高频对置轻式打桩机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高频对置轻式打桩机。振动打桩机依赖其自重将桩体沉入土层中，当打桩机质量减小时，桩体的贯入效率很低，使打桩机的小型化受到了极大的限制。本实用新型专利技术的特征在于矩形钢架的顶部连接多根用于将其保持竖直状态的固定锚索，该矩形钢架内装有可相对其竖直升降的动力装置；矩形钢架的底部内放置对桩管竖直升降起导向作用的辅助稳定结构；的动力装置包括一钢腹板和放置在钢腹板上的两个水平对置的高频振动电动机；桩管的上部连接一桩头，钢腹板的底部与桩头之间通过一竖直设置的连接件连接。本实用新型专利技术通过固定锚索使矩形钢架保持稳定竖直状态，辅助稳定结构对桩管的竖直升降起导向作用，提高了打桩效率和使用时的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及打桩机领域，具体地说是一种适用于小口径沉管灌注桩施工的高频对置轻式打桩机。
技术介绍
桩基础加固地基已经应用广泛，该技术也日臻成熟，而在市区或施工作业空间有限的情况下与大型打桩机械的工作半径及运输产生了矛盾，并且大型机械的运输安装不仅需要专业的施工队伍和严格的审批程序，还会产生较高的时间和金钱成本。大型机械会产生较大噪音在一些地区使用时段受到限制，从而拖延了工期，目前解决的办法是把整桩进行切割，分段接桩，这样会产生在接口位置发生钢筋锈蚀，导致强度降低，诱发安全事故。虽然振动桩锤具具有贯入力强、使用方便、施工速度快、成本低等特点，在桩施工中有着广泛的应用，但是由于振动打桩机施工时，对邻近房屋建筑有一定的影响，常常造成工程停工、工期延误和大量经济纠纷。小型打桩机具有贯入能力强，噪音小，沉桩质量好，使用方便，适合于各种不同的作业环境，操作容易，机动性高，可水下作业等优点，已经得到业内共识。在我国桩基工程中，小型打桩机也具有广阔的应用前景。例如，防洪抢险的水利工地就迫切需要一种小型打桩机代替人工打桩，以提高效率。采用振动冲击式打桩机可以有效地解决这个问题，这种打桩机是在桩体振动的同时对其快速冲击，这大大增加了桩体贯入的效果，但在不同工况下振动和冲击优化配合是极其困难的。振动打桩机依赖其自重将桩体沉入土层中，当打桩机质量减小时，桩体的贯入效率低，特别是在土质较硬时，贯入很困难，这就使得打桩机的小型化受到了极大的限制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高频对置轻式打桩机，其只在竖直方向运动，以提高打桩效率和使用时的安全性。为此，本技术采用如下的技术方案：高频对置轻式打桩机，包括矩形钢架，所述矩形钢架的顶部连接多根用于将其保持竖直状态的固定锚索，该矩形钢架内装有可相对其竖直升降的动力装置；所述矩形钢架的底部内放置对桩管竖直升降起导向作用的辅助稳定结构，所述的桩管贯穿辅助稳定结构；所述的动力装置包括一钢腹板和放置在钢腹板上的两个水平对置的高频振动电动机；所述桩管的上部连接一桩头，钢腹板的底部与桩头之间通过一竖直设置的连接件连接；所述的辅助稳定结构包括呈上下平行设置的顶板和底板，通过四根螺栓将顶板和底板连为一体，顶板与钢腹板的底面平行。使用时，固定锚索的一端固定在矩形钢架的顶部，另一端固定在地面或其他固定物上。矩形钢架的底部可以直接固定在地面上，也可以连接在其他固定物上，如试验箱体。本技术采用高频振动电动机对桩管进行驱动，质量轻、操作简单、噪音小、振动小、成本低，具有较强的便携性，同时对周围土体破坏小；通过固定锚索使矩形钢架保持稳定竖直状态，辅助稳定结构对桩管的竖直升降起导向作用，提高了打桩效率和使用时的安全性。进一步，所述的连接件为套管，钢腹板的底部中心设有一竖直设置的连接柱，套管的内壁与连接柱的外壁采用螺纹连接；所述桩头的下部外壁与桩管的上部内壁采用螺纹连接，桩头的上部形成一置于套管内的定位部，连接柱的底面压在定位部上；套管的底部形成套在桩管上的缩口，该缩口的直径小于定位部的外径。通过套管使动力装置与桩管组成共同体，可以形成振动打桩，克服了传统打桩机只有向下冲击力的缺点；待桩身到达指定位置后卸下套管和桩头，补接下一桩管，然后重复打桩。该接桩方式牢固可靠，拆装方便。由于本技术的体积小，工作半径小，不需要太多的辅助设施，不仅可以用于现场施工，还可以用于室内中大型试验研究。进一步，所述矩形钢架的底部通过钢架固定结构连接在一试验箱体的顶部；所述试验箱体的顶部开口，四侧壁和底部密封。试验箱体内放置试验用土，矩形钢架连接在试验箱体上的方案用于室内中大型试验研究。进一步，所述的钢架固定结构由两根分别设置在矩形钢架两侧的90度角钢组成，该90度角钢通过螺栓与矩形钢架连接，所述90度角钢的两端焊接在试验箱体的顶边上。通过两根90度角钢对矩形钢架进行竖直方向的定位，防止矩形钢架发生偏移。进一步，所述的矩形钢架包括四根竖直设置的90度角钢，该90度角钢作为动力装置竖直升降的导轨使用，也可以作为辅助稳定结构装入矩形钢架内的导轨使用，使辅助稳定结构滑至矩形钢架的底部。进一步，所述的顶板和底板的中央处均开有一通孔，两通孔的中心和桩头的中心位于同一条竖直线上，确保桩管的轴线在竖直方向上。进一步，所述矩形钢架的顶部设有锁鼻，固定锚索通过锁鼻固定在矩形钢架上。锁鼻方便吊装矩形钢架。进一步，所述矩形钢架的顶部设有滑轮，滑轮上绕有钢绞线，钢绞线的一端与钢腹板的一角连接，另一端连接配重物。通过矩形钢架上的滑轮进行配重处理，以便于扩大本技术打桩机的适用范围。进一步，所述的高频振动电动机使用偏心块式激振器，所述的高频振动电动机连接一调频器。电动机使用偏心块式激振器，其工作原理是利用桩管的振动使其周边的土壤液化，减少土壤与桩管的摩擦阻力，使桩管沉入或拔出土壤。调频器可以根据地质条件调整频率，从而调整激振力，避免贯入困难；此外，调节频率还可以调节土壤的受迫振动频率，当强迫频率与土壤自振频率一致时，土体共振使得桩管能够较轻松沉入土内。进一步，所述的钢腹板呈“T”形，其竖部的上端开有用于穿吊索的吊孔。本技术具有以下有益效果：通过固定锚索使矩形钢架保持稳定竖直状态，辅助稳定结构对桩管的竖直升降起导向作用，提高了打桩效率和使用时的安全性；体积小、质量轻、操作简单、噪音小、振动小、成本低，具有较强的便携性，同时对周围土体破坏小；适用于小口径沉管灌注桩施工，应用于施工场地内的软土地基加固处理或室内软土加固试验研究。附图说明图1为本技术实施例1的结构示意图(图中未画固定锚索)。图2为本技术实施例1动力装置下降至矩形钢架底部时的示意图。图3为本技术动力装置的结构示意图。图4为本技术动力装置与桩管的连接结构图。图5为本技术实施例2的结构示意图。图中，1-矩形钢架，2-动力装置，3-固定锚索，4-桩管，5-辅助稳定结构，6-桩头，7-套管，8-连接柱，9-90度角钢，10-滑轮，11-钢架固定结构，12-试验箱体，13-滑轮，21-钢腹板，22-高频振动电动机，51-顶板，52-底板，53-螺栓，61-定位部。具体实施方式实施例1如图1-4所示的高频对置轻式打桩机，矩形钢架1的顶部连接多根用于将其保持竖直状态的固定锚索3，固定锚索3的一端固定在矩形钢架的顶部上，另一端固定在地面上。该矩形钢架1内装有可相对其竖直升降的动力装置2，该动力装置2由钢腹板21和放置在钢腹板上的两个水平对置的高频振动电动机22组成。桩管4的上部连接一桩头6，钢腹板21的底部与桩头6之间通过竖直设置的套管7连接。钢腹板21的底部中心设有竖直设置的连接柱8，套管7的内壁与连接柱8的外壁采用螺纹连接。桩头6的下部外壁与桩管4的上部内壁采用螺纹连接，桩头6的上部形成置于套管7内的定位部61，连接柱8的底面压在定位部61上。套管7的底本文档来自技高网...

【技术保护点】
高频对置轻式打桩机，包括矩形钢架（1），其特征在于，所述矩形钢架（1）的顶部连接多根用于将其保持竖直状态的固定锚索（3），该矩形钢架（1）内装有可相对其竖直升降的动力装置（2）；所述矩形钢架（1）的底部内放置对桩管（4）竖直升降起导向作用的辅助稳定结构（5），所述的桩管（4）贯穿辅助稳定结构（5）；所述的动力装置（2）包括一钢腹板（21）和放置在钢腹板（21）上的两个水平对置的高频振动电动机（22）；所述桩管（4）的上部连接一桩头（6），钢腹板（21）的底部与桩头（6）之间通过一竖直设置的连接件连接；所述的辅助稳定结构（5）包括呈上下平行设置的顶板（51）和底板（52），通过四根螺栓（53）将顶板（51）和底板（52）连为一体，顶板（51）与钢腹板（21）的底面平行。

【技术特征摘要】
1.高频对置轻式打桩机，包括矩形钢架（1），其特征在于，
所述矩形钢架（1）的顶部连接多根用于将其保持竖直状态的固定锚索（3），该矩形钢架（1）内装有可相对其竖直升降的动力装置（2）；
所述矩形钢架（1）的底部内放置对桩管（4）竖直升降起导向作用的辅助稳定结构（5），所述的桩管（4）贯穿辅助稳定结构（5）；
所述的动力装置（2）包括一钢腹板（21）和放置在钢腹板（21）上的两个水平对置的高频振动电动机（22）；
所述桩管（4）的上部连接一桩头（6），钢腹板（21）的底部与桩头（6）之间通过一竖直设置的连接件连接；
所述的辅助稳定结构（5）包括呈上下平行设置的顶板（51）和底板（52），通过四根螺栓（53）将顶板（51）和底板（52）连为一体，顶板（51）与钢腹板（21）的底面平行。
2.根据权利要求1所述的高频对置轻式打桩机，其特征在于，所述的连接件为套管（7），钢腹板（21）的底部中心设有一竖直设置的连接柱（8），套管（7）的内壁与连接柱（8）的外壁采用螺纹连接；所述桩头（6）的下部外壁与桩管（4）的上部内壁采用螺纹连接，桩头（6）的上部形成一置于套管（7）内的定位部（61），连接柱（8）的底面压在定位部（61）上；套管（7）的底部形成套在桩管（4）上的缩口，该缩口的直径小于定位部的外径。
3.根据权利要求1或2所述的高频对置轻式打桩机，其特征在于，所述矩形钢架（1）的底部通过钢架...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，卞荣，刘燕平，王金昌，王淑红，章李刚，张盈哲，徐世泽，丁小蔚，王一枫，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司经济技术研究院，国家电网公司，浙江浙电经济技术研究院，
类型：新型
国别省市：浙江;33