一种活动式替打桩帽的制作方法

1.本发明涉及基础施工技术领域，尤其涉及一种将打桩锤的打桩冲击力准确传递给桩的替打和桩帽。


背景技术：

2.柴油打桩锤按其构造形式分为导杆柴油打桩锤和筒式柴油打桩锤，其工作原理和单缸二冲程柴油机相类，是利用喷入汽缸燃烧室内的雾化柴油爆烧所产生的强大冲击力实现沉桩的。随着柴油打桩锤吨位的不断提高，连续打桩时间的不断延长，柴油打桩锤的能量也越来越大，对在柴油锤和桩之间起传递打桩力和导向作用的替打和桩帽要求也越来越大，替打桩帽的重量甚至达十几吨，成本很高，对打桩锤的正常运行及对桩的保护起到直接
3.作用。
4.柴油锤爆炸力很大，替打和桩帽在打桩时能使爆炸力均匀地作用于桩上，从而尽可能地保护桩，同时还对桩起着定位和打桩导向作用；当发生例外的偏心打桩时，替打和桩帽又能先损坏，起到保护打桩锤和桩架的作用。目前替打和桩帽大都是通过焊接或螺栓等连接方式固定连接在一起，这种整体式结构形式虽具有结构相对筒单，制作成本低的优点，但在实际使用中，尤其在进行大型钢管桩施工过程中，承受巨大打击力的替打板损坏后，势必要对替打桩帽进行整体更换，使用维护成本很高；其二，打桩时，桩的中心线和替打桩帽的中心线要尽量保持重合，以保证桩头受力均匀，但在巨大的桩锤冲击力作用下，替打板的变形也会引起桩帽的变形，使其中心线与桩中心产生歪斜变形，导致桩头受力失衡轻者造成桩头损坏，打桩效率变低，重则造成设备安全事故。
5.为此，中国实用新型专利申请号为 201720971213 .8，授权公告号为cn 207143947 u的实用新型专利公开了一种打击受力均匀、能有效保护桩头、避免事故发生、而且使用成本低寿命长、能提高沉桩效率的活动式替打桩帽。
6.该公开技术虽然具有所述的：打击受力均匀、能有效保护桩头、避免事故发生、而且使用成本低寿命长、能提高沉桩效率的优点，但是，由于替打垫板底面是平面型的结构，并通过该替打垫板底平，将打击力传递给整个机构，由于基桩在施工过程中不可能保持绝对的竖直，加之整个替打桩帽机构安装时替打垫板的水平面也不可能保持较高的水平状态，此外，柴油打桩锤的锤头下平面在工作过程中也不可能保持较高的水平状，所以，在这种情况下，施力机构与受力机构将以点接触或接触面积很小的情况下传递冲击力量，显然，这会导致相接触部位的单位面积受力过大，容易造成零部件损坏，甚至导致严重的安全事故。


技术实现要素：

7.本发明的目的就是针对现有的申请号为 201720971213 .8，授权公告号为cn 207143947 u的公开技术所存在的：容易使相接触部位的单位面积受力过大、容易造成零部件损坏、容易导致严重的安全事故缺陷，提出一种可以有效克服上述缺陷的新型活动式替
打桩帽。
8.本发明实现上述目的所采用的技术方案是：所述的一种活动式替打桩帽，它包括替打垫板1、传力垫板2、导向套筒3、桩帽筒体4、上法兰5、加强筋6、上垫板7、硬橡胶垫8、下垫板9、挡圈10、导向肋条11、下法兰12，所述的桩帽筒体1 为圆筒形状，在所述的桩帽筒体1上下端口部位各焊接固定一只圆环圆环状的上法兰5与下法兰12，在上法兰5与下法兰12之间的桩帽筒体1的外圆上，固定焊接起加强牢固作用的若干加强筋6，在所述的桩帽筒体1内圆筒中近似中部位置焊接固定一只挡圈10，挡圈10中间具有圆通孔13，在挡圈10下部的桩帽筒体1的内壁上焊接固定有若干竖直平行的导向肋条11，在桩帽筒体1上端口部位的内圆孔内，焊接固定一个导向套筒3，导向套筒3的中间通孔里还设置有传力垫板2，传力垫板2上端制出凹球面15，替打垫板1的下端制出一个凸球面14，替打垫板1通过将其下端的凸球面14置于传力垫板2上端的凹球面15内，形成凸凹球面的配合关系，进一步地：传力垫板2的外圆与导向套筒3内园之间是间隙性的孔轴公差配合关系，其配合公差值为0.1毫米至3毫米，优选的配合公差值为0.1毫米至1毫米，在导向套筒3下端至挡圈10之间的桩帽筒体4的内孔里，从上到下依次设置有上垫板7、硬橡胶垫8以及下垫板9，且在所述的下垫板9、硬橡胶垫8以及上垫板7可以在导向套筒3与挡圈10之间的桩帽筒体1的内孔里上下活动，进一步的：上垫板7以及下垫板9具有相同的外圆直径，且上垫板7以及下垫板9的外圆与桩帽筒体1的内孔之间是间隙性的孔轴公差配合关系，其配合公差值为0.1毫米至3毫米，所述的硬橡胶垫8的外圆直径比上垫板7以及下垫板9的外圆直径略小。
9.本发明在工作过程中，将桩的上端通过导向肋条11安装上本装置的所述的活动式替打桩帽，桩的上端穿过挡圈10中间的圆通孔13后，桩的顶端与下垫板9底面接触，当打桩机的锤头击打替打垫板1上平面时，冲击力依次通过相关零部件传递到桩的上端，起到打桩的目的。
10.有益效果：本发明中，由于替打垫板1通过将其下端的凸球面14置于传力垫板2上端的凹球面15内，形成凸凹球面的配合关系，凸凹球面之间的关系可以根据作用力的性质自动改变，从而保障替打垫板1的上平面始终能够与打桩机的锤头的下平面保持水平，所以，本发明能够有效地克服现有技术中所存在的：容易使相接触部位的单位面积受力过大、容易造成零部件损坏、容易导致严重的安全事故缺陷。
附图说明
11.图1是本发明的结构原理总图；
12.图2是图1中的a
‑
a界面图；
13.图3是图1中的替打垫板1与传力垫板2的具体结构图。
14.图中所示：1是替打垫板，2是传力垫板，3是导向套筒，4是桩帽筒体，5是上法兰，6是加强筋，7是上垫板，8是硬橡胶垫，9是下垫板，10是挡圈，11是导向肋条，12是下法兰，13是圆通孔，14是凸球面，15是凹球面。
具体实施方式
15.结合图1、图2、图3，本发明的具体实施方式是：一种活动式替打桩帽，它包括替打垫板（1）、传力垫板（2）、导向套筒（3）、桩帽筒体（4）、上法兰（5）、加强筋（6）、上垫板（7）、硬
橡胶垫（8）、下垫板（9）、挡圈（10）、导向肋条（11）、下法兰（12），所述的桩帽筒体1 为圆筒形状，在所述的桩帽筒体（1）上下端口部位各焊接固定一只圆环圆环状的上法兰（5）与下法兰（12），在上法兰（5）与下法兰（12）之间的桩帽筒体（1）的外圆上，固定焊接起加强牢固作用的若干加强筋（6），此为现有技术，在所述的桩帽筒体（1）内圆筒中近似中部位置焊接固定一只挡圈（10），所述的挡圈（10）中间具有圆通孔（13），在挡圈（10）下部的桩帽筒体（1）的内壁上焊接固定有若干竖直平行的导向肋条（11），此也为现有技术。在所述的桩帽筒体（1）上端口部位的内圆孔内，焊接固定一个导向套筒（3），其特征在于，所述的导向套筒（3）的中间通孔里还设置有传力垫板（2），所述的传力垫板（2）上端制出凹球面（15），替打垫板（1）的下端制出一个凸球面（14），替打垫板（1）通过将其下端的凸球面（14）置于传力垫板（2）上端的凹球面（15）内，形成凸凹球面的配合关系，进一步地：所述的传力垫板（2）的外圆与导向套筒（3）内园之间是间隙性的孔轴公差配合关系，其配合公差值为0.1毫米至3毫米，优选的配合公差值为0.1毫米至1毫米，在所述的导向套筒（3）下端至挡圈（10）之间的桩帽筒体（4）的内孔里，从上到下依次设置有上垫板（7）、硬橡胶垫（8）以及下垫板（9），且在所述的下垫板（9）、硬橡胶垫（8）以及上垫板（7）可以在导向套筒（3）与挡圈（10）之间的桩帽筒体（1）的内孔里上下活动，进一步的：所述的上垫板（7）以及下垫板（9）具有相同的外圆直径，且上垫板（7）以及下垫板（9）的外圆与桩帽筒体（1）的内孔之间是间隙性的孔轴公差配合关系，其配合公差值为0.1毫米至3毫米，所述的硬橡胶垫（8）的外圆直径比上垫板（7）以及下垫板（9）的外圆直径略小。在工作过程中，将桩的上端通过导向肋条（11）安装上本装置的所述的活动式替打桩帽，桩的上端穿过挡圈（10）中间的圆通孔（13）后，桩的顶端与下垫板（9）底面接触，当打桩机的锤头击打替打垫板（1）上平面时，冲击力依次通过相关零部件传递到桩的上端，起到打桩的目的。