立柱辅助起架方法、装置及履带式打桩机与流程

本发明涉及履带打桩机设计及施工技术领域，具体涉及一种立柱辅助起架方法、装置及履带式打桩机。

背景技术：

目前，在建筑施工中，经常要使用桩基础施工设备，现有的桩基础施工设备，包括旋挖钻机、长螺旋钻机、液压打桩机、履带式打桩机等。由于履带式打桩机具有结构刚性好、多功能、使用方便、适用范围广和成本低廉等优点，随即履带式打桩机成为基础施工主要设备之一。

现有技术中，中国专利201420169143.0公开了一种多功能液压履带式打桩机，包括底盘、桅杆、履带驱动机构和液压锤，底盘上设有大臂和变幅油缸；底盘下设有回转台；大臂和变幅油缸都与三角架相连接；三角架与桅杆相连接；底盘上设有分别带有钢丝绳的主副卷扬机；桅杆顶部设有天车，天车上绕有钢丝绳，通过钢丝绳分别与液压锤和主副卷扬机相连接；履带驱动机构上设有回转台支撑。

该专利申请所提出的技术方案中的多功能液压履带式打桩机，包括在底盘上设置大臂和变幅油缸、三角架，由大臂和变幅油缸、三角架构成一个能够支起打桩机前端作业部，由于该打桩机作业部是由上段支撑点(即为变幅油缸)以及下段支撑点(即为大臂和三角架)共同支起。这样的设计为目前较为典型的起架方案，存在如下不足，其缺点一：起架速度慢，其缺点二：限制打桩机作业部工作范围，其缺点三：一旦其中某一个支撑点出现故障，影响整个作业部平衡性。同时，对所采用的大臂油缸功率要求较大，其体积、重量和功耗均较大，导致设备功耗高、制造成本高。

综合上述，目前公开的技术方案还未能完善如何解决履带式打桩机立柱起架时，减少起架油缸功率的同时提高起架速度以及立柱架起的稳定性等技术问题。

技术实现要素：

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种立柱辅助起架方法，其重点利用辅助起架机构配合主立柱支起机构对立柱支撑总成做起架姿态，通过两者协同作用力之下，减轻各自油缸功率同时提高起架速度、立柱的稳定性，解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明目的还在于提供实施上述方案的立柱辅助起架装置，其通过对结构和起架方法的同步改进，实现简化结构、提高速度和稳定性，以及降低制造成本的目的。

本发明还提供一种履带式打桩机，通过对起架方法、装置的同步改进，实现对设备及操控步骤的优化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种立柱辅助起架方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)设置一履带式打桩机主立柱支起机构，所述主立柱支起机构用来对水平状态的立柱支撑总成的上半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成起架时做施加推力，所述主立柱支起机构连接在履带式打桩机平台的中部；

(2)设置一辅助起架机构，所述辅助起架机构用来对水平状态的立柱支撑总成的下半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成起架时做施加推力，所述辅助起架机构连接在履带式打桩机平台的前部；

(3)对水平状态的立柱支撑总成做起架动作时，启动辅助起架机构，该机构上的推臂托架通过辅助起架油缸作用力传动下，首先使辅助起架推臂托架由承托状态转变为推向立柱支撑总成起架，立柱支撑总成通过辅助起架推臂托架推动之下，使立柱支撑总成由原来水平状态推向至立柱支撑总成与履带式打桩机平台呈设定夹角的位置上；

(4)当立柱支撑总成支起到设定夹角的位置后，启动主立柱支起机构，该机构上与立柱支撑总成上连接的活塞杆在立柱斜撑油缸立柱斜撑油缸作用力传动下，同时配合辅助起架机构进一步推向立柱支撑总成起架，两者协同作用力之下使得立柱支撑总成完全架起到使用状态位置上，即使立柱支撑总成实现竖立状态，做好打桩准备；

(5)当立柱支撑总成完全架起到垂直状态位置上，主立柱支起机构进一步用来拉动立柱支撑总成，使其立柱支撑总成进行左右方向的倾斜动作：将主立柱支起机构上的支撑缸筒连接在履带式打桩机平台上，立柱斜撑油缸上的活塞杆连接在立柱支撑总成上的活动支撑座，立柱斜撑油缸上的活塞杆可同时伸缩，使得立柱支撑总成做向前或向后倾斜动作，以及立柱斜撑油缸立柱斜撑油缸上的活塞杆可有选择性单个活塞杆伸缩，使得立柱支撑总成做向左或向右倾斜动作，以实施对斜桩的打桩施工。

所述立柱支撑总成由水平状态推至与履带式打桩机平台呈设定夹角，其中，该设定的夹角角度区间为20至35度。

一种实施前述方法的立柱辅助起架装置，其特征在于，其包括：

主立柱支起机构，所述主立柱支起机构用来对水平状态的立柱支撑总成的上半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成起架时做施加推力，所述主立柱支起机构连接在履带式打桩机平台的中部；

辅助起架机构，所述辅助起架机构用来对水平状态的立柱支撑总成的下半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成起架时做施加推力，所述辅助起架机构连接在履带式打桩机平台的前部。

所述主立柱支起机构包括：

立柱支起固定架，用来对水平状态的立柱支撑总成的上半部分做承托之用，所述立柱支起固定架连接在履带式打桩机平台的中部；

立柱斜撑油缸，用来对立柱支撑总成做推力使立柱支撑总成快速起架之用，所述立柱斜撑油缸连接在立柱支起固定架与立柱支撑总成上的活动支撑座之间；

所述立柱斜撑油缸上的缸筒连接在履带式打桩机平台上，所述立柱斜撑油缸上的活塞杆连接在立柱支撑总成上的活动支撑座，所述立柱斜撑油缸上的活塞杆可同时伸缩，使得立柱支撑总成做向前或向后倾斜动作，以及立柱斜撑油缸上的活塞杆可有选择性单个活塞杆伸缩，使得立柱支撑总成做向左或向右倾斜动作。

所述辅助起架机构包括：

辅助起架推臂托架，用来推动立柱支撑总成快速起架，所述辅助起架推臂托架的一端转轴连接在履带式打桩机平台上，所述辅助起架推臂托架另一端连接在辅助起架油缸上；

辅助起架油缸，用来对辅助起架推臂托架施加作用力，使得辅助起架推臂托架推动立柱支撑总成快速起架，所述辅助起架油缸上的缸筒连接在履带式打桩机平台上，所述辅助起架油缸上的活塞杆与辅助起架推臂托架连接。

所述辅助起架推臂托架包括：

两个呈钩子形状的推臂以及连接在两个推臂之间托盘，所述托盘设置在推臂尾部，所述推臂前部转轴连接在履带式打桩机平台上，所述推臂中部连接在辅助起架油缸上的活塞杆。

所述立柱支撑总成包括：

立柱支撑架，用来承载立柱及能够供立柱可沿着立柱支撑架上下滑动，所述立柱支撑架与立柱相接触的一侧设置有滑轨，所述立柱支撑架连接在履带式打桩机平台上；

上下升降油缸，所述上下升降油缸上的活塞杆连接在活动支撑座上，所述上下升降油缸上的缸筒连接在立柱支撑架上；

活动支撑座，所述活动支撑座滑动式连接在立柱滑轨上，所述活动支撑座位于立柱的后面，所述活动支撑座可沿着立柱滑轨上下滑动。

所述立柱支撑架通过转轴连接在立柱伸缩臂总成上，该立柱伸缩臂总成用来将立柱支撑总成从履带式打桩机初始位置向外水平伸出到设定距离。

一种采用上述立柱辅助起架装置的履带式打桩机。

本发明的有益效果：

1.本发明重点通过对起架方法和打桩机结构的同步改进，通过设置辅助起架机构，实现对设备及操控步骤的优化。首先利用辅助起架机构对立柱支撑总成做起架姿态，通过辅助起架推臂托架推动之下，使立柱支撑总成由原来水平状态推向至立柱支撑总成与履带式打桩机平台呈设定夹角的位置上；然后转由主立柱支起机构对立柱支撑总成做后端起架姿态，同时配合辅助起架机构进一步推向立柱支撑总成起架，在两者协同作用力之下使得立柱支撑总成完全架起到使用状态位置上。通过两者协同作用力之下，减轻各自油缸功率同时提高起架速度、立柱的稳定性。

2.本发明提供的立柱辅助起架方法，当立柱支撑总成完全架起到使用状态位置上，立柱支撑总成上的支撑架是完全脱离于辅助起架机构，仅仅由立柱支撑总成对立柱支撑总成作为上段支撑，以及立柱支撑总成再通过基础支点(即为立柱支撑架转轴连接在履带式打桩机平台上)支撑，该支点是非架起状态或架起状态均一直保持连接的。省掉了并解决了现有文献公开的下段支撑点(即为大臂和三角架)共同支起。

3.本发明提供的立柱辅助起架装置，通过两个起架机构协同作业，其中主立柱支起机构用来对水平状态的立柱支撑总成的上半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑架起架时做施加推力；辅助起架机构，用来对水平状态的立柱支撑总成的下半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成起架时做施加推力。

4.本发明提供的主立柱支起机构，当立柱支撑总成完全架起到使用状态位置上，主立柱支起机构还可用来拉动立柱支撑总成做倾斜动作，以实施对斜桩的施工作业，进一步扩大了履带式打桩机作业部工作范围。

5.本发明提供的履带式打桩机，设有独特设计的立柱辅助起架装置，其通过对起架方法、装置的同步改进，实现对设备及操控步骤的优化。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1所示为本发明履带式打桩机的架起状态侧视图；

图2所示为本发明履带式打桩机的架起状态后侧立体图；

图3所示为本发明履带式打桩机的架起状态前侧立体图；

图4所示为本发明履带式打桩机的半架起状态侧视图；

图5所示为本发明履带式打桩机的水平状态侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅附图1至5。本实施例提供的立柱辅助起架方法，其包括如下步骤：

(1)设置一履带式打桩机主立柱支起机构1，所述主立柱支起机构1用来对水平状态的立柱支撑总成3的上半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成3起架时做施加推力，所述主立柱支起机构1连接在履带式打桩机平台4的中部；

(2)设置一辅助起架机构2，所述辅助起架机构2用来对水平状态的立柱支撑总成3的下半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成3起架时做施加推力，所述辅助起架机构2连接在履带式打桩机平台4的前部；

(3)对水平状态的立柱支撑总成3做起架动作时，首先启动辅助起架机构2，该辅助起架机构2上的辅助起架推臂托架2.1通过辅助起架油缸2.2作用力传动下，使得辅助起架推臂托架2.2由承托状态转变为推向立柱支撑总成3起架，立柱支撑总成3通过辅助起架推臂托架2.1推动之下，使立柱支撑总成3由原来水平状态推向至立柱支撑总成3与履带式打桩机平台4呈设定夹角的位置上；该夹角为20-35°；

(4)立柱支撑总成3支起到设定夹角的位置后，启动主立柱支起机构1，该主立柱支起机构1上与立柱支撑总成3上连接的活塞杆1.1在立柱斜撑油缸作用力传动下，同时配合辅助起架机构2进一步推向立柱支撑总成3起架，两者协同作用力之下使得立柱支撑总成3完全架起到使用状态位置上，即使立柱支撑总成3实现竖立状态，做好打桩准备，并且可以直接对准桩位、实施对直桩的打桩施工。

(5)进一步的，当立柱支撑总成3完全架起到垂直使用状态位置上，主立柱支起机构1还可用来拉动立柱支撑总成3做倾斜动作，以对准斜桩桩位、实施对斜桩的打桩施工。

其中，主立柱支起机构1上的缸筒1.2连接在履带式打桩机平台4上，立柱斜撑油缸上的活塞杆1.1连接在立柱支撑总成3上的活动支撑座3.1，立柱斜撑油缸上的活塞杆1.1可同时伸缩，使得立柱支撑总成3做向前或向后倾斜动作，以及立柱斜撑油缸上的活塞杆1.1可有选择性单个活塞杆1.1伸缩，使得立柱支撑总成3做向左或向右倾斜动作。

进一步的是，所述立柱支撑总成3由原来水平状态推向至立柱支撑总成3与履带式打桩机平台4呈设定夹角，其中，该夹角角度区间为20至35度。

一种实施上述方法的立柱辅助起架装置，该装置包括：

主立柱支起机构1，主立柱支起机构1用来对水平状态的立柱支撑总成3的上半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成3起架时做施加推力，主立柱支起机构1连接在履带式打桩机平台的中部；

辅助起架机构2，辅助起架机构2用来对水平状态的立柱支撑总成3的下半部分做承托之用，以及用来对从水平状态转换到竖直状态的立柱支撑总成3起架时做施加推力，辅助起架机构2连接在履带式打桩机平台4的前部。

进一步的是，所述主立柱支起机构1包括：

立柱支起固定架1.3，用来对水平状态的立柱支撑总成3的上半部分做承托之用，立柱支起固定架1.3连接在履带式打桩机平台4的中部；

立柱斜撑油缸立柱斜撑油缸，用来对立柱支撑总成3做推力使立柱支撑总成3快速起架之用，立柱斜撑油缸立柱斜撑油缸连接在立柱支起固定架1.3与立柱支撑总成3上的活动支撑座之间3.1；

立柱斜撑油缸立柱斜撑油缸上的缸筒1.2连接在履带式打桩机平台上，立柱斜撑油缸立柱斜撑油缸上的活塞杆1.1连接在立柱支撑总成3上的活动支撑座3.1，立柱斜撑油缸立柱斜撑油缸上的活塞杆1.1可同时伸缩，使得立柱支撑总3成做向前或向后倾斜动作，以及立柱斜撑油缸立柱斜撑油缸上的活塞杆1.1可有选择性单个活塞杆1.1伸缩，使得立柱支撑总成3做向左或向右倾斜动作。

进一步的是，辅助起架机构2包括：

辅助起架推臂托架2.1，用来推动立柱支撑总成3快速起架，辅助起架推臂托架2.1的一端转轴连接在履带式打桩机平台4上，辅助起架推臂托架2.1另一端连接在辅助起架油缸2.2上；

辅助起架油缸2.2，用来对辅助起架推臂托架2.1施加作用力，使得辅助起架推臂托架2.1推动立柱支撑总成3快速起架，辅助起架油缸2.2上的缸筒连接在履带式打桩机平台4上，所述辅助起架油缸2.2上的活塞杆与辅助起架推臂托架2.1连接。

进一步的是，辅助起架推臂托架2.1包括：

两个呈钩子形状的推臂2.1.1以及连接在两个推臂2.1.1之间托盘2.1.2，托盘2.1.2设置在推臂2.1.1尾部，推臂2.1.1前部转轴连接在履带式打桩机平台4上，推臂2.1.1中部连接在辅助起架油缸2.2上的活塞杆。

进一步的是，立柱支撑总成3包括：

立柱支撑架3.3，用来承载立柱及能够供立柱可沿着立柱支撑架3.3上下滑动，立柱支撑架3.3与立柱5相接触的一侧设置有滑轨，立柱支撑架3.3连接在履带式打桩机平台4上；

上下升降油缸3.2，所述上下升降油缸3.2上的活塞杆连接在活动支撑座3.1上，上下升降油缸3.2上的缸筒连接在立柱支撑架3.3上；

活动支撑座3.1，活动支撑座3.1滑动式连接在立柱5滑轨上，活动支撑座3.1位于立柱5的后面，活动支撑座3.1可沿着立柱5滑轨上下滑动。

进一步的是，立柱支撑架通过转轴6连接在履带式打桩机平台4上。

进一步的是，立柱支撑架还可以通过转轴6连接在履带式打桩机平台4上的、用来将立柱支撑总成3从履带式打桩机初始位置上向外水平伸出设定距离之用的立柱伸缩臂总成6上；所述设定的距离，为0.6-2米，使立柱支撑总成3可以远离履带式打桩机初始位置，到达较远的施工作业面，进行打桩施工作业，扩大了打桩机的适用范围，使其能在特殊的施工现场条件下进行施工，例如河边、断崖、梯台、海洋施工船等环境下完成打桩施工。

一种设有上述立柱起架装置的履带式打桩机。

本发明的设计重点在于：

1.本发明重点是对起架方法、装置及设备进行同步改进。首先利用辅助起架机构2对立柱支撑总成3做起架姿态，通过辅助起架推臂托架2.1推动之下，使立柱支撑总成3由原来水平状态推向至立柱支撑总成3与履带式打桩机平台4呈设定夹角的位置上；然后转由主立柱支起机构1对立柱支撑总成3做后端起架姿态，同时配合辅助起架机构2进一步推向立柱支撑总成3起架，在两者协同作用力之下使得立柱支撑总成3完全架起到使用状态位置上。通过两者协同作用力之下，减轻各自油缸功率同时提高起架速度、立柱的稳定性。

2.当立柱支撑总成3完全架起到使用状态位置上，立柱支撑总成3上的支撑架3.3是完全脱离于辅助起架机构2，仅仅由立柱支撑总成1对立柱支撑总成3作为上段支撑，以及立柱支撑总成3再通过基础支点(即为立柱支撑架3.3转轴6连接在履带式打桩机平台4上)支撑，该支点是非架起状态或架起状态均一直保持连接的。省掉了并解决了现有文献公开的下段支撑点(即为大臂和三角架)共同支起。

3.本发明主立柱支起机构1，当立柱支撑总成3完全架起到使用状态位置上，主立柱支起机构1还可用来拉动立柱支撑总成3做倾斜动作，进一步扩大履带式打桩机作业部工作范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。