一种输电线路螺旋桩安装设备及其组装方法技术

一种输电线路螺旋桩安装设备及其组装方法，通过对挖掘装载机进行改造，使之具备螺旋桩的安装工能，具体方案为，在液压旋转动力头动力输出轴上设有用于和螺旋桩材料进行连接的快速连接件；用于测量并实时显示螺旋桩材料旋转所达到的扭矩值的扭矩显示器，所述矩显示器安装在液压旋转动力头的动力输出轴上。低廉的改造价格以及“一机两用”的功能，使得螺旋桩安装设备不再是制约螺旋桩式基础在输电线路中推广的“瓶颈”，使得这种简单、方便、高效的基础形式能够得到广泛的推广应用。在输电线路铁塔基础施工时，使用该设备可以大大提高施工效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输电线路铁塔基础施工领域，具体地说是一种螺旋桩安装设备。
技术介绍
长距离输电线路多穿越多种地质形态，在输电线路建设施工中，难免会遇到沙土地、沼泽地和地下水层浅的地质情况，这些地质情况对输电线路铁塔基础的施工有很大影响，近些年，一种新型的基础施工型式——螺旋桩应运而生，这种基础形式能够有效的解决这些特殊地质情况下的基础施工。螺旋桩由两部分组成，锚头和延长杆。锚头为杆状，端部有螺旋的螺旋叶片，依靠动力头减速机传动扭力拧入土层，然后连接延长杆，延长杆为插接式钢管，连接处打孔可穿螺栓，随安装的进行不断增加延长杆的数量，直至锚头打入持力层，满足基础受力要求。输电线路建设施工中在遇到沙土地、沼泽地或地下水层浅的地质，都会因为开挖基础困难而影响工期，而采用螺旋桩就可以较好地解决该问题。利用液压、机械动力可将螺旋桩钻进到设计深度，然后利用螺旋桩叶片与持力层之间的剪切力和土壤自重力构成锚固力，螺旋锚固定在持力层里作为铁塔的基础，可以适用于除岩石以外的所有地质。螺旋桩式基础是一种新型的输电线路基础形式，还未能大范围应用在输电线路建设施工中，国内外目前还没有成熟的、被广泛推广的螺旋桩安装设备。国内外现有的一些螺旋桩安装设备存在两个问题，一是大螺旋桩专用安装设备造价高，由于螺旋桩基础未能广泛使用，花费大量费用购置的设备机械在使用一两次之后长期闲置造成浪费。二是安装深度小，目前现有的螺旋桩安装设备最大只能满足10m的螺旋桩安装，部分特殊地质情况下的输电线路基础设计要求螺旋桩安装深度超过50m，现有设备无法满足。
技术实现思路
输电线路螺旋桩式基础未能广泛在行业内使用，现有螺旋桩专用安装设备使用频率低，购置成本高，长期闲置造成金钱浪费，增加了工程施工成本。部分特殊地质情况下的输电线路基础，螺旋桩的设计安装深度甚至要超过50m，现有螺旋桩安装设备无法满足这一要求。螺旋桩的设计深度有两种类型，第一种是设计院根据地勘报告和铁塔受力要求直接给出螺旋桩安装深度；第二种是设计院根据铁塔受力要求计算出螺旋桩安装需达到的扭矩值，螺旋桩的安装深度以旋转扭矩值达到设计要求为准，当前的螺旋桩安装设备无法实时显示螺旋桩的扭矩值。为了解决现有技术的不足，本专利技术提供一种输电线路螺旋桩安装设备，可以适用于除岩石以外的所有地质条件下的螺旋桩的安装。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种输电线路螺旋桩安装设备，其特征在于：包括一台挖掘装载机，所述挖掘装载机具有液压站；液压旋转动力头，所述液压旋转动力头安装在挖掘装载机的斗杆端部并由液压站驱动，所述液压旋转动力头动力输出轴上设有用于和螺旋桩材料进行连接的快速连接件；用于测量并实时显示螺旋桩材料旋转所达到的扭矩值的扭矩显示器，所述扭矩显示器安装在液压旋转动力头的动力输出轴上。进一步地，所述快速连接件尺寸能够满足直径50mm至150mm的螺旋桩材料的安装。进一步地，所述挖掘装载机为轮胎式挖掘装载机。进一步地，所述采用液压旋转动力头低速大扭矩液压旋转动力头。进一步地，所述快速连接件为一带有卡槽的套筒或过渡法兰盘。一种输电线路螺旋桩安装设备的组装方法，其特征在于，步骤一，准备一台挖掘装载机，并将挖掘装载机的铲斗和铲斗油缸拆除，步骤二，将扭矩显示器安装在液压旋转动力头的动力输出轴上，并使用快速连接件将螺旋桩材料与动力输出轴连接并形成一体；步骤三，将带扭矩显示器的液压旋转动力头安装至挖掘装载机原铲斗位置，同时将原接至铲斗油缸的液压油管连接至液压旋转动力头的油路上；步骤四，调整挖掘机中的斗杆和动臂，使用量角器测量角度，保证螺旋桩材料的安装角度符合设计要求，其中螺旋桩材料的安装角度是由施工图纸决定的；步骤五，角度调整好后，将挖掘装载机的稳定支腿和装载斗支撑在地面上，设备支稳后，开始旋转液压旋转动力头并缓慢将螺旋桩材料螺旋安装至土壤内，安装的过程中，装载机保持不动，仅有螺旋桩材料进行螺旋前进。进一步地，在步骤五中，随着一根螺旋桩材料被安装至土壤内，不断接续螺旋桩延长杆，同时观察扭矩显示器和量角器的读数，保证螺旋桩安装的角度符合设计要求。进一步地，还包括一个步骤六，当全部螺旋桩材料安装完成时，拆除液压旋转动力头、扭矩显示器和快速连接件，然后安装铲斗和铲斗油缸，同时将液压油管安装至铲斗油缸上，设备恢复成挖掘装载机，将液压旋转动力头、扭矩显示器和快速连接件另行保存。本专利技术的有益效果是：本专利技术的钻进机构为适用于螺旋桩安装的机械设备，可用于在人工或机械不易开挖的地质条件，采用安装设备将螺旋桩直接植入，部分基础需再辅以钢筋混凝土，作为铁塔基础。该设备的最大钻进螺旋桩深度超过50m。现有的螺旋桩安装专用设备造价高，且仅能够用于螺旋桩的安装，利用率低，很多工程受限于螺旋桩安装设备采购价格高，租赁市场没有这种设备而无法在输电线路工程中使用螺旋桩这种简单、方便、高效的施工形式。本设备仅仅需要采购“液压旋转动力头”、“扭矩显示器”、和“液压油管”后对工程中常用的挖掘装载机进行简单改造即可。在无螺旋桩安装工作时，可将螺旋动力头等装置拆除后更换为铲斗，即可恢复成常规的土方挖掘设备，不会造成机械的闲置。低廉的改造价格以及“一机两用”的功能，使得螺旋桩安装设备不再是制约螺旋桩式基础在输电线路中推广的“瓶颈”，使得这种简单、方便、高效的基础形式能够得到广泛的推广应用。在输电线路铁塔基础施工时，使用该设备可以大大提高施工效率。螺旋桩式基础可彻底解决沼泽区域、沙土地质和地下浅水层地质基础开挖困难的问题。惯用的人工开挖基础至少需要十五个人以上操作，而使用该设备只需要三个人操作即可，人力成本大大降低。以往开挖一个此类基础需要时间三天以上，使用该设备后完成一基铁塔基础仅需要1天。以往在沼泽区域、地下水位高区域开挖基础需要借助定点抽水设备，使用该设备后无需再借助于其它设备。附图说明图1为现有轮胎式挖掘装载机的结构示意图。图2为本专利技术的结构示意图。图3为局部结构示意图。图4为快速连接件的样式之一。图5为快速连接件的样式之二。图中：1铲斗，2铲斗油缸，3扭矩显示器，4液压旋转动力头，5快速连接件，51轴套，52法兰盘，53卡槽，6支腿，7装载斗，8螺旋桩材料，9量角器，10斗杆，11动臂。具体实施方式如图1至图3所示，针对现有缺陷，本专利技术的保护主体如下：...

【技术保护点】
一种输电线路螺旋桩安装设备，其特征在于：包括一台挖掘装载机，所述挖掘装载机具有液压站；液压旋转动力头(4)，所述液压旋转动力头(4)安装在挖掘装载机的斗杆(10)端部并由液压站驱动，所述液压旋转动力头(4)动力输出轴上设有用于和螺旋桩材料进行连接的快速连接件(5)；用于测量并实时显示螺旋桩材料(8)旋转所达到的扭矩值的扭矩显示器(3)，所述扭矩显示器(3)安装在液压旋转动力头的动力输出轴上。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路螺旋桩安装设备，其特征在于：包括
一台挖掘装载机，所述挖掘装载机具有液压站；
液压旋转动力头(4)，所述液压旋转动力头(4)安装在挖掘装载机的斗
杆(10)端部并由液压站驱动，所述液压旋转动力头(4)动力输出轴上设有用
于和螺旋桩材料进行连接的快速连接件(5)；
用于测量并实时显示螺旋桩材料(8)旋转所达到的扭矩值的扭矩显示器
(3)，所述扭矩显示器(3)安装在液压旋转动力头的动力输出轴上。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路螺旋桩安装设备，其特征在于，
所述快速连接件(5)尺寸能够满足直径50mm至150mm的螺旋桩材料的安装。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路螺旋桩安装设备，其特征在于，
所述挖掘装载机为轮胎式挖掘装载机。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路螺旋桩安装设备，其特征在于，
所述液压旋转动力头(4)低速大扭矩液压旋转动力头。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路螺旋桩安装设备，其特征在于，
所述快速连接件(5)为一带有卡槽的套筒或过渡法兰盘。
6.一种输电线路螺旋桩安装设备的组装方法，其特征在于，
步骤一，准备一台挖掘装载机，并将挖掘装载机的铲斗和铲斗油缸拆除，
同时将原铲斗油缸的液压油管连接安装至液压旋转动力头(4)上；
步骤二，将扭矩显示器安装在液压旋转动力头的动力输出轴上，并使用快
速连接件(5)将螺旋桩材...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵国栋，庞继勇，王聪，
申请(专利权)人：山东电力建设第一工程公司，
类型：发明
国别省市：山东;37