專利名稱：反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沖擊沉樁機(jī)，具體是一種反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)。
背景技術(shù)：
沖擊沉樁機(jī)利用沖擊能夠產(chǎn)生極大的力脈沖，其比靜力沉樁機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，因而得到廣泛應(yīng)用。目前的沖擊沉樁機(jī)大都采用頂端錘擊式結(jié)構(gòu)，即利用液壓、蒸汽、柴油等能源動(dòng)力驅(qū)動(dòng)活塞和沖擊錘，使其獲得一定的速度而打擊預(yù)制樁的樁頂。由于這些能源動(dòng)力必須在密閉的結(jié)構(gòu)中才能產(chǎn)生出驅(qū)動(dòng)力，因而沖擊錘的體積和質(zhì)量均受到限制，從而導(dǎo)致總沖擊能量的提高受到制約。另外，利用沖擊錘自由落體獲得沖擊速度，雖然沖擊錘沒有受到限制，但是沉樁機(jī)的樁架高度又制約著沖擊速度的提高，要想獲得更大的沖擊速度就必須增加沉樁機(jī)的樁架高度。而且，頂端錘擊式動(dòng)力沉樁機(jī)其沖擊錘直接打擊預(yù)制樁的樁頂，易使樁頂開裂和破碎，破壞預(yù)制樁。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有沖擊沉樁機(jī)存在的缺陷，為了解決沉樁機(jī)的沖擊能量較小、樁架太高、樁頂易開裂的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)。本發(fā)明的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)包括沖擊錘、拉壓箱和外部動(dòng)力源，沖擊錘位于拉壓箱的上方，沖擊錘和拉壓箱均設(shè)有供預(yù)制樁自由穿過的同軸中心孔，外部動(dòng)力源與沖擊錘相連接以驅(qū)動(dòng)沖擊錘進(jìn)行沖擊，其特征在于還包括一個(gè)樁帽、至少兩根拉桿以及與所述拉桿一一對(duì)應(yīng)的至少兩套拉桿夾緊機(jī)構(gòu)，樁帽位于沖擊錘的上方，拉桿夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)于樁帽的內(nèi)部，拉桿的下端與拉壓箱固接，拉桿的上端穿過樁帽并通過相應(yīng)的拉桿夾緊機(jī)構(gòu)與樁帽可調(diào)節(jié)地連接。所述預(yù)制樁的位于沖擊錘與拉壓箱之間的部分套設(shè)有緩沖墊。所述預(yù)制樁的樁頂設(shè)有樁墊。所述樁帽具有對(duì)稱分布的至少兩個(gè)分支，每個(gè)分支內(nèi)設(shè)有一套所述拉桿夾緊機(jī)構(gòu)。所述拉桿的上部固設(shè)有多個(gè)上大下小的錐臺(tái)。所述樁帽的每個(gè)分支上設(shè)有一個(gè)供對(duì)應(yīng)的拉桿穿過的通孔；每個(gè)分支內(nèi)，在通孔的兩側(cè)開設(shè)有兩個(gè)同向敞口的水平平行導(dǎo)向槽，在兩個(gè)導(dǎo)向槽的垂直方向上開設(shè)有相向的凹槽，各凹槽與相應(yīng)的通孔和導(dǎo)向槽相貫通。每套所述拉桿夾緊機(jī)構(gòu)包括裝設(shè)于所述導(dǎo)向槽內(nèi)的兩個(gè)V字銷、可滑動(dòng)地安裝于所述凹槽內(nèi)的兩個(gè)斜楔塊、固設(shè)在所述分支內(nèi)的兩個(gè)油缸、以及兩套分別連接同側(cè)的所述V字銷和油缸的連桿曲柄機(jī)構(gòu)；所述V字銷的前端與其中的連桿相連，該連桿再與曲柄相連，曲柄再與油缸相連，所述曲柄被油缸驅(qū)動(dòng)，從而構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。而且，所述V字銷的尾端大，前端小，尾端安裝有使V字銷復(fù)位的復(fù)位彈簧。優(yōu)選地，所述樁帽呈對(duì)稱的人字形、十字形或者五角形，其具有三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)對(duì)稱分布的分支。對(duì)應(yīng)地，所述拉桿設(shè)有三根、四根或者五根，均布在預(yù)制樁周圍，與預(yù)制樁并列布置，所述拉桿為圓柱形桿。所述沖擊錘呈圓柱形，所述拉壓箱呈圓盤形，優(yōu)選均為鑄件?？梢姡c現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益的技術(shù)效果1.本發(fā)明采用拉桿與預(yù)制樁并列布置方式，降低了沉樁機(jī)樁架高度，可以更高地提聞沖擊銀的聞度，從而提聞沖擊能量。2.本發(fā)明采用反拉式?jīng)_擊結(jié)構(gòu)，沖擊錘不受密閉結(jié)構(gòu)的限制，可以方便地改變沖擊銀的體積和質(zhì)量，有效提聞沖擊能量。3.本發(fā)明通過樁帽沖擊預(yù)制樁的樁頂，沖擊錘不直接沖擊預(yù)制樁，降低了沖擊高度，不易使樁頂開裂和破碎。4.本發(fā)明采用雙斜楔面形式的夾緊機(jī)構(gòu)，可以方便調(diào)節(jié)拉桿高度，能夠適用各種長(zhǎng)度的預(yù)制樁和不同的施工場(chǎng)地。綜上所述，本發(fā)明能夠有效地提高沖擊能量、降低樁架高度、不易打碎預(yù)制樁，并且結(jié)構(gòu)緊湊，拉桿高度可以調(diào)節(jié)，能夠廣泛地適用于各種打樁沉樁場(chǎng)合。


圖1為本發(fā)明的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)的結(jié)構(gòu)正視示意圖；圖2為本發(fā)明的樁帽的A-A橫截面剖面圖；圖3為本發(fā)明的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)的透視示意圖。圖中1-沖擊錘、2-緩沖墊、3-拉壓箱、4-拉桿、5-樁帽、6_樁墊、7_預(yù)制樁、8_斜楔塊、9-V字銷、10-復(fù)位彈簧、11-連桿、12-曲柄、13-油缸、14-導(dǎo)向槽、15-凹槽、16-錐臺(tái)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖1和圖3所示，本發(fā)明的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)包括一個(gè)沖擊錘1、一個(gè)拉壓箱3、四根拉桿4、一個(gè)樁帽5、四套拉桿夾緊機(jī)構(gòu)以及一套外部動(dòng)力源(未示出)。其中，沖擊錘I位于拉壓箱3的上方，沖擊錘I和拉壓箱3均設(shè)有供預(yù)制樁7自由穿過的同軸中心孔，外部動(dòng)力源與沖擊錘I相連接用以驅(qū)動(dòng)沖擊錘實(shí)施沖擊。樁帽5位于沖擊錘I的上方，四套拉桿夾緊機(jī)構(gòu)均勻分布在樁帽5的內(nèi)部，每套拉桿夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)一根拉桿4，用于夾緊和松開相應(yīng)的拉桿。拉桿4的下端與拉壓箱3固接，拉桿4的上端穿過樁帽5并通過相應(yīng)的拉桿夾緊機(jī)構(gòu)與樁帽5可調(diào)節(jié)地固定連接。在預(yù)制樁7的位于沖擊錘I與拉壓箱3之間的部分套設(shè)有緩沖墊2，該緩沖墊比如可以采用剛性很大的彈簧。一方面用于緩沖沖擊錘對(duì)拉壓箱的沖擊，起到保護(hù)拉壓箱的作用，另一方面還可以降低沖擊錘沖擊拉壓箱時(shí)產(chǎn)生的噪音。在預(yù)制樁7的樁頂設(shè)有樁墊6。當(dāng)然，該樁墊6也可以設(shè)在樁帽5的下表面并且讓樁墊6與預(yù)制樁7的樁頂相互對(duì)正。樁墊用于緩沖樁帽對(duì)預(yù)制樁樁頂?shù)臎_擊，以保護(hù)樁頂，避免其開裂。該樁墊可以選用剛性較大的彈簧、其他彈性體材料。圖2為本發(fā)明的樁帽的橫截面剖面圖。如圖2-3所示，本發(fā)明的樁帽5呈對(duì)稱的十字形結(jié)構(gòu)，其具有四個(gè)對(duì)稱分布的分支。詳見圖2，每個(gè)分支的中部開設(shè)有一個(gè)供對(duì)應(yīng)的拉桿穿過的通孔，在每個(gè)分支內(nèi)，在通孔的兩側(cè)開設(shè)有兩個(gè)同向敞口的水平平行導(dǎo)向槽14，在兩個(gè)導(dǎo)向槽14的中部垂直方向上開設(shè)有兩個(gè)相向的凹槽15,各凹槽15與相應(yīng)的通孔和導(dǎo)向槽14相貫通。如圖2所示，在樁帽5的每個(gè)分支內(nèi)設(shè)有一套拉桿夾緊機(jī)構(gòu)。每套拉桿夾緊機(jī)構(gòu)包括分裝于兩個(gè)導(dǎo)向槽14內(nèi)的兩個(gè)V字銷9，可滑動(dòng)地分設(shè)于兩個(gè)凹槽15內(nèi)的兩個(gè)斜楔塊8，固設(shè)在該分支內(nèi)的兩個(gè)油缸13，以及兩套分別連接同側(cè)V字銷9和油缸13的連桿曲柄機(jī)構(gòu)，即連桿11和曲柄12。如圖2所示，V字銷9的尾端安裝有復(fù)位彈簧10，用于使V字銷9復(fù)位。V字銷9的前端與連桿11相連，連桿11通過曲柄12再與油缸13相連，曲柄12被油缸13驅(qū)動(dòng)(如圖中箭頭所示)，從而V字銷9、連桿11和曲柄12構(gòu)成一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，V字銷9在連桿11的作用下可以在導(dǎo)向槽14內(nèi)滑動(dòng)。并且，V字銷9的尾端大，前端小。如圖1和圖3所示，每根拉桿4的上部固設(shè)有多個(gè)上大下小的錐臺(tái)16。參見圖1-2，在同一個(gè)分支內(nèi)，當(dāng)兩個(gè)油缸13的活塞桿伸出時(shí)，兩個(gè)V字銷9被向外拉出，它們的尾端同時(shí)分別壓緊兩個(gè)斜楔塊8，這時(shí)兩個(gè)相對(duì)的斜楔塊8伸入中心孔并與拉桿4上的錐臺(tái)16形成雙斜楔面配合，從而使得拉桿夾緊機(jī)構(gòu)將拉桿夾緊，此時(shí)V字銷9尾端的復(fù)位彈簧10被拉伸。而當(dāng)油缸13停止工作后，復(fù)位彈簧10復(fù)位而拉動(dòng)V字銷9后退，它們的前端同時(shí)分別接觸兩個(gè)斜楔塊8，這時(shí)兩個(gè)相對(duì)的斜楔塊8從中心孔縮回，從而使得拉桿夾緊機(jī)構(gòu)將拉桿松開。這樣，通過雙斜楔面形式的拉桿夾緊機(jī)構(gòu)就可以方便地調(diào)節(jié)拉桿的高度。當(dāng)然，樁帽也可以是對(duì)稱的人字形或五角形，其具有三個(gè)或五個(gè)對(duì)稱分布的分支。對(duì)應(yīng)地，所述拉桿設(shè)有三根或五根，它們固接在拉壓箱上，并均布在預(yù)制樁的周圍，與預(yù)制樁并列布置。優(yōu)選地，這些拉桿為圓柱形桿。在拉壓箱上還可均勻分布多個(gè)孔，以供連接拉桿。沖擊銀I為圓柱體，拉壓禮3為圓盤體，優(yōu)選均為鑄件。本發(fā)明的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)的工作原理為拉桿被夾緊后，沖擊錘沖擊拉壓箱，沖擊產(chǎn)生的拉力通過與拉壓箱兩端固連的拉桿傳遞至樁帽上，拉動(dòng)樁帽向下運(yùn)動(dòng)錘擊預(yù)制樁，使預(yù)制樁沉入巖石中。本發(fā)明的工作過程分為兩個(gè)階段第一階段為沖擊階段油缸13驅(qū)動(dòng)曲柄12運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)V字銷9，使V字銷9的尾端壓緊斜楔塊8，斜楔塊8與拉桿4的錐臺(tái)16接觸形成雙斜楔面，從而夾緊拉桿4。然后，根據(jù)具體施工情況，調(diào)節(jié)沖擊錘I的沖擊高度，使沖擊錘I以一定的加速度向下運(yùn)動(dòng)打擊在拉壓箱3上，打擊產(chǎn)生的力脈沖通過拉桿4傳遞至樁帽5上，從而拉動(dòng)樁帽5向下運(yùn)動(dòng)錘擊預(yù)制樁7，實(shí)現(xiàn)沉樁。第二階段為拉桿調(diào)整階段沉樁結(jié)束后，預(yù)制樁7的高度降低，拉桿4的長(zhǎng)度需要重新調(diào)節(jié)。此時(shí)，油缸13停止工作，復(fù)位彈簧10復(fù)位拉動(dòng)V字銷9后退，V字銷9的前端接觸斜楔塊8，夾緊機(jī)構(gòu)松開拉桿4。重新調(diào)整拉桿4的高度后，油缸13再次驅(qū)動(dòng)曲柄12拉動(dòng)V字銷9卡緊斜楔塊8，再次夾緊拉桿4，為下次沖擊做好準(zhǔn)備。本發(fā)明的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，不僅提高了沖擊能量、顯著地降低了樁架高度，而且有效地保護(hù)了預(yù)制樁的樁頂。
雖然已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的描述和說明，但是本發(fā)明并不局限于此。應(yīng)當(dāng)知道，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不背離本發(fā)明的精神和原理的條件下進(jìn)行多種修改和變化，而 不脫離其由權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，包括沖擊錘(I)、拉壓箱(3)和外部動(dòng)力源，所述沖擊錘(I)位于所述拉壓箱(3)的上方，所述沖擊錘(I)和所述拉壓箱(3)均設(shè)有供預(yù)制樁(7)自由穿過的同軸中心孔，所述外部動(dòng)力源與所述沖擊錘(I)相連接以驅(qū)動(dòng)所述沖擊錘(I)進(jìn)行沖擊，其特征在于還包括一個(gè)樁帽(5)、至少兩根拉桿(4)以及與所述拉桿(4) 一一對(duì)應(yīng)的至少兩套拉桿夾緊機(jī)構(gòu)，所述樁帽(5)位于所述沖擊錘(I)的上方，所述拉桿夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)于所述樁帽(5)的內(nèi)部，所述拉桿(4)的下端與所述拉壓箱(3)固接，所述拉桿(4)的上端穿過所述樁帽(5)并通過相應(yīng)的所述拉桿夾緊機(jī)構(gòu)與所述樁帽(5)可調(diào)節(jié)地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于所述預(yù)制樁(7)的位于所述沖擊錘(I)與所述拉壓箱(3)之間的部分套設(shè)有緩沖墊(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于所述預(yù)制樁(7)的樁頂設(shè)有樁墊出)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于所述樁帽(5)具有對(duì)稱分布的至少兩個(gè)分支，每個(gè)分支內(nèi)設(shè)有一套所述拉桿夾緊機(jī)構(gòu)，所述拉桿夾緊機(jī)構(gòu)為雙斜楔面拉桿夾緊機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于所述拉桿(4)的上部固設(shè)有多個(gè)上大下小的錐臺(tái)(16)，所述拉桿(4)的高度可以調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于所述樁帽(5)的每個(gè)分支上設(shè)有一個(gè)供對(duì)應(yīng)的所述拉桿(4)穿過的通孔；在每個(gè)分支內(nèi)，在所述通孔的兩側(cè)開設(shè)有兩個(gè)同向敞口的水平平行導(dǎo)向槽(14)，在兩個(gè)導(dǎo)向槽(14)的垂直方向上開設(shè)有相向的凹槽(15)，各凹槽(15)與相應(yīng)的通孔和導(dǎo)向槽(14)相貫通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于每套所述拉桿夾緊機(jī)構(gòu)包括裝設(shè)于所述導(dǎo)向槽(14)內(nèi)的兩個(gè)V字銷(9)、可滑動(dòng)地安裝于所述凹槽(15)內(nèi)的兩個(gè)斜楔塊(8)、固設(shè)在所述分支內(nèi)的兩個(gè)油缸(13)、以及兩套分別連接同側(cè)的所述V字銷(9)和油缸(13)的連桿曲柄機(jī)構(gòu)；所述V字銷(9)的前端與其中的連桿(11)相連，該連桿(11)與其中的曲柄(12)相連，該曲柄(12)再與所述油缸(13)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于所述V字銷(9)的尾端大，前端小，在所述導(dǎo)向槽(14)內(nèi)，所述V字銷(9)的尾端安裝有使其復(fù)位的復(fù)位彈簧(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于所述樁帽(5)呈對(duì)稱的人字形、十字形或五角形，其具有三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)對(duì)稱分布的所述分支；相應(yīng)地，所述拉桿(4)設(shè)有三根、四根或者五根，它們均布在所述預(yù)制樁(7)周圍，與所述預(yù)制樁(7)并列布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)，其特征在于所述沖擊錘(I)呈圓柱形，所述拉壓箱(3)呈圓盤形，所述拉桿(4)為圓柱形桿。
全文摘要
一種反拉式?jīng)_擊沉樁機(jī)包括沖擊錘(1)、拉壓箱(3)和與沖擊錘相連的外部動(dòng)力源，沖擊錘和拉壓箱設(shè)供預(yù)制樁(7)自由穿過的同軸中心孔；還包括一具有至少兩個(gè)對(duì)稱分支的樁帽(5)、至少兩根拉桿(4)以及與拉桿一一對(duì)應(yīng)的至少兩套雙斜楔面拉桿夾緊機(jī)構(gòu)，樁帽的每個(gè)分支內(nèi)設(shè)一套拉桿夾緊機(jī)構(gòu)。拉桿下端與拉壓箱固接，上端穿過樁帽并通過相應(yīng)拉桿夾緊機(jī)構(gòu)與樁帽可調(diào)節(jié)地連接。拉桿上設(shè)多個(gè)錐臺(tái)(16)，拉壓箱上套設(shè)緩沖墊(2)，樁頂設(shè)樁墊(6)。每個(gè)拉桿夾緊機(jī)構(gòu)包括V字銷(9)、斜楔塊(8)、連桿曲柄機(jī)構(gòu)和油缸。樁帽中設(shè)有安裝V字銷的導(dǎo)向槽和安裝斜楔塊的凹槽，V字銷尾端設(shè)復(fù)位彈簧。其能提高沖擊能量、降低樁架高度、保護(hù)預(yù)制樁樁頂，結(jié)構(gòu)緊湊，廣泛應(yīng)用于各種打樁沉樁場(chǎng)合。
文檔編號(hào)E02D7/26GK103061340SQ20121058490
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者楊書儀, 歐陽(yáng)斌, 孫要兵, 劉德順 申請(qǐng)人:湖南科技大學(xué)