專利名稱：一種具有底部出料裝置的振沖設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種振沖設備，尤指ー種具有底部出料裝置的振沖設備。
背景技術：
現(xiàn)有技術中的用于地基加固或水下深層加密的具有底部出料裝置的振沖設備，其包括一下料管，在下料管的下端固設振沖器，在所述下料管的上端設置集料斗，該集料斗上連接起吊滑輪，該起吊滑輪通過鋼絲繩與設置在樁桿或桅桿上端滑輪組連接并連接卷揚機，使得所述下料管升降?，F(xiàn)有技術中的下料管均為固定長度，這樣的下料管存在如下不足當樁桿或桅桿高度有限制，使該限制下料管的高度小于振沖用下料管的長度時，就給振沖作業(yè)帶來困難。現(xiàn)在較多海底深層加密作業(yè)，作業(yè)深度可達30-40米，而樁桿桅桿設置在作業(yè)船上，桅桿的高度是有限度的，不能過高。因此，現(xiàn)有的振沖設備使用不便。再有，現(xiàn)有 振沖作業(yè)的方法是先將下料管和振沖器下降到振沖作業(yè)面，啟動振沖器造孔，然后，通過下料管將碎石等填充料送到所造孔中再進行振沖加密作業(yè)。水下作業(yè)，尤其是海中的水下作業(yè)，從下料管中放下的填充物極易被水流沖散、卷走，難以填入造孔中。現(xiàn)有技術中有使用護套的做法，但是，在洋流的作用下，護套也常常被沖擊而漂起，無法定位在造孔處。再有，為了使得所述填充料加到集料斗中，繼而通過下料管注入作業(yè)處，現(xiàn)有技術中在樁桿桅桿上設滑輪，集料斗上連接ー料斗提升立柱，該料斗提升立柱上設有所述滑輪與桅桿上的滑輪構成下料管及集料斗的升降結構；一提升料斗上設置提梁，在該提梁上連接鋼絲繩的一端，鋼絲繩的另一端通過桅桿上的滑輪連接副卷揚機，為了避免提升料斗在上升到集料斗的過程中與集料斗碰撞，在料斗提升立柱上設有ー橫梁，該橫梁的長度使得所述提升料斗升降過程中與所述集料斗之間有ー設定間距。在集料斗上相應處設有鉤子，當提升料斗提升到集料斗處時，該設定間距保證提升料斗的邊緣鉤在該鉤子上，繼續(xù)拉動鋼絲繩可以使得提升料斗翻轉傾倒添加料進入集料斗。這種結構的缺點在干，由于橫梁與料斗提升立柱之間為固定的結構，當提升料斗提到與集料斗相等的高度時，與集料斗之間的間距妨礙提升料斗靠到集料斗上向集料斗中傾倒填充料。

實用新型內容本實用新型的目的在于改進現(xiàn)有技術的不足，提供一種下料管的長度可以調節(jié)的具有底部出料裝置的振沖設備。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的ー種具有底部出料裝置的振沖設備，其包括一下料管，在該下料管的下端固設振沖器，在所述下料管的上端設置集料斗，該集料斗上設置連接結構，用干與樁桿或桅桿連接，形成可升降的連接結構；所述下料管為ー長度可調節(jié)的伸縮式導管，其包括內套管和外套管，所述內套管和外套管，內套管在上或外套管在上的上下設置，相鄰端的一段內套管和外套管套設在一起，在該內套管和外套管的套合處設置ー液壓離合裝置，該液壓離合裝置包括一液壓缸裝置，其固定在所述外套管的管壁上設置的支架上，該液壓缸裝置中的動作件上連接ー動楔形摩擦塊，還包括ー靜楔形摩擦塊，兩個所述摩擦塊相鄰的兩軸向側面為形狀匹配的在豎直方向上徑向尺寸漸變的楔形面，該靜楔形摩擦塊設置在所述外套管上的所述支架上，其與所述內套管側壁接觸，或者與所述內套管側壁離開ー間距設置，該動楔形摩擦塊置于與內套管側壁接觸的所述靜楔形摩擦塊和所述支架之間而能夠軸向移動，或者，該動楔形摩擦塊置于所述內套管和所述靜楔形摩擦塊之間而能夠軸向移動；在所述內套管和外套管之間還設有防脫限位卡固結構。液壓離合裝置的ー個具體的方案是所述外套管設置在下方，在該外套管的上端設置所述支架，在該支架上設置所述液壓缸裝置，其中的缸體和活塞，其一固定在所述支架上為靜止件，另ー為運動件，運動件上固設所述動楔形摩擦塊，在該支架上設置所述靜楔形摩擦塊，與所述內套管的管壁相鄰，其可在下料管徑向移動地固定在所述支架上。 使用時，啟動液壓缸，運動件帶動動楔形摩擦塊，在上下其中ー個方向上運動，可以使得靜楔形摩擦塊壓緊在內套管外壁上，關閉液壓缸，內套管和外套管即固定在一起。當要調節(jié)下料管的長度時，啟動液壓缸，運動件帶動動楔形摩擦塊沿相反方向運動，就使得靜摩擦塊與內套管之間的壓カ減小，下面的外套管即可在重力的作用下下降而調長下料管，或者通過外套管的下端抵在基礎上，讓下料管與桅桿之間的主卷揚機動作，使得下部的外套管相對于內套管向上移動而調短下料管，當長度調節(jié)好之后，再次啟動液壓缸，使得靜楔形摩擦塊重新壓緊在內套管外壁上即可。液壓離合裝置的另ー個具體方案是所述外套管設置在下方，在所述外套管外壁上固設ー底座法蘭，該底座法蘭上的一周或在其一周中有若干段的內側豎直壁面為圓錐面構成所述靜楔形摩擦塊；在對應所述底座法蘭所在處，所述外套管上開設穿孔，露出內部的內套管，在該底座法蘭上設置所述液壓缸裝置，其中的缸體和活塞，其一固定在所述底座法蘭上為靜止件，另ー為運動件，該運動件上固設所述動楔形摩擦塊，該動楔形摩擦塊位于露出的所述內套管管壁和所述靜楔形摩擦塊之間。使用時，啟動液壓缸，運動件帶動動楔形摩擦塊，在上下其中ー個方向上運動，插設在內套管壁和靜楔形摩擦塊之間減小的間隙中，動楔形摩擦塊發(fā)生材料彈性變形，從而與內套管外壁壓緊。反方向運行液壓缸，即可使得動楔形摩擦塊與內套管外壁分開。調節(jié)下料管長度的方法與前述相同。上述方案中的液壓缸裝置可以是普通柱狀液壓缸裝置，在外套管的圓周上設置2-4個。而ー種更好的方案是，所述液壓缸裝置中具有一環(huán)形截面的腔室，其中的活塞亦為與所述腔室匹配的環(huán)形截面的柱體，在油缸或活塞中的運動件上固設所述動楔形摩擦塊與設置在所述外套管上的所述靜楔形摩擦塊對應。所述內套管和外套管之間的防脫限位卡固結構可以是，在內套管相應處的外壁上設置ー凸緣卡環(huán)，在外套管相應處的管內壁上固設ー限位環(huán)，該限位環(huán)的內徑大于所述內套管的外徑，小于凸緣卡環(huán)的環(huán)內徑。為了使得提升料斗能夠通過上牽引鋼絲繩的帶動下能夠在集料斗的邊緣上順利自動地翻轉傾倒填充料，本實用新型對于現(xiàn)有振沖設備中的上料裝置進行改進，其方案可以是所述集料斗上連接的所述升降連接結構為固定在集料斗上的料斗提升立柱，其上設有滑輪用于與桅桿上的相應的滑輪裝置連接，固定在所述集料斗上置于集料斗上方的所述料斗提升立柱上鉸接ー懸臂橫梁，在所述料斗提升立柱上位于懸臂橫梁下方相對于懸臂橫梁橫向設置的對應位置上設置ー擋板，所述懸臂橫梁支撐在所述擋板上，在該懸臂橫梁的外端設置ー滑輪。使用上述振沖設備，可以這樣實施水下振沖作業(yè)步驟I :將下端固設振沖器的一下料管下放到水中，使得下料管的下端抵在水下的底面上且無法再往下移動；步驟2 :向所述下料管中投放填充料，在下料管中形成一個填充料柱；步驟3 :啟動振沖器，振沖器開始造孔，在水下面造孔達到設定深度；步驟4 :向上提升下料管和振沖器設定距離，同時振沖器繼續(xù)運轉，且不斷向下料管中添加填充料，當該設定距離的孔中填充料振沖密實后再向上提升下料管和振沖器一段設定距離，逐段提出，不斷循環(huán)，直至整個孔中填料密實。所述的設定距離小于造孔的設定深度。當需要使用具有伸縮功能的下料管作業(yè)時，可以是這樣的在上述步驟3至步驟4中，當造孔到一定深度，造孔未達到設定深度前，現(xiàn)有料管長度不能滿足施工要求，下料管不夠長了，這時打開液壓離合裝置的控制裝置即可稱為松開伸縮抱管器，同時向上提升下料管，這時，內套管和外套管相對移動，使得下料管伸長出設定長度，然后關閉液壓離合裝置，即可稱為鎖死抱管器；再重新開始步驟2和步驟3 ;在造孔到深度要求后，開始加密過程即進行步驟4 ;加密到下料管伸長的設定長度后，收回下料管伸長的長度，即松開伸縮抱管器，放下下料管，這時，內套管和外套管相對移動，下料管縮短到起始長度，再鎖死伸縮抱管器，之后，繼續(xù)進行加密即步驟4。通過本實用新型提供的振沖設備，可以很好地解決在水下，尤其在海底振沖作業(yè)遇到水流沖散填充料的問題。而每次伸縮下料管，都是一次松開和鎖死操作就可以了。本實用新型提供的振沖設備，其中的可調伸縮的下料管，使得振沖設備能夠適用于各種場合，尤其適合于在海上加密海底基礎的工作船上桅桿高度不能太高的工作環(huán)境。本實用新型對于振沖設備上料裝置的改進，使得上料更加方便，效率更高。使用本實用新型提供的振沖設備實施水下加密振沖操作，能夠確保振沖的效果，很好地解決了填充料漂散的問題。下面通過附圖和實施例對本實用新型作進ー步說明。

圖I為本實用新型提供的具有底部出料裝置的振沖設備的結構示意圖。圖2為本實用新型提供的振沖設備中下料管伸縮液壓離合裝置的ー種結構的結構示意圖。圖3為圖2的俯視結構示意圖。圖4為本實用新型提供的振沖設備中下料管伸縮液壓離合裝置的另ー種結構的結構示意圖。
具體實施方式
[0031]如圖I所示，本實用新型提供的ー種具有底部出料裝置的振沖設備，包括一機架，該機架包括一豎直設置于例如船舶上的樁架桅桿I，在該樁架桅桿I的頂部設有一桅桿頭11，在該桅桿頭上設有ー滑輪111，其上的鋼絲繩112向下連接下面豎直設置的一提升立柱2上端的滑輪21，滑輪111和滑輪21及其上的鋼絲繩112構成了提升滑輪立柱2的提升機構，鋼絲繩連接主卷揚機，可以使得提升滑輪立柱2上下移動。在提升滑輪立柱的下端固聯(lián)本振沖設備中的集料斗3，在集料斗3的下面連接下料管4，在下料管4的下端并排捆綁固定振沖器5。振沖器5中的電機密封在振沖器殼體中，電機上連接的電纜等管線從固定在下料管側壁上的管束管道的下部密封地伸進，從管道的上部伸出。在本實施例中，設置管束的管道中間有ー轉折，而下料管則為豎直管， 中間不設任何轉折，為了便于填充料的下排。在桅桿頭11上還設置ー滑輪113和滑輪114，其間設置提升鋼絲繩115，該提升鋼絲繩115向下懸掛ー提升料斗6的提梁61，該滑輪113、滑輪114和提升鋼絲繩115組成ー個提升料斗6的提升機構，鋼絲繩115連接ー副卷揚機(圖中未示出)，使得提升料斗6在裝滿填充料之后提升到與集料斗相當?shù)母叨认蚣隙分袃A倒的作業(yè)。固定集料斗3的提升立柱2上鉸接ー懸臂橫梁7，其置于集料斗3上方，在該懸臂橫梁7的外端設置ー滑輪71。在提升立柱2上位于懸臂橫梁7橫向設置的對應位置上設置ー擋板72，所述懸臂橫梁7支撐在所述擋板72上，使得懸臂橫梁7可以向上轉動，但向下的轉動方向被擋板卡住。前述提升料斗6上連接的鋼絲繩通過該懸臂橫梁7上外端設置的滑輪71。在使用中，提升料斗6上的提升鋼絲繩115通過該懸臂橫梁7上的所述滑輪71連接桅桿上的滑輪113和滑輪114連接卷揚機(圖中未示出)。當提升料斗6上升到集料斗3的上邊緣的鉤子上時，繼續(xù)拉動提升鋼絲繩115，所述懸臂橫梁7就可以繞鉸接軸向上轉動，其上的滑輪71即靠向桅桿1，在該作用力的作用下，就可以使得提升料斗6能夠順利地在集料斗3的上邊緣的鉤子上翻轉傾倒填充料了。這里，提升料斗6上的提梁的固定位置應該在該提升料斗的重心的上方，其提梁的長度應滿足翻轉過程中不會受到提升料斗的阻擋。圖I所示的具有底部出料裝置的振沖設備，其中的下料管4是可調伸縮的下料管4。如圖I、圖2和圖3所示，其包括在上的內套管41和在下的外套管42，內套管41和外套管42相鄰端的一段內套管和外套管套設在一起，在該內套管41和外套管42的套合處設置一液壓離合裝置8，該液壓離合裝置8包括一液壓缸裝置81，其固定在所述外套管的管壁上設置的一支架82上，活塞桿鉸接在支架82上，動作件油缸上連接ー動楔形摩擦塊83，還包括ー靜楔形摩擦塊84，其ー側與內套管41的外壁貼合，在豎直方向上固定在所述支架82上，但能夠在下料管的徑向上移動，動楔形摩擦塊83和靜楔形摩擦塊84相鄰的兩軸向側面為形狀匹配的在豎直方向上徑向尺寸漸變的楔形面，動楔形摩擦塊83的外側面抵在支架82的外側壁821上。在下料管4的圓周側壁上可以均布三個上述液壓離合裝置。使用時，三個液壓離合裝置中的液壓缸裝置同時動作，使得外套管抱緊內套管或松開內套管而進行下料管長度的調節(jié)。液壓缸動作，使得其上的動楔形摩擦塊小端朝下地插到由靜楔形摩擦塊和支架側壁之間的上大下小的間隙中，即抱緊內套管，振沖設備即可進行作業(yè)。當要調節(jié)下料管的長度是，使得液壓缸反向動作，動楔形摩擦塊向上移動，使得外套管與內套管之間的擠壓カ消除，即可調節(jié)下料管長度。[0036]所述內套管和外套管之間的防脫限位卡固結構可以是，在內套管的下端外壁上固設ー凸緣卡環(huán)411，在外套管42的上頂端所述支架的下部設置ー限位環(huán)421，該限位環(huán)421的內徑大于所述內套管41的外徑，小于凸緣卡環(huán)411的環(huán)內徑。如圖4所示，液壓離合裝置的另ー個具體方案是依然是外套管42設置在下方，內套管41和外套管42套合，下料管上設置的液壓離合裝置為在外套管42外壁上固設ー底座法蘭9，該底座法蘭9上的一段內側豎直壁面為圓錐面構成所述靜楔形摩擦塊91 ;在對應所述底座法蘭9所在處，所述外套管上開設穿孔422，露出內部的內套管41，在該底座法蘭9上設置所述液壓缸裝置92，其中的缸體和活塞，其一固定在所述底座法蘭9上為靜止件，另ー為運動件,運動件上固設所述動楔形摩擦塊93，該動楔形摩擦塊93位于穿孔422中露出的內套管42管壁和所述靜楔形摩擦塊91之間。在內套管41的下端設置ー限位凸緣411’，在外套管42的上端口上設置限位環(huán) 421，。使用時，啟動液壓缸，運動件帶動動楔形摩擦塊，在向下運動時，插設在內套管壁和靜楔形摩擦塊91之間減小的間隙中，動楔形摩擦塊93發(fā)生材料彈性變形，從而與內套管外壁壓緊成所述鎖死狀態(tài)。反方向運行液壓缸，即可使得動楔形摩擦塊與內套管外壁分開成所述松開狀態(tài)。在如圖4所示的實例中，可以將圍繞下料管周圍的幾個油缸改為ー個環(huán)形液壓缸裝置，其中的油缸為環(huán)形柱體，腔室為環(huán)形，其中的活塞亦為與所述腔室匹配的環(huán)形截面的柱體，在油缸或活塞中的運動件上設置若干根推桿，在每根所述推桿上固設所述動楔形摩擦塊與設置在所述底座法蘭上的所述靜楔形摩擦塊對應。為了能夠使用本振沖設備能夠更好地在水下實施振沖，使用上述振沖設備采取如下方法進行振沖作業(yè)步驟I :通過升降滑輪立柱2的提升機構的主卷揚機(圖中未示出)將其下端固設振沖器的一下料管4下放到水中，使得下料管4的下端抵在水下的底面上且無法再往下移動；步驟2 :向所述下料管4中投放填充料，在下料管中形成一個填充料柱；步驟3 :啟動振沖器5，振沖器開始造孔，在水下面造孔達到設定深度；步驟4 :通過提升滑輪立柱2的提升機構向上提升下料管和振沖器設定距離，該距離小于造孔的設定深度，同時振沖器繼續(xù)運轉，在下料管4中的填充料流出到所造的孔中，同時不斷向下料管中添加填充料，當該設定距離的孔中填充料振沖密實后再向上提升下料管和振沖器一段設定距離，逐段提出，不斷循環(huán)，直至整個孔中填料密實。所述的設定距離小于造孔的設定深度。當需要使用具有伸縮功能的下料管作業(yè)時，可以是這樣的在上述步驟3至步驟4中，當造孔到一定深度，造孔未達到設定深度前，現(xiàn)有料管長度不能滿足施工要求，下料管不夠長了，這時打開液壓離合裝置的控制裝置即可稱為松開伸縮抱管器，同時向上提升下料管，這時，內套管和外套管相對移動，使得下料管伸長出設定長度，然后關閉液壓離合裝置，即可稱為鎖死抱管器；再重新開始步驟2和步驟3 ;在造孔到深度要求后，開始加密過程即進行步驟4 ;加密到下料管伸長的設定長度后，收回下料管伸長的長度，即松開伸縮抱管器，放下下料管，這時，內套管和外套管相對移動，下料管縮短到起始長度，再鎖死伸縮抱管器，之后，繼 續(xù)進行加密即步驟4。
權利要求1.ー種具有底部出料裝置的振沖設備，其包括一下料管，在該下料管的下端固設振沖器，在所述下料管的上端設置集料斗，該集料斗上設置連接結構，用干與樁桿或桅桿連接，形成可升降的連接結構；其特征在于 所述下料導管為一長度可調節(jié)的伸縮式導管，其包括內套管和外套管，所述內套管和外套管，內套管在上或外套管在上地上下設置，相鄰端的一段內套管和外套管套套設在一起，在該內套管和外套管的套合處設置ー液壓離合裝置，該液壓離合裝置包括一液壓缸裝置，其固定在所述外套管管壁上設置的支架上，該液壓缸裝置中的動作件上連接ー動楔形摩擦塊，還包括ー靜楔形摩擦塊，其至少在豎直方向上固定在所述外套管上，兩個所述摩擦塊相鄰的兩軸向側面為形狀匹配的在豎直方向上徑向尺寸漸變的楔形面，該靜楔形摩擦塊設置在所述外套管上的所述支架上，其與所述內套管側壁接觸，或者與所述內套管側壁離開ー間距設置，該動楔形摩擦塊置于與內套管側壁接觸的所述靜楔形摩擦塊和所述支架之間而能夠軸向移動，或者，該動楔形摩擦塊置于所述內套管和所述靜楔形摩擦塊之間而能夠軸向移動； 在所述內套管和外套管之間還設有防脫限位卡固結構。
2.根據(jù)權利要求I所述的具有底部出料裝置的振沖設備，其特征在于所述液壓離合裝置是所述外套管設置在下方，在該外套管的上端設置所述支架，在該支架上設置所述液壓缸裝置，其中的缸體和活塞，其一固定在所述支架上為靜止件，另ー為運動件，運動件上固設所述動楔形摩擦塊，在該支架上設置所述靜楔形摩擦塊，與所述內套管的管壁相鄰，其可在下料管徑向移動地固定在所述支架上。
3.根據(jù)權利要求I所述的具有底部出料裝置的振沖設備，其特征在于所述液壓離合裝置是所述外套管設置在下方，在所述外套管外壁上固設ー底座法蘭，該底座法蘭上的一周或在其一周中有若干段的內側豎直壁面為圓錐面構成所述靜楔形摩擦塊；在對應所述底座法蘭所在處，所述外套管上開設穿孔，露出內部的內套管，在該底座法蘭上設置所述液壓缸裝置，其中的缸體和活塞，其一固定在所述底座法蘭上為靜止件，另ー為運動件，該運動件上固設所述動楔形摩擦塊,該動楔形摩擦塊位于露出的所述內套管管壁和所述靜楔形摩擦塊之間。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的具有底部出料裝置的振沖設備，其特征在于所述液壓缸裝置是柱狀液壓缸裝置，在外套管的圓周上設置2-4個。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的具有底部出料裝置的振沖設備，其特征在于所述液壓缸裝置為環(huán)形液壓缸裝置，其中的油缸中具有一環(huán)形截面的腔室，其中的活塞亦為與所述腔室匹配的環(huán)形截面的柱體，在油缸或活塞中的運動件上固設所述動楔形摩擦塊與設置在所述外套管上的所述靜楔形摩擦塊對應。
6.根據(jù)權利要求I所述的具有底部出料裝置的振沖設備，其特征在于所述內套管和外套管之間的防脫限位卡固結構是，在內套管相應處的外壁上設置ー凸緣卡環(huán)，在外套管相應處的管內壁上固設ー限位環(huán)，該限位環(huán)的內徑大于所述內套管的外徑，小于凸緣卡環(huán)的環(huán)內徑。
7.根據(jù)權利要求I所述的具有底部出料裝置的振沖設備，其特征在于所述集料斗上連接的所述升降連接結構為固定在集料斗上的料斗提升立柱，其上設有滑輪用于與桅桿上的相應的滑輪裝置連接，固定在所述集料斗上置于集料斗上方的所述料斗提升立柱上鉸接一懸臂橫梁，在所述料斗提升立柱上位于懸臂橫梁下方相對于懸臂橫梁橫向設置的對應位置上設置ー 擋板，所述懸臂橫梁支撐在所述擋板上，在該懸臂橫梁的外端設置ー滑輪。
專利摘要本實用新型提供的具有底部出料裝置的振沖設備，其中的下料管為一長度可調節(jié)的伸縮式導管，其包括內套管和外套管，所述內套管和外套管，內套管在上或外套管在上的上下設置，相鄰端的一段內套管和外套管套設在一起，在該內套管和外套管的套合處設置一液壓離合裝置。本實用新型提供的振沖設備，其中的可調伸縮的下料管，使得振沖設備能夠適用于各種場合，尤其適合于在海上加密海底基礎的工作船上桅桿高度不能太高的工作環(huán)境。使用本實用新型提供的振沖設備實施水下加密振沖操作，能夠確保振沖的效果，很好地解決了填充料漂散的問題。
文檔編號E02D3/054GK202450507SQ20112050767
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權日2011年12月8日
發(fā)明者劉勇, 劉斌, 姚軍平, 宋紅英, 張廣彪, 朱蘭花, 李士海, 王國忠 申請人:北京振沖工程股份有限公司