一种液压插入机装置的制作方法

本实用新型属于液压插入机的技术领域，具体涉及一种液压插入机装置。

背景技术：

在进行隧道施工时，为了加固隧道，避免隧道地面塌陷，因此需要在隧道施工的过程中在地面打设插桩，插桩通常是通过液压插入机垂直打设进入地面。传统的液压插入机在安装插桩时，一般是通过外部吊装工具将插桩吊装至液压插入机的顶部，然后将插桩下放至液压插入机的夹持装置中，着就要求将插桩起吊较高的高度，并在插桩的下方预留出大于等于插桩本身长度的下放空间。但是，在隧道空间有限，特别是隧道高度有限的情况下，进行插桩的垂直夹持就会存在空间不足的问题。同时，传统的液压插入机一般只满足固定规格的插桩的夹持，在插桩的直径变化较大时，就不能满足不同直径的插桩的兼容夹持。因此，需要研发一种能够在高度有限的隧道中进行插桩夹持，同时满足不同直径的插桩夹持的液压插入机。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液压插入机装置，实现侧面夹持插桩、满足不同直径的插桩兼容夹持的功能，具有节约施工空间、能够在高度有限的隧道中进行插桩作业的效果。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种液压插入机装置，包括通过液压油缸连接的底座和支座，所述支座的顶部和底部分别同轴设置有环状的变径抱夹装置，所述变径抱夹装置包括固定半夹和活动半夹；所述支座的顶部和底部分别同轴设置有固定半夹，所述固定半夹与活动半夹构成环状结构，且活动半夹的一端与固定半夹的一端铰接，活动半夹的另一端与固定半夹的另一端可拆卸卡接；所述固定半夹和活动半夹上沿周向设置有若干垂直于轴向的液压伸缩夹紧装置；所述底座上对应变径抱夹装置设置有过孔。

工作原理：

底座固定安装在待插桩的地面上，底座的顶部设置有支座，底座和支座之间通过若干个液压油缸连接，并通过液压油缸的伸缩带动支座及支座沿垂直方向进行移动以实现插桩。支座的顶部和底部分别同轴设置有变径抱夹装置，位于顶部和底部的变径抱夹装置分别用于夹持固定插桩的上部和下部以实现对插桩的整体固定。变径抱夹装置包括固定半夹和活动半夹，固定半夹呈现半环状且水平设置在支座的顶部和底部，活动半夹与固定半夹同轴设置，且活动半夹和固定半夹组合构成环状的抱夹结构。活动半夹的一端与固定半夹的一端铰接，活动半夹的另一端与固定半夹的另一端可拆卸卡接，当需要在支座上安装插桩时，将活动半夹和固定半夹的卡接端取消卡接，此时活动半夹可绕着与固定半夹之间的铰接处转动打开，此时可将插桩从侧面直接放入固定半夹的内侧，将插桩由顶部安装的方式改变为侧面安装的方式，避免了将插桩提升较高的高度。

当插桩从侧面安装进入固定半夹的内侧后，将活动半夹绕着铰接处重新转动构成环状结构，然后将活动半夹和固定半夹的卡接端重新卡接锁定，实现对变径抱夹装置的锁死。然后控制周向设置在固定半夹和活动半夹上的伸缩夹紧装置，使伸缩夹紧装置朝向靠近插桩轴线的方向伸出，即伸缩夹紧装置朝向环状的变径抱夹装置的内侧伸出，直到伸缩夹紧装置的夹持端将插桩的侧面夹紧，实现对插状的固定。对于不同规格不同直径的插桩，只需要通过调节伸缩夹紧装置朝向插桩轴线的伸缩距离，即可满足不同规格不同直径的插桩的夹持固定。然后，即可控制液压油缸带动支座下降，进而带动支座上抱夹的插桩下降，插桩下降的过程中穿过底座上的过孔并朝向地面移动。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述支座的顶部和底部分别对应变径抱夹装置设置有垂直度调节装置；所述垂直度调节装置包括第一安装架、第二安装架、x向驱动装置、y向驱动装置；所述支座的顶部和底部分别沿x向滑动安装有第一安装架，所述第一安装架上沿y方向滑动安装有第二安装架，所述第二安装架上固定安装有固定半夹；所述第一安装架的一侧安装有用于驱动第一安装架沿x方向滑动的x向驱动装置；所述第二安装架的一侧安装有用于驱动第二安装架沿y方向滑动的y向驱动装置。

将插桩安装在变径抱夹装置的内部之后，插桩可能存在倾斜的情况，即插桩并没有保证严格垂直，最终会导致插入插桩时的垂直度无法保证。为了保证插桩插入时的垂直度，因此在支座的顶部和底部的变径抱夹装置的一侧均设置有用于调节变径抱夹装置在水平面内的位置的垂直度调节装置，通过分别位于支座上方和下方的垂直度调节装置分别调节顶部的变径抱夹装置和底部的变径抱夹装置在水平面的位置，将插桩从倾斜状态调节至垂直于地面的状态。

垂直度调节装置包括第一安装架、第二安装架、x向驱动装置、y向驱动装置，第一安装架沿x方向滑动设置在支座的顶部，且支座的顶部还安装有用于驱动第一安装架沿x方向滑动的x向驱动装置；第一安装架的顶部沿y方向滑动设置有第二安装架，且第一安装架的顶部还设置有用于驱动第二安装架沿y方向滑动的y向驱动装置，上述x方向和y方向为水平面内相互垂直的两个方向。通过x向驱动装置带动第一安装架沿x方向进行滑动，进而实现调节变径抱夹装置在水平面内x方向的位置；通过y向驱动装置带动第二安装架沿y方向进行滑动，进而实现调节变径抱夹装置在水平面内y方向的位置；通过调节变径抱夹装置在水平面内沿x方向和y方向的位置，即可实现变径抱夹装置在水平面内任意位置的调节，通过分别调节支座顶部的变径抱夹装置和底部的变径抱夹装置的位置，使顶部的变径抱夹装置和底部的变径抱夹装置在水平面内的位置处于一条垂线上，即可保证插桩的垂直度。

插桩在起吊过程中由于自身的重力作用，本身即可保持垂直于地面的状态，在支座上安装插桩时，因外力作用可能会造成插桩轻微倾斜，插桩的倾斜角度很小，因此x向驱动装置和y向驱动装置在较小的行程之内即可实现对插桩的垂直度的调节。同时，设置在底座上的过孔的孔径应当大于等于插桩在x方向和y方向的调节行程范围，以保证插桩在x方向和y方向进行垂直度调节后下放的过程中，插桩依旧能够顺利从过孔穿过而不与底座发生干涉。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述支座的顶部和底部分别沿x方向设置有x滑槽，所述第一安装架的底部滑动设置在x滑槽中；所述第一安装架的顶部沿y方向设置有y滑槽，所述第二安装架的底部滑动设置在y滑槽中。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述x滑槽的两端和y滑槽的两端具设置有限位装置。

为了避免第一安装架从x滑槽中滑出，避免第二安装架从y滑槽中滑出，因此在x滑槽的两端设置有限位装置对第一安装架进行限位，在y滑槽的两端均设置有限位装置对第二安装架进行限位。虽然限位块限制了第一安装架和第二安装架的滑动位置，即限制了对变径抱夹装置的调节位置的范围，但是插桩的倾斜度在进行吊装抱夹之前即会在插桩自身的重力作用下保持垂直与地面的状态，及时在进行抱夹时出现倾斜，插桩的倾斜程度也较小，变径抱夹装置需要的调节范围也较小。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述液压伸缩夹紧装置包括夹持油缸和夹头，所述夹持油缸沿周向设置在固定半夹和活动半夹上，且夹持油缸的伸缩杆垂直于轴向设置；所述夹持油缸的伸缩杆的端头上安装有夹头。

将插桩从侧面安装进固定半夹的内侧并关闭活动半夹之后，此时位于固定抱架和活动半夹上的夹持油缸的伸缩杆朝向靠近插桩的轴线的方向伸出，带动伸缩杆的端头处的夹头朝向靠近插桩的轴线的方向移动，直到夹头将插桩的外侧面夹紧，实现对插桩的夹持。对于不同规格不同直径的插桩，只需要控制夹持油缸的伸缩杆朝向插桩伸出的距离，即可实现对夹头之间的间距的调节，以适应不同规格不同直径的插桩的兼容夹持。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述夹头的夹持面上设置有压力传感器。

为了避免夹头施加的压力过大导致插桩的表面损坏，或者反作用力导致夹头或液压油缸的伸缩杆损坏，因此在夹头的夹持面上设置有压力传感器，压力传感器实时检测夹头与插桩的外侧面之间的压力，并通过反馈的压力控制液压油缸的压力，使夹头与插桩的外侧面之间的压力保持在适宜的范围之内，既能稳固夹持插桩，又能避免插桩或夹头的损坏。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述底座和支座之间设置有至少四个液压油缸。

四个液压油缸分别设置在底座顶部的四角处，根据支座承载的插桩的重量不同，可设置大于四个液压油缸对支座进行支撑，同时通过液压油缸的伸缩带动支座及支座上安装的插桩进行插入作业。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过液压油缸连接底座和支座，并通过液压油缸的伸缩带动支座及及支座上夹持的插桩下降进行插入作业；同时，在支座的顶部和底部同轴设置有由固定半夹和活动半夹构成的变径抱夹装置，活动半夹的一端与固定半夹的一端铰接，活动半夹的另一端与固定半夹的另一端可拆卸卡接，在夹持插桩时，将活动半夹转动打开，此时可将插桩从侧面侧装入固定半夹的内侧，然后将活动半夹转动关闭，并通过设置在固定半夹和活动半夹上的液压伸缩夹紧装置将插桩夹持固定，从而取代了传统的垂直安装插桩的方式，不用将插桩起吊较高的高度；本实用新型具有节约安装空间、插桩安装方便的有益效果；

（2）本实用新型通过在固定半夹和活动半夹上沿周向设置有若干液压伸缩夹紧装置，液压伸缩装置包括夹持油缸和夹头，将插桩安装入固定半夹和活动半夹的内侧之后，夹持油缸的伸缩杆朝向插桩的外侧面伸出，带动夹头朝向插桩的外侧面移动，直到夹头将插桩的外侧面夹紧，实现对插桩的夹持固定；对于不同规格不同直径的插桩，只需要调节夹持油缸的伸缩杆的伸出距离，即可满足对不同直径的插桩的兼容夹持；本实用新型具有兼容夹持不同直径的插桩的有益效果；

（3）本实用新型通过在支座的顶部和底部设置垂直度调节装置，通过垂直度调节装置调节变径抱夹装置在水平面的位置，进而调节插桩的顶部和底部在水平面的位置，使插桩的顶部中心和底部的中心均位于同一根垂线上，即保证插桩的垂直度；本实用新型具有保证插桩的垂直度的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型侧装插桩的示意图；

图2为本实用新型抱夹插桩的示意图；

图3为垂直度调节装置的结构示意图；

图4为垂直度调节装置的局部示意图；

图5为液压伸缩夹紧装置的结构示意图。

其中：1-底座；2-支座；3-变径抱夹装置；4-液压伸缩夹紧装置；5-液压油缸；6-垂直度调节装置；31-固定半夹；32-活动半夹；41-夹持油缸；42-夹头；61-第一安装架；62-第二安装架；63-x向驱动装置；64-y向驱动装置。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种液压插入机装置，如图1和图2所示，包括通过液压油缸5连接的底座1和支座2，所述支座2的顶部和底部分别同轴设置有环状的变径抱夹装置3，所述变径抱夹装置3包括固定半夹31和活动半夹32；所述支座2的顶部和底部分别同轴设置有固定半夹31，所述固定半夹31与活动半夹32构成环状结构，且活动半夹32的一端与固定半夹31的一端铰接，活动半夹32的另一端与固定半夹31的另一端可拆卸卡接；所述固定半夹31和活动半夹32上沿周向设置有若干垂直于轴向的液压伸缩夹紧装置4；所述底座1上对应变径抱夹装置3设置有过孔。

底座1固定安装在待插桩的地面上，底座1的顶部设置有支座2，且底座1的顶部和支座2的底部之间通过若干个液压油缸5连接，在液压油缸5的升降作用下，支座2可在底座1的顶部进行竖直方向的升降运动，进而带动插桩进行竖直方向的插桩运动，底座1上设置有通孔用于供插桩下降时穿过。

支座2的顶部和底部分别同轴设置有变径抱夹装置3，支座2顶部的变径抱夹装置3用于夹持插桩的上部，支座2底部的变径抱夹装置3用于夹持插桩的下部，通过对插桩的上部和下部的夹持，实现对插桩的线性固定。

变径抱夹装置3包括固定半夹31和活动半夹32，支座2的顶部和底部均固定安装有固定半夹31，固定半夹31呈半圆状，且固定半夹31的一侧同轴设置有活动半夹32，即固定半夹31和活动半夹32的轴线平行重合，固定半夹31和活动半夹32共同构成环状抱夹结构。活动半夹32的一端与固定半夹31的一端铰接，固定半夹31的另一端设置有卡槽，活动半夹32的另一端能对应固定半夹31上的卡槽设置有卡块，且在卡槽侧侧壁上和卡块上对应设置有插销孔，通过卡块和卡槽之间的卡接，即可实现将固定半夹31和活动半夹32组合为环状抱夹结构，然后在卡槽和卡块上的插销孔中插装锁定销，将固定半夹31和活动半夹32的状态锁定。

传统从顶部安装插桩的方式，需要将插桩预先吊装到较高的高度，保证插状下方预留的空间至少大于等于插桩本身的长度，这也就导致吊装插桩所需的竖直空间较大。而采用固定半夹31和活动半夹32组合的方式，即可实现插桩的侧面安装。在安装插桩时，将活动半夹32和固定半夹31之间的卡接取消，并将活动半夹32绕着铰接处转动，使固定半夹31的开口呈现开启的状态。然后吊装插桩至固定半夹31的开口处进行侧面安装，此时插桩下方预留的空间高度很小，只要保证插桩的底部不与支座或底座干涉即可。将插桩侧面安装进固定半夹31的开口中后，转动活动半夹32并将活动半夹32和固定半夹31重新卡接锁定，此时插桩位于固定半夹31和活动半夹32构成的环状区域之内，然后通过液压伸缩夹紧装置4将插桩的外侧面夹紧，即可实现对插桩的夹持固定。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图3和图4所示，所述支座2的顶部和底部分别对应变径抱夹装置3设置有垂直度调节装置6；所述垂直度调节装置6包括第一安装架61、第二安装架62、x向驱动装置63、y向驱动装置64；所述支座2的顶部和底部分别沿x向滑动安装有第一安装架61，所述第一安装架61上沿y方向滑动安装有第二安装架62，所述第二安装架62上固定安装有固定半夹31；所述第一安装架61的一侧安装有用于驱动第一安装架61沿x方向滑动的x向驱动装置63；所述第二安装架62的一侧安装有用于驱动第二安装架62沿y方向滑动的y向驱动装置64。

第一安装架61沿x方向滑动设置在支座2的顶部，且支座2的顶部还安装有用于驱动第一安装架61沿x方向滑动的x向驱动装置63；第一安装架61的顶部沿y方向滑动设置有第二安装架62，且第一安装架61的顶部还设置有用于驱动第二安装架62沿y方向滑动的y向驱动装置64，上述x方向和y方向为水平面内相互垂直的两个方向。

通过x向驱动装置63带动第一安装架61沿x方向进行滑动，进而实现调节变径抱夹装置3在水平面内x方向的位置；通过y向驱动装置64带动第二安装架62沿y方向进行滑动，进而实现调节变径抱夹装置3在水平面内y方向的位置；通过调节变径抱夹装置3在水平面内沿x方向和y方向的位置，即可实现变径抱夹装置3在水平面内任意位置的调节，通过分别调节支座2顶部的变径抱夹装置3和底部的变径抱夹装置3的位置，使顶部的变径抱夹装置3的中心和底部的变径抱夹装置3的中心在水平面内的位置处于一条垂线上，即可保证插桩的垂直度。

上述x向驱动装置63和y向驱动装置64为油缸、螺杆驱动装置，若x向驱动装置63为油缸，则油缸沿x方向设置且油缸的固定端与支座2的顶部固定连接，油缸的伸缩端与第一安装架61的底部连接，通过油缸的伸缩控制第一安装架61在x方向的滑动；同理，若y向驱动装置64为油缸，则油缸沿y方向设置且油缸的固定端与第一安装架61的顶部固定连接，油缸的伸缩端与第二安装架62的底部连接，通过油缸的伸缩控制第二安装架62在第一安装架61的顶部沿y方向滑动。

若x向驱动装置63为螺杆驱动装置，则螺杆驱动装置中的螺杆沿x方向设置在支座2的顶部，螺杆上套装螺母座，螺母座与第一安装座61的底部连接，通过驱动电机驱动螺杆转动进而带动螺母座和第一安装座61沿x方向进行滑动；同理，若y向驱动装置64为螺杆驱动装置，则螺杆驱动装置中的螺杆沿y方向设置在第一安装座61的顶部，螺杆上套装螺母座，螺母座与第二安装座62的底部连接，通过驱动电机驱动螺杆转动进而带动螺母座和第二安装座62沿y方向进行滑动。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，所述支座2的顶部和底部分别沿x方向设置有x滑槽，所述第一安装架61的底部滑动设置在x滑槽中；所述第一安装架61的顶部沿y方向设置有y滑槽，所述第二安装架62的底部滑动设置在y滑槽中。

所述x滑槽和y滑槽均为t形滑槽，第一安装座61的底部对应t形的x滑槽设置有t形滑块，第二安装座61的底部对应t形的y滑槽设置有t形滑块。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，所述x滑槽的两端和y滑槽的两端具设置有限位装置。

为了避免第一安装座61从x滑槽中滑出，避免第二安装座62从y滑槽中滑出，因此在x滑槽的两端和y滑槽的两端均设置有限位装置，限位装置为限位销或限位板。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述液压伸缩夹紧装置4包括夹持油缸41和夹头42，所述夹持油缸41沿周向设置在固定半夹31和活动半夹32上，且夹持油缸41的伸缩杆垂直于轴向设置；所述夹持油缸41的伸缩杆的端头上安装有夹头42。

固定半夹31和活动半夹32上均沿周向设置有若干安装孔，安装孔的轴心线水平经过固定半夹31或活动半夹32的中心。安装孔中同轴安装有夹持油缸41，夹持油缸41的伸缩端位于固定半夹31或活动半夹32的内侧，且夹持油缸41的伸缩端的端头上设置有夹头42，夹头42靠近插桩的外侧面的一侧为夹持面，夹持面为对应插桩的外侧面的内凹弧面。

将插桩侧面安装进入固定半夹31和活动半夹32内侧并锁定后，夹持油缸41的伸缩端朝向靠近插桩的方向伸出，带动夹头42靠近插桩的外侧面，直到夹头42的夹持面与插桩的外侧面紧密贴合，即实现对插桩的夹持固定。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，所述夹头42的夹持面上设置有压力传感器。

为了避免夹头42施加的压力过大导致插桩的表面损坏，或者反作用力导致夹头42或液压油缸41的伸缩杆损坏，因此在夹头42的夹持面上设置有压力传感器，压力传感器实时检测夹头42与插桩的外侧面之间的压力，并通过反馈的压力控制液压油缸41的压力，使夹头42与插桩的外侧面之间的压力保持在适宜的范围之内，既能稳固夹持插桩，又能避免插桩或夹头42的损坏。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，所述底座1和支座2之间设置有至少四个液压油缸5。

四个液压油缸5分别设置在底座1顶部的四角处，根据支座2承载的插桩的重量不同，可设置大于四个液压油缸5对支座2进行支撑，同时通过液压油缸5的伸缩带动支座2及支座2上安装的插桩进行插入作业。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。