CN220352821U - 一种钢管桩施工导向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢管桩施工导向装置，包括上下呈开口状的外套支撑架，外套支撑架的内部设置横移传动机构，外套支撑架的内部还设置与横移传动机构传动连接且上下开口的导向架，横移传动机构用于驱动导向架在外套支撑架中横移，导向架上设置有两个上下依次分布的定位导向装置，两个定位导向装置与导向架的中线轴线重合，定位导向装置用于对穿过导向架的钢管桩进行垂直度和位置的调整。通过在外套支撑架中设置横移传动机构和导向架，便于通过横移传动机构的动力驱动导向架在外套支撑架中横移，从而根据钢管桩的施工位置，调整导向架的位置，便于实现钢管桩的连接施工，同时可以适应不同的间距。

Description

一种钢管桩施工导向装置

技术领域

本实用新型涉及钢管桩施工领域，尤其是涉及一种钢管桩施工导向装置。

背景技术

目前临海码头建设，特别是钢管板桩码头施工陆上桩基施工精度要求高，工期紧，更需要快速高效，精度可控的定位装置。钢管桩具有施工速度快、工期短、施工质量可靠、对环境污染小及较PHC管桩工艺又具备可回收的优势，经济效益明显。对于打入桩施工，国内外也相应的开发的如液压振动锤、导杆式柴油锤、液压冲击锤等，各种施工设备也形成了相应的施工工艺，但是对于垂直度及偏位的控制一直属于重难。

目前，现有的钢管桩主要是通过导向架和人工控制定位导向的方式，效率较低，同时对于布置间距不同的钢管桩进行沉入施工时，需要搭建不同的钢管桩施工导向架，并且对长度较长的钢管桩进行限位导向时，稳定性较差，导致钢管桩沉入施工后的垂直度不符合要求，故而提出一种钢管桩施工导向装置解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种钢管桩施工导向装置，解决同时对于布置间距不同的钢管桩进行沉入施工时，需要搭建不同的钢管桩施工导向架，并且对长度较长的钢管桩进行限位导向时，稳定性较差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种钢管桩施工导向装置，包括上下呈开口状的外套支撑架，外套支撑架的内部设置横移传动机构，外套支撑架的内部还设置与横移传动机构传动连接且上下开口的导向架，横移传动机构用于驱动导向架在外套支撑架中横移，导向架上设置有两个上下依次分布的定位导向装置，两个定位导向装置与导向架的中线轴线重合，定位导向装置用于对穿过导向架的钢管桩进行垂直度和位置的调整。

优选方案中，所述外套支撑架包括上下开口的中空矩形框体和设置在中空矩形框体相对外侧的斜撑架。

优选方案中，所述横移传动机构包括设置在外套支撑架内壁面之间的滑杆和丝杆传动机构，外套支撑架的外壁面上设置有与丝杆传动机构传动连接的驱动机构，其中，滑杆有两组，两组滑杆对称设置在外套支撑架的上下两端，一组滑杆的数量为两个，两个滑杆对称设置在导向架的前后两侧。

优选方案中，所述丝杆传动机构包括两个对称设置在导向架中部两侧的丝杆组件，丝杆组件包括两个设置在外套支撑架相对内壁面上的旋转轴承、设置在两个旋转轴承之间且一端延伸至外套支撑架外部的旋转丝杆，以及设置在旋转丝杆延伸端上的从动齿轮；

驱动机构包括设置在外套支撑架外壁面上的支撑板，支撑板上设置有驱动电机和减速机，驱动电机的输出端与减速机相连接，减速机的输出端连接有传动齿轮，传动齿轮与两个丝杆组件的从动齿轮相啮合。

优选方案中，所述导向架的相对外壁面上均设置有与滑杆和旋转丝杆相对应的滑动轴套和螺纹轴套，其中，滑动轴套滑动套装在相对应的滑杆外部，螺纹轴套螺纹套装在相对应的旋转丝杆外部。

优选方案中，所述定位导向装置包括导向传动机构、若干个环形传动设置在导向传动机构外侧的定位导向组件，以及传动设置在导向传动机构外侧的导向驱动机构；

所述导向传动机构包括支撑轴座、转动设置在支撑轴座中的导向套筒，以及设置在导向套筒顶端外壁面上的锥齿环；

导向驱动机构包括设置在支撑轴座外侧的延伸板、设置在延伸板上的传动电机，以及设置在传动电机输出轴上并与锥齿环相啮合的传动锥齿轮；

定位导向组件包括与锥齿环传动连接的丝杆伸缩机构、设置在丝杆伸缩机构上的独立调整机构，以及传动设置在独立调整机构上的导向轮组件。

优选方案中，所述丝杆伸缩机构包括设置在支撑轴座外侧的扩展板、设置在扩展板顶部相对两侧的支撑座、设置在支撑座顶端的支撑轴承、设置在两个支撑轴承之间的传动丝杆、设置在传动丝杆前端并与锥齿环相啮合的从动锥齿轮、螺纹安装在传动丝杆外部的伸缩轴套、设置在扩展板两侧的限位板、开设在限位板上的限位滑槽，以及设置在伸缩轴套两侧并分别穿过相对应限位滑槽的限位块；

独立调整机构包括设置在伸缩轴套顶端的支撑台、对称设置在支撑台顶部两个相对边缘处的反扣滑槽、设置在支撑台顶部并位于反扣滑槽末端的挡板、以及设置在挡板另一侧且伸缩端可穿过挡板的电动推杆；

导向轮组件包括滑动设置在两个反扣滑槽之间的滑动底板、设置在滑动底板顶部且背面与电动推杆输出轴相连接的滑轮座，以及转动设置在滑轮座中的导向轮。

优选方案中，所述导向架包括上下呈开口状的中空导向框体、设置在中空导向框体底端的若干个连接杆，以及设置在连接杆底部的支撑框；

两个定位导向装置分别设置在中空导向框体的顶部和支撑框的顶部。

优选方案中，位于所述导向架顶部的定位导向装置上设置有用于辅助钢管桩进入导向架的导向斜板，导向斜板包括设置在滑轮座两侧的支撑壁板和设置在两个支撑壁板底端的斜板，斜板的倾斜面设置有聚四氟乙烯滑板。

该方法包括：

S1、测量放样后安装外套支撑架和导向架的主体结构；

S2、通过吊车和千斤顶调整外套支撑架至设计位置，并将其固定至辅助桩平台；

S3、通过横移传动机构将外套支撑架中的导向架横移至钢管桩预设施工位置；

S4、然后将上下两个定位导向装置的导向轮都扩张到最大位置；

S5、起吊钢管桩，将其放置进导向架中，并控制顶部定位导向装置的电动推杆调整滑轮座伸缩，从而利用滑轮座顶部的导向斜板与钢管桩底端接触，使钢管桩能够精准插入导向架中；

S6、通过吊车调整桩位，同时启动上方定位导向装置的导向驱动机构，使其上的导向传动机构运作，收紧上方定位导向装置上的所有导向轮；

S7、通过吊车调整管桩垂直度，同时收紧下方定位导向装置上的所有导向轮；

S8、吊车松开管桩，起吊液压振动锤开始稳桩，稳桩结束后，启动横移传动机构横移导向架至下一个钢管桩的施工点，开始下一个桩的稳桩工作；

S9、重复S4-S8，完成所有钢管桩的稳桩工作后，然后移除所有装置。

本实用新型提供了一种钢管桩施工导向装置，通过在外套支撑架中设置横移传动机构和导向架，便于通过横移传动机构的动力驱动导向架在外套支撑架中横移，从而根据钢管桩的施工位置，调整导向架的位置，便于实现钢管桩的连接施工，同时可以适应不同的间距，另外通过在导向架上设置两个定位导向装置，便于在保证高精度控制的前提下，减少了调节时间，大大减少了时间人力成本，同时提高了定位效率，实现钢管桩快速化施工，保证操作人员安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型总装结构图；

图2是本实用新型外套支撑架与横移传动机构连接结构图；

图3是本实用新型剖视结构图；

图4是本实用新型外套支撑架与横移传动机构连接结构剖视图；

图5是本实用新型导向架与定位导向装置连接结构图；

图6是本实用新型导向架结构图；

图7是本实用新型定位导向装置结构图；

图8是本实用新型导向传动机构与导向驱动机构连接结构图；

图9是本实用新型定位导向组件结构图；

图10是本实用新型定位导向组件结构后视图；

图11是本实用新型定位导向组件结构爆炸图；

图12是本实用新型定位导向组件后视结构爆炸图；

图13是本实用新型丝杆伸缩机构结构图；

图14是本实用新型独立调整机构结构图；

图15是本实用新型导向轮组件结构图；

图16是本实用新型导向斜板结构后视图；

图17是本实用新型导向斜板结构图；

图18是本实用新型定位导向组件结构侧视图；

图中：外套支撑架1；中空矩形框体11；斜撑架12；横移传动机构2；滑杆21；丝杆传动机构22；旋转轴承221；旋转丝杆222；从动齿轮223；驱动机构23；支撑板231；驱动电机232；减速机233；传动齿轮234；导向架3；中空导向框体301；连接杆302；支撑框303；滑动轴套31；螺纹轴套32；定位导向装置4；导向传动机构41；支撑轴座401；导向套筒402；锥齿环403；定位导向组件42；导向驱动机构43；延伸板431；传动电机432；传动锥齿轮433；丝杆伸缩机构421；扩展板4211；支撑座4212；支撑轴承4213； 传动丝杆4214；从动锥齿轮4215；限位板4216；限位滑槽4217；伸缩轴套4218；限位块4219；独立调整机构423；支撑台4231；挡板4232；电动推杆4233；反扣滑槽4234；导向轮组件424；滑动底板4241；滑轮座4242；导向轮4243；导向斜板425；支撑壁板4251；斜板4252。

具体实施方式

实施例1

如图1-6所示，一种钢管桩施工导向装置，包括上下呈开口状的外套支撑架1，外套支撑架1的内部设置横移传动机构2，外套支撑架1的内部还设置与横移传动机构2传动连接且上下开口的导向架3，横移传动机构2用于驱动导向架3在外套支撑架1中横移，导向架3上设置有两个上下依次分布的定位导向装置4，两个定位导向装置4与导向架3的中线轴线重合，定位导向装置4用于对穿过导向架3的钢管桩进行垂直度和位置的调整。

在钢管桩施工时，将钢管桩插入导向架3中，并依次穿过两个定位导向装置4，利用两个定位导向装置4对钢管桩的垂直度和导向架3中的位置进行调整，完成该钢管桩施工后，通过横移传动机构2驱动导向架3在外套支撑架1中的横向移动，实现将导向架3移动至下一施工位置。

优选方案中，所述外套支撑架1包括上下开口的中空矩形框体11和设置在中空矩形框体11相对外侧的斜撑架12，斜撑架12便于从侧面给中空矩形框体11提供更强的支撑力，确保整体结构的稳定性。

优选方案中，所述横移传动机构2包括设置在外套支撑架1内壁面之间的滑杆21和丝杆传动机构22，外套支撑架1的外壁面上设置有与丝杆传动机构22传动连接的驱动机构23，其中，滑杆21有两组，两组滑杆21对称固设在外套支撑架1的上下两端，一组滑杆21的数量为两个，两个滑杆21对称设置在导向架3的前后两侧。

优选方案中，所述丝杆传动机构22包括两个对称设置在导向架3中部两侧的丝杆组件，丝杆组件包括两个固设在外套支撑架1相对内壁面上的旋转轴承221、设置在两个旋转轴承221之间且一端延伸至外套支撑架1外部的旋转丝杆222，以及固设在旋转丝杆222延伸端上的从动齿轮223；

驱动机构23包括焊接在外套支撑架1外壁面上的支撑板231，支撑板231上设置有驱动电机232和减速机233，驱动电机232的输出端与减速机233相连接，减速机233的输出端连接有传动齿轮234，传动齿轮234与两个丝杆组件的从动齿轮223相啮合。

在使用时，通过驱动电机232输出动力，并通过减速机233和传动齿轮234将动力传递给两个从动齿轮223，从而使两个旋转丝杆222实现同步旋转。

优选方案中，所述导向架3的相对外壁面上均固设有与滑杆21和旋转丝杆222相对应的滑动轴套31和螺纹轴套32，其中，滑动轴套31滑动套装在相对应的滑杆21外部，螺纹轴套32螺纹套装在相对应的旋转丝杆222外部。

在使用时，通过四个滑杆21和两个旋转丝杆222将导向架3架设在中空矩形框体11中，同时通过两个旋转丝杆222的旋转，使导向架3在中空矩形框体11中横向移动，从而根据施工位置调整导向架3。

需要说明的是，本实施例中，中空矩形框体11、斜撑架12和导向架3均由H型钢、双拼槽钢和钢板焊接而成。

实施例2

结合实施例1进一步说明，如图7-18所示结构，所述定位导向装置4包括导向传动机构41、若干个环形传动设置在导向传动机构41外侧的定位导向组件42，以及传动设置在导向传动机构41外侧的导向驱动机构43；

本实施例中，定位导向组件42的数量为四个，四个定位导向组件42等距环绕在导向传动机构41的外侧。

所述导向传动机构41包括支撑轴座401、转动设置在支撑轴座401中的导向套筒402，以及固设在导向套筒402顶端外壁面上的锥齿环403；

导向驱动机构43包括一体设置在支撑轴座401外侧的延伸板431、固设在延伸板431上的传动电机432，以及设置在传动电机432输出轴上并与锥齿环403相啮合的传动锥齿轮433；

在使用时，通过传动电机432的驱动力，使导向套筒402在锥齿环403和传动锥齿轮433的带动下进行旋转。

定位导向组件42包括与锥齿环403传动连接的丝杆伸缩机构421、设置在丝杆伸缩机构421上的独立调整机构423，以及传动设置在独立调整机构423上的导向轮组件424。

优选方案中，所述丝杆伸缩机构421包括一体设置在支撑轴座401外侧的扩展板4211、一体设置在扩展板4211顶部相对两侧的支撑座4212、固设在支撑座4212顶端的支撑轴承4213、设置在两个支撑轴承4213之间的传动丝杆4214、设置在传动丝杆4214前端并与锥齿环403相啮合的从动锥齿轮4215、螺纹安装在传动丝杆4214外部的伸缩轴套4218、设置在扩展板4211两侧的限位板4216、开设在限位板4216上的限位滑槽4217，以及固设在伸缩轴套4218两侧并分别穿过相对应限位滑槽4217的限位块4219；

在使用时，传动丝杆4214在从动锥齿轮4215和锥齿环403的传动下旋转，进而带动其外部螺纹连接的伸缩轴套4218在限位块4219和限位滑槽4217的限制下伸缩，从而通过一个传动机构带动四个导向轮组件424同步伸缩，从而实现对钢管桩的定位。

独立调整机构423包括设置在伸缩轴套4218顶端的支撑台4231、对称固设在支撑台4231顶部两个相对边缘处的反扣滑槽4234、设置在支撑台4231顶部并位于反扣滑槽4234末端的挡板4232、以及设置在挡板4232另一侧且伸缩端可穿过挡板4232的电动推杆4233；

导向轮组件424包括滑动设置在两个反扣滑槽4234之间的滑动底板4241、设置在滑动底板4241顶部且背面与电动推杆4233输出轴相连接的滑轮座4242，以及转动设置在滑轮座4242中的导向轮4243。

在使用时，通过导向轮4243与钢管桩的接触，实现抵触调节的效果，同时通过独立调整机构423可以对导向轮组件424进行单独伸缩的控制，从而实现更加精细化的控制，

优选方案中，所述导向架3包括上下呈开口状的中空导向框体301、固设在中空导向框体301底端的若干个连接杆302，本实施例中，连接杆302的数量为六个，以及固设在连接杆302底部的支撑框303；

两个定位导向装置4分别设置在中空导向框体301的顶部和支撑框303的顶部。

连接杆302与支撑框303的设计便于在中空导向框体301的底部安装定位导向装置4，能够利用连接杆302避开连接杆302的同时，保持连接性。

优选方案中，位于所述导向架3顶部的定位导向装置4上设置有用于辅助钢管桩进入导向架3的导向斜板425，导向斜板425包括焊接在滑轮座4242两侧的支撑壁板4251和焊接在两个支撑壁板4251底端的斜板4252，斜板4252的倾斜面通过螺栓固定安装有聚四氟乙烯滑板。

在使用时，通过导向斜板425配合独立调整机构423的伸缩能够在钢管桩插入对位时，起到导向作用，使钢管桩能够顺利插入定位导向装置4和导向架3的中部，聚四氟乙烯滑板能够有效的降低与钢管桩的摩擦力。

实施例3

结合实施例1和2进一步说明，如图1-18所示结构，该方法包括：

S1、测量放样后安装外套支撑架1和导向架3的主体结构；

S2、通过吊车和千斤顶调整外套支撑架1至设计位置，并将其固定至辅助桩平台；

S3、通过横移传动机构2将外套支撑架1中的导向架3横移至钢管桩预设施工位置；

S4、然后将上下两个定位导向装置4的导向轮4243都扩张到最大位置；

S5、起吊钢管桩，将其放置进导向架3中，并控制顶部定位导向装置4的电动推杆4233调整滑轮座4242伸缩，从而利用滑轮座4242顶部的导向斜板425与钢管桩底端接触，使钢管桩能够精准插入导向架3中；

S6、通过吊车调整桩位，同时启动上方定位导向装置4的导向驱动机构43，使其上的导向传动机构41运作，收紧上方定位导向装置4上的所有导向轮4243；

S7、通过吊车调整管桩垂直度，同时收紧下方定位导向装置4上的所有导向轮4243；

S8、吊车松开管桩，起吊液压振动锤开始稳桩，稳桩结束后，启动横移传动机构2横移导向架3至下一个钢管桩的施工点，开始下一个桩的稳桩工作；

S9、重复S4-S8，完成所有钢管桩的稳桩工作后，然后移除所有装置。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢管桩施工导向装置，其特征是：包括上下呈开口状的外套支撑架（1），外套支撑架（1）的内部设置横移传动机构（2），外套支撑架（1）的内部还设置与横移传动机构（2）传动连接且上下开口的导向架（3），横移传动机构（2）用于驱动导向架（3）在外套支撑架（1）中横移，导向架（3）上设置有两个上下依次分布的定位导向装置（4），两个定位导向装置（4）与导向架（3）的中线轴线重合，定位导向装置（4）用于对穿过导向架（3）的钢管桩进行垂直度和位置的调整。

2.根据权利要求1所述一种钢管桩施工导向装置，其特征是：所述外套支撑架（1）包括上下开口的中空矩形框体（11）和设置在中空矩形框体（11）相对外侧的斜撑架（12）。

3.根据权利要求1或2所述一种钢管桩施工导向装置，其特征是：所述横移传动机构（2）包括设置在外套支撑架（1）内壁面之间的滑杆（21）和丝杆传动机构（22），外套支撑架（1）的外壁面上设置有与丝杆传动机构（22）传动连接的驱动机构（23），其中，滑杆（21）有两组，两组滑杆（21）对称设置在外套支撑架（1）的上下两端，一组滑杆（21）的数量为两个，两个滑杆（21）对称设置在导向架（3）的前后两侧。

4.根据权利要求3所述一种钢管桩施工导向装置，其特征是：所述丝杆传动机构（22）包括两个对称设置在导向架（3）中部两侧的丝杆组件，丝杆组件包括两个设置在外套支撑架（1）相对内壁面上的旋转轴承（221）、设置在两个旋转轴承（221）之间且一端延伸至外套支撑架（1）外部的旋转丝杆（222），以及设置在旋转丝杆（222）延伸端上的从动齿轮（223）；

驱动机构（23）包括设置在外套支撑架（1）外壁面上的支撑板（231），支撑板（231）上设置有驱动电机（232）和减速机（233），驱动电机（232）的输出端与减速机（233）相连接，减速机（233）的输出端连接有传动齿轮（234），传动齿轮（234）与两个丝杆组件的从动齿轮（223）相啮合。

5.根据权利要求4所述一种钢管桩施工导向装置，其特征是：所述导向架（3）的相对外壁面上均设置有与滑杆（21）和旋转丝杆（222）相对应的滑动轴套（31）和螺纹轴套（32），其中，滑动轴套（31）滑动套装在相对应的滑杆（21）外部，螺纹轴套（32）螺纹套装在相对应的旋转丝杆（222）外部。

6.根据权利要求1所述一种钢管桩施工导向装置，其特征是：所述定位导向装置（4）包括导向传动机构（41）、若干个环形传动设置在导向传动机构（41）外侧的定位导向组件（42），以及传动设置在导向传动机构（41）外侧的导向驱动机构（43）；

所述导向传动机构（41）包括支撑轴座（401）、转动设置在支撑轴座（401）中的导向套筒（402），以及设置在导向套筒（402）顶端外壁面上的锥齿环（403）；

导向驱动机构（43）包括设置在支撑轴座（401）外侧的延伸板（431）、设置在延伸板（431）上的传动电机（432），以及设置在传动电机（432）输出轴上并与锥齿环（403）相啮合的传动锥齿轮（433）；

定位导向组件（42）包括与锥齿环（403）传动连接的丝杆伸缩机构（421）、设置在丝杆伸缩机构（421）上的独立调整机构（423），以及传动设置在独立调整机构（423）上的导向轮组件（424）。

7.根据权利要求6所述一种钢管桩施工导向装置，其特征是：所述丝杆伸缩机构（421）包括设置在支撑轴座（401）外侧的扩展板（4211）、设置在扩展板（4211）顶部相对两侧的支撑座（4212）、设置在支撑座（4212）顶端的支撑轴承（4213）、设置在两个支撑轴承（4213）之间的传动丝杆（4214）、设置在传动丝杆（4214）前端并与锥齿环（403）相啮合的从动锥齿轮（4215）、螺纹安装在传动丝杆（4214）外部的伸缩轴套（4218）、设置在扩展板（4211）两侧的限位板（4216）、开设在限位板（4216）上的限位滑槽（4217），以及设置在伸缩轴套（4218）两侧并分别穿过相对应限位滑槽（4217）的限位块（4219）；

独立调整机构（423）包括设置在伸缩轴套（4218）顶端的支撑台（4231）、对称设置在支撑台（4231）顶部两个相对边缘处的反扣滑槽（4234）、设置在支撑台（4231）顶部并位于反扣滑槽（4234）末端的挡板（4232）、以及设置在挡板（4232）另一侧且伸缩端可穿过挡板（4232）的电动推杆（4233）；

导向轮组件（424）包括滑动设置在两个反扣滑槽（4234）之间的滑动底板（4241）、设置在滑动底板（4241）顶部且背面与电动推杆（4233）输出轴相连接的滑轮座（4242），以及转动设置在滑轮座（4242）中的导向轮（4243）。

8.根据权利要求7所述一种钢管桩施工导向装置，其特征是：所述导向架（3）包括上下呈开口状的中空导向框体（301）、设置在中空导向框体（301）底端的若干个连接杆（302），以及设置在连接杆（302）底部的支撑框（303）；

两个定位导向装置（4）分别设置在中空导向框体（301）的顶部和支撑框（303）的顶部。

9.根据权利要求8所述一种钢管桩施工导向装置，其特征是：位于所述导向架（3）顶部的定位导向装置（4）上设置有用于辅助钢管桩进入导向架（3）的导向斜板（425），导向斜板（425）包括设置在滑轮座（4242）两侧的支撑壁板（4251）和设置在两个支撑壁板（4251）底端的斜板（4252），斜板（4252）的倾斜面设置有聚四氟乙烯滑板。