一种预制混凝土板桩用压桩设备

技术领域

本发明涉及一种压桩机，具体涉及一种预制混凝土板桩用压桩设备。

背景技术

目前的地下水泥土连续墙作为挡土和止水帷幕被广泛的应用于控制基坑变形。为了提高地下水泥土连续墙的挡土和止水能力，目前的地下水泥土连续墙在施工过程中会在地下水泥土连续墙中插入预制混凝土板桩，因而需要用到压桩机将预制混凝土板桩插入地下水泥土连续墙中。目前的压桩机是利用静压力将桩压入地层中，目前的压桩机在将预制混凝土板桩插入地下水泥土连续墙中的过程中存在以下问题，由于预制混凝土板桩是在地下水泥土连续墙在凝固前插入的，在预制混凝土板桩插入地下水泥土连续墙的过程中，预制混凝土板桩受到的阻力比较小，且容易晃动，预制混凝土板桩可能在自重作用下往下落，导致预制混凝土板桩在插入过程中发生偏斜等问题。

另一方面，在地下水泥土连续墙的深度较深时，预制混凝土板桩一般由多段自下而上依次分布的预制混凝土板桩段拼接组成，相邻两段预制混凝土板桩段通过拼接结构连为一体；如此，在插桩过程中，当下一段预制混凝土板桩段压装到位后，需要将上一段预制混凝土板桩段吊起到下一段预制混凝土板桩的上方，并将这两段预制混凝土板桩段通过拼接结构连为一体，然后在利用压桩机将上一段预制混凝土板桩往下压；而在实际施工中，由于预制混凝土板桩是在地下水泥土连续墙在凝固前插入的，此时预制混凝土板桩受到的阻力比较小，当下一段预制混凝土板桩段压装到位后，容易出现该段预制混凝土板桩在自重作用下往下落并沉没在地下水泥土连续墙中，导致上一段预制混凝土板桩段无法进行拼接，影响地下水泥土连续墙施工质量的问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种在预制混凝土板桩插入地下水泥土连续墙的过程中，能够避免预制混凝土板桩在自重作用下往下沉，而导致预制混凝土板桩发生偏斜以及上下相邻两段预制混凝土板桩无法进行拼接，影响地下水泥土连续墙施工质量的问题的预制混凝土板桩用压桩设备。

本发明的技术方案是：

一种预制混凝土板桩用压桩设备，包括：

机架；

压桩装置，压桩装置包括设置在机架上的竖直导轨、沿竖直导轨升降的升降架、用于驱动升降架沿竖直导轨上下移动的升降执行机构、设置在升降架上的预制混凝土板桩竖直固定装置，预制混凝土板桩竖直固定装置用于固定预制混凝土板桩；

夹持装置，夹持装置设置机架上，夹持装置位于预制混凝土板桩竖直固定装置的正下方，用于夹持预制混凝土板桩。利用本方案的预制混凝土板桩用压桩设备将预制混凝土板桩插入地下水泥土连续墙的过程中，能够避免预制混凝土板桩在自重作用下往下沉，从而避免因预制混凝土板桩在自重作用下往下沉，而导致预制混凝土板桩发生偏斜以及上下相邻两段预制混凝土板桩无法进行拼接，影响地下水泥土连续墙施工质量的问题。

作为优选，夹持装置包括设置在机架上的夹持支架及设置在夹持支架上的两个夹持机构，夹持支架之间具有预制混凝土板桩过口，两个夹持机构位于预制混凝土板桩过口的左右两侧，夹持机构包括位于预制混凝土板桩过口内的夹持板及设置在夹持支架上用于驱动夹持板平移的夹持油缸。如此，可以通过两个夹持机构的夹持油缸驱动各自的夹持板相互靠近，从而夹持住预制混凝土板桩，避免因预制混凝土板桩在自重作用下往下沉。

作为优选，还包括夹持防压桩装置，夹持防压桩装置包括设置在升降架上并呈上下延伸分布的竖直抵靠面、设置在竖直抵靠面下部的锁定孔、设置在机架上的锁定支架、设置在锁定支架上的水平固定导套、沿水平固定导套滑动的滑动锁定杆、设置在滑动锁定杆上的前限位块与后限位块、套设在滑动锁定杆上的压缩弹簧、与其中一个夹持机构的夹持板连接的同步连接件及设置在同步连接件上的锁定杆过孔，所述滑动锁定杆穿过锁定杆过孔，所述滑动锁定杆与夹持板的平移方向相平行，滑动锁定杆与竖直抵靠面相垂直，所述竖直抵靠面、水平固定导套、前限位块、压缩弹簧、锁定杆过孔与后限位块沿滑动锁定杆的轴向依次分布，压缩弹簧的一端抵在同步连接件上，压缩弹簧的两年一端抵在前限位块上，

当升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最高位置时，滑动锁定杆朝向锁定孔，且滑动锁定杆能够伸入锁定孔内；

当升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最低位置时，滑动锁定杆朝向竖直抵靠面。

通过夹持装置来夹持住预制混凝土板桩，虽然可以避免因预制混凝土板桩在自重作用下往下沉；但在实际施工过程中，操作者可能出现如下误操作，忘了将夹持装置释放预制混凝土板桩（夹持装置保持夹持住预制混凝土板桩的状态），就控制压桩装置将预制混凝土板桩往下压，而导致夹持装置被破坏的问题。为了解决这一问题，本方案设置夹持防压桩装置，具体见具体实施例。

作为优选，滑动锁定杆上朝向竖直抵靠面的端面上设有滚珠。

作为优选，夹持机构还包括设置在夹持支架上的水平导向孔及沿水平导向孔滑动的夹持导杆，夹持导杆的一端与对应的夹持板固定连接，所述同步连接件包括与竖直抵靠面相平行的同步推板及连接同步推板与对应的夹持导杆的同步连接杆，所述锁定杆过孔设置在同步推板上部。如此，可以提高夹持装置的夹持稳定性。

作为优选，预制混凝土板桩竖直固定装置包括设置在升降架上的上下两个限位框、位于限位框内的混凝土板桩竖向过口及一一对应的设置在限位框上的压紧机构，压紧机构用于将插设在混凝土板桩竖向过口内的预制混凝土板桩压紧在限位框上。通过上下两个限位框和压紧机构来固定预制混凝土板桩，保证预制混凝土板桩固定稳定可靠。

作为优选，压紧机构包括位于对应的混凝土板桩竖向过口内的压块及用于驱动压块平移的压紧油缸。

作为优选，限位框由固定半框与活动半框构成，固定半框固定在升降架上，活动半框与固定半框铰接相连。如此，在实际施工时，可以将活动半框绕铰接旋转打开，然后通过吊机将预制混凝土板桩平移到固定半框内，接着在将活动半框绕铰接旋转关闭，便于在实际施工中将预制混凝土板桩吊装到上下两个限位框的混凝土板桩竖向过口内。

作为优选，上下两个限位框的活动半框通过竖直连杆连为一体，其中一个限位框上还设有驱动油缸，驱动油缸的一端与该限位框的固定半框铰接相连，驱动油缸的另一端与该限位框的活动半框铰接相连。如此，可以通过一个驱动油缸来同时控制上下两个限位框的活动半框绕铰接旋转打开或关闭。

作为优选，还包括行走车，所述机架安装在行走车的车架上。如此，可以通过行走车带动机架、压桩装置与夹持装置移动，便于实际施工需要。

本发明的有益效果是：在预制混凝土板桩插入地下水泥土连续墙的过程中，能够避免预制混凝土板桩在自重作用下往下沉，而导致预制混凝土板桩发生偏斜以及上下相邻两段预制混凝土板桩无法进行拼接，影响地下水泥土连续墙施工质量的问题。

附图说明

图1是本发明的一种预制混凝土板桩用压桩设备的一种结构示意图。

图2是本发明的一种预制混凝土板桩用压桩设备的一种局部俯视图。

图3是本发明的一种预制混凝土板桩用压桩设备的夹持装置处的一种局部俯视图。

图4是图2中A出的一种局部放大图。

图5是本发明的一种预制混凝土板桩用压桩设备在实际施工过程中的一种结构示意图。

图中：

机架1；

预制混凝土板桩1a；

竖直导轨2；

升降架3；

升降执行机构4；

限位框5，混凝土板桩竖向过口5.0，固定半框5.1，活动半框5.2；

压紧机构6，压块6.1，压紧油缸6.2；

驱动油缸7；

夹持支架8，预制混凝土板桩过口8.0，悬臂梁8.1；

夹持机构9，夹持板9.0，夹持油缸9.1，夹持导杆9.2，导杆限位块9.3；

竖直连杆10；

竖直抵靠面11；

锁定支架12；

锁定孔13；

同步连接件14，同步推板1.41，同步连接杆14.2；

水平固定导套15；

滑动锁定杆16；

前限位块17；

压缩弹簧18；

锁定杆过孔19；

后限位块20。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

具体实施例一：如图1 、图2、图3、图4、图5所示，一种预制混凝土板桩用压桩设备，包括机架1、压桩装置及夹持装置。压桩装置包括设置在机架上的竖直导轨2、沿竖直导轨升降的升降架3、用于驱动升降架沿竖直导轨上下移动的升降执行机构4、设置在升降架上的预制混凝土板桩竖直固定装置。预制混凝土板桩竖直固定装置用于固定预制混凝土板桩1a。升降执行机构为升降油缸。夹持装置设置机架上。夹持装置位于预制混凝土板桩竖直固定装置的正下方，用于夹持预制混凝土板桩。

本方案的预制混凝土板桩用压桩设备的具体工作如下，

第一，升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最高位置；

通过吊机将一根预制混凝土板桩呈竖直状态的吊装到压桩装置上，并通过预制混凝土板桩竖直固定装置将预制混凝土板桩固定在升降架上，且预制混凝土板桩呈竖直状态分布；

接着，升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最低位置，这个过程中固定在预制混凝土板桩竖直固定装置上的呈竖直状态分布的预制混凝土板桩随升降架一同下移，从而将预制混凝土板桩的一部分竖直插入到地下水泥土连续墙内；

再接着，夹持装置将预制混凝土板桩夹持住。

第二，预制混凝土板桩竖直固定装置释放预制混凝土板桩，然后，升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最高位置；这个过程中，由于夹持装置将预制混凝土板桩夹持住，因而在预制混凝土板桩竖直固定装置释放预制混凝土板桩后，能够避免预制混凝土板桩在自重作用下往下沉，从而避免因而预制混凝土板桩在自重作用下往下沉，而导致预制混凝土板桩发生偏斜的问题；

接着，通过预制混凝土板桩竖直固定装置将预制混凝土板桩固定在升降架上，且预制混凝土板桩呈竖直状态分布；然后，夹持装置释放预制混凝土板桩；

第三，升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最低位置，这个过程中固定在预制混凝土板桩竖直固定装置上的呈竖直状态分布的预制混凝土板桩随升降架一同下移，从而将预制混凝土板桩的一部分竖直插入到地下水泥土连续墙内；

接着，夹持装置将预制混凝土板桩夹持住。

第五，返回第二步，如此循环，直至该预制混凝土板桩往下压装到位。若预制混凝土板桩为整根的预制混凝土板桩，则此时完成该预制混凝土板桩的插装。若预制混凝土板桩由多段自下而上依次分布的预制混凝土板桩段拼接组成的，则此时完成了其中某一段预制混凝土板桩段的插装，并且在该段预制混凝土板桩段往下压装到位后，通过夹持装置将预制混凝土板桩夹持住，然后，预制混凝土板桩竖直固定装置释放预制混凝土板桩，升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最高位置；接着，通过吊机将另一段预制混凝土板桩呈竖直状态的吊装到压桩装置上，并将该段预制混凝土板桩段的下端与插装在地下水泥土连续墙内的预制混凝土板桩段上端拼接为一体；如此，能够避免预制混凝土板桩在自重作用下往下沉，而导致上下相邻两段预制混凝土板桩无法进行拼接，影响地下水泥土连续墙施工质量的问题。再接着，采用上述将预制混凝土板桩段继续往下压入地下水泥土连续墙内。

具体的，一种预制混凝土板桩用压桩设备还包括行走车。机架安装在行走车的车架上。如此，可以通过行走车带动机架、压桩装置与夹持装置移动，便于实际施工需要。

夹持装置包括设置在机架上的夹持支架8及设置在夹持支架上的两个夹持机构9。夹持支架之间具有预制混凝土板桩过口8.0，本实施例中，夹持支架包括左右两根固定在机架上的悬臂梁8.1，两根悬臂梁相互平行，预制混凝土板桩过口位于两根悬臂梁之间。两个夹持机构位于预制混凝土板桩过口的左右两侧，其中一个夹持机构设置在一悬臂梁上，另一个夹持机构设置在另一悬臂梁上。夹持机构9包括位于预制混凝土板桩过口内的夹持板9.0及设置在夹持支架上用于驱动夹持板平移的夹持油缸9.1。夹持板呈竖直分布，两个夹持机构的夹持板相平行。夹持油缸用于驱动两个夹持机构的夹持板相互靠近或分离。如此，可以通过两个夹持机构的夹持油缸驱动各自的夹持板相互靠近，从而夹持住预制混凝土板桩，避免因预制混凝土板桩在自重作用下往下沉。

夹持机构还包括设置在夹持支架上的水平导向孔及沿水平导向孔滑动的夹持导杆9.2。夹持导杆与夹持油缸的伸缩方向相平行。夹持导杆的一端与对应的夹持板固定连接。如此，可以提高夹持装置的夹持稳定性。本实施例中，夹持导杆上还设有导杆限位块9.3，同一夹持机构中的导杆限位块与夹持板位于水平导向孔的同一侧。当两个夹持机构上的导杆限位块均抵在夹持支架上时，两个夹持机构的夹持板之间的间距处于最大状态。

预制混凝土板桩竖直固定装置包括设置在升降架上的上下两个限位框5、位于限位框内的混凝土板桩竖向过口5.0及一一对应的设置在限位框上的压紧机构6。预制混凝土板桩过口位于混凝土板桩竖向过口的正下方。本实施例中，限位框为矩形框架结构。压紧机构用于将插设在混凝土板桩竖向过口内的预制混凝土板桩压紧在限位框上。压紧机构6包括位于对应的混凝土板桩竖向过口内的压块6.1及用于驱动压块平移的压紧油缸6.2。如此，在预制混凝土板桩位于上下两个限位框的混凝土板桩竖向过口内后，通过压紧油缸驱动压块靠近预制混凝土板桩，从而将预制混凝土板桩压紧固定在上下两个限位框上，并使预制混凝土板桩呈竖直状态分布。

限位框5由固定半框5.1与活动半框5.2构成，固定半框固定在升降架上，活动半框与固定半框铰接相连。混凝土板桩竖向过口位于固定半框与活动半框之间。如此，在实际施工时，可以将活动半框绕铰接旋转打开，然后通过吊机将预制混凝土板桩平移到固定半框内，接着在将活动半框绕铰接旋转关闭，便于在实际施工中将预制混凝土板桩吊装到上下两个限位框的混凝土板桩竖向过口内。

上下两个限位框的活动半框通过竖直连杆10连为一体。其中一个限位框上还设有驱动油缸7，驱动油缸的一端与该限位框的固定半框铰接相连，驱动油缸的另一端与该限位框的活动半框铰接相连。如此，可以通过一个驱动油缸来同时控制上下两个限位框的活动半框绕铰接旋转打开或关闭。本实施例中，同一限位框上的固定半框与活动半框构之间还设有锁定机构，锁定机构为现有技术，锁定机构为手动式锁定机构或自动式锁定机构。当驱动油缸驱动活动半框绕铰接旋转关闭后，通过锁定机构将活动半框锁定在对应的固定半框上，避免活动半框绕铰接旋转打开。当需要打开活动半框时，锁定机构解锁，以使驱动油缸驱动活动半框绕铰接旋转打开。

具体实施例二，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于，

如图1 、图2、图3、图4所示，一种预制混凝土板桩用压桩设备还包括夹持防压桩装置。夹持防压桩装置包括设置在升降架上并呈上下延伸分布的竖直抵靠面11、设置在竖直抵靠面下部的锁定孔13、固定设置在机架上的锁定支架12、设置在锁定支架上的水平固定导套15、沿水平固定导套滑动的滑动锁定杆16、设置在滑动锁定杆上的前限位块17与后限位块20、套设在滑动锁定杆上的压缩弹簧18、与其中一个夹持机构的夹持板连接的同步连接件14及设置在同步连接件上的锁定杆过孔19。滑动锁定杆位于夹持机构的上方。同步连接件14包括同步连接杆14.2及与竖直抵靠面相平行的同步推板1.41，同步推板与对应的夹持机构的夹持导杆通过同步连接杆相连接。锁定杆过孔设置在同步推板上部。滑动锁定杆穿过锁定杆过孔。滑动锁定杆与夹持板的平移方向相平行。滑动锁定杆与竖直抵靠面相垂直。竖直抵靠面、水平固定导套、前限位块、压缩弹簧、锁定杆过孔与后限位块沿滑动锁定杆的轴向依次分布。压缩弹簧的一端抵在同步连接件上，压缩弹簧的两年一端抵在前限位块上。本实施例中，滑动锁定杆上朝向竖直抵靠面的端面上设有滚珠。

当升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最高位置时，滑动锁定杆朝向锁定孔，且滑动锁定杆能够伸入锁定孔内。当升降架处于最高位置以下的位置时，滑动锁定杆与锁定孔错开分布，滑动锁定杆不能伸入锁定孔内。当升降执行机构驱动升降架沿竖直导轨往下移动至最低位置时，滑动锁定杆朝向竖直抵靠面。当与同步连接件对应的夹持机构的导杆限位块抵在夹持支架上时，滑动锁定杆位于竖直抵靠面的一侧，且滑动锁定杆上朝向竖直抵靠面的端面与竖直抵靠面之间的间距为5-20毫米。

具体实施例一中通过夹持装置来夹持住预制混凝土板桩，虽然可以避免因预制混凝土板桩在自重作用下往下沉；但在实际施工过程中，操作者可能出现如下误操作，忘了将夹持装置释放预制混凝土板桩（夹持装置保持夹持住预制混凝土板桩的状态），就控制压桩装置将预制混凝土板桩往下压，而导致夹持装置被破坏的问题。为了解决这一问题，本实施例设置夹持防压桩装置，具体的，

当夹持装置释放预制混凝土板桩后，即两个夹持机构的夹持油缸驱动各自的夹持板相互分离，直至两个夹持机构上的导杆限位块均抵在夹持支架上为止，从而释放预制混凝土板桩；此时，滑动锁定杆上朝向竖直抵靠面的端面与竖直抵靠面之间具有间隙，升降执行机构能够顺利的驱动升降架沿竖直导轨上下移动，不会影响正常工作；

更重要的是，由于同步连接件通过压缩弹簧将作用力传递到滑动锁定杆上，因而无论升降架处于何处，夹持油缸均能够驱动对应的夹持板来回移动；具体的，当夹持装置将预制混凝土板桩夹持住时，同步连接件将通过压缩弹簧推动滑动锁定杆使滚珠抵在竖直抵靠面上或插入锁定孔内，不会影响夹持装置将预制混凝土板桩夹持住。当夹持装置将预制混凝土板桩夹持住时，若升降架处于最高位置以下的位置时，同步连接件将通过压缩弹簧推动滑动锁定杆使滚珠抵在竖直抵靠面上，因而不会影响升降架正常移动工作；若升降架往上移动至最高位置时，同步连接件将通过压缩弹簧推动滑动锁定杆插入锁定孔内，此时，若操作者不按照正常规定操作，忘了将夹持装置释放预制混凝土板桩（即在夹持装置将预制混凝土板桩夹持住的状态下），直接控制压桩装置将预制混凝土板桩往下压，则升降架将被滑动锁定杆锁定无法下移；只有操作者按照正常规定操作，通过夹持装置释放预制混凝土板桩，使滑动锁定杆与锁定孔分离，此后，才能够接控制压桩装置将预制混凝土板桩往下压；因而可以有效解决实际施工过程中操作者不按规定操作，在忘了将夹持装置释放预制混凝土板桩（夹持装置保持夹持住预制混凝土板桩的状态），就控制压桩装置将预制混凝土板桩往下压，而导致夹持装置被破坏的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。