一种沉桩施工用辅助机构、沉桩设备及桩机的制作方法

1.本实用新型涉及桩机技术领域，具体是一种沉桩施工用辅助机构、沉桩设备及桩机。


背景技术：

2.伴随着我国建筑工业化进程，建筑结构上部的荷载增加、荷载形式变得复杂，也需要面对更多不良的建筑场地以及大型深基坑工程，更高要求的桩基础成为一种适宜的解决方式。合理地使用桩基础，可以有效控制建筑物的沉降变形，也可以提高建筑物的抗震性能，确保建筑物的长期安全使用。
3.因此在建筑、堤坝和公路、桥梁的施工过程中，通常需要通过桩机在地基中打入预制桩形成桩基。为了满足对接桩的需求，需要将预制桩保持竖直状态下插入，为防止桩在土体中发生倾斜，在桩机还设置有夹桩设备，在对接桩之前先通过夹桩设备夹持住下方的预制桩使其保持竖直状态，再打入另一预制桩与之对接。但是现有的桩机在打桩过程中预制桩易发生晃动，无法按照预定位置与下方夹桩设备对中，因此还需要人工二次操作进行扶正使其进入夹桩设备，影响施工效率以及施工质量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种沉桩施工用辅助机构、沉桩设备及桩机，以解决打桩时预制无法进入下夹桩设备的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种沉桩施工用辅助机构，包括:安装架、夹持机构和导向机构，所述导向机构和夹持机构均安装于所述安装架；其中，所述夹持机构位于所述导向机构的下方，所述导向机构具有上宽下窄的导向通道，所述夹持机构具有夹持通道，所述夹持通道在夹桩状态下的竖向中轴线与所述导向通道的竖向中轴线大致重合。
7.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于导向机构具有上宽下窄的导向通道，使得上预制桩在通过导向机构后由导向通道对上预制桩进行扶正，使上预制桩可以沿预定方向顺利下沉，省去人工操作环节，以提高施工效率，并且通过夹持机构来对下预制桩的夹持定位，夹持通道在夹桩状态下的竖向中轴线与导向通道的竖向中轴线大致重合，以此保证夹桩状态下预制桩处于预定位置，防止两预制桩对接出现错位现象，提高对接效率。
8.优选的，所述导向机构包括至少两个导向架，至少两个所述导向架周向间隔围设形成所述导向通道；所述导向架包括导向部；所述导向部设置于所述导向架且朝向所述导向通道。
9.优选的，所述导向部包括导向弧面，所述导向弧面与所述导向通道竖向中轴线的夹角α沿预制桩插入方向逐渐减小；
10.或者，所述导向部包括导向斜面，所述导向斜面与所述导向通道竖向中轴线的夹
角β，5
°
≤β≤60
°
。
11.优选的，所述导向架安装有导向轮，所述导向轮设置于所述导向架靠近所述导向通道一侧；
12.所述导向轮包括轮轴和轮体，所述轮体通过轮轴安装于所述导向架，所述轮体可相对于所述轮轴转动。
13.优选的，所述夹持机构包括安装于所述安装架的夹持件和驱动件，所述夹持件包括定位夹持件和活动夹持件，所述驱动件连接并驱动所述活动夹持件朝所述定位夹持件移动以缩小或扩大所述夹持通道，所述定位夹持件的竖向投影与所述夹持通道的竖向投影至少部分重叠。
14.优选的，所述安装架具有多个安装所述定位夹持件的安装位；
15.和/或，所述夹块相对侧设置有辅助夹块；所述活动夹持件和所述定位夹持件朝向所述夹持通道一侧设置有辅助夹块。
16.优选的，所述安装架包括安装平台一和安装平台二，所述安装平台一位于所述安装平台二上方，所述导向机构安装于所述安装平台一，所述夹持机构安装于所述安装平台二；
17.所述安装平台一和所述安装平台二之间具有安装对接空间。
18.本实用新型的另一目的是提供一种沉桩设备，包括振动夹桩机构和上述沉桩施工用辅助机构，所述振动夹桩机构具有抱桩通道，所述抱桩通道与所述导向通道、夹持通道的竖向中轴线大致重合。
19.本实用新型提供的一种沉桩设备包含前述的沉桩施工用辅助机构，因而具有沉桩施工用辅助机构相同的功能。
20.本实用新型的另一目的是提供一种桩机，包括机架和上述的沉桩设备，所述沉桩设备可沿机架横向移动。
21.优选的，所述机架具有横移滑轨，所述安装架具有可沿所述横移滑轨移动的横移滑轮。
22.本实用新型提供的一种桩机包含前述的沉桩设备，即包括前述的沉桩施工用辅助机构，因而具有沉桩设备及沉桩施工用辅助机构相同的功能，并且还具有还具有施工便捷、效率高的优点。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例一公开的一种沉桩施工用辅助机构的立体结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例一公开的夹持机构的立体结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例一公开的导向机构的立体结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例一公开的导向架结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例一公开的一种沉桩施工用辅助机构的另一视角结构示意图；
28.图6为本实用新型实施例一公开的另一种沉桩施工用辅助机构的结构示意图；
29.图7为本实用新型实施例一公开的又一种沉桩施工用辅助机构结构俯视图；
30.图8为本实用新型实施例一公开的一种沉桩施工用辅助机构工作状态下结构示意
图；
31.图9为本实用新型实施例二公开的沉桩设备结构示意图；
32.图10为本实用新型实施例三公开的桩机结构示意图。
33.图中：
34.10、安装架；11、安装平台一；12、安装平台二；13、横移滑轮；
35.20、夹持机构；21、夹持通道；22、夹持件；221、定位夹持件；222、活动夹持件；223、辅助夹块；23、驱动件；
36.30、导向机构；31、导向通道；32、导向架；321、导向部；3211、导向弧面；3212、导向斜面；322、导向轮；3221、轮体；3222、轮轴；
37.40、沉桩设备；41、振动夹桩机构；42、抱桩通道；
38.50、机架；51；横移滑轨；
39.100、预制桩。
具体实施方式
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
41.在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
42.实施例一
43.请参考图1-8，本实施例提供了一种沉桩施工用辅助机构，包括安装架10、夹持机构20和导向机构30，其中，导向机构30和夹持机构20均安装于安装架10，夹持机构20位于导向机构30的下方，导向机构30具有上宽下窄的导向通道31，夹持机构20具有夹持通道21，夹持通道21在夹桩状态下的竖向中轴线与导向通道31的竖向中轴线大致重合。
44.具体的，如图1、图3、图5和图6所示，为了便于预制桩100沿预定方向下沉，通过在导向机构30设置上宽下窄的导向通道31，即导向通道31的横截面积沿预制桩100下沉方向逐渐减小，使得在打桩时，预制桩可以沿导向通道31下沉，从而对预制桩100进行扶正，使预制桩可以沿预定方向顺利下沉进入夹持通道21，省去人工操作环节，提高施工效率，降低工人劳动强度。在沉桩施工需要设置多节预制桩100时，当第一节预制桩100通过导向通道31进入夹持通道21并下沉至部分桩身插入土层预定深度后，且预制桩 100并未完全通过夹持通道21时，由夹持机构20对预制桩100进行夹持定位，使其固定保持竖直状态，进而使预制桩100桩端面保持水平，便于与上方另一预制桩100进行对接。其中，通过设置夹持通道21在夹桩状态下的竖向中轴线与导向通道31的竖向中轴线大致重合，以实现导向机构30、夹持机构 20和预制桩100三者的对中定位，进而保证预制桩100的对接精度。且可以理解的是，夹持通道21在夹桩状态下的竖向投影面积小于导向机构30的竖向投影面积。此外，当单节预制桩100下沉时，还可以控制夹持机构20夹持范围使其恰好抵接在预制桩100的外壁，在不限制预制桩100向下移动的前提下使得预制桩100不在水平方向的晃动，保证了预制桩
100桩能够垂直下沉，提高了施工质量。本实施例中的竖向是指预制桩100的插入方向，垂直是指与桩孔垂直。
45.进一步地，如图1和图3所示，导向机构30包括至少两个导向架32，至少两个导向架32周向间隔围设形成导向通道31，具体的，导向架32可以设置两个、三个、四个及以上，在此不做限定，其中，导向架32包括导向部321；导向部321设置于导向架32且朝向导向通道31，由多个导向架32共同围设形成导向通道31，使得导向部321在多个方向都可为预制桩100提供导向，本实施例中如图3所示，导向架32优选为4个。
46.进一步地，如图4和图5所示，导向部321包括导向弧面3211，导向弧面3211与导向通道31竖向中轴线的夹角α沿预制桩100插入方向逐渐减小，即在插桩方向上导向弧面322逐渐平行于桩身侧壁。或者，如图6所示，导向部321包括导向斜面3212，导向斜面3212与导向通道21竖向中轴线的夹角β，5
°
≤β≤60
°
，其中，优选的，10
°
≤β≤30
°
。当预制桩100端部接触导向部321时，导向弧面3211或导向斜面3212对预制桩100下沉进行导向，使预制桩100的中心线逐渐朝夹持通道21的竖向中轴线倾斜直至与夹持通道2的竖向中轴线大致重合，从而使上预制桩能顺利与下预制桩对接。
47.进一步地，如图3和图4所示导向架32安装有导向轮322，导向轮322 设置于导向架32靠近导向通道31一侧；导向轮322包括轮轴3222和轮体 3221，轮体3221通过轮轴3222安装于导向架32，轮体3221可相对于轮轴 3222转动。具体的，通过设置导向轮322，在预制桩100导向轮322接触时，由导向轮322带动预制桩100向下运动，预制桩100与导向轮324轮体3241 发生相对滑动，可以保护预制桩100的桩身，且导向轮322与导向架32可拆卸连接，且当导向轮322受到磨损时可及时更换，提高设备的通用性。
48.进一步地，如图2所示，夹持机构20包括安装于安装架10的夹持件22 和驱动件23，夹持件22包括定位夹持件221和活动夹持件222，驱动件23 连接并驱动活动夹持件222朝定位夹持件221移动以缩小或扩大夹持通道21，在进行对预制桩100夹持操作时，以定位夹持件221为定位点，活动夹持件 222朝接近定位夹持件221的方向靠拢以夹持预制桩100或抵接定位预制桩 100外壁，当定位、对接操作完成后，活动夹持件222朝远离定位夹持件221 的方向移动以释放预制桩100；另外，定位夹持件221的竖向投影与导向通道31的竖向投影至少部分重叠的，或者，在竖向上导向通道31的最小轮廓线至少部分与定位夹持件221的边缘相切。其中，本实例中驱动件23优选为油缸，以实现夹紧固定或释放预制桩100。
49.进一步地，安装架10具有多个安装定位夹持件22的安装位，根据待施工的预制桩100的尺寸，可以相应的选择安装位以安装定位夹持件221，提高设备的通用性；和/或，如图7所示，活动夹持件222和定位夹持件221相对侧设置有辅助夹块223，具体的，辅助夹块223通过螺接、卡接、焊接中的一种或几种方式与活动夹持件222和定位夹持件221相连接。优选的，辅助夹块223与活动夹持件222和定位夹持件221采用可拆卸的方式连接，并且辅助夹块223还可采用摩擦系数较高的材料，以提高与预制桩100的摩擦力，在夹持时辅助夹块223与预制桩100直接接触，以夹紧预制桩100，在活动夹持件222和定位夹持件不更换时，可以通过更换不同尺寸、材料、规格的辅助夹块，来夹紧固定不同直径和重量的预制桩100，降低设备维护成本，提高施工效率。
50.进一步地，如图8所示，安装架10包括安装平台一11和安装平台二12，安装平台一11位于安装平台二12上方，导向机构安装于安装平台一11，夹持机构20安装于安装平台二
12；通过设置安装平台一11和安装平台二12来承载导向机构30和夹持机构20，可以提高设备的承载力与稳定性，还可以分别在安装平台一11和安装平台二12上灵活调整导向机构30和夹持机构20 的位置关系以适应不同尺寸的预制桩100。
51.安装平台一11和安装平台二之间12具有安装对接空间；通过设置安装对接空间，一方面，可以为对接桩提供足够的操作空间，即两预制桩100对接时，当先插入的第一节预制桩100完全通过导向机构30后，由下方夹持机构20进行夹紧定位，使其保持竖直状态，此时上方插入另一节预制桩100，待其下端面通过导向机构30后，在安装对接空间来实现两预制桩100对接施工操作；另一方面通过设置安装对接空间，可以便于夹持机构20的安装，还使得导向机构30所受到的力不会直接传递到夹持机构20，进而提高设备的使用寿命。
52.实施例二
53.本实施例中与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。
54.如图9所示，本实用新型还公开了一种沉桩设备40，包括振动夹桩机构 41和上述实施例所提到的沉桩施工用辅助机构，振动夹桩机构41具有抱桩通道42，打桩施工过程中，由振动夹桩机构41夹紧预制桩100，带动预制桩100 向下运动，并且抱桩通道42与沉桩定位机构的导向通道31、夹桩通道的竖向中轴线大致重合，使得两预制桩100对接时，振动夹桩机构41所夹紧的一节预制桩100与下方夹持机构20所夹持的另一节预制桩100的垂直度都可以得到保证，以便于实现两预制桩100的对接，提高施工效率。
55.实施例三
56.本实施例中，与实施例一和二相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。
57.相对于实施例一和实例二，本实例还公开了一种桩机，如图10所示，包括机架50和上述实施例所提到的沉桩设备40，其中，沉桩设备40可以沿机架50横向移动，具体的，机架50具有横移滑轨13，安装架10具有可沿横移滑轨51移动的横移滑轮13。因此在沉桩施工过程，通过横移滑轮13和横移滑轨51的相对移动，可以跟实际情况在机架50上灵活调整沉桩设备40的位置，即上述实施例所提到的振动夹桩机构41和沉桩施工用辅助机构的位置，以实现对不同位置进行打桩，进而可以提高施工效率。
58.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。