CN208884505U - 一种塑料排水板插设伸缩套管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塑料排水板插设伸缩套管装置，属于软基处理技术领域，其包括护套壳体，护套壳体内部设置第一套管、第二套管和联接板，且第二套管设于第一套管的内部，联接板插设于第一套管和第二套管内；护套壳体的外部设置接口位置和限位系统，限位系统包括定位结构和限位结构，定位结构包括能量转换器、储能器和位置传感器，能量转换器紧贴护套壳体设置，且能量转换器、储能器与位置传感器依次电连接，接口位置与限位结构在同一水平面上。与现有技术比较，本实用新型使塑料排水板水下插设实现自动化、机械化，提高了工作可靠性，提高效率，降低了工人劳动强度与难度，能量转换器使部分能量得到回收并再利用，减少能量损失，节能环保。

Description

一种塑料排水板插设伸缩套管装置

技术领域

本实用新型涉及软基处理技术领域，具体涉及一种塑料排水板插设伸缩套管装置。

背景技术

塑料排水板处理地基属于软基处理方法中的排水固结法，当施工场地有限高要求，如机场附近、桥梁下方，桩架高度受限于限高要求，而桩架高度又不能满足常规方法的插设深度，就要采用伸缩套管装置来达到插深要求。目前传统伸缩套管的内外套管采用圆钢管，内外套管的联接采用圆钢联接，圆钢的插拔由人工完成，但排水板易卡阻不易通过引起回带，人工插拔圆钢插销效率低下，插销易变形，圆钢套管截面大压拔桩力大，导致工作不可靠，效率低下，同时增加工人劳动强度与难度，且在伸缩套管装置的内外套管在工作过程中产生的机械能直接浪费，造成了部分能量的损失。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种塑料排水板插设伸缩套管装置，其包括护套壳体，

所述护套壳体内部设置第一套管、第二套管和联接板，且所述第二套管设于所述第一套管的内部，所述联接板插设于所述第一套管和所述第二套管内；

所述护套壳体的外部设置接口位置和限位系统，所述限位系统包括定位结构和限位结构，所述定位结构包括能量转换器、储能器和位置传感器，所述能量转换器紧贴所述护套壳体设置，且所述能量转换器、所述储能器与所述位置传感器依次电连接，所述能量转换器用于将机械能转化为电能，并储存到所述储能器中，所述储能器用于为所述位置传感器提供电能；所述接口位置与所述限位结构在同一水平面上，当所述位置传感器感应到所述第一套管和所述第二套管到达所述接口位置时，所述联接板能够在所述限位系统的作用下移动，实现所述第一套管和所述第二套管的连接和分离。

较佳的，所述能量转换器包括外框、正极和负极，所述正极与所述负极分别与所述外框连接，所述正极与所述负极间隔排列形成队列，且位于所述队列最前端的所述正极或所述负极为最外侧电极。

较佳的，所述正极包括正极板、正极牵拉结构和正极锚点，所述正极锚点固定在所述正极板上，所述正极锚点、所述正极牵拉结构和所述外框依次固定连接。

较佳的，所述负极包括负极板、负极牵拉结构和负极锚点，所述负极锚点固定在所述负极板上，所述负极牵拉结构用于所述负极锚点和所述外框固定连接。

较佳的，所述能量转换器还包括正极压电条和负极压电条，所述正极锚点内部设置有正向二极管结构，所述负极锚点内部设置有反向二极管结构，所述正极压电条的两端分别与所述外框和所述正向二极管结构连接，所述负极压电条的两端分别与所述外框和所述反向二极管结构连接。

较佳的，所述能量转换器还包括放电结构，所述放电结构与所述最外侧电极固定连接。

较佳的，所述放电结构包括牵引绳、放电拉环和外板，所述放电拉环设置于所述外板的外侧，且所述牵引绳的顶端与所述最外侧电极的极板背面固定连接，所述牵引绳的底端与所述放电拉环固定连接。

较佳的，所述限位结构包括第一限位结构、第二限位结构，所述第一限位结构设置在所述第二限位结构的上部，且所述第一限位结构包括第一推进部和第一推出部，所述第一推进部和所述第一推出部在同一水平面上，并分别设置于所述护套壳体的两侧，所述第二限位结构包括第二推进部和第二推出部，所述第二推进部和所述第二推出部在同一水平面上，并分别设置于所述护套壳体的两侧。

较佳的，所述接口位置包括第一接口位置和第二接口位置，所述第一接口位置与所述第一限位结构在同一水平面上，所述第二接口位置与所述第二限位结构在同一水平面上。

较佳的，所述第一套管上还设置升降器，用于实现所述第一套管和所述第二套管的升降。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所述塑料排水板插设伸缩套管装置使塑料排水板插设实现自动化、机械化，提高了工作可靠性，提高效率，从而改善工人的工作条件，降低了工人劳动强度与难度。

2、本实用新型所述的能量转换器紧贴所述护套壳体设置，所述能量转换器、所述储能器与所述位置传感器依次电连接，所述能量转换器用于将机械能转化为电能，并储存到所述储能器中，用于为所述位置传感器提供电能，使部分能量得到回收并再利用，减少能量损失，节能环保。

附图说明

图1是本实用新型所述塑料排水板插设伸缩套管装置的结构图；

图2是本实用新型所述塑料排水板插设伸缩套管装置的俯视图；

图3是本实用新型所述塑料排水板插设伸缩套管装置的工作过程图；

图4是本实用新型能量转换器的结构示意图；

图5是本实用新型中放电结构与极板连接的结构示意图；

图6是本实用新型中第一正极的结构示意图；

图7是图6中Ⅰ部设置第一正极压电条后的的放大图；

图8是本实用新型中第二负极的结构示意图；

图9是本实用新型图8中Ⅱ部设置第二负极压电条后的放大图；

图中数字表示：

1-护套壳体；11-第一套管；111-第一套管第一接口；112-第一套管第二接口；113-升降器；12-第二套管；121-第二套管第一接口；2-第一定位结构；21-第一位置传感器；22-第一能量转换器；221-外框；222-第一正极；2221-第一正极板；2222-第一正极锚点；2223-第一正极牵拉结构；223-第二负极；2231-第二负极板；2233-第二负极锚点；2232-第二负极牵拉结构；224-放电结构；2241-牵引绳；2242-外板；2243-放电拉环；225-第一正极压电条；226-第二负极压电条；227-第三正极；228-第四负极；23-第一储能器；3-第二定位结构；31-第二位置传感器；32-第二能量转换器；33-第二储能器；4-第一限位结构；41-第一推进部；411-第一推进气缸；412-第一推进板；42-第一推出部；421-第一推出气缸；422-第一推出板；43-第一接口位置；5-第二限位结构；51-第二推进部；511-第二推进气缸；512-第二推进板；52-第二推出部；521-第二推出气缸；522-第二推出板；53-第二接口位置；6-联接板。

具体实施方式

实施例1

以下结合附图1-3，本实用新型提供了一种塑料排水板插设伸缩套管装置，

所述护套壳体1内部设置第一套管11、第二套管12和联接板6，且所述第二套管12设于所述第一套管11的内部，所述联接板6插设于所述第一套管11和所述第二套管12内；所述护套壳体1的外部设置接口位置和限位系统，所述限位系统包括定位结构和限位结构，所述定位结构包括能量转换器、储能器和位置传感器，所述能量转换器紧贴所述护套壳体1设置，且所述能量转换器、所述储能器与所述位置传感器依次电连接，所述能量转换器用于将机械能转化为电能，并储存到所述储能器中，所述储能器用于为所述位置传感器提供电能；所述接口位置与所述限位结构在同一水平面上，当所述位置传感器感应到所述第一套管和所述第二套管到达所述接口位置时，所述联接板能够在所述限位系统的作用下移动，实现所述第一套管和所述第二套管的连接和分离。

本实用新型所述塑料排水板插设伸缩套管装置使塑料排水板水下插设实现自动化、机械化，提高了工作可靠性，提高效率，从而改善工人的工作条件，降低了工人劳动强度与难度，且所述的能量转换器紧贴所述护套壳体设置，所述能量转换器、所述储能器与所述位置传感器依次电连接，所述能量转换器用于将机械能转化为电能，并储存到所述储能器中，用于为所述位置传感器提供电能，使部分能量得到回收并再利用，减少能量损失，节能环保。

所述第一套管11的直径大于所述第二套管12的直径，所述第二套管12设于所述第一套管11的内部，所述第一套管11上设置第一套管第一接口111和第一套管第二接口112，且所述第一套管第二接口112设置在所述第一套管11的下部，所述第一套管第一接口111设置在所述第一套管11的上部；所述第二套管12上设置第二套管第一接口121，所述第二套管第一接口121设置在所述第二套管12的上部。所述联接板6与所述第一套管第一接口111、所述第一套管第二接口112和所述第二套管第一接口121的形状匹配，并能够插于所述第一套管第一接口111、所述第一套管第二接口112或所述第二套管第一接口121中。所述第一套管11上还设置升降器113，用于实现所述第一套管11和所述第二套管12的升降。

所述限位系统包括定位结构和限位结构，所述定位结构包括第一定位结构2和第二定位结构3，所述第一定位结构2包括第一位置传感器21、第一能量转换器22和第一储能器23，所述第一能量转换器22紧贴所述护套壳体1设置，所述第一能量转换器22、所述第一储能器23与所述第一位置传感器21依次电连接，所述第一能量转换器22用于将所述第一套管11和所述第二套管12运动时产生的机械能转化为电能，并储存到所述第一储能器23中，所述第一储能器23用于为所述第一位置传感器21提供电能；所述第二定位结构3包括第二位置传感器31、第二能量转换器32和第二储能器33，所述第二能量转换器32紧贴所述护套壳体1设置，所述第二能量转换器32、所述第二储能器33与所述第二位置传感器31依次电连接，所述第二能量转换器32用于将所述第一套管11和所述第二套管12运动时产生的机械能转化为电能，并储存到所述第二储能器33中，所述第二储能器33用于为所述第二位置传感器31提供电能。

所述限位结构包括第一限位结构4、第二限位结构5和联接板6，所述第一限位结构4在所述第二限位结构5的上部，且所述第一限位结构4和所述第二限位结构5的结构相同。所述第一限位结构4包括第一推进部41和第一推出部42；所述第一推进部41和所述第一推出部42在同一水平面上，并分别设置于所述护套壳体1的两侧，所述第一推进部41包括第一推进气缸411和第一推进板412，所述第一推出部42包括第一推出气缸421和第一推出板422；所述第二限位结构5包括第二推进部51和第二推出部52；所述第二推进部51和所述第二推出部52在同一水平面上，并分别设置于所述护套壳体1的两侧。所述第二推进部51包括第二推进气缸511和第二推进板512，所述第二推出部52包括第二推出气缸521和第二推出板522。

所述接口位置包括第一接口位置43和第二接口位置53，所述第一接口位置43与所述第一限位结构4在同一水平面上，所述第二接口位置53与所述第二限位结构5在同一水平面上，当所述联接板6到达所述第一接口位置43时，所述第一推进部41或所述第一推出部42能够推进或推出所述联接板6，当所述联接板6到达所述第二接口位置53时，所述第二推进部51或所述第二推出部52能够推进或推出所述联接板6。

结合附图3，本实施例所述一种塑料排水板插设伸缩套管装置的具体工作步骤如下：

第一步：当塑料排水板开始插设时，所述第一套管11和所述第二套管12位于初始位置，此时所述第一套管第一接口111和所述第二套管第一接口121位于所述第一接口位置43。将所述联接板6插于所述第一套管第一接口111和所述第二套管第一接口121，实现所述第一套管11和所述第二套管12联接，此时所述第一套管第一接口111和所述第二套管第一接口121位置对齐；

第二步：塑料排水板穿于所述第二套管12内部，利用振动力或静压力作用于所述第一套管11上，将所述第一套管11和所述第二套管12压入地基中；当所述第二位置传感器31感应到所述第一套管第一接口111和所述第二套管第一接口121到达所述第二接口位置53时，所述第一套管11和所述第二套管12停止运动，利用所述第二推出气缸521将所述联接板6推出；

第三步：插板机将所述第一套管11上提，当所述第一位置传感器21感应到至所述第一套管11到达所述第一接口位置43时，所述第二推进气缸511将所述联接板6推进所述第一套管第二接口112，并与所述第二套管第一接口121联接，此时所述第一套管第二接口112与所述第二套管第一接口121位置对齐；

第四步：插板机将所述第一套管11下压，通过所述联接板6带动所述第二套管12下压，当所述第二位置传感器31感应到所述第一套管第一接口111到达所述第二接口位置53，此时排水板已到达要求插设的深度；

第五步：将所述第一套管11上提带动所述第二套管12上提，当所述第二位置传感器31感应到所述第一套管第二接口112到达所述第二接口位置53时，由所述第二推出气缸521将所述联接板6推出，解除所述第一套管11和所述第二套管12的联接；

第六步：将所述第一套管11下压，当所述第二位置传感器31感应到所述第一套管第一接口111到达所述第二接口位置53时，插入所述联接板6，此时所述第一套管第一接口111与所述第二套管第一接口121对齐；

第七步：所述第一套管11和所述第二套管12一起上提，当所述第一位置传感器21感应到所述第一套管第一接口111和所述第二套管第一接口121位于所述第一接口位置43时，所述第一套管11和所述第二套管12回到初始位置。

本实施例所述一种塑料排水板插设伸缩套管装置使塑料排水板插设实现自动化、机械化，提高了工作可靠性，提高效率，从而改善工人的工作条件，降低了工人劳动强度与难度；同时在塑料排水板插设过程中，所述第一套管11和所述第二套管12运动产生机械能，设置在所述护套壳体1外部的所述能量转换器接收到所述机械能，并将所述机械能转化为电能，储存到所述储能器中，用于为所述位置传感器提供电能，使部分能量得到回收并再利用，减少能量损失，节能环保。

实施例2

实施例1中所述第一能量转换器22和所述第二能量转换器32的结构相同，本实施例中以所述第一能量转化器22加以详细介绍。

所述第一能量转换器22包括外框221、至少一个正极和至少一个负极，所述正极与所述负极分别与所述外框连接，所述外框221可以是一边开口、一边封死，也可以是四周密封、两端开口的管状结构，所述正极和所述负极通常使用金属极板材料制成，且所述正极与所述负极间隔排列，本实施例中所述正极和所述负极的数量分别为两个，所述正极包括第一正极222和第三正极227，所述负极包括第二负极223和第四负极228，且所述第一正极222为最外侧电极，且所述第一正极222和所述第三正极227的结构相同，所述第二负极223和所述第四负极228的结构相同，现以所述第一正极222和所述第二负极223为例，详细介绍所述正极和所述负极的结构。所述第一正极222包括第一正极板2221、第一正极牵拉结构2223和第一正极锚点2222，所述第一正极锚点2222固定在所述第一正极板2221上，所述第一正极锚点2222、所述第一正极牵拉结构2223和所述外框221依次固定连接。所述第一正极牵拉结构2223是弹性导体结构，具有较强弹性的同时拥有较高的电导率，例如金属弹簧。所述第二负极223包括第二负极板2231、第二负极牵拉结构2232和第二负极锚点2233，所述第二负极锚点2233固定在所述第二负极板2231上，所述第二负极牵拉结构2232用于所述第二负极锚点2233和所述外框221固定连接。所述第二负极牵拉结构2232是弹性导体结构，具有较强弹性的同时拥有较高的电导率，例如金属弹簧。

所述第一能量转换器22还包括正极压电条和负极压电条，所述正极压电条和所述负极压电条为压电材料，且每一个所述正极设置一个所述正极压电条，每一个所述负极设置一个所述负极压电条，现以所述第一正极222和所述第二负极223为例，所述第一正极222设置第一正极压电条225，所述第二负极223设置第二负极压电条226，所述第一正极锚点2222内部设置有正向二极管结构，所述第二负极锚点2233内部设置有反向二极管结构，所述第一正极压电条225的两端分别与所述外框221和所述正向二极管结构连接，所述第二负极压电条226的两端分别与所述外框221和所述反向二极管结构连接。当所述第一正极压电条225在运动时，产生形变，并感应出电荷，此时在所述正向二极管结构的作用下，正电荷发生定向移动，并通过所述第一正极锚点2222到达所述第一正极板2221。当所述第二负极压电条226在运动时，产生形变，并感应出电荷，此时在所述负向二极管结构的作用下，负电荷发生定向移动，并通过所述第二负极锚点2233到达所述第二负极板2231，从而把所述第一套管11和所述第二套管12在运动时产生机械能转化为电能，由于所述第一正极板2221和所述第二负极板2231之间，所存在的空气，作为两个极板之间的介电材料，将整体结构形成所述第一正极板2221-空气介电层-所述第二负极板2231的电容结构。电容是电学领域中的一类元器件的统称，基本结构是两个极板之间夹一层电介质，这样正负电荷分别聚集在正负极板上，实现电能存储的功能。

工作原理：

所述第一能量转换器22接收到外界的机械能时，所述第一能量转换器22内的所述第一正极牵拉结构2223和所述第二负极牵拉结构2232能够产生振动，从而带动所述第一正极压电条225和所述第二负极电压条226晃动，甚至是扭动，当所述第一正极压电条225产生形变，并感应出电荷，此时在所述正向二极管结构的作用下，正电荷发生定向移动，并通过所述第一正极锚点2222到达正极222，同理所述第二负极压电条226产生形变，并感应出电荷，此时在所述负向二极管结构的作用下，负电荷发生定向移动，并通过所述第二负极锚点2233到达所述第二负极223，从而实现将机械能转换为电能。

实施例3

对实施例2作出进一步优化，如图4所示：

进一步限定所述第一正极锚点2222和所述第二负极锚点2233在所述第一正极板2221和所述第二负极板2231的位置关系，所述第一正极锚点2222上下对称设置在所述第一正极板2221上，所述第二负极锚点2233左右对称设置在所述第二负极板2231上，这样可以使所述第一正极牵拉结构2223和所述第二负极牵拉结构2232垂直，这样的位置关系可使所述第一正极板2221和所述第二负极板2231之间在运动的时候产生位移。这样相当于减少了所述第一正极板2221和所述第二负极板2231的相互对面的面积，也就是减少了电容的面积，而电荷有正电荷和负电荷相互吸引的性质，决定了正电荷和负电荷聚集在所述第一正极板2221和所述第二负极板2231相互对面的位置中，当电荷总量不变的情况下，电容面积变小也就是电容值变小，从而导致输出电压变大，变大的电压更容易向外输出电能，所以提升了所述能量转换器的电能转换率，可以把相同的机械能转化为更多的电能。

实施例4

本实施例与实施例2和实施例3的区别在于：

所述第一能量转换器22还包括放电结构224，所述放电结构224包括牵引绳2241、放电拉环2243和外板2242，所述牵引绳2241的顶端与所述第一正极板2221的背面固定连接，且所述第二负极223、所述第三正极227和所述第四负极228的极板中间均设置孔洞，所述放电拉环2243设置于所述外板2242的外侧，所述牵引绳2241的底端贯穿所述孔洞并与所述放电拉环2243固定连接。当极板上面的电荷产生了问题，例如所述第一正极板2221上聚集了太多的正电荷，或者所述第二负极板2231聚集了太多的负电荷，或者是极板整体偏向正电或负电时，可以通过拉动所述放电拉环2243，使各个极板之间接触产生电中和，并且接触所述外板2242，将电荷通过所述外板2242释放到外界，从而实现了电极板上面的电荷重置，避免发生危险。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，其包括护套壳体，

所述护套壳体内部设置第一套管、第二套管和联接板，且所述第二套管设于所述第一套管的内部，所述联接板插设于所述第一套管和所述第二套管内；

所述护套壳体的外部设置接口位置和限位系统，所述限位系统包括定位结构和限位结构，所述定位结构包括能量转换器、储能器和位置传感器，所述能量转换器紧贴所述护套壳体设置，且所述能量转换器、所述储能器与所述位置传感器依次电连接，所述能量转换器用于将机械能转化为电能，并储存到所述储能器中，所述储能器用于为所述位置传感器提供电能；所述接口位置与所述限位结构在同一水平面上，当所述位置传感器感应到所述第一套管和所述第二套管到达所述接口位置时，所述联接板能够在所述限位系统的作用下移动，实现所述第一套管和所述第二套管的连接和分离。

2.根据权利要求1所述的塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述能量转换器包括外框、正极和负极，所述正极与所述负极分别与所述外框连接，所述正极与所述负极间隔排列形成队列，且位于所述队列最前端的所述正极或所述负极为最外侧电极。

3.根据权利要求2所述的塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述正极包括正极板、正极牵拉结构和正极锚点，所述正极锚点固定在所述正极板上，所述正极锚点、所述正极牵拉结构和所述外框依次固定连接。

4.根据权利要求3所述的塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述负极包括负极板、负极牵拉结构和负极锚点，所述负极锚点固定在所述负极板上，所述负极牵拉结构用于所述负极锚点和所述外框固定连接。

5.根据权利要求3或4所述塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述能量转换器还包括正极压电条和负极压电条，所述正极锚点内部设置有正向二极管结构，所述负极锚点内部设置有反向二极管结构，所述正极压电条的两端分别与所述外框和所述正向二极管结构连接，所述负极压电条的两端分别与所述外框和所述反向二极管结构连接。

6.根据权利要求5所述的塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述能量转换器还包括放电结构，所述放电结构与所述最外侧电极固定连接。

7.根据权利要求6所述的塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述放电结构包括牵引绳、放电拉环和外板，所述放电拉环设置于所述外板的外侧，且所述牵引绳的顶端与所述最外侧电极的极板背面固定连接，所述牵引绳的底端与所述放电拉环固定连接。

8.根据权利要求1所述的塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述限位结构包括第一限位结构、第二限位结构，所述第一限位结构设置在所述第二限位结构的上部，且所述第一限位结构包括第一推进部和第一推出部，所述第一推进部和所述第一推出部在同一水平面上，并分别设置于所述护套壳体的两侧，所述第二限位结构包括第二推进部和第二推出部，所述第二推进部和所述第二推出部在同一水平面上，并分别设置于所述护套壳体的两侧。

9.根据权利要求8所述的塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述接口位置包括第一接口位置和第二接口位置，所述第一接口位置与所述第一限位结构在同一水平面上，所述第二接口位置与所述第二限位结构在同一水平面上。

10.根据权利要求1所述的塑料排水板插设伸缩套管装置，其特征在于，所述第一套管上还设置升降器，用于实现所述第一套管和所述第二套管的升降。