專利名稱：串并聯(lián)式壓樁機及其施工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑基礎施工機械，特別涉及靜力壓樁機的壓樁機構結構形式及作用原理和施工工藝。
現(xiàn)行技術現(xiàn)行靜力壓樁機，按其壓入樁的作用原理分為三大類，即橫向夾持抱壓靜力壓樁機，頂壓靜力壓樁機和多梁抱壓靜力壓樁機。第一類橫向夾持抱壓靜力壓樁機，有單抱和雙抱兩種形式，其主要組成包括長支座、主橫梁、支腿、夾持機構導向系統(tǒng)、移動壓樁支承平臺、操作系統(tǒng)、中心支承座、上或/和下抱壓樁梁、吊樁機構、配重系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)。抱壓靜力壓樁機構和抱壓靜力壓樁機具有速度快、穩(wěn)定性好、入樁垂直度高等優(yōu)點，但由于它采用橫向夾持樁的方式進行壓樁，利用夾具與樁段間的摩擦力來傳遞機械功，若夾緊力過大易夾壞樁段，夾緊力過小又容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，這一缺陷在工程施工實踐中經常發(fā)生，因而在一定程度上形成了抱壓靜力壓樁機使用的局限性。隨著靜力壓樁機的不斷普及，它在建筑軟土層基礎施工領域已逐漸占據(jù)主導地位，因而對建筑基礎施工用的混凝土預制樁的需求已越來越大。養(yǎng)護周期短、成本低、適合大規(guī)?；a的薄壁預應力管樁正不斷地取代了其它形式的預制方樁、沉孔灌注樁，已成為現(xiàn)行建筑軟土層基礎施工的主選樁型，對這類預制樁的施工，由于抱壓靜力壓樁機的固有缺陷，矛盾顯得更為突出，特別是要求夾持力較大的薄壁預應力管樁，有時甚至根本無法施工。在這一建筑基礎施工領域的矛盾中，第二類靜力壓樁機——頂壓靜力壓樁機應運而生，它的行走機座與抱壓靜力壓樁機基本相同，只是對壓樁機構部分進行了改進，其主要組成包括長支座、主橫梁、支腿、中心支承座、頂壓樁架、頂壓樁梁、頂壓樁油缸，該類壓樁機是在樁段的頂部進行壓樁，其壓樁動力部件壓樁油缸置于樁段頂部以上，它克服了抱壓靜力壓樁機易夾壞樁段、易發(fā)生打滑現(xiàn)象的缺陷，但其結構龐大，在施工中速度慢、安全性較差、入樁垂直度不高。第三類多梁靜力壓樁機，是將以上兩類單一的壓樁形式合為一體的新型靜力壓樁機，它是在單抱或雙抱靜力壓樁機的基礎上配置頂部壓樁機構而成。該機主要由長支座、主橫梁、夾持機械、導向總成、移動壓樁支承平臺、操作系統(tǒng)、中心支承座、下壓樁梁或/和中壓樁梁、配重系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、上壓樁機構幾個部分組成。多梁靜力壓樁機雖然柔合了抱壓靜力壓樁機與頂壓靜力壓樁機各自的優(yōu)點，但其壓樁機構部分結構復雜，操作維護不方便，它改善了抱壓靜力壓樁機易打滑、易夾壞樁段的缺陷，但并沒有從根本上克報這一缺陷，而且其頂壓動力部分仍然置于樁段頂部以上，其壓樁支承反力要通過頂壓架結構傳遞給樁機行走機座，造成樁架重心高，行走時慣性大，結構整體穩(wěn)定性無法得到根本克服。特別是由于抱壓樁梁夾具孔的限制，將樁段吊入樁位也不方便，安裝拆卸工藝性不好，高空維護作業(yè)量多，液壓系統(tǒng)結構復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)行抱壓靜力壓樁機易夾壞樁段、容易打滑的缺點；現(xiàn)行頂壓機結構復雜、作業(yè)速度慢、安全性差、垂直度不高、維護不方便的缺點；現(xiàn)行多梁靜力壓樁機壓樁系統(tǒng)結構復雜、安裝拆卸及維護要求高，入樁不方便的缺點。提供一種串并聯(lián)式壓樁機。該壓樁機壓樁系統(tǒng)應具有結構簡單、好安裝拆卸、安全性好、垂直度高、作業(yè)快速的特點。
本發(fā)明的串并聯(lián)式壓樁機，它包含如ZL02 290696.7公開的壓樁機行走機座和新的頂壓式壓樁機構。其結構特點是壓樁動力部分下置式，取消了壓樁架結構系統(tǒng)，利用內、外拉桿(或絲桿)交替/或同時傳遞壓樁動力，而實現(xiàn)串并聯(lián)壓樁。該機主要由長支座、主橫梁、支腿、移動壓樁支承平臺、操作系統(tǒng)、中心支承座、下主動壓樁梁、吊樁機構、上主動壓樁梁、配重系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、上壓樁支架、隨動壓樁梁、隨動壓樁梁鎖定部件幾個部分組成。主橫梁兩端裝于長支座上，主橫梁的平臺左端裝著液壓系統(tǒng)的動力站，主橫梁的平臺右端安裝吊樁機構，主橫梁的底部支承在中心支承座上，中心支承座上載有配重系統(tǒng)，縱向聯(lián)接梁的四個角端有四個圓孔，四個長銷軸穿過圓孔及橫向聯(lián)接梁和中心支承座將它們連成一體，長銷軸的上端固定在縱向聯(lián)接梁上，下端通過鎖緊螺母固定在中心支承座上，移動壓樁支承平臺上固定有四支下壓樁油缸的缸體，其活塞桿端與下主動壓樁梁平臺相連，下主動壓樁梁置于主橫梁及中心支承座中部的空腔內，并位于縱向聯(lián)接梁的正下方，鎖定部件裝于隨動壓樁梁上，分別控制隨動壓樁梁與內外拉桿或絲桿的脫開或連接，其鎖定部件與固定在下主動壓樁梁上的內拉桿或絲桿及固定在上主動壓樁梁上的外拉桿或絲桿組成隨動壓樁梁的升降機構，內拉桿上部穿過隨動壓樁梁的槽孔與頂部連接桿固定連成一體，縱向聯(lián)接梁兩側各固定有兩個上壓樁支架，上主動壓樁梁兩端插入到上壓樁支架內，四支上壓樁油缸缸體分別固定在兩個上主動壓樁梁的四個端部，活塞桿端部與上壓樁支架上的頂部橫梁固定，外拉桿上部穿過隨動壓樁梁與內拉桿頂部聯(lián)接桿的槽孔，每個內外拉桿上分別等距離地開有兩排定位用的若干圓形通孔。
所述的鎖定部件由內拉桿定位銷軸、外拉桿定位銷軸、外拉桿定位銷軸驅動油缸、內拉桿定位銷軸驅動油缸組成，內、外拉桿定位銷軸及其驅動油缸裝在隨動壓樁梁的平臺上，兩側的驅動油缸為雙活塞桿伸出端，分別用二個推動桿將兩個同向活塞桿連為一體，每個推動桿與外側的兩個定位銷軸相連接，中間的一個驅動油缸活塞桿端與缸體耳環(huán)端分別與內側的定位銷軸相連。
所述的鎖定部件由四個油馬達、四個傳動齒輪、四個絲桿螺母、四個卡套組成，四個油馬達裝于隨動壓樁梁平臺上，每個油馬達的輸出軸端裝一個傳動齒輪，絲桿螺母與絲桿相配，卡套裝于絲桿螺母外，每個卡套有缺口，其缺口方向對著相配的油馬達，傳動齒輪與螺母外齒嚙合，卡套固定在隨動壓樁梁上。
所述的串并聯(lián)式壓樁機的施工工藝，是采用下主動壓樁梁或上主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁；或者采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁單梁交替帶動隨動壓樁梁串聯(lián)連續(xù)壓樁；或者采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁聯(lián)合帶動隨動壓樁梁并聯(lián)壓樁。
上述中的上、下主動壓樁梁串聯(lián)壓樁，是指在開始喂樁前，利用上、下主動壓樁梁串聯(lián)交替上下移動，及隨動壓樁梁上的定位銷軸與內、外拉桿的交替定位，可將隨動壓樁梁頂至所需要的喂樁高度，然后將樁段的頂部對準隨動壓樁梁底部的中心，再將樁的下部推入移動壓樁支承平臺的中心孔內，啟動吊樁機構的提升系統(tǒng)，直至樁段下部進入下主動壓樁梁的導向孔內，可將樁段垂直地定位在施工位，而此時下主動壓樁梁處于上止位，兩個上主動壓樁梁處于下止位，樁段準確定位后，啟動外側定位銷的驅動油缸，使外側的四個定位銷軸分別插入到內拉桿的四個圓形孔中可將內拉桿與隨動壓樁梁固定，而此時外側四個定位銷軸脫離外拉桿的圓形孔，外拉桿與隨動壓樁梁脫開，啟動下壓樁油缸，下主動壓樁梁帶動內位桿向下移動，通過定位銷軸將動力傳遞給隨動壓樁梁，隨動壓樁梁也跟隨著下主動壓樁梁下移相同的距離，將樁段壓入地下。當下主動壓樁梁向下運動至下止時位，上主動壓樁梁同時向上運動至上止位，再次啟動外側定位銷的驅動油缸向相反的方向運動，定位銷便與內拉桿脫開而插入到外拉桿的圓形孔中，外側定位銷在工作時總是與內、外拉桿形成互鎖定位，即與內位桿接合必然會與外拉桿脫開，反之亦然。此時啟動上壓樁油缸，上莊動壓樁梁便帶動外拉桿向下運動，外拉桿通過定位銷軸將動力傳遞給隨動壓樁梁，使隨動壓樁梁跟隨著上主動壓樁梁下移相同的距離，而將樁段向下壓入一段距離，形成上、下主動壓樁梁串聯(lián)壓樁的一個工作循環(huán)，重復多次相同的工作循環(huán)過程，便實現(xiàn)本機快速串聯(lián)壓樁過程。
當樁段施工進入終壓時，串聯(lián)壓樁的動力無法將樁段壓入地下，此時應改成并聯(lián)壓樁工藝。并聯(lián)壓樁時，上、下主動壓樁梁都處于上止位，而外側四個定位銷應分別插入到外拉桿的四個圓形孔中，啟動隨動壓樁梁上的內定位銷驅動油缸，四個內定位銷軸便插入到內拉桿的四個圓形孔中，此時內、外拉桿均用定位銷軸與隨動壓樁梁固定，同時啟動上、下壓樁油缸，其合成的動力便通過內、外拉桿同時傳遞給隨動壓樁梁而將樁段向下壓入一段距離，然后啟動內定位銷軸驅動油缸使之脫離內拉桿圓形孔，而外側定位銷不動啟動下壓樁使下主動壓樁梁向上移至上止位，再驅動外側驅動油缸使外側定位銷軸脫離外拉桿圓形孔而進內拉桿圓形孔中，外拉桿與隨動壓樁梁便脫開，啟動上壓樁油缸，使上主動壓樁梁向運動至上止位，然后同時啟動內、外定位銷軸驅動機構，使外側定位銷軸、內側定位銷軸分別插入到外拉桿與內拉桿的圓形孔中，便可進行下一個并聯(lián)壓樁作業(yè)。
如前所述，若將內外拉桿改為內外絲桿，串聯(lián)壓樁時，下主動壓樁梁處于上止位，而上主動壓樁梁處于下止位，啟動下壓樁油缸使隨動壓樁梁在下壓樁梁的帶動下向下運動，而同時必須啟動與外絲桿配合的油馬達使螺母旋轉，可避免隨動壓樁梁與外絲桿的干擾，下主動壓樁梁下移至下止位后，上主動壓樁梁同時運動到上止位，啟動上壓樁油缸及與內絲桿配合的油馬達，可實現(xiàn)上壓樁梁的壓樁過程，在并聯(lián)壓樁時同時啟動上、下壓樁油缸，使其合力均通內、外絲桿同時傳遞給隨動壓樁梁而實現(xiàn)一個并聯(lián)壓樁工作行程，當上、下主動壓樁梁均移至下止位后，反向啟動上、下壓樁油缸，同時啟動內、外絲桿的四個油馬達使隨動壓樁梁處于壓樁位置，便可進入并聯(lián)壓樁的下一個工作循環(huán)。
本串并聯(lián)式壓樁機充分拓展了頂壓靜力壓樁機的優(yōu)越性，并克服了頂壓靜力壓樁機的某些固有缺陷，特別適合高噸位的靜力壓樁機系列，可最終取代抱壓靜力壓樁機和多梁靜力壓樁機以及現(xiàn)有的頂壓靜力壓樁機。它具有如下優(yōu)點(1)采用內、外拉桿/或絲桿交替/或同時傳遞動力，實現(xiàn)串聯(lián)高效連續(xù)壓樁作業(yè)及并聯(lián)重載荷壓樁作業(yè)；(2)取消了現(xiàn)行頂壓機的壓樁架結構，安裝拆卸方便，整機穩(wěn)定性好；(3)壓樁機構動力下置式，結構更為輕巧簡便。


圖1串并聯(lián)式壓樁機(拉桿式)結構主視示意2串并聯(lián)式壓樁機(拉桿式)結構俯視示意3串并聯(lián)壓樁機(絲桿式)結構主視示意4串并聯(lián)式壓樁機(絲桿式)結構俯視示意5串并聯(lián)式壓樁機(拉桿式)上、下主動壓樁梁交替串聯(lián)壓樁施工工藝6串并聯(lián)式壓樁機(絲桿式)上、下主動壓樁梁交替串聯(lián)壓樁施工工藝7串并聯(lián)式壓樁機(拉桿式)下主動壓樁梁單梁壓樁施工工藝8串并聯(lián)式壓樁機(絲桿式)下主動壓樁梁單梁壓樁施工工藝9串并聯(lián)式壓樁機(拉桿式)上、下主動壓樁梁并聯(lián)壓樁施工工藝10串并聯(lián)式壓樁機(絲桿式)上、下主動壓樁梁并聯(lián)壓樁施工工藝圖附圖中所述零件序號名稱1 長支座，2 主橫梁，3 支腿，4 移動壓樁支承平臺，5 操作系統(tǒng)，6 中心支承座，7 下主動壓樁梁，8 吊樁機構，9 上主動壓樁梁，10 配重系統(tǒng)，11電氣系統(tǒng)，12 液壓系統(tǒng)，13 上壓樁支架，14 隨動壓樁梁，15 內拉桿，16 外拉桿，17 內拉桿定位銷軸，18 外拉桿定位銷軸，19 外拉桿定位銷軸驅動油缸，20 內拉桿定位銷軸驅動油缸，21 下壓樁油缸，22 上壓樁油缸，23 行走臺車，24 球鉸，25 摩擦板，26 橫向聯(lián)接梁，27 長銷軸，28 鎖緊螺母，29 縱向聯(lián)接梁，30 頂部聯(lián)接桿，31 缸體耳環(huán)，32 推動桿，33外絲桿，34 內絲桿，35 鎖定部件(即活動壓樁梁鎖定部件)，36 油馬達，37 傳動齒輪，38絲桿螺母，39 卡套，40 樁具體實施方式
實施例1本發(fā)明的串并聯(lián)式壓樁機(拉桿式)的結構如圖1、2所示；它主要由長支座1、主橫梁2、支腿3、移動壓樁支承平臺4、操作系統(tǒng)5、中心支承座6、下主動壓樁梁7、吊樁機構8、上主動壓樁梁9、配重系統(tǒng)10、電氣系統(tǒng)11、液壓系統(tǒng)12、上壓樁支架13、隨動壓樁梁14、內拉桿15、外拉桿16、內拉桿定位銷軸17、外拉桿定位銷軸18、內拉桿定位銷軸驅動油缸19、外拉桿定位銷軸驅動油缸20、下壓樁油缸21、上壓樁油缸22幾個部分組成。主橫梁2兩端各有兩上可伸縮的支腿油缸3，每個支腿油缸分別與各自的行走臺車23通過一個球鉸24相連，行走臺車支承在長支座1的鋼軌上。主橫梁2平臺的左端安裝有電氣系統(tǒng)11、操作系統(tǒng)5、下部箱體內裝有液壓系統(tǒng)動力站12，主橫梁平臺的右端安裝吊裝機構8，主橫梁2的底部中間部分支承在中心支承座6的四個角端的承力板25上，兩個橫向聯(lián)接梁26的兩端分別插入主橫梁2的四個滑動槽中，橫向聯(lián)接梁26通過四根長桿長銷軸27與兩個橫向聯(lián)接梁26、中心支承座6連成一體，形成一個可移動及轉動的壓樁支承平臺4，長銷軸27下部與中心支承座6通過鎖緊螺母28固定，中心支承座6上載有配重系統(tǒng)10，下主動壓樁梁7與縱向聯(lián)接梁29上固定的下壓樁油缸21的活塞桿端固定，并置于縱向聯(lián)接梁29的正下方，兩個內拉桿15的下端穿過縱向聯(lián)接梁29的槽孔與下主動壓樁梁7平臺固定，上端穿過隨動壓樁梁14的槽孔與頂部連接桿30連為一體?？v向連接梁26的兩側各有兩個“門”形框架即上壓樁支架13，每個上壓樁支架的兩個圓形立柱下部與縱向連接梁固定，上部與頂部橫梁固定，上主動壓樁梁的兩端分別插入每側的兩個相對的“門”形框架內，其兩端各固定有一支上壓樁油缸22的缸體，而活塞桿端與頂部橫梁固定。兩個外拉桿16的下部分別與兩個上主動壓樁梁9的平臺中部固定，上部穿過隨動壓樁梁14兩側的槽孔及頂部連接桿兩側的槽孔，隨動壓樁梁14套在內、外四個拉桿上，每個內外拉桿上分別等距離地開有兩排定位用的若干圓形通孔，隨動壓樁梁平臺中部裝有三支定位銷軸驅動油缸20、21。中間的一支驅動油缸的活塞桿端及缸體耳環(huán)31分別與兩側的內拉桿定位銷軸17相連，而前、后兩支驅動油缸的兩個活塞桿伸出端分別與兩個推動桿32連為一體，推動桿32與外拉桿定位銷軸18相連，內、外拉桿與內外拉桿定位銷的交替/或同時定位可形成上、下主動壓樁梁的串/或并聯(lián)壓樁。
本機下主動壓樁梁或上主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁(如圖7所示)，開始壓樁前，先啟動鎖定部件(35)并使隨動壓樁梁(14)與內拉桿(15)接合而與外拉桿(16)脫開，啟動下壓樁油缸(21)，使下主動壓樁梁下移，上主動壓樁梁靜止不動，隨動壓樁梁在內拉桿的作用下也下移，將樁(40)向下壓入一個油缸工作行程的距離，當下主動壓樁梁運動至下止位時，再次啟動鎖定部件(35)，使隨動壓樁梁與內拉桿脫開而與外拉桿接合，啟動下壓樁油缸下主動壓樁梁回程運動，內拉桿在下主動壓樁梁的帶動下相對隨動壓樁梁上移一段距離，當下主動壓樁梁運動至下止位時，再次啟動鎖定部件(35)，使隨動壓樁梁與內拉桿接合而與外拉桿脫開，進行第二個行程的壓樁作業(yè)，如此不斷反復，進行下主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁的工藝過程；或者開始壓樁前，先啟動鎖定部件(35)，使隨運壓樁梁與內拉桿脫開而與外拉桿結合，啟動上壓樁油缸(22)，使上主動壓樁梁(9)向下移動，下主動壓樁梁靜止不動，隨動壓樁梁在外拉桿(16)的作用下也下移，將樁段向下壓入一個油缸工作行程的距離，當下主動壓樁梁運動至下止位時，再次啟動鎖定部件(35)，使隨動壓樁梁與外拉桿脫開而與內拉桿接合，此時隨動壓樁梁被內拉桿固定，啟動上壓樁油缸，使上主動壓樁梁向上作回程運動，外拉桿相對于隨動壓樁梁上移一段距離，再次啟動鎖定部件(35)，隨動壓樁梁切換至與外拉桿接合而與內拉桿脫開，便可進行第二個行程的壓樁作業(yè)，如此反復不斷，進行上主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁的工藝過程。
本機的下主動壓樁梁和上主動壓樁梁單梁交替帶動隨動壓樁梁串聯(lián)連續(xù)壓樁(如圖5所示)，在開始壓樁前，使下主動壓樁梁(7)處于上止位，上主動壓樁梁(9)處于下止位，啟動鎖定部件，使內拉桿與隨動壓樁梁接合而外拉桿與隨動壓樁梁脫開，正向啟動下壓樁油缸(21)，反向啟動上壓樁油缸(22)，隨動壓樁梁在內拉桿的帶動下向下移動，將樁壓入一個工作行程的距離，同時上主動壓樁梁向上移動，當下主動壓樁梁運動至下止位時，上主動壓樁梁同時運動至上止位，啟動鎖定部件，使外拉桿與隨動壓樁梁接合而內拉桿與隨動壓樁梁脫開，正向啟動上壓樁油缸，反向啟動下壓樁油缸，隨動壓樁梁在外拉桿的帶動下向下移動，將樁壓入第二個工作行程的距離，不斷循環(huán)以上過程，實現(xiàn)下主動壓樁梁與上主動壓樁梁單梁交替帶動隨動壓樁梁串聯(lián)連續(xù)壓樁工藝過程。
本機下主動壓樁梁和上主動壓樁梁聯(lián)合帶動隨動壓樁梁并聯(lián)壓樁(如圖9所示)，在開始壓樁前，使下主動壓樁梁和上主動壓樁梁都處于上止位，啟動鎖定部件，使內、外拉桿與隨動壓樁梁均處于接合狀態(tài)，同時正向啟動上、下壓樁油缸，隨動壓樁梁在內、外拉桿的聯(lián)合帶動下向下移動壓樁一個油缸工作行程的距離，當上、下主動壓樁梁同時到達下止位后，啟動鎖定部件，使內拉桿與隨動壓樁梁脫開，外拉桿與隨動壓樁梁接合，再反向啟動下壓樁油缸(21)，關閉上壓樁油缸(22)，內拉桿在下主動壓樁梁帶動下向上移動至上止位，隨動壓樁梁與外拉桿均靜止不動，然后再次啟動鎖定機構，使內、外拉桿均與隨動壓樁梁接合，同時正向啟動上、下壓樁油缸，隨動壓樁梁向下移動壓樁進行第二個油缸工作循環(huán)的作業(yè)，如此反復，實現(xiàn)上、下主動壓樁梁聯(lián)合帶動隨動壓樁梁并聯(lián)壓樁工藝過程。
在開始壓樁前，使下主動壓樁梁、上主動壓樁梁都處于上止位，啟動鎖定部件，使內、外拉桿與隨動壓樁梁均處于接合狀態(tài)，同時正向啟動上、下壓樁油缸，隨動壓樁梁在內、外拉桿的聯(lián)合帶動下向下移動壓樁一個油缸工作行程的距離，當上、下主動壓樁梁同時到達下止位后，啟動鎖定部件，使內拉桿與隨動壓樁梁脫開，外拉桿與隨動壓樁梁接合，再反向啟動下壓樁油缸，關閉上壓樁油缸，內拉桿在下主動壓樁梁帶動下向上移動至上止位，隨動壓樁梁與外拉桿均靜止不動，然后再次啟動鎖定部件，使內、外拉桿均與隨動壓樁梁接合，同時正向啟動上、下壓樁油缸，隨動壓樁梁向下移動壓樁，進行第二個油缸工作循環(huán)的作業(yè)，如此反復，實現(xiàn)上、下主動壓樁梁聯(lián)合帶動隨動壓樁梁并聯(lián)壓樁工藝過程。
實施例2本發(fā)明的串并聯(lián)式壓樁機(絲桿式)結構如圖3、4所示，，該絲桿式串并聯(lián)式壓樁機，用內外絲桿34、33，分別代替實施例1中的內、外拉桿15、16，用隨動壓樁梁平臺上裝的絲桿螺母38、油馬達36分別代替實施例1中定位銷軸及定位鎖軸驅動油缸，而下部結構均相同。隨動壓樁梁平臺上的四個油馬達的輸出軸端分別連有一個傳動齒輪37，齒輪與絲桿螺母38的外圓輪齒相嚙合，絲桿螺母套在絲桿上，螺母外裝有一個帶缺口的卡套39，缺口方向對著油馬達，以便齒輪與螺母外齒嚙合，卡套39固定在隨動壓樁梁14平臺上。
本機下主動壓樁梁或上主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁(如圖8所示)，開始壓樁時，內絲桿(34)、外絲桿(33)不動，同時啟動內外絲桿鎖定部件(35)，使隨動壓樁梁(14)沿內、外絲桿上移，隨動壓樁梁可懸停在其行程范圍內的任意高度，吊入樁段(40)，然后關閉內絲桿鎖定部件，且外絲桿鎖定部件工作時必須使外絲桿鎖定部件中的絲桿螺母(38)相對于外絲桿下移，啟動下壓樁油缸(21)，使下主動壓樁梁(7)下移，隨動下壓樁梁在內絲桿的帶動下也跟隨下移至一個油缸工作行程，將樁向下壓入一段距離，當下主動壓樁梁運動至下止位時，關閉外絲桿鎖定部件，反向啟動內絲桿鎖定部件，反向啟動下壓樁油缸，使外絲桿與隨動壓樁都相對靜止不動，而內絲桿在下主動壓樁梁帶動下相對隨動壓樁梁上移一個油缸工作行程，然后關閉內絲桿鎖定部件，正向啟動上壓樁油缸(22)，進入第二個壓樁工作行程的作業(yè)，如此反復不斷進行下主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁的工藝過程；或者是開始壓樁時內外絲桿都不動，同時啟動內外絲桿鎖定部件(35)使隨動壓樁梁沿內外絲桿上移或下移，隨動壓樁梁中懸停在其行程范圍內的任意高度吊入樁段，然后關閉外絲桿鎖定部件，且內絲桿鎖定部件工作時必須使內絲桿鎖定部件中的絲桿螺母(38)相對于內絲桿下移，啟動上壓樁油缸，使上主動壓樁梁下移，隨動壓樁梁在外絲桿的帶動下也跟下移至下止位時，關閉內絲桿鎖定部件反向啟動外絲桿鎖定部件，反向啟動上壓樁油缸，使內絲桿與隨動壓樁梁靜止不動，而外絲桿在上主動壓樁梁帶動下相對隨對壓樁梁上移一個油缸工作行程，然后關閉外絲鎖定部件，正向啟動上壓樁油缸，進入第二個壓樁工作行程的作業(yè)，如此反復不斷，進行上主動壓樁梁單獨帶動隨動壓樁梁單梁壓樁工藝過程。
本機下主動壓樁梁(7)和上主動壓樁梁(9)單梁交替帶動隨動壓樁梁串聯(lián)連續(xù)壓樁(如圖6所示)，在開始壓樁前，使下主動壓樁梁處于上止位，上主動壓樁梁處于下止位，然后正向啟動下壓樁油缸，反向啟動上壓樁油缸，同時使內絲桿鎖定部件關閉，外絲桿鎖定部件工作，且工作形式為使其絲桿螺母(38)沿外絲桿向下移動，下主動壓樁梁向下壓樁運動，上主動壓樁梁向上回程運動，隨動壓樁梁在內絲桿的帶動下向下移動將樁壓入第一個工作行程的距離，當下主動壓樁梁運動至下止位而上主動壓樁梁運動至上止位時，正向啟動上壓樁油缸，反向啟動下壓樁油缸，同時關閉外絲桿鎖定部件，啟動內絲桿鎖定部件且使內絲桿鎖定部件的工作形式為其螺母沿內絲桿向下移動，上主動壓樁梁向下壓樁運動，下主動壓樁梁向上回程運動，隨動壓樁梁在外絲桿的帶動下向下移動，將樁壓入第二個工作行程的距離，不斷循環(huán)以上過程，實現(xiàn)下主動壓樁梁與上主動壓樁梁單梁交替帶動隨動壓樁梁連續(xù)壓樁工藝過程。
本機上、下主動壓樁梁聯(lián)合帶動隨動壓樁梁并聯(lián)壓樁(如圖10所示)，在壓樁前，內外絲桿都不動，同時啟動鎖定部件，使隨動壓樁梁沿內外絲桿上移或下移，隨動壓樁梁可懸停在其行程范圍內的任意高度，吊入樁段(40)，使上、下主動壓樁梁均處于上止位，然后關閉內、外絲桿鎖定部件，同時正向啟動上、下壓樁油缸，隨動壓樁梁在內、外絲桿的聯(lián)合帶動下向下移動壓樁，當上、下主動壓樁梁同時到達下止位時，關閉上壓樁油缸，反向啟動下壓油缸；同時關閉外絲桿鎖定機構，啟動內絲桿鎖定機構，使其螺母沿內絲桿下移，而外絲桿與隨動壓樁梁均靜止不動，內絲桿在下主動壓樁梁帶動下向上移至上止位，然后反向啟動上壓樁油缸，關閉下壓樁油缸，同時關閉內絲桿鎖定部件，啟動外絲桿鎖定部件，使絲桿螺母(38)沿外絲桿下移，而內絲桿與隨動壓樁梁靜止不動，外絲桿在上主動壓樁梁帶動下向上移至上止位，然后關閉內、外絲桿鎖定部件，使內外絲桿與隨動壓樁梁均處于接合狀態(tài)，同時啟動上、下壓樁油缸，隨動壓樁梁在內外絲桿的聯(lián)合帶動下向下壓樁，進行第二個壓樁循環(huán)作業(yè)，實現(xiàn)上、下主動壓樁梁聯(lián)合帶動隨動壓樁梁并聯(lián)壓樁工藝過程。
本發(fā)明的串并聯(lián)式壓樁機實例，是在GZY-600型多梁靜力壓樁機上改進而成的一種GZY-600K型頂壓式靜力壓樁機，改進前，壓樁系統(tǒng)結構復雜，故障率較高，高空維護作業(yè)量大，整機穩(wěn)定性不好，對高強度薄壁預應力管樁的施工夾壞樁段及打滑現(xiàn)象沒有根本克服，改進后，這些缺陷都得到了徹底改善。
權利要求
1.一種串并聯(lián)式壓樁機，其特征是該機主要由長支座(1)、主橫梁(2)、支腿(3)、移動壓樁支承平臺(4)、操作系統(tǒng)(5)、中心支承座(6)、下主動壓樁梁(7)、吊樁機構(8)、上主動壓樁梁(9)、配重系統(tǒng)(10)、電氣系統(tǒng)(11)、液壓系統(tǒng)(12)、上壓樁支架(13)、隨動壓樁梁(14)、內拉桿(15)或內絲桿(33)、外拉桿(16)或外絲桿(32)、隨動壓樁梁鎖定部件(35)幾個部分組成，主橫梁(2)兩端裝于長支座(1)上，主橫梁(2)的平臺左端裝著液壓系統(tǒng)(12)的動力站，其右端安裝吊樁機構(8)，主橫梁(2)的底部支承在中心支承座(6)上，中心支承座(6)上載有配重系統(tǒng)(10)，縱向聯(lián)接梁(29)的四個角端有四個圓孔，四個長銷軸(27)穿過該圓孔及橫向聯(lián)接梁(26)和中心支承座(6)將它們連成一體，長銷軸(27)的上端固定在縱向聯(lián)接梁上，下端通過鎖緊螺母(28)固定在中心支承座(6)上，移動壓樁支承平臺(4)上固定有四支下壓樁油缸(21)的缸體，其活塞桿端與下主動壓樁梁(7)平臺相連，下主動壓樁梁(7)置于主橫梁(2)及中心支承座(6)中部的空腔內，并位于縱向聯(lián)接梁(29)的正下方，鎖定部件(35)裝于隨動壓樁梁上，分別控制隨動壓樁梁與內外拉桿或絲桿的脫開或連接，其鎖定部件與固定在下主動壓樁梁上的內拉桿或絲桿及固定在上主動壓樁梁上的外拉桿或絲桿組成隨動壓樁梁的升降機構，內拉桿(15)上部穿過隨動壓樁梁(14)的槽孔與頂部連接桿(30)固定連成一體，縱向聯(lián)接梁(29)兩側各固定有兩個上壓樁支架(13)，上主動壓樁梁(9)兩端插入到上壓樁支架(13)內，四支上壓樁油缸(22)缸體分別固定在兩個上主動壓樁梁(9)的四個端部，活塞桿端部與上壓樁支架(13)上的頂部橫梁固定，外拉桿(16)上部穿過隨動壓樁梁(14)與內拉桿頂部聯(lián)接桿(30)的槽孔。
2.如權利要求1所述的壓樁機，其特征是所述的鎖定部件(35)由內拉桿定位銷軸(17)、外拉桿定位銷軸(18)、外拉桿定位銷軸驅動油缸(19)、內拉桿定位銷軸驅動油缸(20)組成，內、外拉桿定位銷軸及其驅動油缸裝在隨動壓樁梁(14)的平臺上，兩側的驅動油缸為雙活塞桿伸出端，分別用二個推動桿(32)將兩個同向活塞桿連為一體，每個推動桿與外側的兩個定位銷軸相連接，中間的一個驅動油缸活塞桿端與缸體耳環(huán)(31)端分別與內側的定位銷軸(17)相連。
3.如權利要求1所述的壓樁機，其特征是所述的鎖定部件由四個油馬達(36)、四個傳動齒輪(37)、四個絲桿螺母(38)、四個卡套(39)組成，四個油馬達(36)裝于隨動壓樁梁平臺上，每個油馬達的輸出軸端裝一個傳動齒輪(37)，絲桿螺母(38)與絲桿相配，卡套裝于絲桿螺母外，每個卡套有缺口，其缺口方向對著相配的油馬達，傳動齒輪與螺母外齒嚙合，卡套固定在隨動壓樁梁上。
4.權利要求1所述的串并聯(lián)式壓樁機的施工工藝，其特征是采用下主動壓樁梁(7)或上主動壓樁梁(9)單獨帶動隨動壓樁梁(14)單梁壓樁；或者采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁單梁交替帶動隨動壓樁梁串聯(lián)連續(xù)壓樁；或者采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁聯(lián)合帶動隨動壓樁梁并聯(lián)壓樁。
5.如權利要求4所述的施工工藝，其特征是開始壓樁時采用下主動壓樁梁或上主動壓樁梁單梁帶動隨動壓樁梁壓樁；或者是上主動壓樁梁和下主動壓樁梁交替帶動隨動壓樁梁串聯(lián)連續(xù)壓樁；當壓樁阻力超過下主動壓樁梁或上主動壓樁梁的單梁壓樁動力時，采用上主動壓樁梁和下主動壓樁梁聯(lián)合帶動隨動壓樁梁并聯(lián)壓樁。
全文摘要
一種串并聯(lián)式壓樁機，主要由長支座1、主橫梁2、支腿3、移動壓樁支承平臺4、操作系統(tǒng)5、中心支承座6、下主動壓樁梁7、吊樁機構8、上主動壓樁梁9、配重系統(tǒng)10、電氣系統(tǒng)11、液壓系統(tǒng)12、上壓樁支架13、隨動壓樁梁14和鎖定部件35組成。用本機進行壓樁作業(yè)時，上下主動壓樁梁在壓樁油缸的作用下先進行串聯(lián)空載運行，并配合隨動壓樁梁上的鎖定部件可步進式將隨動壓樁梁提升至所需進樁高度，然后通過定位部件對內外拉桿或絲桿的交替或同時定位，實現(xiàn)隨動壓樁梁的串聯(lián)或并聯(lián)壓樁。本壓樁機具有壓樁作業(yè)時不損壞樁段、不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象、作業(yè)效率高、垂直度高、安裝維護方便、整機穩(wěn)定性好等優(yōu)點，有效克服了現(xiàn)行靜力壓樁機使用的局限性。
文檔編號E02D7/00GK1570290SQ20041001310
公開日2005年1月26日 申請日期2004年4月29日 優(yōu)先權日2004年4月29日
發(fā)明者蔡崇曉 申請人:蔡崇曉