一种潮间带箱体移动式打桩机及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种潮间带箱体移动式打桩机及其施工方法，属于建筑施工机械技术领域，包括前部设置有进桩口的箱体、打桩的桩锤、设置在箱体上悬挂桩锤的桩架、安装在箱体中部并给桩锤提供动力的卷扬系统、设置在进桩口处且能实现不同桩间距桩位定位的放样定位盘、设置在箱体两侧的调节箱体横向移动的侧边微调机械臂、在箱体对角设置的使箱体快速定位的定位锚杆、能够使箱体纵向移动的驱动装置、给桩位精确定位的北斗定位系统以及控制系统；所述控制系统控制所述打桩机自动连续作业。本发明专利技术能够满足水位不足及滩涂打桩作业和设备移动的需求，实现潮间带桩基施工时间的延长，降低施工成本。工成本。工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种潮间带箱体移动式打桩机及其施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑施工机械
，尤其是一种潮间带箱体移动式打桩机及其施工方法，用于在淤泥质滩涂的潮间带预制桩施工。

技术介绍

[0002]施工背景：作用在潮间带（潮间带，指平均最高潮位和最低潮位间的海岸，也就是海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水面的范围）装置的桩基工程。潮间带特性：处于潮间带，每天白天约有6个小时左右的时间滩涂裸露在外，6个小时左右有深浅不一的潮水，在该区域进行预制桩（钢桩）桩基施工，设备选型较难；采用海上大型打桩船吃水深度受限制，无水和水深不够时不能施工，施工速度较慢，施工造价高；由于受潮汐和海浪的影响，小型打桩船及挖掘机振动锤只能对400mm及以下PHC预制桩（钢桩）施工，对于400mm以上PHC预制桩（钢桩）无法施工，且有水时对船体稳定的控制比较困难，无水时不能施工。
[0003]现有设备在潮间带施工缺点：1、海上打桩船：水深必须满足条件，施工速度慢，施工成本高，在潮间带几乎没有作业时间。
[0004]2、小型打桩船：近年，渔光互补项目较多，光伏支架桩基基本为300mm、400mmPHC预制管桩，小型打桩船也应运而生，渔光互补项目多处于养殖池、浅水湖面的静水区域（只受风力的影响），且小型打桩船一直处于漂浮状态，方便移动。在潮间带施工，小型打桩船无法克服在无潮水滩涂状态的移动，缩短了作业时间；小型打桩船定位装置简单，无法有效对抗浪涌，稳定桩船；小型打桩机结构简单，无法施工500mm及以上PHC预制管桩。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种潮间带箱体移动式打桩机及其施工方法，能够满足水位不足及滩涂打桩作业和设备移动的需求，实现潮间带桩基施工时间的延长，降低施工成本。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种潮间带箱体移动式打桩机，包括前部设置有进桩口的箱体、打桩的桩锤、设置在箱体上悬挂桩锤的桩架、安装在箱体中部并给桩锤提供动力的卷扬系统、设置在进桩口处且能实现不同桩间距桩位定位的放样定位盘、设置在箱体两侧的调节箱体横向移动的侧边微调机械臂、在箱体对角设置的使箱体快速定位的定位锚杆、能够使箱体纵向移动的驱动装置、给桩位精确定位的北斗定位系统以及控制系统；所述控制系统控制所述打桩机自动连续作业。
[0007]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述驱动装置至少包括安装在箱体底部的螺旋驱动器、安装在箱体尾部的驱动机械臂和牵引装置；所述驱动装置的驱动方式包括驱动机械臂的动力驱动、牵引装置的牵引驱动和螺旋驱动器的螺旋驱动，以上三种驱动方式均
能够独立使用也能够组合使用；所述牵引装置通过牵引方式实现箱体在滩涂的纵向移动；所述驱动机械臂的动力协助箱体纵向移动，箱体纵向移动完成后，驱动机械臂作用在底部滩涂锚固，辅助箱体的稳定性能；所述螺旋驱动器由发电机提供电源，能够使箱体在有水环境及滩涂状态的快速远距离移动。
[0008]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述牵引装置包括设置在箱体尾端中间位置的固定架、设置在岸边距箱体尾部一段距离的定位锚点以及连接固定架与定位锚点的牵引绳；所述定位锚点与桩位中心点同轴。
[0009]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述螺旋驱动器设置为四组。
[0010]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述定位锚杆包括设置在箱体后部一侧的第一定位锚杆和设置在箱体前部另一侧的第二定位锚杆；所述第一定位锚杆和所述第二定位锚杆与驱动机械臂和侧边微调机械臂配合稳固箱体；所述第一定位锚杆和所述第二定位锚杆通过单独配套设置的滑轮组和第二卷扬系统实现反力下压和提升。
[0011]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述放样定位盘包括第一定位盘、第二定位盘、安装在进桩口一侧箱体上平面的外延平台以及设置在外延平台内侧的滑轨；所述第一定位盘和所述第二定位盘能够在进桩口处沿滑轨滑动；所述放样定位盘借助已施工完PHC桩，控制第一定位盘和第二定位盘的距离，进行待施工PHC桩的定位，锁定已施工完PHC桩和待施工PHC桩两点的距离，依靠侧边微调机械臂完成偏差角度移动，实现快速精准定位。
[0012]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述桩架包括垂直箱体设置的主杆、下部设置液压油缸的2个支撑杆以及将桩锤与卷扬系统相连的悬挂绳；所述液压油缸能够调整支撑杆的长度，以调节主杆与箱体的垂直度。
[0013]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述侧边微调机械臂与主杆同轴设置，放样定位盘放样时，侧边微调机械臂调节箱体的横向移动，以满足放样要求，放样完成后，侧边微调机械臂作用在底部滩涂，辅助箱体的稳定。
[0014]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述箱体结构采用通长结构梁，表面采用≥10mm钢板焊接；箱体高度大于1m；进桩口的开口尺寸为施工桩径+100mm。
[0015]一种潮间带箱体移动式打桩机的施工方法，包括以下步骤：步骤1，设备组装：所述打桩机在潮间带岸边进行组装，组装调试完成后待潮水上涨时，推入水中；步骤2，设备预定位：所述打桩机通过驱动装置到达预定位置，落下驱动机械臂的机械臂进行初步定位，使用牵引装置牵引时，设置定位锚点；步骤3，桩位精准定位：采用北斗定位系统对桩位精确定位，使用侧边微调机械臂和驱动装置进行横纵两个方向移动，待下桩孔中心位置和放样坐标重合后，定位锚杆定位，固定箱体，侧边微调机械臂下压辅助箱体定位，保证箱体平稳；步骤4，吊桩：运桩船停靠在箱体正前方，通过卷扬系统的副卷扬将桩材起吊，直至桩放入下桩孔内；步骤5，打桩：通过支撑杆调整主杆的垂直度，桩锤开始施打，第一节桩冷锤施打，随时调整垂直度，直至垂直度不发生变化后，正式施打，待施打至第一节桩的上端面高于箱体上平面0.5m时停止施打，起吊第二节桩；步骤6，接桩：第二节桩起吊至第一节桩上端面，两节桩端面平齐，进行桩体连接；
步骤7，打桩：桩锤施打直至预定标高，该桩施工完毕，形成已施工完PHC桩；步骤8，移位:打开下桩孔，箱体通过驱动装置向后缓慢移动，直至施工完毕的已施工完PHC桩卡入放样定位盘的第一定位盘孔位，所述第一定位盘的孔位和所述第二定位盘的下桩孔距离根据图纸上的桩间距设定值提前设定，锁定第一定位盘，通过侧边微调机械臂进行横向微调直至第二定位盘的下桩孔中心位置和放样坐标重合后，待施工PHC桩桩位定位完毕；重复步骤4～步骤8，控制系统控制打桩机连续施工。
[0016]由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：1、本专利技术通过整体结构的设置，改变了打桩机整体结构力，能够满足中大型PHC预制管桩施工，能够满足潮间带区域、无水滩涂、水位深浅不一的工况下的全天候施工，有效的实现了潮间带桩基施工时间的延长，降低了施工成本。
[0017]2、本专利技术通过设置箱体结构、定位锚杆、驱动机械臂、侧边微调机械臂，能够满足有潮水打桩作业和设备移动的需求。
[0018]3、本专利技术通过设置箱体结构、驱动机械臂、侧边微调机械臂和定位牵引装置能够满足水位不足及滩涂打桩作业和设备移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潮间带箱体移动式打桩机，其特征在于：包括前部设置有进桩口（9
‑
1）的箱体（9）、打桩的桩锤（3）、设置在箱体（9）上悬挂桩锤（3）的桩架（4）、安装在箱体（9）中部并给桩锤（3）提供动力的卷扬系统（8）、设置在进桩口（9
‑
1）处且能实现不同桩间距桩位定位的放样定位盘（12）、设置在箱体（9）两侧的调节箱体（9）横向移动的侧边微调机械臂（10）、在箱体（9）对角设置的使箱体（9）快速定位的定位锚杆、能够使箱体（9）纵向移动的驱动装置、给桩位精确定位的北斗定位系统以及控制系统；所述控制系统控制所述打桩机自动连续作业。2.根据权利要求1所述的一种潮间带箱体移动式打桩机，其特征在于：所述驱动装置至少包括安装在箱体（9）底部的螺旋驱动器（13）、安装在箱体（9）尾部的驱动机械臂（7）和牵引装置（6）；所述驱动装置的驱动方式包括驱动机械臂（7）的动力驱动、牵引装置（6）的牵引驱动和螺旋驱动器（13）的螺旋驱动，以上三种驱动方式均能够独立使用也能够组合使用；所述牵引装置（6）通过牵引方式实现箱体（9）在滩涂的纵向移动；所述驱动机械臂（7）的动力协助箱体（9）纵向移动，箱体（9）纵向移动完成后，驱动机械臂（7）作用在底部滩涂锚固，辅助箱体（9）的稳定性能；所述螺旋驱动器（13）由发电机提供电源，能够使箱体（9）在有水环境及滩涂状态的快速远距离移动。3.根据权利要求2所述的一种潮间带箱体移动式打桩机，其特征在于：所述牵引装置（6）包括设置在箱体（9）尾端中间位置的固定架（6
‑
1）、设置在岸边距箱体（9）尾部一段距离的定位锚点（6
‑
3）以及连接固定架（6
‑
1）与定位锚点（6
‑
3）的牵引绳（6
‑
2）；所述定位锚点（6
‑
3）与桩位中心点同轴。4.根据权利要求2所述的一种潮间带箱体移动式打桩机，其特征在于：所述螺旋驱动器（13）设置为四组。5.根据权利要求2所述的一种潮间带箱体移动式打桩机，其特征在于：所述定位锚杆包括设置在箱体（9）后部一侧的第一定位锚杆（5）和设置在箱体（9）前部另一侧的第二定位锚杆（11）；所述第一定位锚杆（5）和所述第二定位锚杆（11）与驱动机械臂（7）和侧边微调机械臂（10）配合稳固箱体（9）；所述第一定位锚杆（5）和所述第二定位锚杆（11）通过单独配套设置的滑轮组和第二卷扬系统实现反力下压和提升。6.根据权利要求1所述的一种潮间带箱体移动式打桩机，其特征在于：所述放样定位盘（12）包括第一定位盘（12
‑
1）、第二定位盘（12
‑
2）、安装在进桩口（9
‑
1）一侧箱体（9）上平面的外延平台（12
‑
3）以及设置在外延平台（12
‑
3）内侧的滑轨；所述第一定位盘（12
‑
1）和所述第二定位盘（12
‑
2）能够在进桩口（9
‑
1）处沿滑轨滑动；所述放样定位盘（12）借助已施工完PHC桩（1），控制第一定位盘（12
‑
1）和第二定位盘（12
‑
2）的距离，进行待...

【专利技术属性】
技术研发人员：江松，李浩，武春辉，陈健，
申请(专利权)人：沧州广顺基础工程有限公司，
类型：发明
国别省市：