一种强夯无极调节夯锤落距的机构及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，尤其涉及强夯装置技术领域，具体为一种强夯无极调节夯锤落距的机构及其施工方法。

背景技术

对于场地占地面积较大，且地质条件复杂的项目场地，现场地基处理方式常采用强夯置换施工工艺。根据强夯施工设计要求，强夯置换墩体深度为确定的值。强夯施工过程中，其主要参数为每次夯击的夯击能，一般强夯机械设定夯击能后，同一点位均按此夯击能进行重复施工，如考虑变换能级，需要每次进行其连接钢丝绳的长度计算并采取铁丝固定，操作工艺较为繁琐，因项目地质条件较差，常规强夯施工方法已无法满足强夯置换墩体深度，从而无法满足本项目地基承载力要求，为保证置换墩体深度，需在每一点位使用一定的夯击能夯击数次后，更换另外一种的夯机能及夯击数次，最后采用更高的夯机能继续夯击。针对如上情况现有常规强夯设备主要存在以下问题：1）常规强夯机械需按要求的夯击能计算不同长度的钢丝绳，并在施工中由铁丝固定于原夯机耳板上，施工中容易造成长度计算不准确及固定不牢固情况；2）现场强夯点位较多，按照铁丝固定相应长度的钢丝绳不仅固定不牢固，还会存在施工中无法避免的铁丝可能拉断的安全风险，安全系数低，施工操作繁琐。

如果将现有夯机设备进行自动化改进采用传感器等装置进行数据控制，无疑将会大大提升成本，而且对于强夯的精确性要求并不需要高精度的自动化控制，大幅度的投资进行设备改进不符合现实施工需求，实用性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强夯无极调节夯锤落距的机构及其施工方法，以解决在强夯施工过程中同一点位需使用不同夯击能施工进行调整的问题。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种强夯无极调节夯锤落距的机构，包括龙门架、与龙门架顶部连接的吊运装置、安装在吊运装置上的松发装置、与松发装置连接的辅助观测杆及控制系统；所述龙门架包括一个水平设置的顶架和连接在顶架两侧的侧架，所述侧架上焊接有上下方向排列、水平方向延伸的多个刻度杆，所述刻度杆分为长位刻度杆和短位刻度杆；所述长位刻度杆设置有至少3个，且等间距排列；相邻的两个长位刻度杆之间设置有短位刻度杆；不同高度的长位刻度杆用不同颜色进行标示；两侧侧架的刻度杆对称设置，两侧侧架在同一高度设置有完全相同的两个刻度杆；所述吊运装置的上端与龙门架的顶架连接，吊运装置的下端设置有连接夯锤的吊钩，吊钩的上方设置有吊钩松发拨片；所述松发装置焊接在吊钩松发拨片上方，松发装置采用钢绳与吊钩松发拨片相连；所述辅助观测杆包括两个硬质杆和两个软质杆，所述两个硬质杆水平对称焊接在松发装置的两侧，每个硬质杆的外端各连接一个软质杆；两个软质杆的自由端之间的距离大于两侧同一高度的两个刻度线自由端之间的距离；所述控制系统控制吊运装置的升降和松发装置对吊钩松发拨片的作用。

进一步的优化，所述长位刻度杆的长度长于短位刻度杆，宽度和厚端与短位刻度杆相同。

进一步的，所述长位刻度杆之间的间隔为5m，短位刻度杆之间的间隔为1m。

进一步的，任意两个长位刻度杆之间设置的短位刻度杆个数相同且等间距分布；两个两个长位刻度杆之间设置的短位刻度杆个数不少于4个。

进一步的，所述硬质杆为钢管，所述软质杆为橡胶管。

进一步的，所述控制系统与松发装置之间为无线连接。

进一步的，所述松发装置包括控制电机、一端与控制电机连接的旋转杆和与旋转杆另一端连接的拨片连接杆；拨片连接杆远离旋转杆的一端通过钢丝绳与吊钩松发拨片连接。

一种强夯锤施工方法，采用所述的强夯无极调节夯锤落距的机构，包括以下施工步骤：

步骤一、组装强夯无极调节夯锤落距的机构：将提前加工好的长位刻度杆、短位刻度杆与龙门架进行焊接；将松发装置安装在吊钩松发拨片上方，并采用钢丝绳将松发装置与吊钩松发拨片进行连接；将加工好的辅助观测杆焊接在松发装置上；

步骤二、检测辅助观测杆到夯锤底的高度h

步骤三、计算辅助观测杆提升指示高度h：根据所需夯击能要求计算所需夯锤的落距h

步骤四、根据步骤三的计算结果提升夯锤，使辅助观测杆提升至指示高度h的刻度杆；

步骤五：在达到目标高度后，通过控制系统控制松发装置进行松钩落锤，达到夯击的目的；

步骤六：重复步骤三至步骤五直至施工完成。

进一步的，步骤七、若要重复利用到其余点位时，则将步骤一组装完成的强夯无极调节夯锤落距的机构挪移至其余点位，重复步骤二至步骤六。

本发明的优点和有益效果是：

本发明的强夯无极调节夯锤落距的机构，有效缩短了强夯机械施工过程中每次计算钢丝绳长度调整夯击能带来的时间差，解决了以往单个点位强夯机械的夯击能无法快速调整的问题，实现快速形成不同能级转换的效果。

本发明的强夯无极调节夯锤落距的机构，调整夯击能只需要计算所需夯锤的落距，机构固定及操作简便且具有稳定性、安全可靠。

本发明的强夯无极调节夯锤落距的机构，结构简单、组装方便、可以周转重复利用，施用成本低，实用性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为实施例1强夯无极调节夯锤落距的机构的整体结构示意图。

图2为图1的局部放大示意图。

图3为辅助观测杆结构示意图。

图4为松发装置结构示意图。

图5为旋转杆结构示意图。

图6为拨片连接杆结构示意图。

附图标记：1、龙门架；2、吊运装置；3、松发装置；301、控制电机；302、旋转杆；303、拨片连接杆；4、辅助观测杆；401、硬质杆；402、软质杆；5、长位刻度杆；6、短位刻度杆；7、吊钩；8、吊钩松发拨片。

具体实施方式

实施例1

如图1、2所示，一种强夯无极调节夯锤落距的机构，包括龙门架1、与龙门架1顶部连接的吊运装置2、安装在吊运装置2上的松发装置3、与松发装置3连接的辅助观测杆4及控制系统。控制系统控制吊运装置2的升降和松发装置3。控制系统与松发装置3之间为无线连接。

龙门架1包括一个水平设置的顶架和连接在顶架两侧的侧架，所述侧架上焊接有上下方向排列、水平方向延伸的多个刻度杆，所述刻度杆分为长位刻度杆5和短位刻度杆6；所述长位刻度杆5设置有4个，且等间距排列；相邻的两个长位刻度杆5之间设置有等间距排列的4个短位刻度杆6；不同高度的长位刻度杆5用不同颜色进行标示；两侧侧架的刻度杆对称设置，两侧侧架在同一高度设置有完全相同的两个刻度杆。

本实施例中，长位刻度杆，其尺寸为1000mm*200mm*200mm长方体钢结构（由钢板焊接而成的空心钢结构）与龙门架焊接，长位刻度杆每5m焊接一个，从低到高依次涂成蓝色、黄色、橙色、红色以便观测，达到观察夯锤落距的作用。短位刻度杆，其尺寸为700mm*200mm*200mm长方体钢结构（由钢板焊接而成的空心钢结构）与龙门架焊接，短位刻度杆每1m焊接一个以便观测，达到观察夯锤落距的作用。优选的，本实施例的焊接刻度杆采用20号钢板制作，钢板厚度为10mm，可采用现场钢板边角料进行制作。焊接刻度杆也可由直径为20mm的一级钢筋代替，取材方便快捷。

吊运装置2的上端与龙门架1的顶架连接，吊运装置2的下端设置有连接夯锤的吊钩7，吊钩7的上方设置有吊钩松发拨片8。

松发装置3焊接在吊钩松发拨片8上方，松发装置3采用钢丝绳与吊钩松发拨片8相连。本实施例中松发装置3的外部为500mm*500mm*500mm长方体，如图4~6所示，松发装置3包括控制电机301、一端与控制电机301连接的旋转杆302和与旋转杆302另一端连接的拨片连接杆303；拨片连接杆303远离旋转杆302的一端通过钢丝绳与吊钩松发拨片8连接。在驾驶室中通过控制系统可遥控控制松发装置3启动控制电机301带动旋转杆302，旋转杆302旋转带动拨片连接杆303旋转，进而通过钢丝绳连接的吊钩松发拨片8被拨动，达到控制强夯机吊钩7松发的作用；本实施例中，钢丝绳采用1根20#钢丝绳，无毛刺、断丝、断股。

如图3所示，辅助观测杆4包括两个硬质杆401和两个软质杆402，所述两个硬质杆401水平对称焊接在松发装置3的两侧，每个硬质杆401的外端各连接一个软质杆402；两个软质杆402的自由端之间的距离大于两侧同一高度的两个刻度线自由端之间的距离。

本实施例中，两个硬质杆为1500mm*200mm*200mm空心长方体钢管，硬质杆上连接的软质杆为2000mm*210mm*210mm橡胶管，软质杆与硬质杆连接区为500mm以并防止脱落。优选的，所述的辅助观测杆的硬质杆采用20号钢加工制作，钢板厚度为10mm，可采用现场钢板边角料进行制作，辅助观测杆的软质杆采用橡胶管制作，以避免硬接触。

实施例2

一种强夯锤施工方法，采用实施例1所述的强夯无极调节夯锤落距的机构，包括以下施工步骤：

步骤一、组装强夯无极调节夯锤落距的机构：将提前加工好的长位刻度杆5、短位刻度杆6与龙门架1进行焊接；将松发装置3焊接在吊钩松发拨片8上方，并采用钢丝绳将松发装置3与吊钩松发拨片8进行连接；将加工好的辅助观测杆4焊接在松发装置3上；

步骤二、检测辅助观测杆4到夯锤底的高度h

步骤三、计算辅助观测杆4提升指示高度h：根据所需夯击能要求计算所需夯锤的落距h

步骤四、根据步骤三的计算结果提升夯锤，使辅助观测杆4提升至指示高度h的刻度杆；

步骤五：在达到目标高度后，通过控制系统控制松发装置3进行松钩落锤，达到夯击的目的；

步骤六：重复步骤三至步骤五直至施工完成。

步骤七、若要重复利用到其余点位时，则将步骤一组装完成的强夯无极调节夯锤落距的机构挪移至其余点位，重复步骤二至步骤六。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。