CN216130121U - 锚桩的成桩机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锚桩的成桩机械，涉桩基静载试验技术领域。该锚桩的成桩机械包括挖掘机本体、驱动机构、旋转动力机构和锚桩；挖掘机本体包括驱动机构和机械臂；驱动机构和机械臂连接，用于使机械臂的输出端在竖向上产生位移；旋转动力机构安装在机械臂的输出端上；锚桩包括固定端和尖端，锚桩的桩身设置有沿其轴向螺旋延伸的螺旋叶片；旋转动力机构的输出端与锚桩的固定端连接，用于驱动锚桩自转。该锚桩的成桩机械的具有尖端且带有螺旋叶片的锚桩，可以在沉桩时与土体产生类似螺钉的自攻现象，从而可以节省动力，使用改装有旋转动力机构的体积更小的挖掘机即可进行沉桩取桩作业，不仅降低了成本还提升了使用便捷性。

Description

锚桩的成桩机械

技术领域

本实用新型涉及桩基静载试验技术领域，尤其是涉及一种锚桩的成桩机械。

背景技术

为了检测桩基是否可靠，通常需要对桩基进行静载试验以检测其承载力。目前，反锚静力检测法已大范围应用于桩基静载试验中，相对于传统的堆载检测法，反锚静力检测法有着成本更低、更加安全、检测结果更加准确的优点。

反锚静力检测法需首先在被检测桩基的四周施工出锚桩，然后在锚桩顶端之间连接横梁，再在横梁和桩的顶端之间安装千斤顶，驱动千斤顶升高后即可利用横梁的反力对桩基施加压力，进而可以利用该压力模拟静载力以检测桩基的承载力。

锚桩通常包括钢筋混凝土锚桩和钢锚桩两种，由于钢筋混凝土锚桩需要现场施工，具有钢筋用量大且无法反复利用的缺点，因而现有的锚桩通常采用可重复利用的钢锚桩。但是钢锚桩自重较大，沉桩和取桩均较困难，因而使用钢锚桩时需要利用动力较大的专用桩机进行沉桩作业和取桩作业。然而专用桩机体积庞大、造价高昂，且使用起来并不便捷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锚桩的成桩机械，以缓解现有技术中存在的在桩基静载试验中使用钢锚桩作为抗拔锚桩时，需要利用动力较大的专用桩机度对钢锚桩进行沉桩作业和取桩作业，然而专用桩机体积庞大、造价高昂，且使用起来并不便捷的技术问题。

第一方面，本实用新型提供一种锚桩的成桩机械，包括挖掘机本体、驱动机构、旋转动力机构和锚桩；

所述挖掘机本体包括驱动机构和机械臂，所述机械臂包括输出端；所述驱动机构和所述机械臂连接，用于驱动所述机械臂抬升或下降，以使所述机械臂的输出端在竖向上产生位移；

所述旋转动力机构安装在所述机械臂的输出端上，能够在所述机械臂的带动下在竖向上产生位移；

所述锚桩包括固定端和尖端，且所述锚桩的桩身设置有沿其轴向螺旋延伸的螺旋叶片；所述旋转动力机构包括能够旋转的输出端，所述旋转动力机构的输出端与所述锚桩的固定端连接，用于驱动所述锚桩自转。

在可选的实施方式中，所述挖掘机本体设置有动力源，所述动力源与所述驱动机构连接，用于向所述驱动机构提供动力；

所述旋转动力机构与所述挖掘机本体的动力源连接，所述动力源能够向所述旋转动力机构提供动力。

在可选的实施方式中，所述锚桩的螺旋叶片为等螺距螺旋叶片；

所述锚桩的成桩机械还包括控制系统，所述驱动机构和所述旋转动力机构均与所述控制系统连接，所述控制系统用于控制所述机械臂的输出端的竖向位移速度和/或所述旋转动力机构的输出端的旋转速度，以使所述旋转动力机构的输出端自转一圈时，所述机械臂的输出端的竖向位移等于所述螺旋叶片的螺距。

在可选的实施方式中，所述控制系统包括依次连接的信息接收单元、判断单元和控制单元；

所述信息接收单元用于接收所述机械臂的输出端的实时竖向位移速度信息和所述旋转动力机构的输出端的实时旋转速度信息；

所述判断单元用于根据所述信息接收单元接收的信息，判断所述旋转动力机构的输出端自转一圈时，所述机械臂的输出端的竖向位移是否能够等于所述螺旋叶片的螺距；

所述控制单元用于根据所述判断单元判断的结果，在所述判断单元判断结果为否时，调整所述机械臂的输出端的竖向位移速度和所述旋转动力机构的输出端的旋转速度，以使所述旋转动力机构的输出端自转一圈时，所述机械臂的输出端的竖向位移等于所述螺旋叶片的螺距。

在可选的实施方式中，还包括速度检测组件；

所述机械臂的输出端和所述控制系统的信息接收单元均与所述速度检测组件连接，所述速度检测组件用于检测所述机械臂的输出端的竖向位移速度，并将该竖向位移速度信息发送给所述控制系统的信息接收单元。

在可选的实施方式中，还包括转速检测组件；

所述旋转动力机构的输出端和所述控制系统的信息接收单元均与所述转速检测组件连接，所述转速检测组件用于检测所述旋转动力机构的输出端的旋转速度，并将该旋转速度信息发送给所述控制系统的信息接收单元。

在可选的实施方式中，还包括位移检测组件；

所述机械臂的输出端和所述控制系统均与所述位移检测组件连接，所述位移检测组件用于检测所述机械臂的输出端的竖向位移，并将该竖向位移信息发送给所述控制系统；

所述控制系统预设有最大位移值，所述控制系统用于根据其接收的竖向位移信息，在所述机械臂的输出端的竖向位移大于所述最大位移值时，控制所述旋转动力机构停止工作。

在可选的实施方式中，所述机械臂上安装有升降驱动机构，所述升降驱动机构包括能够竖向移动的活动端，所述机械臂的输出端为所述升降驱动机构的活动端。

在可选的实施方式中，还包括安装架和伸缩驱动机构；

所述安装架上设置有呈三角形分布的第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点；

所述伸缩驱动机构安装在所述机械臂上，且所述伸缩驱动机构的输出端铰接在所述安装架的第一铰接点处；所述机械臂的输出端铰接在所述安装架的第二铰接点处；所述旋转动力机构铰接在所述安装架的第三铰接点处；所述伸缩驱动机构用于带动所述安装架以所述第二铰接点为转动中心转动，以调节所述旋转动力机构相对于竖直面的倾斜角度。

在可选的实施方式中，所述旋转动力机构的输出端与所述锚桩的固定端可拆卸连接。

本实用新型提供的锚桩的成桩机械包括挖掘机本体、旋转动力机构和锚桩。本实用新型提供的挖掘机本体可以为现有的挖掘机的本体，将现有的挖掘机的铲斗拆卸下来，再将该锚桩的成桩机械的旋转动力机构安装在挖掘机的机械臂上，并将锚桩安装在旋转动力机构上，即可形成该锚桩的成桩机械。在使用该锚桩的成桩机械沉桩时，挖掘机本体的驱动机构和机械臂可以带动旋转动力机构和锚桩下降，而旋转动力机构可以驱动锚桩自转。在锚桩自转的过程中，锚桩的尖端先钻入土体，而后其上的螺旋叶片钻入土体中并挤压土体，当锚桩自转并下降至一定深度后，锚桩通过其尖端和螺旋叶片可以和土体之间产生类似螺钉的“自攻”现象，此时锚桩可以凭借自身重力和上述“自攻”现象自动旋转并向下移动，从而可以节省旋转动力机构和挖掘机本体的驱动机构的动力，达到省时省力的效果。当需要取桩时，通过旋转动力机构反转锚桩，并利用机械臂和驱动机构带动旋转动力机构上升，即可如同拧螺丝钉一样快速将锚杆从土体中取出，同样可以节省旋转动力机构和挖掘机本体的驱动机构的动力，达到省时省力的效果。

与现有技术相比，本实用新型提供的锚桩的成桩机械通过采用带有尖端和螺旋叶片的锚桩，可以利用锚桩与土体之间的类似螺钉的“自攻”现象而达到省时省力的效果，从而可以将旋转动力机构和带有螺旋叶片的锚桩改装至动力、体积均较小的挖掘机上以进行沉桩作业和取桩作业，不需使用动力更大、体积更大的专用桩机，不仅降低了使用成本还提升了使用便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的锚桩的成桩机械；

图2为图1中的旋转动力机构的结构示意图；

图3为1中的锚桩的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的锚桩的成桩机械的另一结构示意图；

图5为图1中的安装架的结构示意图。

图标：1-挖掘机本体；2-旋转动力机构；3-锚桩；30-螺旋叶片；4-驱动机构；5-机械臂；6-控制系统；60-速度检测组件；61-转速检测组件；62-位移检测组件；7-安装架；8-伸缩驱动机构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例：

如图1、图2和图3所示，本实施例提供的锚桩的成桩机械包括挖掘机本体1、旋转动力机构2和锚桩3。挖掘机本体1包括驱动机构4和机械臂5，机械臂5包括输出端。驱动机构4和机械臂5连接，用于驱动机械臂5抬升或下降，以使机械臂5的输出端在竖向上产生位移。旋转动力机构2安装在机械臂5的输出端上，能够在机械臂5的带动下在竖向上产生位移。锚桩3包括固定端和尖端，且锚桩3的桩身设置有沿其轴向螺旋延伸的螺旋叶片30。旋转动力机构2包括能够旋转的输出端，旋转动力机构2的输出端与锚桩3的固定端连接，用于驱动锚桩3自转。

本实施例提供的挖掘机本体1可以为现有的挖掘机的本体，将现有的挖掘机的铲斗拆卸下来，再将该锚桩的成桩机械的旋转动力机构2安装在挖掘机的机械臂5上，并将锚桩3安装在旋转动力机构2上，即可形成该锚桩的成桩机械。

其中，旋转动力机构2可以选用现有的旋转动力头，驱动机构4则可以为挖掘机本体1上固定有的液压缸机构。

在使用该锚桩的成桩机械沉桩时，挖掘机本体1的驱动机构4和机械臂5可以带动旋转动力机构2和锚桩3下降，而旋转动力机构2可以驱动锚桩3自转。在锚桩3自转的过程中，锚桩3的尖端先钻入土体，而后其上的螺旋叶片30钻入土体中并挤压土体，当锚桩3自转并下降至一定深度后，锚桩3通过其尖端和螺旋叶片30可以和土体之间产生类似螺钉的“自攻”现象，此时锚桩3可以凭借自身重力和上述“自攻”现象自动旋转并向下移动，从而可以节省旋转动力机构2和挖掘机本体1的驱动机构4的动力，达到省时省力的效果。

本实施例根据大量实践证明，在承载力约120千帕以上的土层中，带螺旋叶片30的锚杆必会在沉桩4～6米后形成自攻现象。其中，螺钉的“自攻”现象的原理为现有技术，本实施例在此不再赘述。

当完成桩机静载试验后需要取桩时，通过旋转动力机构2反转锚桩3，并利用机械臂5和驱动机构4带动旋转动力机构2上升，即可如同拧螺丝钉一样快速将锚杆从土体中取出，同样可以节省旋转动力机构2和挖掘机本体1的驱动机构4的动力，达到省时省力的效果。

与现有技术相比，本实施例提供的锚桩的成桩机械通过采用带有尖端和螺旋叶片30的锚桩3，可以利用锚桩3与土体之间的类似螺钉的“自攻”现象而达到省时省力的效果，从而可以将旋转动力机构2和带有螺旋叶片30的锚桩3改装至动力、体积均较小的挖掘机上以进行沉桩作业和取桩作业，不需使用动力更大、体积更大的专用桩机，不仅降低了使用成本还提升了使用便捷性。

需要说明的是，对锚桩3进行沉桩和取桩作业时，旋转动力机构2的移动过程需要保持竖向移动，但挖掘机本体1驱动机械臂5抬升或下降时并不能使得机械臂5的输出端保持垂直上下移动，此时可以通过将旋转动力机构2铰接在机械臂5的动力端使得旋转动力机构2可以保持竖立的姿态，并通过调整挖掘机本体1的位置使得旋转动力机构2的移动能够沿竖向移动。

此外，由于本实施例提供的锚桩的成桩机械可以利用锚桩3与土体之间的自攻现象节省动力，以及可以在沉桩后期凭借锚桩3自身重力和自攻现象自动旋转并向下移动，因而在沉桩作业时，驱动机构4和机械臂5仅需在沉桩前期带动旋转动力机构2保持短时间的竖向移动，此时通过调整挖掘机的机械臂5的姿态可以实现旋转动力机构2的短时间竖向移动过程。

其中，锚桩3的远离固定端的端部可以为锥形，此时锚桩3的尖端锥形端部的锥尖。或者，锚桩3的远离固定端的端部可以设置有切削刀片，此时锚桩3的尖端可以为切削刀片的刀尖。

为提升锚桩3与土体之间的“自攻”现象而带来的省时省力效果，锚桩3上的螺旋叶片30可以为设置于锚桩3的固定端和尖端之间的一条连续的螺旋叶片。

进一步的，挖掘机本体1设置有动力源，动力源与驱动机构4连接，用于向驱动机构4提供动力。旋转动力机构2与挖掘机本体1的动力源连接，动力源能够向旋转动力机构2提供动力。

动力源、驱动机构4和机械臂5均为挖掘机本体1固有的机械器件，因而旋转动力机构2与挖掘机本体1的动力源连接，可以直接利用挖掘机本体1的固有机械器件直接作为动力源，不需为驱动旋转动力机构2工作而额外设置动力源，从而可以简化该锚桩的成桩机械的结构，以及可以节省将挖掘机改装成该锚桩的成桩机械所需成本。

在本实施例中，锚桩3的螺旋叶片30为等螺距螺旋叶片。如图4所示，本实施例提供的锚桩的成桩机械还可以包括控制系统6，驱动机构4和旋转动力机构2均与控制系统6连接，控制系统6用于控制机械臂5的输出端的竖向位移速度或旋转动力机构2的输出端的旋转速度，或者，同时控制机械臂5的输出端的竖向位移速度和旋转动力机构2的输出端的旋转速度，从而使旋转动力机构2的输出端自转一圈时，机械臂5的输出端的竖向位移等于螺旋叶片30的螺距。

当旋转动力机构2的输出端自转一圈，机械臂5的输出端的竖向位移等于螺旋叶片30的螺距时，机械臂5的输出端的移动速度和旋转动力机构2的输出端的旋转速度可以保持同步，从而可以在沉桩作业时实现同步挤土沉桩，有效保证锚桩3在土体内的应力发挥度，优化锚桩3对土体的自攻现象，提升锚桩3的省时省力的效果。

在实际应用中，上述同步挤土沉桩的工作过程，还可以使得锚桩3能够在坚硬、密实的土层中快速沉桩。

本实施例提供的控制系统6用于控制机械臂5的输出端的竖向位移速度或旋转动力机构2的输出端的旋转速度，或者，同时控制机械臂5的输出端的竖向位移速度和旋转动力机构2的输出端的旋转速度，从而使旋转动力机构2的输出端自转一圈时，机械臂5的输出端的竖向位移等于螺旋叶片30的螺距。

在本实施例中，控制系统6可以为单片机或可编程逻辑控制器，或者，控制系统6可以通过改装挖掘机本体1固有的智能控制系统6得到，控制系统6的选取没有限制，可以根据实际需求进行选择。

在本实施例中，控制系统6包括依次连接的信息接收单元、判断单元和控制单元。信息接收单元用于接收机械臂5的输出端的实时竖向位移速度信息和旋转动力机构2的输出端的实时旋转速度信息。判断单元用于根据信息接收单元接收的信息，判断旋转动力机构2的输出端自转一圈时，机械臂5的输出端的竖向位移是否能够等于螺旋叶片30的螺距。控制单元用于根据判断单元判断的结果，在判断单元判断结果为否时，调整机械臂5的输出端的竖向位移速度和旋转动力机构2的输出端的旋转速度，以使旋转动力机构2的输出端自转一圈时，机械臂5的输出端的竖向位移等于螺旋叶片30的螺距。

信息接收单元、判断单元和控制单元相互配合作业，使得控制系统6可以控制机械臂5的输出端的移动速度和旋转动力机构2的输出端的旋转速度保持同步，从而可以实现同步挤土沉桩作业。

其中，控制系统6通过仅控制机械臂5的输出端的竖向位移速度，或者仅控制旋转动力机构2的输出端的旋转速度，或者通过控制上述二者均可实现上述同步挤土沉桩的工作过程。为了提升控制系统6的工作灵活性，本实施例优选控制系统6既可以控制机械臂5的输出端的竖向位移速度，也可以控制旋转动力机构2的输出端的旋转速度。

如图4所示，本实施例提供的锚桩的成桩机械还可以包括速度检测组件60，机械臂5的输出端和控制系统6的信息接收单元均与速度检测组件60连接，速度检测组件60用于检测机械臂5的输出端的竖向位移速度，并将该竖向位移速度信息发送给控制系统6的信息接收单元。

速度检测组件60可以与控制系统6的信息接收单元相互配合工作，进一步提升实现同步挤土沉桩作业过程的自动化，提升了该锚桩的成桩机械的工作效率。

其中，速度检测组件60可以为速度传感器。

此外，速度检测组件60与控制系统6的信息接收单元之间可以无线连接，从而可以远程向控制系统6发送机械臂5的输出端的竖向位移速度信息。

如图4所示，本实施例提供的锚桩的成桩机械还可以包括转速检测组件61。旋转动力机构2的输出端和控制系统6的信息接收单元均与转速检测组件61连接，转速检测组件61用于检测旋转动力机构2的输出端的旋转速度，并将该旋转速度信息发送给控制系统6的信息接收单元。

转速检测组件61也可以与控制系统6的信息接收单元相互配合工作，进一步提升实现同步挤土沉桩作业过程的自动化，提升该锚桩的成桩机械的工作效率。

其中，转速检测组件61可以为转速传感器。

此外，转速检测组件61与控制系统6的信息接收单元之间也可以无线连接，从而可以远程向控制系统6发送旋转动力机构2的输出端的旋转速度信息。

如图4所示，本实施例提供的锚桩的成桩机械还可以包括位移检测组件62。机械臂5的输出端和控制系统6均与位移检测组件62连接，位移检测组件62用于检测机械臂5的输出端的竖向位移，并将该竖向位移信息发送给控制系统6。控制系统6预设有最大位移值，控制系统6用于根据其接收的竖向位移信息，在机械臂5的输出端的竖向位移大于最大位移值时，控制旋转动力机构2停止工作。

位移检测组件62可以与控制系统6相互配合，在机械臂5的输出端的竖向位移大于最大位移值时，控制旋转动力机构2停止工作。上述最大位移值为锚桩3与土体之间产生自攻现象之前，锚桩3在土体中的移动距离，因此位移检测组件62可以与控制系统6相互配合，在锚桩3与土体之间产生自攻现象、锚桩3开始自动旋转下沉时，控制旋转动力机构2停止工作，从而节省旋转动力机构2的动力。

为防止位移检测组件62与控制系统6相互配合的过程影响取桩作业，控制系统6可以仅在锚桩3下降时与位移检测组件62配合，控制控制旋转动力机构2在锚桩3产生自攻现象后停止工作。

进一步的，控制系统6还可以根据其接收的竖向位移信息，在机械臂5的输出端的竖向位移大于最大位移值时，控制驱动机构4停止工作。当锚桩3与土体之间产生自攻现象、锚桩3开始自动旋转下沉时，控制驱动机构4停止工作，可以节省驱动机构4的动力。

其中，位移检测组件62可以为距离传感器。

此外，位移检测组件62与控制系统6之间可以无线连接，从而可以远程向控制系统6发送机械臂5的输出端的竖向位移信息。

在本实施例中，机械臂5上安装有升降驱动机构4，升降驱动机构4包括能够竖向移动的活动端，机械臂5的输出端为升降驱动机构4的活动端。

升降驱动机构4用于使得机械臂5的输出端保持竖向移动，从而可以带动旋转动力机构2保持竖向移动。

可以看出，对锚桩3进行沉桩和取桩作业时，升降驱动机构4可以使得旋转动力机构2的移动过程保持竖向移动，从而可以保证沉桩和取桩作业的顺利进行。

其中，升降驱动机构4可以为液压缸或者带有滑块和滑轨的动力机构。

如图1和图5所示，本实施例提供的锚桩的成桩机械还包括安装架7和伸缩驱动机构8。安装架7上设置有呈三角形分布的第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点。伸缩驱动机构8安装在机械臂5上，且伸缩驱动机构8的输出端铰接在安装架7的第一铰接点处。机械臂5的输出端铰接在安装架7的第二铰接点处。旋转动力机构2铰接在安装架7的第三铰接点处。伸缩驱动机构8用于带动安装架7以第二铰接点为转动中心转动，以调节旋转动力机构2相对于竖直面的倾斜角度。

其中，安装架7的位于第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点处，可以分别安装有一个销轴或者万向接头，伸缩驱动机构8的输出端、机械臂5的输出端和旋转动力机构2分别通过与其对应的销轴或万向接头铰接在各铰接点处。

伸缩驱动机构8可以为液压缸，其用于与安装架7配合调整旋转动力机构2相对于竖直面的倾斜角度，从而使得旋转动力机构2可以一直保持竖直，防止旋转动力机构2相对于竖直面倾斜。

其中，为了便于观察旋转动力机构2相对于竖直面的倾斜角度，可以在旋转动力机构2上安装角度传感器，角度传感器与垂直度显示器连接，通过垂直度显示器可以判断旋转动力机构2相对于竖直面的倾斜角度。

本实施例的机械臂5为现有的挖掘机的动臂和斗杆组成的机械臂5，对应的，本实施例的驱动机构4为现有的挖掘机的动臂油缸和斗杆油缸组成的油缸机构，本实施例的伸缩驱动机构8则为现有的挖掘机的铲斗油缸。

可以看出，本实施例提供的锚桩的成桩机械可以充分有效利用挖掘机本体1现有的结构，能够进一步的降低改装成本和简化改装步骤。

在本实施例中，旋转动力机构2的输出端与锚桩3的固定端可拆卸连接。

旋转动力机构2的输出端与锚桩3的固定端可拆卸连接，可以在完成沉桩作业后，将旋转动力机构2与锚桩3分离，防止旋转动力机构2影响利用锚桩3进行桩基静载试验的过程。

需要说明的是，为方便利用锚桩3进行桩基静载试验，锚桩3的固定端需外露于土体之外。

本实施例提供的锚桩3可以为全钢制的锚桩，锚桩3可以包括加长桩和底桩。加长桩的其中一端与底桩的其中一端可拆卸连接，加长桩的远离底桩的一端为锚桩3的固定端，底桩的远离加长桩的一端为锥形且为锚桩3的尖端。加长桩的桩身设置有沿其轴向延伸的加长螺旋叶片，底桩的桩身设置有沿其轴向延伸的底螺旋叶片，加长螺旋叶片和底螺旋叶片连接并形成连续的螺旋叶片。

为能够进行桩基静载试验，锚桩3的总长度通常较高，为了防止过长的锚桩3造成专用桩机或挖掘机的倾覆，锚桩3通常分为多节，打设锚桩3时可以依次将多节锚桩打设进土体中。

因此本实施例将锚桩3分为加长桩和底桩可以防止该锚桩的成桩机械的挖掘机本体1倾覆。

进一步的，为防止加长桩过长而造成挖掘机本体1倾覆，加长桩可以分为多节，多节加长桩之间可以通过现有的公母接头可拆卸连接成一字形的总加长桩。

当进行沉桩作业时，可以先将底桩与旋转动力机构2的输出端连接，并利用旋转动力机构2和挖掘机本体1将底桩打设进土体中，同时使得底桩的顶端外露于土体之外。继而可以分离底桩与旋转动力机构2，再将加长桩的一端与底桩的外露于土体的顶端连接，将加长桩的另一端与旋转动力机构2的输出端连接，继而利用旋转动力机构2和挖掘机本体1将加长桩打设进土体中。当加长桩为多节时，按照打设第一根加长桩的过程，重复沉桩过程即可将整个锚桩沉桩至设计深度。

综上所述，利用本实施例提供的锚桩的成桩机械辅助进行桩基静载试验时的操作步骤如下：

(1)将现有的挖掘机的铲斗改为本实施例的旋转动力机构2；

(2)将底桩与旋转动力机构2的输出端连接，并使得底桩的尖端对准预设的底桩桩位，利用伸缩驱动机构8调好旋转动力机构2和底桩的垂直度，继而启动旋转动力机构2，同时使得利用驱动机构4和机械臂5提供下压力，使底桩开始钻入土体中；

(3)底桩钻入土体过程中，使其旋转速度与下压速度达到同步，即，底桩旋转一圈时其向下移动距离等于螺旋叶片30的螺距，此时可实现同步挤土沉桩；

(4)底桩钻入土体中一定距离后，会与土体之间形成自攻现象(底桩可凭借自重自动向下旋转移动)，此时停止旋转动力机构2，同时利用机械臂5控制底桩的向下移动的距离，当底桩下移至仅顶端露出地面时，将旋转动力机构2与底桩脱开，再将旋转动力机构2重新与加长桩连接，并控制加长桩与底桩对位，然后通过接头再将加长桩与底桩连接在一起，以此类推最终钻至设计深度，并保持锚桩3的固定端外露于地面，以便于将锚桩3和用于进行桩基静载试验的其他部件进行连接。

(5)完成桩基静载试验后，将旋转动力机构2与露出地面的锚桩3固定端连接，并反向同步旋转锚桩3，即，使锚桩3旋转一圈时其向上移动距离等于螺旋叶片30的螺距，从而可以将锚桩3从土体中拧出，实现了锚桩3的反复利用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种锚桩的成桩机械，其特征在于，包括挖掘机本体(1)、驱动机构(4)、旋转动力机构(2)和锚桩(3)；

所述挖掘机本体(1)包括驱动机构(4)和机械臂(5)，所述机械臂(5)包括输出端；所述驱动机构(4)和所述机械臂(5)连接，用于驱动所述机械臂(5)抬升或下降，以使所述机械臂(5)的输出端在竖向上产生位移；

所述旋转动力机构(2)安装在所述机械臂(5)的输出端上，能够在所述机械臂(5)的带动下在竖向上产生位移；

所述锚桩(3)包括固定端和尖端，且所述锚桩(3)的桩身设置有沿其轴向螺旋延伸的螺旋叶片(30)；所述旋转动力机构(2)包括能够旋转的输出端，所述旋转动力机构(2)的输出端与所述锚桩(3)的固定端连接，用于驱动所述锚桩(3)自转。

2.根据权利要求1所述的锚桩的成桩机械，其特征在于，所述挖掘机本体(1)设置有动力源，所述动力源与所述驱动机构(4)连接，用于向所述驱动机构(4)提供动力；

所述旋转动力机构(2)与所述挖掘机本体(1)的动力源连接，所述动力源能够向所述旋转动力机构(2)提供动力。

3.根据权利要求1所述的锚桩的成桩机械，其特征在于，所述锚桩(3)的螺旋叶片(30)为等螺距螺旋叶片；

所述锚桩的成桩机械还包括控制系统(6)，所述驱动机构(4)和所述旋转动力机构(2)均与所述控制系统(6)连接，所述控制系统(6)用于控制所述机械臂(5)的输出端的竖向位移速度和/或所述旋转动力机构(2)的输出端的旋转速度，以使所述旋转动力机构(2)的输出端自转一圈时，所述机械臂(5)的输出端的竖向位移等于所述螺旋叶片(30)的螺距。

4.根据权利要求3所述的锚桩的成桩机械，其特征在于，还包括位移检测组件(62)；

所述机械臂(5)的输出端和所述控制系统(6)均与所述位移检测组件(62)连接，所述位移检测组件(62)用于检测所述机械臂(5)的输出端的竖向位移，并将该竖向位移信息发送给所述控制系统(6)；

所述控制系统(6)预设有最大位移值，所述控制系统(6)用于根据其接收的竖向位移信息，在所述机械臂(5)的输出端的竖向位移大于所述最大位移值时，控制所述旋转动力机构(2)停止工作。

5.根据权利要求1-4任一项所述的锚桩的成桩机械，其特征在于，所述机械臂(5)上安装有升降驱动机构(4)，所述升降驱动机构(4)包括能够竖向移动的活动端，所述机械臂(5)的输出端为所述升降驱动机构(4)的活动端。

6.根据权利要求1-4任一项所述的锚桩的成桩机械，其特征在于，还包括安装架(7)和伸缩驱动机构(8)；

所述安装架(7)上设置有呈三角形分布的第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点；

所述伸缩驱动机构(8)安装在所述机械臂(5)上，且所述伸缩驱动机构(8)的输出端铰接在所述安装架(7)的第一铰接点处；所述机械臂(5)的输出端铰接在所述安装架(7)的第二铰接点处；所述旋转动力机构(2)铰接在所述安装架(7)的第三铰接点处；所述伸缩驱动机构(8)用于带动所述安装架(7)以所述第二铰接点为转动中心转动，以调节所述旋转动力机构(2)相对于竖直面的倾斜角度。

7.根据权利要求1-4任一项所述的锚桩的成桩机械，其特征在于，所述旋转动力机构(2)的输出端与所述锚桩(3)的固定端可拆卸连接。

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