CN2179406Y - 液压静力压拔桩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压静力压拔桩机，该机 将现有液压静力压拔桩机夹持式结构改为利用电机 油泵组、插装阀、可伸缩的反力梁、油缸并使其一体化 的顶压式液压主机结构，同时配合具有反力孔的桩架 使用，加上液压系统的重新设计，使其能连续自动完 成打桩过程。避免了以往技术的对桩易损伤，应用范 围不广、垂直度不易控制的缺陷。具有压、拔桩能力 强，设备简单的特点。

Description

本实用新型涉及一种用于基础施工的工程机械，具体地说为一种利用液压静力进行压拔桩的机械。

传统的沉桩方法是利用冲击力的锤击法。70年代后期，逐渐兴起了静力压桩的施工工艺，具有无振动、无噪声、无污染的效果，同时还降低了砼予制桩的制作费用，现有的压桩机有机械式和液压式两种。机械式静力压桩机系采用大吨位卷扬机通过多道滑轮组将桩拉压入土，液压式压桩机为夹持式，即夹持油缸对桩四周施加很大的夹持力固定，再由压桩油缸对夹持装置施加垂直力将桩压入土中。机械式压桩机和液压式压桩机比较，它的体积大，耗能，而且压桩能力较低，拔桩困难，而液压式的压桩机却克服了上述机械式压桩机的缺点，但又产生了如下问题：1、夹持力大于压桩力三倍以上，对桩易产生损伤，2、只能压拔砼予制方桩，3、桩的垂直度不易控制，而且能压拔的桩的长度不长。

本实用新型的目的在于提供一种用顶压式液压主机和桩架配合的结构取代以往夹持油缸的结构来进行压拔桩，从而克服桩体易损，垂直度不易控制和桩体种类受到局限的缺陷。

本实用新型是通过将液压系统一体化来实现其目的的。由于目前大型装置的液压系统中将泵、缸、阀一体化是困难的，而液压元件分开的系统中油阻力大，液压响应慢，油管超长且成本高，本实用新型采用了插装阀结构，它的体积特小，且能通过不同的插桩方法起到使换向阀、二位阀、单向阀等集于一体的多功能作用。同时配合使用油泵电机组，以省去了传统油泵一联轴器一电机连接方式中的联轴器和大块的安装底板，使轴向长度缩短。采用上述两项新元件就使得本实用新型中的液压元件集中在一起成为可能。本实用新型的技术方案是这样的：它包括油泵电机组、插装阀、油缸和油箱、反力梁、桩架。将油泵电机组、油箱、插装阀安装在反力梁上，反力梁下部部位连接活塞行程为垂直方向的油缸，使液压系统一体化。油缸活塞下行可向下施力，形成顶压式液压主机，回力梁为横向可伸缩结构，桩架上有反力孔。反力梁伸出时可插入到反力孔中，这样使油缸活塞能正常向下施力。当油缸的一个行程完成时，回力梁收缩，整个顶压式液压主机可正常下落，这样又能使打桩连续进行。油缸活塞上行向上施力时，配合桩帽按相反程序可完成拔桩功能。

反力梁中间有可以横向移动的两根梁舌，两根梁舌各和一个油缸中有两个行程为横向且运动方向相反的活塞相连，活塞带动梁舌伸缩。为使伸缩能自动连续完成，在反力梁液压系统中油泵到油缸无杆腔的油路中串接一个电磁换向阀，同时在顶压式液压主机的油泵至油缸无杆腔的油路中也串接一个具有电磁换向阀功能的插装阀，通过电路控制，使上述两个电磁换向阀相同工位同时工作，这样当顶压式液压主机油缸进油时，反力梁油缸也进油，梁舌伸出伸进桩架的反力孔内，承受顶压式液压主机油缸活塞向下施力时反作用力；顶压式液压主机油缸回油时，反力梁油缸也回油，梁舌收回，这样使顶压式液压主机能自由下落，从而能自动连续完成打桩过程。

桩架为对称布置的两个立柱，桩架上对着梁舌的一面开有大小相等的若干等分反力孔，反力孔的高度是梁舌高度的2～5倍，两个反力孔之间的中心距离和顶压式液压主机油缸的活塞行程相同。如此可使梁舌顺利连续完成伸缩过程。

如在压桩过程中需要更大压桩力时，可采用附油缸参于主油缸工作以成倍增加压桩力。即将二只附油缸对称布置于顶压式液压主机油缸两侧。三只油缸液压油路采用并联形式。在压力较低情况下为了不降低压桩速度和耗费能量，附油缸不工作，只有在压力增大到一定程度时，两只附油缸才参于工作。这在结构上是按如下方式实现的：该液压主机的液压系统中采用具有一个电磁换向阀、一个两位两通阀、两个单向阀功能的插装阀。在插装阀中的电磁换向阀的B口分别和三只油缸的有杆腔连通，两个附油箱的无杆腔分别和两位两通阀的A口以及两个单向阀的进油口相连。两位两通阀的P口，两个单向阀的出油口以及主油缸的无杆腔分别和电磁换向阀的A口接通。在电磁换向阀A口到主油缸无杆腔的油路中增加一压力继电器，两位两通阀为常闭形式，当主油缸压力增大到一定限度时，两位两通阀接受压力继电器发出的信号导通，附油缸和主油缸同时进油，当主油缸的压力减小到一定限度以下时，压力继电器不发出信号，两位两通阀又闭合，这时附油箱的无杆腔内的油通过单向阀回油。

以上为压桩过程的介绍，本实用新型配合桩帽，使油缸有杆腔回油活塞向上时受力，即按整个压桩程序的相反过程就能完成拔桩作用。

本实用新型同现有技术相比，它取消了夹持结构，使桩体无须承受较大的夹持力，桩体设计强度便可降低，从而节约了桩体成本。而且以往采取夹持结构只能夹砼方桩，而顶压式结构不受此限制，可以顺利地将各种砼桩、空心桩、薄壁管桩、异型桩以及钢桩、沉管灌桩等顺利压入土中，扩大了应用范围。再加上有桩架的导向作用，对压拔桩的垂直度能很好地控制，桩的高度也不再受限制。另外液压系统的一体化使设备结构更紧凑，成本降低，压拔桩效果更好。采用的液压式反力梁结构也使压拔桩的自动化程度得到提高，在整个压桩过程中，最大压桩力一般出现在桩尖最后进入地基的短暂时间内，若采用大直径单只油缸压桩会使整个压桩速度明显降低，同时大直径油缸造价昂贵，并且受到加工条件限制。因此并联对称布置的附油缸在足够大的压力下才配合主油缸工作的设计，大幅度提高了压桩能力，同时也起到了节约成本和时间的作用。

下面结合附图对本实用新型压桩过程作进一步描述。

图1为本实用新型顶压式液压主机主、右视图。

图2为本实用新型桩架主视图。

图3为本实用新型桩架A向视图。

图4为本实用新型反力梁液压系统原理图。

图5为本实用新型顶压式液压主机液压系统原理图。

图1中，双点划线为桩架示意，油泵电机组1、油箱6、插装阀2都装在带有梁舌5的反力梁4上，插装阀2的结构装配成具有一个电磁换向阀，一个两位两通阀和两个单向阀以及构成液压回路必备阀的功能。反力梁4的下部部位安装活塞行程向下的油缸3、11。油缸3是主油缸，油缸11是附油缸。油缸11对称排列在油缸3的两侧，这样就构成了顶压式液压主机结构。反力梁4带有柱形的可横向移动的梁舌5，梁舌5的运动是由安装在油箱6上方的油泵电机组12，电磁换向阀8，具有两个行程为横向且方向相反的油缸7构成的液压系统控制。梁舌5伸入到桩架上反力孔13里去，当油缸3、11下行时，梁舌5对反力孔13的上端产生向上的反作用力，油缸3、11则对桩帽9及桩帽9下的桩10产生向下的压力。

图2中，桩架14为对称的立柱形，顶压式液压主机就在其间上下运动，桩体也固定在两个桩架之间。

图3为图2中A向视图，该方向的桩架立面正对着梁舌5，在该面上开设若干相同的反力孔13，反力孔的高度是梁舌5的4倍，两个反力孔13之间的中心距离和油缸3的活塞行程相同，桩架立柱上反力孔13是对称开设的。

图4中油缸7、带有1DT、2DT电磁换向阀8、油泵电机组12构成液压回路，油缸7有两个活塞，行程为横向且方向相反。活塞带动和梁舌5连接的连杆机构，因此油缸7中无杆腔进油时，则反力梁4中的梁舌5向外伸展，回油时向内收缩。

图5中，带有3DT、4DT的电磁换向阀15的P口和油泵电机组相连，B口和油缸3、11有杆腔连通。带有5DT两位两通阀16的P口和电磁换向阀15的A口相连，从油缸11的无杆腔分出两支油路，一支和两位两通阀16的A口相连，一支和单向阀17的进油口相连，单向阀17的出油口和电磁换向阀15的A口相连，油缸3的无杆腔和电磁换向阀15的A口相连；这样三个油缸呈并联结构。在电磁换向阀的A口输出端有一压力继电器18，两位两通阀为常闭形式，当油缸3工作压力达到预定限度时，压力继电器18发讯，讯号传送到5DT，二位二通阀16从常闭切换到通位，二只油缸11的活塞即向下伸出参与主油缸共同工作，这就形成三缸并联压桩。当压力降低，继电器18断讯时，两位两通阀16又为常闭形式，油缸11从单向阀17回油。整个液压系统中，电磁换向阀15，两位两通阀16及单向阀17都是通过插装形式组合在一个插装阀2内的。

图4和图5的两个液压系统的联系是这样的，通过电路的控制，图4中的1DT和图5中的3DT能够同时导通，图4中的2DT和图5中的4DT也能够同时导通，这样电磁换阀8和电磁换向阀15工作时的工位均是相同的，因此，1DT、3DT相通，换向阀8、15到左工位，压力油进入油缸3的无杆腔时，反力梁液压系统的压力油也进入油缸7的无杆腔，使梁舌伸进反力孔内，这样油缸3的活塞向下伸出时可获得一个反作用力，从而将桩10压入土中。当油缸3的活塞下行到预定行程时，可通过一行程开关控制1DT、3DT断，2DT、4DT通，换向阀8、15均切换到右工位，油缸3、7的有杆腔回油，反力梁梁舌收回，缸筒连着机构下落到预定行程时，2DT、4DT断，1DT、3DT通，机构进入第二个压桩程序，通过反复自动转换以上程序，使桩10全部压入土中。

上述为压桩过程，即将桩10喂入桩帽9后，油缸3活塞向下运动。如按相反程序将油缸活塞向上运动即可拔桩。

Claims (5)

1、液压静力压拔桩机，包括油泵电机组(1)、(12)、插装阀(2)(8)油缸(3)和油箱(6)、反力梁(4)、桩架(14)，其特征在于：

油泵电机组(1)(12)、油箱(6)、插装阀(2)(8)安装在反力梁(4)上，反力梁(4)下部部位连接活塞行程为垂直方向的油缸(3)，回力梁(4)为横向可伸缩结构，桩架(14)有反力孔(13)。

2、根据权利要求1所述的液压静力压拔桩机，其特征在于：

反力梁（4）中间有可以横向移动的两根梁舌（5）各和油缸（8）中有两个行程为横向，运动方向相反的活塞相连，在反力梁液压系统中油泵到油缸（7）无杆腔的油路中串接一个电磁换向阀（8），同时在顶压式液压主机的油泵（1）到油缸（3）无杆腔的油路中也串接一个具有电磁换向阀功能的插装阀（15），两个电磁换向阀（3）（15）相同工位同时工作。

3、根据权利要求1所述的液压静力压拔桩机，其特征在于：

桩架上对着梁舌一面开设大小相等等分的反力孔（13），反力孔（13）的高度是梁舌（5）高度的2～5倍，两个反力孔（13）之间中心距离和顶压式液压主机油缸（3）活塞行程相同。

4、根据权利要求1所述的液压静力压拔桩机，其特征在于：

二只附油缸（11）液压油路对称布置于油缸（3）两侧，三只油缸（3）（11）液压油路采用并联形式。

5、根据权利要求4所述的液压静力压拔桩机，其特征在于：

顶压式液压主机的液压系统中采用具有一个电磁换向阀（15）、一个两位两通阀（16）、两个单向阀（17）功能的插装阀（2），电磁换向阀（15）的B口分别和三只油缸（3）（11）的有杆腔相连，两个附油箱（11）的无杆腔分别和两位两通阀（16）的A口以及两个单向阀（11）的进油口相连，两位两通阀（16）的P口、两个单向阀（17）的出油口以及主油缸（3）的无杆腔分别和电磁换向阀（15）的A口接通，在电磁换向阀（15）的A口到主油缸（3）无杆腔的油路中设置一压力继电器（18），两位两通阀（16）为常闭形式，接收压力继电器（18）发出的信号导通。

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