上所述,现有步履式打桩机还可作进一步改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种适合在有涌潮的环境中作业的打桩机,且打桩机的行走部分不受泥沙影响而损坏。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种防涌潮的打桩机,包括用以安装吊桩打桩设备的主平台,主平台的底部设有多根可伸缩的用以支撑在河道内的主支撑腿,多根主支撑腿分成左右两排,每排各设有多个前后间隔设置的所述主支撑腿,各主支撑腿底端固定有主小船;其特征在于:所述主平台上穿设有至少两块能相对主平台左右滑移的行走板,两块行走板左右间隔设置,行走板由固定在主平台上的行走油缸驱动而能左右滑移,所述行走板伸出主平台的左右两端各设有多根可伸缩的用以支撑在河道内的辅助支撑腿,各辅助支撑腿的底端固定有辅助小船。
作为优选,上述主小船的顶面具有由中心向四边方向逐渐向下倾斜的主斜面,所述辅助小船的顶面具有由中心向四边方向逐渐向下倾斜的辅助斜面。因斜面的存在,这样更利于将主小船和辅助小船从泥沙中拔出。
再进一步的改进,为使得主平台在行走过程中能实现小角度的转向,上述行走油缸的缸身铰接在主平台上而能前后摆动,行走油缸的活塞杆则与行走板铰接,每块行走板的一侧均设有两个侧向推动气缸,各侧向推动气缸的活塞杆与行走板的侧壁配合,行走油缸的缸身的铰接处位于两侧向推动气缸之间。
需要转向时,先将主支撑腿升起,主支撑腿下端的主小船离开河道,辅助支撑腿下端的辅助小船依旧支撑在河道内,相当于行走板与河道位置是固定的,因行走油缸的缸身与主平台为铰接,行走油缸的缸身可相对主平台以铰接处为轴线偏转,接着两侧向推动气缸中的其中一个外伸,另一个内缩,以推动主平台相对行走板在前后方向上偏转一个角度,接着,主支撑腿下降通过主小船支承在河道内,辅助支撑腿升起底部的辅助小船离开河道,调整两侧向推动气缸使行走板反向偏转,两块行走板复位至原位置,原位置一般是行走板沿长度方向的轴线与主平台的宽度方向平行的位置。
上述主平台上固定有固定块,所述行走油缸的缸身穿设在固定块上,固定块的一侧固定有上下间隔设置的角轴套,所述行走油缸的缸身上焊接固定有两根角轴,各角轴枢接在相应的角轴套内,所述行走油缸的活塞杆则与行走板铰接,所述侧向推动气缸的活塞杆上安装有用以与行走板的侧壁接触的侧滚轮。该结构便于组装,主平台能相对行走板以角轴为轴线偏转,侧滚轮的设置方便两者相对滑动。
作为优选,上述主支撑腿包括主上支腿、主下支腿和主支撑油缸,主上支腿固定在主平台上,主下支腿的上端插设在主上支腿内并能相对主上支腿上下滑移,所述主支撑油缸的缸身固定在主上支腿内,主支撑油缸的活塞杆则伸入主下支腿内并与主下支腿连接,所述主小船固定在主下支腿的底端;辅助支撑腿包括辅助上支腿、辅助下支腿和辅助支撑油缸,辅助上支腿固定在行走板上,辅助下支腿的上端插设在辅助上支腿内并能相对辅助上支腿上下滑移,所述辅助支撑油缸的缸身固定在辅助上支腿内,辅助支撑油缸的活塞杆则伸入辅助下支腿内并与辅助下支腿连接,所述辅助小船固定在辅助下支腿的底端。本支撑腿结构可伸缩,这样可针对不同深度的河道对支撑腿长度进行调节,平台适应性更强,另外本结构中支撑油缸的活塞杆并不直接与地面接触,而是通过下支腿与地面接触,下支腿的横截面积大于活塞杆的横截面积,有效防止活塞杆在高负重的情况下弯曲甚至断裂,延长支撑油缸的使用寿命,同时还可延长支撑腿的伸缩长度。
更进一步改进,上述主平台的前端设有向前延伸设置的用以预先放置混凝土桩的引桥平台,使用时,该引桥平台可延伸至岸堤的上方并悬空设置。使用时,该引桥平台延伸至岸堤的上方并悬空设置。这样可以先将要打的桩从岸边吊至引桥平台放好,引桥平台悬空设置不会对邻近河道的岸堤造成压力,可将混凝土桩堆放在远离吊桩打桩设备的位置,保护邻近河道的岸堤,同时引桥平台靠近主平台,便于主平台上的吊桩打桩设备将桩吊起至打桩位置进行打桩操作。
为方便将置于引桥平台上的混凝土桩吊起,上述引桥平台上设有沿引桥平台的长度方向设置的导轨,导轨上设有能相对导轨滑移并用以搁置混凝土桩的第一小车和第二小车,第一小车和第二小车前后间隔设置,且第二小车相较于第一小车更靠近主平台,所述引桥平台上设有对第一小车的前移进行限位的限位部件,所述第二小车通过可脱卸的定位结构固定在导轨上。在岸边将混凝土桩吊至引桥平台,并使混凝土桩的前后两端分别搁置在第一小车和第二小车上,因第二小车固定,第一小车可移动,当主平台上的吊桩打桩设备将桩的后端先吊起,慢慢抬升过程中,在桩的后端与第一小车的摩擦力作用下,第一小车会跟随桩的后端一起后移一段距离,在这个过程中,第一小车始终支撑住桩的后端,直至桩吊起到一定高度,桩的后端才离开第一小车,在整个将桩吊起过程中,桩不会直接与引桥平台接触,而且第一小车与引桥平台之间为滚动摩擦,利于桩的起吊,同时不会对桩的后端造成损坏。起吊完成后,工人在岸边可通过拉动与第一小车连接的绳索,通过限位部件将第一小车复位,待下根桩放置。根据不同桩的长短,可通过调节第二小车与第一小车之间的距离,以分别适应。
再进一步改进,上述吊桩打桩设备包括行走平台和回转平台,所述行走平台置于主平台上能沿主平台的长度方向上滑移并能被定位,所述回转平台转动安装在行走平台上而能相对行走平台进行360度旋转,回转平台上用以将混凝土桩及液压打桩锤吊起的起吊设备,所述回转平台的前部上安装有能张合的机械手装置,该机械手装置合拢后能将吊起的混凝土桩抱住,且机械手装置能随回转平台一起旋转。其在回转平台的前部上安装有能张合的机械手装置,该机械手装置合拢后能将吊起的混凝土桩抱住,且机械手装置能随回转平台一起旋转,这样使得在吊桩过程中,混凝土桩不会晃动,能更快速将桩吊到位,大大提高了打桩效率。
作为优选,上述机械手装置包括左右间隔对设的两个机械臂及两个机械臂油缸,机械臂的内端铰接在回转平台的前部,机械臂油缸的缸身铰接在回转平台的前部,机械臂油缸的缸杆与相应侧的机械臂中部铰接。
进一步改进,上述机械臂的内侧壁上设有对混凝土桩的前端面进行限位的前滚轮、及对混凝土桩的侧部进行约束的侧滚轮,两所述机械臂之间还设有用以对混凝土桩的后端面进行限位的后滚轮,后滚轮由驱动结构驱动而能前后移动以决定与混凝土桩的后端面接触与否。通过前滚轮和后滚轮能对夹于机械臂之间的混凝土桩进行前后方向上的约束,侧滚轮的设置利于混凝土桩相对机械臂下移,且后滚轮可前后移动,这样可适合不用厚度的桩型。
上述驱动结构包括外套管、内套管和驱动油缸,外套管固定在回转平台上,内套管插设在外套管内并能相对外套管前后滑移,所述后滚轮设置在内套管的外端,所述驱动油缸的缸身固定在外套管内,驱动油缸的活塞杆则伸入内套管内并与内套管连接。当然也可以用驱动油缸直接与后滚轮连接,内套管的横截面积大于活塞杆的横截面积,有效防止活塞杆在较大剪切力的情况下弯曲甚至断裂,延长驱动油缸的使用寿命。
进一步改进,上述起吊设备包括第一卷扬机、第二卷扬机、第三卷扬机、桅杆,桅杆的下端铰接在回转平台上,所述第一卷扬机用以吊设混凝土桩,所述卷扬机用以吊设液压打桩锤,第三卷扬机用以升降桅杆。该起吊设备采用两个卷扬机,分别对应吊设混凝土桩,和吊设液压打桩锤的作用,吊桩到位后,液压打桩锤便可快速相应移动到桩顶,进行打桩,其工作效率大大增加,另外还有用以升降桅杆的第三卷扬机,在大风天气下,可将桅杆放下。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:其将行走机构移至主平台上,与传统相比远离河道,行走板的滑移及行走油缸的动作不会受河道泥沙的影响;因与河道接触的均为小船,类似行走板这样面积较大的部件位于水面上方,在涌潮来临时,就算小船被泥沙覆盖,因小船面积小,将小船从泥沙中拔出所需力较小,采用现有油缸也能将小船从涌潮带来而覆盖其上的泥沙中拔出,故本结构不用担心涌潮带来的负面影响。
附图说明
图1为本实用新型实施例的立体结构示意图;
图2为本实用新型实施例场景使用状态图;
图3为本实用新型实施例中吊桩打桩设备的立体结构示意图;
图4为本实用新型实施例中吊桩打桩设备的立体结构示意图(吊桩并被夹持状态);
图5为本实用新型实施例中后滚轮的驱动结构示意图;
图6为本实用新型实施例中平台部分的立体结构示意图;
图7为本实用新型实施例中平台部分的立体结构示意图(行走或转向状态);
图8为本实用新型实施例将混凝土桩放置在引桥平台状态下的侧视图(行走或转向状态);
图9为图8的A-A向剖视图;
图10为本实用新型实施例中支撑腿结构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1~10所示,为本实用新型的一个优选实施例。
一种防涌潮的打桩机,包括用以安装吊桩打桩设备9的主平台1,主平台1的底部设有多根可伸缩的用以支撑在河道内的主支撑腿2,多根主支撑腿2分成左右两排,每排各设有多个前后间隔设置的所述主支撑腿2,各主支撑腿2底端固定有主小船3a;如图10所示,主支撑腿2包括主上支腿21、主下支腿22和主支撑油缸23,主上支腿21 固定在主平台1上,主下支腿22的上端插设在主上支腿21内并能相对主上支腿21上下滑移,所述主支撑油缸23的缸身231固定在主上支腿21内,主支撑油缸23的活塞杆232则伸入主下支腿22内并与主下支腿22连接,主小船3a固定在主下支腿22的底端;主小船3a呈方形,主小船3a的顶面具有四个由中心向四边方向逐渐向下倾斜的主斜面31a。
主平台1上穿设有至少两块能相对主平台1左右滑移的行走板7,两块行走板7左右间隔设置,行走板7由固定在主平台1上的行走油缸5驱动而能左右滑移,行走板7 伸出主平台1的左右两端各设有多根可伸缩的用以支撑在河道内的辅助支撑腿6,各辅助支撑腿6的底端固定有辅助小船3b。如图10所示,辅助支撑腿6包括辅助上支腿61、辅助下支腿62和辅助支撑油缸63,辅助上支腿61固定在行走板7上,辅助下支腿 62的上端插设在辅助上支腿61内并能相对辅助上支腿61上下滑移,所述辅助支撑油缸 63的缸身631固定在辅助上支腿61内,辅助支撑油缸63的活塞杆632则伸入辅助下支腿62内并与辅助下支腿62连接,所述辅助小船3b固定在辅助下支腿62的底端。辅助小船3b呈方形,所述辅助小船3b的顶面具有四个由中心向四边方向逐渐向下倾斜的辅助斜面31b。
主平台1上固定有固定块11,行走油缸5的缸身51穿设在固定块11上,固定块 11的一侧固定有上下间隔设置的角轴套12,所述行走油缸5的缸身51上焊接固定有两根角轴53,各角轴53枢接在相应的角轴套12内,行走油缸5的活塞杆52则与行走板 7的底部铰接。每块行走板7的一侧均设有两个侧向推动气缸20,各侧向推动气缸20 的活塞杆与行走板7的侧壁配合,行走油缸5的缸身51的铰接处(角轴53)位于两侧向推动气缸20之间,侧向推动气缸20的活塞杆上安装有用以与行走板的侧壁接触的侧滚轮201。
如图1、2、6~8所示,主平台1的前端设有向前延伸设置的用以预先放置混凝土桩4的引桥平台13,使用时,该引桥平台13可延伸至岸堤的上方并悬空设置。主平台 1和引桥平台13可以为由钢材搭建的框架结构,主平台1和引桥平台13的顶面铺设有钢格板,钢格板在图纸中没有显示。
引桥平台13上设有沿引桥平台13的长度方向设置的导轨14,导轨14上设有能相对导轨14滑移并用以搁置混凝土桩4的第一小车8a和第二小车8b,第一小车8a和第二小车8b前后间隔设置,且第二小车8b相较于第一小车8a更靠近主平台1,所述引桥平台13上设有对第一小车8a的前移进行限位的限位部件131,所述第二小车8b通过可脱卸的定位结构固定在导轨14上,可脱卸的定位结构可采用现有方式,如销子固定,或者抱箍固定等。
如图3~5所示,吊桩打桩设备9包括行走平台91和回转平台92,行走平台91置于主平台1上能沿主平台1的长度方向上滑移并能被定位,回转平台92转动安装在行走平台91上而能相对行走平台91进行360度旋转,回转平台92上用以将混凝土桩4 及液压打桩锤10吊起的起吊设备及控制室,所述回转平台92的前部上安装有能张合的机械手装置95,该机械手装置95合拢后能将吊起的混凝土桩4抱住,且机械手装置95 能随回转平台92一起旋转。
如图3~5所示,机械手装置95包括左右间隔对设的两个机械臂951及两个机械臂油缸952,机械臂951的内端铰接在回转平台92的前部,机械臂油缸952的缸身铰接在回转平台92的前部,机械臂油缸952的缸杆与相应侧的机械臂951中部铰接。机械臂 951的内侧壁上设有对混凝土桩4的前端面进行限位的前滚轮953、及对混凝土桩4的侧部进行约束的侧滚轮954,两机械臂951之间还设有用以对混凝土桩4的后端面进行限位的后滚轮955,后滚轮955由驱动结构驱动而能前后移动以决定与混凝土桩4的后端面接触与否。驱动结构包括外套管15、内套管16和驱动油缸17,外套管15固定在回转平台92上,内套管16插设在外套管15内并能相对外套管15前后滑移,所述驱动油缸17的缸身171固定在外套管15内,驱动油缸17的活塞杆172则伸入内套管16内并与内套管16连接。
如图1~4所示,起吊设备包括第一卷扬机18a、第二卷扬机18b、第三卷扬机 18c、桅杆19,桅杆19的下端铰接在回转平台92上,所述第一卷扬机18a用以吊设混凝土桩4,所述第二卷扬机18b用以吊设液压打桩锤10或其它类似打桩设备,如振动桩锤,第三卷扬机18c用以升降桅杆19。各卷扬机的起吊方式可参考现有技术。回转平台 92上还设有用以挂设挂设液压打桩锤10的竖杆921,这样在液压打桩锤10不工作的状态下不易晃动。
本实施例中的前后方向指的是打桩机平台的长度方向,左右方向指的是打桩机平台的宽度方向,其与长基板8的长度方向基本一致,上下方向指的是支撑腿的长度方向。
本打桩机平台的工作原理及过程如下。
如图2所示,主平台1通过下方的主支撑腿2支撑在河道内,引桥平台13延伸至岸堤的上方并悬空设置,打桩时,先将要打的混凝土桩4从岸边吊至引桥平台13放好,混凝土桩4搁置在第一小车8a和第二小车8b上,如图3所示,引桥平台13悬空设置不会对邻近河道的岸堤造成压力,可将混凝土桩4堆放在远离吊桩打桩设备9的位置,保护邻近河道的岸堤,同时引桥平台13靠近主平台1,便于主平台1上的吊桩打桩设备9将桩吊起至打桩位置进行打桩操作。
如1所示,吊桩打桩过程:第一卷扬机18a将引桥平台13上的混凝土桩4吊至基本竖直后,机械臂951在机械臂油缸952的作用下夹紧,后滚轮955前移压向混凝土桩 4的后端面,混凝土桩4被约束在前滚轮953和后滚轮955之间,同时侧滚轮954与混凝土桩4侧部滚动接触,接着回转平台92旋转,整个过程中机械手装置95始终抱紧混凝土桩4,直至运至打桩位,第一卷扬机18a的拉索脱离混凝土桩4,然后第二卷扬机 18b将液压打桩锤10吊至混凝土桩4的顶部进行打桩,混凝土桩顺着两机械臂951之间打入河道内,混凝土桩4在各滚轮作用下,不易发生位移,确保打桩位置精准。
如7、8所示,主平台行走过程:先将主支撑腿2升起,主支撑腿2下端的主小船 3a离开河道,辅助支撑腿6下端的辅助小船3b依旧支撑在河道内,相当于行走板7与河道位置是固定的,接着两行走油缸5同步,推动主平台1相对行走板7在左右方向上移动,直至主平台1相对行走板7(河道)移动到位,然后主支撑腿2下降通过主小船 3a支承在河道内,重新支撑在河道的底面,以待下次打桩。若主平台1相对行走板7移动到极限位置,这时主平台1不能继续侧向移动,辅助支撑腿6升起,底部的辅助小船3b离开河道,两行走油缸5的活塞杆复位,直至两块行走板7相对主平台1反向移动至极限位置或中间位置,以能继续带动主平台1相对行走板7往另外方向移动。
如图7~9所示,平台转向过程:先将主支撑腿2升起,主支撑腿2下端的主小船 3a离开河道,辅助支撑腿6下端的辅助小船3b依旧支撑在河道内,相当于行走板7与河道位置是固定的,因行走油缸5的缸身51与主平台1为铰接,行走油缸5的缸身51 可相对主平台1以角轴53为轴线偏转,即主平台1能相对行走板7以角轴53为轴线偏转,接着两侧向推动气缸20中的其中一个外伸,另一个内缩,以推动主平台1相对行走板7在前后方向上偏转一个角度,接着,主支撑腿2下降通过主小船3a支承在河道内,辅助支撑腿6升起,底部的辅助小船3b离开河道,调整两侧向推动气缸20使行走板7相对主平台1反向偏转,两块行走板7复位至原位置,原位置一般是行走板7沿长度方向的轴线与主平台1的宽度方向平行的位置。
行走油缸的缸身可相对主平台以铰接处为轴线偏转,接着接着,主支撑腿下降通过主小船支承在河道内,辅助支撑腿升起底部的辅助小船离开河道,
本实施例中的原位置是指长基板8沿长度方向的轴线与行走轨道81沿长度方向的轴线平行的位置。
尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例,但是应该清楚地理解,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。