专利名称：塔形桁架式自行桩架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种桩工机械，具体的说是一种用于在地面钻孔或振动沉管做桩，打降水井，打抗拔锚杆以及旋喷注浆等地基加固处理的桁架式桩架。
背景技术：
我们知道，建筑基础施工时，在地面上钻一个直径与深度相同的孔，在目前使用的各种钻孔机中，以长螺旋钻孔机的钻孔速度最快。它一次下钻连续钻土直到预定深度，再一次拔出钻杆完成钻孔。施工时是完全的干式作业没有泥浆污染。我们仅仅从环境保护的角度考虑，这种高效无污染的钻孔方法也应尽力推广。但是，长螺旋钻孔机的应用受到了桩架的限制正因为它是一次钻到底再一次拔出不需要中途停机接钻杆，所以安装这种钻孔机的桩架的高度必须大于钻孔的深度，一般要超过3m左右。迄今为止，国内外安装长螺旋钻孔机的桩架，最大型的不过30多米高，钻孔深度在30m左右，而这种桩架的总重量已经接近100吨。桩架如此之重的原因在于，目前国内外所有型号的桩架都设有一个在其前侧焊有两条滑道的筒状立柱，长螺旋钻孔机就是悬挂在立柱的前方用其一侧的卡瓦在滑道上上下滑动。这立柱的设置完全为支撑滑道，但必须做得又粗又重，33m高的桩架立柱重量超过10吨。立柱的下端铰接在桩架平台上，上部与斜支撑铰接，最上一段为悬臂，顶端安装顶部滑轮组。立柱与两条斜支撑构成一个三棱锥，但不是桁架结构，所以这三棱锥的三条棱都很粗，尤其是直角棱边立柱。立柱前方悬挂的长螺旋钻孔机，连同钻杆、钻头、中护筒，总重也超过10吨，所以支撑立柱的平台，后方必须加配重，平台长度一般超过10m，大型桩架达13m。前方有立柱、钻孔机20多吨，后方有配重，平台必须足够厚实以保证其强度刚度。平台一加强，桩架处处都随之加强，因此总重量就上去了。经过计算，如果用这种前方立柱后方配重结构的桩架装长螺旋钻孔机钻40m深的孔，立柱应超过43m，桩架的总重量超过120吨。使用如此之重的桩架施工，既不方便又不安全，很可能一进工地就陷入地面动弹不得。所以迄今为止，国内外还没有一家工厂生产这种超重型桩架。这就是为什么现在国内外建筑工程中相当数量的40m左右的钻孔桩，不能采用既高效又有利于环境保护的长螺旋钻孔机施工的原因。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提出一种构造合理，成本低，桩架的重量轻，转移工地方便，转移和运输费用大大降低的塔形桁架式自行桩架。
本实用新型解决的上述技术问题采用的技术方案是一种塔形桁架式自行桩架，其包括有底平台、行走轮或履带行走系、调平支腿、卷扬机、起架拉杆、直杆和斜杆、滑道、若干连杆和顶部滑轮组，其特征是并列的两条滑道垂直安装在底平台的前部，四条上部连接斜杆的直杆对称地分布在滑道四周，每一条滑道与其同侧的两条斜杆在顶端相连，并用多条连杆将滑道与斜杆及直杆横向相连接，构成下部为三棱柱，顶部为三棱锥的三棱状桁架，两个三棱桁架的顶端用顶部滑轮组相连，下端固定于底平台，前后各两根直杆之间也用连杆和螺栓相连接，共同组成一个以顶部滑轮组为顶端、四条直杆和斜杆为棱边的塔状桁架。本实用新型两条滑道的中间安装悬挂钻孔机等作业装置，用行走轮或履带行走系自行转向、移位行走。
本实用新型提出一种全新的桩架结构设计方案，其取消了现有技术中桩架上的立柱而将两滑道直接作为两个三棱桁架的组成部分，这一改变使桩架的力学结构更为合理，整个桩架的重量大大减轻。经计算本实用新型小桩架的总重量，还不足具有相同钻孔能力的传统步履式桩架重量的十分之一。同时降低了制造成本和销售价格，减少了转移工地时的运输费用，并且使我们能够安装钻40m深度的长螺旋钻孔机。本实用新型具有多种施工方式的广泛用途用于打降水井和打抗拔锚杆时，一次钻到底一次拔出，将施工速度提高了好几倍；用于旋喷注浆时，不仅钻孔速度快，而且干式作业方式使钻入土中的长螺旋钻杆，基本将钻孔封闭，在孔底高压旋喷水泥浆时，由孔口冒出的水泥浆比用泥浆循环钻的孔要少得多，因此节约了大量的水泥。此外还可以安装振动锤，用于振动沉管等作业，此时桩架必须足够重，需用加压轮加压并临时放置盛砂土的编织袋以增加桩架的重量。其连续行走的方式大大减短了移机换桩位的时间，因而施工效率比步履式桩架提高了数倍。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型自行起架示意图。
图3是本实用新型支架接头结构示意图。
图中1.顶部滑轮组，2.滑道，3.直杆，4.配电操作台，5.起架拉杆，6.卷扬机，7.液压站，8.底平台，9.行走轮，10.调平支腿，11.连杆，12.接头，13.钻杆，14.斜杆，15.钻孔机。
从
图1中可以看出，一种塔形桁架式自行桩架，其包括有底平台8、行走轮9或履带行走系、调平支腿10、卷扬机6、起架拉杆5、滑道2、直杆3和斜杆14、若干连杆11和顶部滑轮组1。底平台8由槽钢焊接，需要处铺有钢板。底平台8上装有行走轮9，四角装有调平支腿10。小型桩架采用行走轮9行走，大中型桩架将桩架行走轮换成电动机驱动的履带。用一边前进另一边后退的方法完成转向动作，行走轮一般用三只，其中两侧的行走轮用电动机通过减速装置驱动，第三只装于底平台后部并有转向轴便于转向。调平支腿10共四只，小型桩架用丝杠支腿手动调平，大中型桩架用液压支腿。其作用是保持钻孔的垂直度。配电操作台4安装在底平台8上，通过按钮操作钻孔机及卷扬机。卷扬机6也安装在底平台8上，小型桩架只配一台，3T拉力。大中型桩架配两台，拉力为1.6T和5T或3T和8T。打振动沉管的桩架用双筒卷扬机，小拉力卷扬机吊钢筋笼用。如果发现卷扬机钢丝绳与连杆相碰，可加一个转向滑轮于底平台上。
本实用新型顶部滑轮组1设有4-5组滑轮，可将卷扬机提升钻孔机的拉力放大8-10倍。
图1中所示是一种小型桩架，不设起吊钢筋笼的滑轮。大中型桩架要增加吊笼滑轮由另一台小卷扬机吊钢笼。直杆3与斜杆14相连共四条，由无缝热轧钢管或型钢制成。每两条同一侧的斜杆与滑道2的顶端相连接，并用连杆11在多处连接(用螺栓作可拆性连结。但其中小型桩架为方便可以分段焊接)，构成两个下部为三棱柱，顶部为三棱锥的三棱状桁架。这两个三棱桁架的前面和后面再用连杆11和螺栓连接起来，上端用顶部滑轮组1相连接(可拆性连接)，构成一个状似塔型的桁架。直杆3中位于桩架前端的两条是铰接在底平台8上的，另两条后面直杆，用螺栓和法兰固定于底平台8上。为将支架牢牢固定在底平台8上，前面两条铰接的直杆可在最下端另加一活动连杆，这连杆的一端铰接在直杆上，另一端用法兰固定于底平台，直杆3上还设有接头13。滑道2共两条，由无缝热轧钢管或型钢制成，其上端与顶部滑轮组1相连接，下端用法兰螺栓固定于底平台8。滑道2高度决定桩架的规格。本实用新型并列的两条滑道垂直安装在底平台8的前部，四条直杆与斜杆对称地分布在滑道四周，每一条滑道与其同侧的两条斜杆在顶端相连，并用多条连杆将滑道与斜杆及直杆横向相连接，构成下部为三棱柱上部为三棱锥的三棱状桩架，两个三棱状桁架的顶端用顶部滑轮组相连，下端固定于底平台，前后各两根直杆之间也用连杆和螺栓相连接，共同组成一个以顶部滑轮组为顶端、四条斜杆与直杆为棱边的塔状桁架。
本实用新型连杆11长短不一、有很多根，均采用无缝热轧钢管或型钢制成。用连杆将直杆和滑道连接成三棱状桁架时，可以全部做成可拆性连接。但因中小型桩架尺寸较小，即使焊成三棱桁架整体也不影响运输，故可将直杆或斜杆、滑道与连杆焊成三棱柱或三棱锥桁架，将三棱柱桁架焊成6m或3m高的标准段，分段组装，将连接这两个焊好的三棱桁架的前后连杆，做成用螺栓固定的可拆性连接。而将每上下两段间的斜向连杆作成中间有正反旋向螺纹的结构，以便将上下两段桁架拉紧。此时前连杆的最下一根不应距平台太低，以免有碍于钻孔清土及钻后桩架退出。本实用新型钻孔机15安装在两条滑道中间，用对称安装在机身两侧的卡瓦使其沿滑道上下滑动。这种钻孔机的滑道卡瓦(也可用滚轮)对称地安装在钻孔机的两侧，区别于其它桩架的钻孔机卡瓦装在钻孔机的同一侧。
本实用新型起架拉杆5由钢管或型钢制成装于后直杆3的最下端，上有一个滑轮(大型桩架用滑轮组)，作用是加长起架力臂增大起架拉力以便于起架，如图2所示。桩架先在地面上组装，即将两条直杆与一条滑道与连杆组装成下部为三棱柱上部为三棱锥的三棱桁架，再用顶部滑轮组将这两个三棱桁架的顶端相连接，用连杆将它们连接成塔形，将两条前直杆的底端铰接于底平台上，将卷扬机的钢丝绳绕过起架拉杆的滑轮固定在底平台上。滑轮可将卷扬机拉力放大。采用起架拉杆可以将起架拉力的力臂加长，还可以防止多次起架后受拉的连杆变形。开动卷扬机就可将塔架拉起。待塔架立于底平台上后，逐一固定后两个直杆与滑道下端法兰于底平台上。最后将前直杆的活动连杆也固定，塔架就稳固地矗立于底平台上。本实用新型的起架比传统桩架要安全得多，不会拉翻桩架。为防振动塔架前要有人拉住。
图3是本实用新型直杆接头的结构示意图。从附图3可清楚看出，支架上两节钢管通过芯子16定位，侧面焊有两块连接板17，连接板14在不影响滑道卡瓦的一侧用两根螺栓18固定。滑道的接头也是这种形式。6m或3m一个接头，故可拆成6m或3m长的段。
本实用新型既解决了增加长螺旋钻孔机钻孔深度问题，又为施工者提供了一种轻巧稳固，便于装拆运输甚至人工搬运到不通车的由上组装，具有多种功能，钻孔速度快效率高，有利于环境，是一种廉价实用的施工设备。
权利要求1.一种塔形桁架式自行桩架，其包括有底平台、行走轮或履带行走系、调平支腿、卷扬机、起架拉杆、直杆和斜杆、滑道、若干连杆和顶部滑轮组，其特征是并列的两条滑道垂直安装在底平台的前部，四条上部与斜杆相连接的直杆对称地分布在滑道四周，每一条滑道与其同侧的两条直杆上部的斜杆在顶端相连，并用多条连杆将滑道与斜杆及直杆横向相连接，构成下部为三棱柱顶部为三棱锥的三棱状桁架，两个三棱桁架的顶端用顶部滑轮组相连，下端固定于底平台，前后各两根直杆之间也用连杆和螺栓相连接，共同组成一个以顶部滑轮组为顶端、四条斜杆与直杆为棱边的塔状桁架，用行走轮或履带行走系自行转向移位行走。
2.根据权利要求1所述的塔形桁架式自行桩架，其特征是三棱状桁架由下部为分段组成的三棱柱和顶部的三棱锥共同组成，两条滑道的中间安装悬挂钻孔机作业装置。
专利摘要本实用新型涉及一种塔形桁架式自行桩架，其包括有底平台、行走轮或履带行走系、调平支腿、卷扬机、起架拉杆、直杆和斜杆、滑道、若干连杆和顶部滑轮组，并列的两条滑道垂直安装在底平台的前部，四条上部与斜杆相连接的直杆对称地分布在滑道四周，每一条滑道与其同侧的两条斜杆在顶端相连，并用多条连杆将滑道与斜杆直杆横向相连接，构成下部为三棱柱顶部为三棱锥的三棱状桁架，两个三棱状桁架的顶端用顶部滑轮组相连，下端固定于底平台，前后各两根直杆之间也用连杆和螺栓相连接，共同组成一个以顶部滑轮组为顶端、四条斜杆与直杆为棱边的塔状桁架。本实用新型结构合理，轻巧稳固，容易拆装，便于运输，价廉实用，应用广范。
文档编号E21B7/02GK2620073SQ02281668
公开日2004年6月9日 申请日期2002年10月17日 优先权日2002年7月16日
发明者石午江 申请人:石午江