專利名稱：液壓靜力壓拔樁機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于基礎(chǔ)施工的工程機(jī)械，具體地說(shuō)為一種利用液壓靜力進(jìn)行壓拔樁的機(jī)械。
傳統(tǒng)的沉樁方法是利用沖擊力的錘擊法。70年代后期，逐漸興起了靜力壓樁的施工工藝，具有無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)污染的效果，同時(shí)還降低了砼予制樁的制作費(fèi)用，現(xiàn)有的壓樁機(jī)有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式靜力壓樁機(jī)系采用大噸位卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)多道滑輪組將樁拉壓入土，液壓式壓樁機(jī)為夾持式，即夾持油缸對(duì)樁四周施加很大的夾持力固定，再由壓樁油缸對(duì)夾持裝置施加垂直力將樁壓入土中。機(jī)械式壓樁機(jī)和液壓式壓樁機(jī)比較，它的體積大，耗能，而且壓樁能力較低，拔樁困難，而液壓式的壓樁機(jī)卻克服了上述機(jī)械式壓樁機(jī)的缺點(diǎn)，但又產(chǎn)生了如下問(wèn)題1、夾持力大于壓樁力三倍以上，對(duì)樁易產(chǎn)生損傷，2、只能壓拔砼予制方樁，3、樁的垂直度不易控制，而且能壓拔的樁的長(zhǎng)度不長(zhǎng)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用頂壓式液壓主機(jī)和樁架配合的結(jié)構(gòu)取代以往夾持油缸的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行壓拔樁，從而克服樁體易損，垂直度不易控制和樁體種類受到局限的缺陷。
本實(shí)用新型是通過(guò)將液壓系統(tǒng)一體化來(lái)實(shí)現(xiàn)其目的的。由于目前大型裝置的液壓系統(tǒng)中將泵、缸、閥一體化是困難的，而液壓元件分開(kāi)的系統(tǒng)中油阻力大，液壓響應(yīng)慢，油管超長(zhǎng)且成本高，本實(shí)用新型采用了插裝閥結(jié)構(gòu)，它的體積特小，且能通過(guò)不同的插樁方法起到使換向閥、二位閥、單向閥等集于一體的多功能作用。同時(shí)配合使用油泵電機(jī)組，以省去了傳統(tǒng)油泵一聯(lián)軸器一電機(jī)連接方式中的聯(lián)軸器和大塊的安裝底板，使軸向長(zhǎng)度縮短。采用上述兩項(xiàng)新元件就使得本實(shí)用新型中的液壓元件集中在一起成為可能。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的它包括油泵電機(jī)組、插裝閥、油缸和油箱、反力梁、樁架。將油泵電機(jī)組、油箱、插裝閥安裝在反力梁上，反力梁下部部位連接活塞行程為垂直方向的油缸，使液壓系統(tǒng)一體化。油缸活塞下行可向下施力，形成頂壓式液壓主機(jī)，回力梁為橫向可伸縮結(jié)構(gòu)，樁架上有反力孔。反力梁伸出時(shí)可插入到反力孔中，這樣使油缸活塞能正常向下施力。當(dāng)油缸的一個(gè)行程完成時(shí)，回力梁收縮，整個(gè)頂壓式液壓主機(jī)可正常下落，這樣又能使打樁連續(xù)進(jìn)行。油缸活塞上行向上施力時(shí)，配合樁帽按相反程序可完成拔樁功能。
反力梁中間有可以橫向移動(dòng)的兩根梁舌，兩根梁舌各和一個(gè)油缸中有兩個(gè)行程為橫向且運(yùn)動(dòng)方向相反的活塞相連，活塞帶動(dòng)梁舌伸縮。為使伸縮能自動(dòng)連續(xù)完成，在反力梁液壓系統(tǒng)中油泵到油缸無(wú)桿腔的油路中串接一個(gè)電磁換向閥，同時(shí)在頂壓式液壓主機(jī)的油泵至油缸無(wú)桿腔的油路中也串接一個(gè)具有電磁換向閥功能的插裝閥，通過(guò)電路控制，使上述兩個(gè)電磁換向閥相同工位同時(shí)工作，這樣當(dāng)頂壓式液壓主機(jī)油缸進(jìn)油時(shí)，反力梁油缸也進(jìn)油，梁舌伸出伸進(jìn)樁架的反力孔內(nèi)，承受頂壓式液壓主機(jī)油缸活塞向下施力時(shí)反作用力；頂壓式液壓主機(jī)油缸回油時(shí)，反力梁油缸也回油，梁舌收回，這樣使頂壓式液壓主機(jī)能自由下落，從而能自動(dòng)連續(xù)完成打樁過(guò)程。
樁架為對(duì)稱布置的兩個(gè)立柱，樁架上對(duì)著梁舌的一面開(kāi)有大小相等的若干等分反力孔，反力孔的高度是梁舌高度的2～5倍，兩個(gè)反力孔之間的中心距離和頂壓式液壓主機(jī)油缸的活塞行程相同。如此可使梁舌順利連續(xù)完成伸縮過(guò)程。
如在壓樁過(guò)程中需要更大壓樁力時(shí)，可采用附油缸參于主油缸工作以成倍增加壓樁力。即將二只附油缸對(duì)稱布置于頂壓式液壓主機(jī)油缸兩側(cè)。三只油缸液壓油路采用并聯(lián)形式。在壓力較低情況下為了不降低壓樁速度和耗費(fèi)能量，附油缸不工作，只有在壓力增大到一定程度時(shí)，兩只附油缸才參于工作。這在結(jié)構(gòu)上是按如下方式實(shí)現(xiàn)的該液壓主機(jī)的液壓系統(tǒng)中采用具有一個(gè)電磁換向閥、一個(gè)兩位兩通閥、兩個(gè)單向閥功能的插裝閥。在插裝閥中的電磁換向閥的B口分別和三只油缸的有桿腔連通，兩個(gè)附油箱的無(wú)桿腔分別和兩位兩通閥的A口以及兩個(gè)單向閥的進(jìn)油口相連。兩位兩通閥的P口，兩個(gè)單向閥的出油口以及主油缸的無(wú)桿腔分別和電磁換向閥的A口接通。在電磁換向閥A口到主油缸無(wú)桿腔的油路中增加一壓力繼電器，兩位兩通閥為常閉形式，當(dāng)主油缸壓力增大到一定限度時(shí)，兩位兩通閥接受壓力繼電器發(fā)出的信號(hào)導(dǎo)通，附油缸和主油缸同時(shí)進(jìn)油，當(dāng)主油缸的壓力減小到一定限度以下時(shí)，壓力繼電器不發(fā)出信號(hào)，兩位兩通閥又閉合，這時(shí)附油箱的無(wú)桿腔內(nèi)的油通過(guò)單向閥回油。
以上為壓樁過(guò)程的介紹，本實(shí)用新型配合樁帽，使油缸有桿腔回油活塞向上時(shí)受力，即按整個(gè)壓樁程序的相反過(guò)程就能完成拔樁作用。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，它取消了夾持結(jié)構(gòu)，使樁體無(wú)須承受較大的夾持力，樁體設(shè)計(jì)強(qiáng)度便可降低，從而節(jié)約了樁體成本。而且以往采取夾持結(jié)構(gòu)只能夾砼方樁，而頂壓式結(jié)構(gòu)不受此限制，可以順利地將各種砼樁、空心樁、薄壁管樁、異型樁以及鋼樁、沉管灌樁等順利壓入土中，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。再加上有樁架的導(dǎo)向作用，對(duì)壓拔樁的垂直度能很好地控制，樁的高度也不再受限制。另外液壓系統(tǒng)的一體化使設(shè)備結(jié)構(gòu)更緊湊，成本降低，壓拔樁效果更好。采用的液壓式反力梁結(jié)構(gòu)也使壓拔樁的自動(dòng)化程度得到提高，在整個(gè)壓樁過(guò)程中，最大壓樁力一般出現(xiàn)在樁尖最后進(jìn)入地基的短暫時(shí)間內(nèi)，若采用大直徑單只油缸壓樁會(huì)使整個(gè)壓樁速度明顯降低，同時(shí)大直徑油缸造價(jià)昂貴，并且受到加工條件限制。因此并聯(lián)對(duì)稱布置的附油缸在足夠大的壓力下才配合主油缸工作的設(shè)計(jì)，大幅度提高了壓樁能力，同時(shí)也起到了節(jié)約成本和時(shí)間的作用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型壓樁過(guò)程作進(jìn)一步描述。


圖1為本實(shí)用新型頂壓式液壓主機(jī)主、右視圖。
圖2為本實(shí)用新型樁架主視圖。
圖3為本實(shí)用新型樁架A向視圖。
圖4為本實(shí)用新型反力梁液壓系統(tǒng)原理圖。
圖5為本實(shí)用新型頂壓式液壓主機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖。
圖1中，雙點(diǎn)劃線為樁架示意，油泵電機(jī)組1、油箱6、插裝閥2都裝在帶有梁舌5的反力梁4上，插裝閥2的結(jié)構(gòu)裝配成具有一個(gè)電磁換向閥，一個(gè)兩位兩通閥和兩個(gè)單向閥以及構(gòu)成液壓回路必備閥的功能。反力梁4的下部部位安裝活塞行程向下的油缸3、11。油缸3是主油缸，油缸11是附油缸。油缸11對(duì)稱排列在油缸3的兩側(cè)，這樣就構(gòu)成了頂壓式液壓主機(jī)結(jié)構(gòu)。反力梁4帶有柱形的可橫向移動(dòng)的梁舌5，梁舌5的運(yùn)動(dòng)是由安裝在油箱6上方的油泵電機(jī)組12，電磁換向閥8，具有兩個(gè)行程為橫向且方向相反的油缸7構(gòu)成的液壓系統(tǒng)控制。梁舌5伸入到樁架上反力孔13里去，當(dāng)油缸3、11下行時(shí)，梁舌5對(duì)反力孔13的上端產(chǎn)生向上的反作用力，油缸3、11則對(duì)樁帽9及樁帽9下的樁10產(chǎn)生向下的壓力。
圖2中，樁架14為對(duì)稱的立柱形，頂壓式液壓主機(jī)就在其間上下運(yùn)動(dòng)，樁體也固定在兩個(gè)樁架之間。
圖3為圖2中A向視圖，該方向的樁架立面正對(duì)著梁舌5，在該面上開(kāi)設(shè)若干相同的反力孔13，反力孔的高度是梁舌5的4倍，兩個(gè)反力孔13之間的中心距離和油缸3的活塞行程相同，樁架立柱上反力孔13是對(duì)稱開(kāi)設(shè)的。
圖4中油缸7、帶有1DT、2DT電磁換向閥8、油泵電機(jī)組12構(gòu)成液壓回路，油缸7有兩個(gè)活塞，行程為橫向且方向相反?；钊麕?dòng)和梁舌5連接的連桿機(jī)構(gòu)，因此油缸7中無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)，則反力梁4中的梁舌5向外伸展，回油時(shí)向內(nèi)收縮。
圖5中，帶有3DT、4DT的電磁換向閥15的P口和油泵電機(jī)組相連，B口和油缸3、11有桿腔連通。帶有5DT兩位兩通閥16的P口和電磁換向閥15的A口相連，從油缸11的無(wú)桿腔分出兩支油路，一支和兩位兩通閥16的A口相連，一支和單向閥17的進(jìn)油口相連，單向閥17的出油口和電磁換向閥15的A口相連，油缸3的無(wú)桿腔和電磁換向閥15的A口相連；這樣三個(gè)油缸呈并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在電磁換向閥的A口輸出端有一壓力繼電器18，兩位兩通閥為常閉形式，當(dāng)油缸3工作壓力達(dá)到預(yù)定限度時(shí)，壓力繼電器18發(fā)訊，訊號(hào)傳送到5DT，二位二通閥16從常閉切換到通位，二只油缸11的活塞即向下伸出參與主油缸共同工作，這就形成三缸并聯(lián)壓樁。當(dāng)壓力降低，繼電器18斷訊時(shí)，兩位兩通閥16又為常閉形式，油缸11從單向閥17回油。整個(gè)液壓系統(tǒng)中，電磁換向閥15，兩位兩通閥16及單向閥17都是通過(guò)插裝形式組合在一個(gè)插裝閥2內(nèi)的。
圖4和圖5的兩個(gè)液壓系統(tǒng)的聯(lián)系是這樣的，通過(guò)電路的控制，圖4中的1DT和圖5中的3DT能夠同時(shí)導(dǎo)通，圖4中的2DT和圖5中的4DT也能夠同時(shí)導(dǎo)通，這樣電磁換閥8和電磁換向閥15工作時(shí)的工位均是相同的，因此，1DT、3DT相通，換向閥8、15到左工位，壓力油進(jìn)入油缸3的無(wú)桿腔時(shí)，反力梁液壓系統(tǒng)的壓力油也進(jìn)入油缸7的無(wú)桿腔，使梁舌伸進(jìn)反力孔內(nèi)，這樣油缸3的活塞向下伸出時(shí)可獲得一個(gè)反作用力，從而將樁10壓入土中。當(dāng)油缸3的活塞下行到預(yù)定行程時(shí)，可通過(guò)一行程開(kāi)關(guān)控制1DT、3DT斷，2DT、4DT通，換向閥8、15均切換到右工位，油缸3、7的有桿腔回油，反力梁梁舌收回，缸筒連著機(jī)構(gòu)下落到預(yù)定行程時(shí)，2DT、4DT斷，1DT、3DT通，機(jī)構(gòu)進(jìn)入第二個(gè)壓樁程序，通過(guò)反復(fù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換以上程序，使樁10全部壓入土中。
上述為壓樁過(guò)程，即將樁10喂入樁帽9后，油缸3活塞向下運(yùn)動(dòng)。如按相反程序?qū)⒂透谆钊蛏线\(yùn)動(dòng)即可拔樁。
權(quán)利要求1.液壓靜力壓拔樁機(jī)，包括油泵電機(jī)組(1)、(12)、插裝閥(2)(8)油缸(3)和油箱(6)、反力梁(4)、樁架(14)，其特征在于油泵電機(jī)組(1)(12)、油箱(6)、插裝閥(2)(8)安裝在反力梁(4)上，反力梁(4)下部部位連接活塞行程為垂直方向的油缸(3)，回力梁(4)為橫向可伸縮結(jié)構(gòu)，樁架(14)有反力孔(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓靜力壓拔樁機(jī)，其特征在于反力梁(4)中間有可以橫向移動(dòng)的兩根梁舌(5)各和油缸(8)中有兩個(gè)行程為橫向，運(yùn)動(dòng)方向相反的活塞相連，在反力梁液壓系統(tǒng)中油泵到油缸(7)無(wú)桿腔的油路中串接一個(gè)電磁換向閥(8)，同時(shí)在頂壓式液壓主機(jī)的油泵(1)到油缸(3)無(wú)桿腔的油路中也串接一個(gè)具有電磁換向閥功能的插裝閥(15)，兩個(gè)電磁換向閥(3)(15)相同工位同時(shí)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓靜力壓拔樁機(jī)，其特征在于樁架上對(duì)著梁舌一面開(kāi)設(shè)大小相等等分的反力孔(13)，反力孔(13)的高度是梁舌(5)高度的2～5倍，兩個(gè)反力孔(13)之間中心距離和頂壓式液壓主機(jī)油缸(3)活塞行程相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓靜力壓拔樁機(jī)，其特征在于二只附油缸(11)液壓油路對(duì)稱布置于油缸(3)兩側(cè)，三只油缸(3)(11)液壓油路采用并聯(lián)形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓靜力壓拔樁機(jī)，其特征在于頂壓式液壓主機(jī)的液壓系統(tǒng)中采用具有一個(gè)電磁換向閥(15)、一個(gè)兩位兩通閥(16)、兩個(gè)單向閥(17)功能的插裝閥(2)，電磁換向閥(15)的B口分別和三只油缸(3)(11)的有桿腔相連，兩個(gè)附油箱(11)的無(wú)桿腔分別和兩位兩通閥(16)的A口以及兩個(gè)單向閥(11)的進(jìn)油口相連，兩位兩通閥(16)的P口、兩個(gè)單向閥(17)的出油口以及主油缸(3)的無(wú)桿腔分別和電磁換向閥(15)的A口接通，在電磁換向閥(15)的A口到主油缸(3)無(wú)桿腔的油路中設(shè)置一壓力繼電器(18)，兩位兩通閥(16)為常閉形式，接收壓力繼電器(18)發(fā)出的信號(hào)導(dǎo)通。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種液壓靜力壓拔樁機(jī)，該機(jī)將現(xiàn)有液壓靜力壓拔樁機(jī)夾持式結(jié)構(gòu)改為利用電機(jī)油泵組、插裝閥、可伸縮的反力梁、油缸并使其一體化的頂壓式液壓主機(jī)結(jié)構(gòu)，同時(shí)配合具有反力孔的樁架使用，加上液壓系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)，使其能連續(xù)自動(dòng)完成打樁過(guò)程。避免了以往技術(shù)的對(duì)樁易損傷，應(yīng)用范圍不廣、垂直度不易控制的缺陷。具有壓、拔樁能力強(qiáng)，設(shè)備簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D9/02GK2179406SQ9323277
公開(kāi)日1994年10月12日 申請(qǐng)日期1993年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月18日
發(fā)明者魏德干 申請(qǐng)人:魏德干