CN220725205U - 超长咬合桩全套筒垂直度校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，包括旋挖装置、垂直度控制装置、测量装置、第一套筒以及若干第二套筒；所述旋挖装置包括载具、桅杆、动力驱动器及旋挖钻头，所述桅杆设置于所述载具上，所述动力驱动器设置于所述桅杆上且输出端与所述第二套筒的上端连接，所述第二套筒的下端与所述第一套筒的上端连接，所述第一套筒的下端设有锯齿头；所述旋挖钻头设置于所述桅杆上；所述垂直度控制装置与所述旋挖装置的控制系统连接；所述测量装置位于所述旋挖装置的外侧。本实用新型可从整体上减少咬合桩垂直度的累计误差，保证了咬合桩全套筒的垂直精度，防止施工过程中咬合桩出现开叉、止水效果差、垂直度误差较大等问题发生。

Description

超长咬合桩全套筒垂直度校准装置

技术领域

本实用新型涉及一种地下岩土工程的咬合桩施工技术领域，尤其涉及一种超长咬合桩全套筒垂直度校准装置。

背景技术

目前，对于较厚的砂层、岩层分界面多、分布较多的孤石地层等复杂地质环境，在超长咬合桩的施工过程中，咬合桩垂直度的控制难度较大，垂直度的保证直接影响了咬合桩的止水效果和成桩质量。如何有效控制咬合桩垂直度、减少或避免咬合桩下端开叉、减少基坑渗漏水成为了重大难点。因此，需要一种超长咬合桩全套筒垂直度的校准装置，用于控制咬合桩桩身垂直度，保证钻孔咬合桩有足够厚度的咬合量，保证了咬合桩的成桩质量和止水效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其可从整体上减少咬合桩垂直度的累计误差，保证了咬合桩全套筒的垂直精度，防止施工过程中咬合桩出现开叉、止水效果差、垂直度误差较大等问题发生。

为了实现上述目的，本实用新型提供的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置包括旋挖装置、垂直度控制装置、测量装置、第一套筒以及若干第二套筒；所述旋挖装置包括载具、桅杆、动力驱动器及旋挖钻头，所述桅杆呈竖直地设置于所述载具上，所述动力驱动器设置于所述桅杆上且输出端与所述第二套筒的上端呈可拆卸地连接，所述第二套筒的下端与所述第一套筒的上端呈可拆卸地同轴连接，所述第一套筒的下端设有锯齿头；所述旋挖钻头呈可升降地设置于所述桅杆上且位于所述第一套筒内；所述垂直度控制装置与所述旋挖装置的控制系统连接以控制所述桅杆的垂直度；所述测量装置位于所述旋挖装置的外侧，用于检测所述桅杆的垂直度，以与所述垂直度控制装置所控制的所述桅杆的垂直度对比校准。

与现有技术相比，本实用新型通过在设置测量装置及垂直度控制装置，通过所述测量装置首先对所述旋挖装置进行定位，又利用所述垂直度控制装置调节控制所述旋挖装置的桅杆的垂直度，从而保证钻孔施工和全套筒下压的垂直精度；再通过所述测量装置测量全套筒的垂直度，从而可以与所述垂直度控制装置所控制的所述桅杆的垂直度对比，达到全套筒校准的目的。因此，本实用新型可从整体上减少咬合桩垂直度的累计误差，保证了咬合桩全套筒的垂直精度，防止施工过程中咬合桩出现开叉、止水效果差、垂直度误差较大等问题发生。

较佳地，所述垂直度控制装置包括界面屏幕、PLC、信号处理器、手柄控制器及XY双向倾角传感器，所述XY双向倾角传感器设置于所述桅杆上，以在X、Y方向检测所述桅杆的倾斜角度；所述信号处理器分别与所述PLC及所述XY双向倾角传感器通讯连接，以将所述XY双向倾角传感器检测的角度转换成信号反馈到所述PLC，所述界面屏幕与所述PLC通讯连接，以显示参数；所述手柄控制器及所述载具的液压系统分别与所述PLC通讯连接，以通过所述手柄控制器手动控制并调节所述桅杆的位置。通过设置界面屏幕可以快速地反映出所述PLC中的各项参数，从而使操作者快速地判断垂直度，并且通过设置手柄控制器，可以使得操作者能及时地对所述桅杆的位置进行调整，达到对所述桅杆进行纠偏的目的，因此，可以精确地控制所述桅杆的垂直度，极大地减少了累积误差。

较佳地，所述超长咬合桩全套筒垂直度校准装置还包括所述限位装置，所述限位装置设置于所述旋挖钻头的下方，以对所述第一套筒或第二套筒限位。通过设置所述限位装置，可以使得套筒在下压时对位更准确，有利于提高全套筒的垂直度。

具体地，所述限位装置包括定位板、定位管、调节件及调节螺栓，所述定位板设有供所述第一套筒及第二套筒通过的通孔，所述定位管设置于所述定位板上且与所述通孔连通，所述调节件固定于所述定位管的四周，所述调节螺栓螺纹连接于所述调节件且伸出所述调节件以抵顶并定位所述第一套筒或第二套筒。通过设置定位管调节件及调节螺栓，可以对套筒的下压方向下行准确控制及定位，并且利用所述限位装置可以对下压后的套筒进行定位，从而依次安装及施工下一节套筒；并且在这个套筒的分节安装过程中，可以对各个套筒的垂直度控制，从而起到对套筒垂直度的控制或校准作用，极大地减少了垂直度的累积误差。

具体地，所述调节件上设有刻度尺，以测量所述调节螺栓的移动距离。

较佳地，所述载具包括第一支撑杆、支撑件、第一油缸及第二油缸，所述载具包括第一支撑杆、支撑件、第一油缸及第二油缸，所述第一支撑杆的一端枢接于所述载具的主体上，所述第一支撑杆的另一端枢接于所述支撑件，所述支撑件的一端枢接于所述桅杆；所述第一油缸的一端枢接于所述主体上，另一端枢接于所述支撑件；所述第二油缸的一端枢接于所述支撑件上，另一端枢接于所述桅杆上。

较佳地，所述动力驱动器的输出端与所述第一套筒或第二套筒的上端的其中一者设有卡合突，另一者设有卡槽，所述卡合突卡合于所述卡槽。通过设置所述卡合突与所述卡槽，可以使连接更快快速，提高套筒分节安装的便利性。

较佳地，所述第一套筒的上端与所述第二套筒的下端的其中一者设有卡合突，另一者设有卡槽，所述卡合突卡合于所述卡槽。

较佳地，所述动力驱动器的输出端与所述第一套筒或第二套筒的上端之间，或所述第一套筒的上端与所述第二套筒的下端之间通过紧固环固定连接。这样可以连接更加牢固，保证套筒工作的稳定性。

较佳地，所述垂直度控制装置还包括微调控制器，所述微调控制器包括微调控制电路板、操作按钮及垂直度显示屏，所述操作按钮及垂直度显示屏分别与所述微调控制电路板电连接，所述微调控制电路板与所述PLC电连接。

附图说明

图1是本实用新型超长咬合桩全套筒垂直度校准装置的结构图。

图2是本实用新型超长咬合桩全套筒垂直度校准装置的限位装置的结构图。

图3是本实用新型超长咬合桩全套筒垂直度校准装置的动力驱动器及旋挖钻头的结构图。

图4是本实用新型超长咬合桩全套筒垂直度校准装置的垂直度控制装置的结构图。

图5是本实用新型超长咬合桩全套筒垂直度校准装置的微调控制器的结构图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1至图4所示，本实用新型的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置100包括旋挖装置1、垂直度控制装置2、测量装置3、第一套筒4以及若干第二套筒5。所述旋挖装置1包括载具11、桅杆12、动力驱动器13及旋挖钻头14，所述桅杆12呈竖直地设置于所述载具11上，所述桅杆12上向外地设有安装支架121。所述动力驱动器13设置于所述桅杆12的安装支架121上且输出端与所述第二套筒5的上端呈可拆卸地连接，所述第二套筒5的下端与所述第一套筒4的上端呈可拆卸地同轴连接，所述第一套筒4的下端设有锯齿头41。所述旋挖钻头14呈可升降地设置于所述桅杆12上且位于所述第一套筒4内。所述载具11上设有钢绳111，所述旋挖钻头14的上端具有一钻杆141，所述钢绳111的一端与钻杆141连接，以将用于将所述旋挖钻头14吊起来，并且可以驱动所述旋挖钻头14上升或下降。所述旋挖钻头14是由电机的驱动转动的。所述垂直度控制装置2设置所述载具11内，所述垂直度控制装置2与所述旋挖装置1的控制系统连接以控制所述桅杆12的垂直度。所述测量装置3位于所述旋挖装置1的外侧，用于检测所述桅杆12的垂直度，以与所述垂直度控制装置2所控制的所述桅杆12的垂直度对比校准。本实施例的所述测量装置3为全站仪。

请参阅图4及图5，具体地，所述垂直度控制装置2包括界面屏幕21、PLC22、信号处理器23、手柄控制器24、XY双向倾角传感器25及微调控制器26，所述XY双向倾角传感器25设置于所述桅杆12上，以在X、Y方向检测所述桅杆12的倾斜角度；所述信号处理器23分别与所述PLC22及所述XY双向倾角传感器25通讯连接，以将所述XY双向倾角传感器25检测的角度转换成信号反馈到所述PLC22，所述界面屏幕21与所述PLC22通讯连接，以显示参数；所述手柄控制器24及所述载具11的液压系统分别与所述PLC22通讯连接，以通过所述手柄控制器24手动控制并调节所述桅杆12的位置。具体地，所述液压系统包括液压阀11a及油缸11b，所述液压阀11a的电连接端与所述PLC电连接，所述液压阀11a的液体输出端与所述油缸11b连通。通过设置界面屏幕21可以快速地反映出所述PLC22中的各项参数，以及为操作者提供交互界面，从而使操作者快速地判断垂直度，同时快速调节参数；并且通过设置手柄控制器24，可以使得操作者能及时地对所述桅杆12的位置进行手动调整，达到对所述桅杆12进行纠偏的目的，因此，可以精确地控制所述桅杆12的垂直度，极大地减少了累积误差。所述微调控制器26包括微调控制电路板(图中未示)、操作按钮261及垂直度显示屏262，所述操作按钮261及垂直度显示屏262分别与所述微调控制电路板电连接，所述微调控制电路板与所述PLC22电连接。所述操作按钮261的数量到少为二组，以通过所述载具11驱动所述桅杆12在前、后及左、右方向偏摆实现微调。所述垂直度显示屏262为进度条形式显示，当进度条在最低点时，垂直度最差，当进度条在最高点时，垂直度最高。这样便可以即时显示出当前的所述桅杆12的垂直度，以便于操作人员能直观地查看及判断，提高操作的便利性。

再如图1及图2所示，所述超长咬合桩全套筒垂直度校准装置100还包括所述限位装置6，所述限位装置6设置于所述旋挖钻头14的下方，以对所述第一套筒4或第二套筒5限位。通过设置所述限位装置6，可以使得套筒在下压时对位更准确，有利于提高全套筒的垂直度。具体地，所述限位装置6包括定位板61、定位管62、调节件63及调节螺栓64，所述定位板61设有供所述第一套筒4及第二套筒5通过人的通孔611，所述定位管62焊接固定地设置于所述定位板61上且与所述通孔611连通，所述定位管62的外侧的横截面呈正方形，内侧的通道的横截面为正方形，所述定位管62的内径宽度稍大于所述第一套筒4及第二套筒5的直径，以使所述第一套筒4及第二套筒5可以穿过所述通孔611。所述调节件63固定于所述定位管62的四周，所述调节螺栓64螺纹连接于所述调节件63且伸出所述调节件63以抵顶并定位所述第一套筒4或第二套筒5。本实用新型定位管62的四个侧面均设有至少一调节螺栓64与调节件63配合，因而可以在所述定位管62的四侧共同夹持所述第一套筒4或第二套筒5，以对套筒的垂直度进行控制调节。此外，在安装下一节套筒时，可以利用所述调节螺栓64与调节件63的配合共同夹持固定下方的套筒，以便于在上方将另一套筒安装于所述动力驱动装置的输出端，实现分节安装。通过设置定位管62调节件63及调节螺栓64，可以对套筒的下压方向进行准确控制及定位，并且利用所述限位装置6可以对下压后的套筒进行定位，从而依次安装及施工下一节套筒；并且在这个套筒的分节安装过程中，可以对各个套筒的垂直度控制，从而起到对套筒垂直度的控制或校准作用，极大地减少了垂直度的累积误差。更具体地，所述调节件63上设有刻度尺，以测量所述调节螺栓64的移动距离。

如图1所示，所述载具11包括第一支撑杆112、支撑件113、第一油缸114及第二油缸115，所述载具11包括第一支撑杆112、支撑件113、第一油缸114及第二油缸115，所述第一支撑杆112的一端枢接于所述载具11的主体上，所述第一支撑杆112的另一端枢接于所述支撑件113，所述支撑件113的一端枢接于所述桅杆12；所述第一油缸114的一端枢接于所述主体上，另一端枢接于所述支撑件113；所述第二油缸115的一端枢接于所述支撑件113上，另一端枢接于所述桅杆12上。本实施例中，所述支撑件113呈三角形结构，所述支撑件113的三个枢接点分别位于三角形结构的三个角上。

再请参阅图1及图3，所述动力驱动器13的输出端与所述第一套筒4或第二套筒5的上端的其中一者设有卡合突，另一者设有卡槽，所述卡合突卡合于所述卡槽。此外，所述第一套筒4的上端与所述第二套筒5的下端的其中一者设有卡合突，另一者设有卡槽，所述卡合突卡合于所述卡槽。本实施例中，所述动力驱动器13的输出端设有卡合突(图中未示)，所述第一套筒4的上端设有卡槽4a，所述第二套筒5的下端设有卡合突(图中未示)，所述第二套筒5的上端设有卡槽5a。通过设置所述卡合突与所述卡槽，可以使连接更快快速，提高套筒分节安装的便利性。所述动力驱动器13的输出端与所述第一套筒4或第二套筒5的上端之间，或所述第一套筒4的上端与所述第二套筒5的下端之间通过紧固环4b、5b固定连接。这样可以连接更加牢固，保证套筒工作的稳定性。

综合上述，下面对本实用新型超长咬合桩全套筒垂直校准装置的工作过程进行详细地说明，如下：

首先，对所述载具11、桅杆12及第一套筒4进行对位；具体是，将所述第一套筒4挂于所桅杆12的动力驱动器13的输出端上，然后，将限位装置6安装于需要下压套筒的位置上；再通过所述载具11调节所述桅杆12的初始位置以及利用所述垂直度控制装置2调节所述桅杆12的初始位置的垂直度，使所述第一套筒4的下端对准所述限位装置6的定位管62。最后，利用所述测量装置3从外部检测所述第一套筒4的垂直度，将得到的数值与所述垂直度控制装置2的桅杆12的初始垂直度对比校准。

之后，启动所述动力驱动器13，使得所述动力驱动器13带动所述第一套筒4转动，这时，所述载具11对桅杆12下压，进而使得所述第一套筒4受到下压力而开始旋挖。同时，所述旋挖钻头14在所述第一套筒4内转动并钻孔取土。在第一套筒4下压施工时，通过所述垂直度控制装置2及时调节所述桅杆12的垂直度，利用所述限位装置6对第一套筒4进行垂直度的控制调节，以及利所述测量设备对第一套筒4的垂直度复核。

当钻孔至第一套筒4的深度时，通过所述限位装置6对第一套筒4进行限位，使得所述动力驱动器13与所述第一套筒4分离，进而可以通过所述载具11提升所述桅杆12的高度，使所述动力驱动器13及旋挖钻头14上升。之后，即可将第二套筒5将安装于动力驱动器13与所述第一套筒4之间。通过所述限位装置6对第二套筒5的垂直度进行限位及校准，保证第二套筒5下压的垂直精度。依此对多个第二套筒5进行分节安装以及下压，同时，通过所述垂直度控制装置2在下压过程中不断对桅杆12的垂直度进行纠编以及通过测量装置3对套筒进行垂直度的复核，极大地减少了累积误差。

与现有技术相比，本实用新型通过在设置测量装置3及垂直度控制装置2，通过所述测量装置3首先对所述旋挖装置1进行定位，又利用所述垂直度控制装置2调节控制所述旋挖装置1的桅杆12的垂直度，从而保证钻孔施工和全套筒下压的垂直精度；再通过所述测量装置3测量全套筒的垂直度，从而可以与所述垂直度控制装置2所控制的所述桅杆12的垂直度对比，达到全套筒校准的目的。因此，本实用新型可从整体上减少咬合桩垂直度的累计误差，保证了咬合桩全套筒的垂直精度，防止施工过程中咬合桩出现开叉、止水效果差、垂直度误差较大等问题发生，提升了全套筒咬合桩施工的安全性和可靠性，节约了施工措施成本，保证了咬合桩成孔的质量效果。

本实用新型超长咬合桩全套筒垂直校准装置所涉及到的载具11的结构均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：包括旋挖装置、垂直度控制装置、测量装置、第一套筒以及若干第二套筒；所述旋挖装置包括载具、桅杆、动力驱动器及旋挖钻头，所述桅杆呈竖直地设置于所述载具上，所述动力驱动器设置于所述桅杆上且输出端与所述第二套筒的上端呈可拆卸地连接，所述第二套筒的下端与所述第一套筒的上端呈可拆卸地同轴连接，所述第一套筒的下端设有锯齿头；所述旋挖钻头呈可升降地设置于所述桅杆上且位于所述第一套筒内；所述垂直度控制装置与所述旋挖装置的控制系统连接以控制所述桅杆的垂直度；所述测量装置位于所述旋挖装置的外侧，用于检测所述桅杆的垂直度，以与所述垂直度控制装置所控制的所述桅杆的垂直度对比校准。

2.根据权利要求1所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述垂直度控制装置包括界面屏幕、PLC、信号处理器、手柄控制器及XY双向倾角传感器，所述XY双向倾角传感器设置于所述桅杆上，以在X、Y方向检测所述桅杆的倾斜角度；所述信号处理器分别与所述PLC及所述XY双向倾角传感器通讯连接，以将所述XY双向倾角传感器检测的角度转换成信号反馈到所述PLC，所述界面屏幕与所述PLC通讯连接，以显示参数；所述手柄控制器及所述载具的液压系统分别与所述PLC通讯连接，以通过所述手柄控制器手动控制并调节所述桅杆的位置。

3.根据权利要求1所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述超长咬合桩全套筒垂直度校准装置还包括限位装置，所述限位装置设置于所述旋挖钻头的下方，以对所述第一套筒或第二套筒限位。

4.根据权利要求3所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述限位装置包括定位板、定位管、调节件及调节螺栓，所述定位板设有供所述第一套筒及第二套筒通过的通孔，所述定位管设置于所述定位板上且与所述通孔连通，所述调节件固定于所述定位管的四周，所述调节螺栓螺纹连接于所述调节件且伸出所述调节件以抵顶并定位所述第一套筒或第二套筒。

5.根据权利要求4所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述调节件上设有刻度尺，以测量所述调节螺栓的移动距离。

6.根据权利要求1所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述载具包括第一支撑杆、支撑件、第一油缸及第二油缸，所述第一支撑杆的一端枢接于所述载具的主体上，所述第一支撑杆的另一端枢接于所述支撑件，所述支撑件的一端枢接于所述桅杆；所述第一油缸的一端枢接于所述主体上，另一端枢接于所述支撑件；所述第二油缸的一端枢接于所述支撑件上，另一端枢接于所述桅杆上。

7.根据权利要求1所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述动力驱动器的输出端与所述第一套筒或第二套筒的上端的其中一者设有卡合突，另一者设有卡槽，所述卡合突卡合于所述卡槽。

8.根据权利要求1所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述第一套筒的上端与所述第二套筒的下端的其中一者设有卡合突，另一者设有卡槽，所述卡合突卡合于所述卡槽。

9.根据权利要求1所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述动力驱动器的输出端与所述第一套筒或第二套筒的上端之间，或所述第一套筒的上端与所述第二套筒的下端之间通过紧固环固定连接。

10.根据权利要求2所述的超长咬合桩全套筒垂直度校准装置，其特征在于：所述垂直度控制装置还包括微调控制器，所述微调控制器包括微调控制电路板、操作按钮及垂直度显示屏，所述操作按钮及垂直度显示屏分别与所述微调控制电路板电连接，所述微调控制电路板与所述PLC电连接。