一种洪灾决堤救援植桩装置

1.本发明属于救援设备技术领域，尤其涉及一种洪灾决堤救援植桩装置。


背景技术：

2.近年来，洪涝灾害频发，造成大量的人员伤亡和经济损失。其中一个原因就是洪水造成江、河、湖、海的决堤，因此，能够快速有效的对决堤口进行封堵至关重要。目前，常规的封堵方式是人工抛沙袋、人工植桩的方式，对于水量较少的决堤口有些效果。但大多数情况下，决堤口水流湍急，需采用大型的机械装备辅助封堵。现有的植桩机基本位于决堤口的一侧进行封堵作业，效率极低，并且对于比较宽的决堤口无法有效进行封堵作业。因此，亟需一种可以提高植桩效率、有效增大植桩范围的洪灾决堤救援植桩装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种洪灾决堤救援植桩装置，以解决上述问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种洪灾决堤救援植桩装置，包括车体，所述车体的一侧连接有支撑架总成，所述支撑架总成的底部设置在地面上，所述支撑架总成的顶部的伸缩端延伸至所述车体的另一侧上方，所述伸缩端下方连接有用来植桩的驱动组件，所述车体的上方设置有用来抓取桩体的机械手，所述机械手的抓取端位于所述驱动组件下方且与所述驱动组件对应设置，所述车体的两侧分别竖直连接有用来稳定所述车体的液压支撑柱，所述车体的顶面转动连接有旋转平台，所述机械手的底端可拆卸连接在所述旋转平台的顶面，所述支撑架总成靠近所述车体的一侧连接在所述旋转平台上。
5.优选的，所述支撑架总成包括竖直设置在所述车体一侧的第一支撑架、连接在所述第一支撑架与所述旋转平台顶面之间的翻转机构、竖直滑动连接在所述第一支撑架内侧上部的第四支撑架、驱动所述第四支撑架竖直滑动的第四液压缸、转动连接在所述第四支撑架顶部的伸缩端调节组件，所述第四液压缸的一端固定连接在第一支撑架的内侧下部，所述第四液压缸的另一端固定连接在所述第四支撑架的内侧。
6.优选的，所述伸缩端调节组件包括通过第二步进电机转动连接在所述第四支撑架顶部的第二支撑架、铰接在所述第二支撑架顶部的第三支撑架、铰接在所述第二支撑架与所述第三支撑架之间的第十液压缸、依次滑动连接在所述第三支撑架远离铰接端的第五支撑架与第六支撑架、固定连接在所述第三支撑架与所述第六支撑架之间的第七液压缸、固定连接在第六支撑架顶端的牵引单元。
7.优选的，所述牵引单元包括连接在所述旋转平台顶面的第十一液压缸，所述第十一液压缸的底端与所述旋转平台顶面铰接设置，所述第十一液压缸的顶端穿过所述第三支撑架且固定连接有电动绞盘，所述电动绞盘与所述第六支撑架顶端之间通过钢索连接。
8.优选的，所述旋转平台的两侧对称连接有圆盘，远离所述第一支撑架的所述圆盘上铰接有第二液压缸的一端，所述旋转平台顶面铰接有翻转平台的一端，所述第二液压缸的另一端铰接在所述翻转平台的一侧面，所述翻转平台的另一侧与所述第四液压缸之间对
称连接有两组连杆组件，所述翻转平台与两组所述连杆组件之间分别铰接有第一液压缸，所述第十一液压缸固定连接在所述翻转平台靠近所述第四液压缸的一侧，所述第十一液压缸通过所述翻转平台与所述旋转平台顶面铰接。
9.优选的，所述机械手包括固定连接在所述旋转平台顶面的固定臂、铰接在所述固定臂顶端的摆动臂、铰接在所述摆动臂与所述旋转平台之间的第五液压缸、固定连接在所述摆动臂上方的第六液压缸、铰接在所述摆动臂伸缩端的承接接头，所述承接接头的顶部与所述第六液压缸的伸缩端铰接，所述承接接头远离所述摆动臂的一侧连接有用来抓取所述桩体的夹持组件。
10.优选的，所述夹持组件包括铰接在所述承接接头的两侧水平方向分别铰接有抓手，两个所述抓手之间设置有第九液压缸，所述第九液压缸的一端与所述承接接头固定连接，所述第九液压缸的另一端与两个所述抓手之间分别铰接有调节连杆，两个所述抓手远离所述承接接头的一端内侧设置有弧形夹持块。
11.优选的，所述调节连杆包括与所述抓手内侧铰接的第二调节杆、与所述第九液压缸铰接的第一调节杆、连接在所述第一调节杆与所述第二调节杆之间的调节套，所述调节套的一端螺纹套设在所述第一调节杆外侧，所述调节套的另一端与所述第二调节杆转动连接。
12.优选的，所述驱动组件包括导轨，所述导轨的一端滑动连接在所述第三支撑架的下方，所述导轨的另一端固定连接在所述第六支撑架的下方，所述导轨下方滑动连接有直线电机，所述直线电机的下方固定连接有两组第八液压缸，两组所述第八液压缸的底部固定连接有液压锤头，所述机械手的抓取端位于所述液压锤头下方且与所述液压锤头对应设置。
13.优选的，所述液压锤头的底面边缘周向等间距设置有若干导向凸起，所述桩体的顶部位于若干所述导向凸起中心。
14.本发明具有如下技术效果：支撑架总成设置在车体远离决堤口的一侧，加上车体两侧的液压支撑柱，在起吊或抓取桩体的过程中，可以使支撑架总成顶部的伸缩端平稳的吊装桩体，达到稳定植桩的目的；机械手一方面可以从车体的旁边抓取桩体，移动桩体至驱动组件下方，另一方面当驱动组件为桩体提供向下的植入压力时，机械手还可以为桩体提供引导，防止桩体在植入过程中发生滑移或倾斜，从而保证桩体的植入质量；在植桩完成后，可以拆卸机械手，方便安装其他不同型号的机械手，同时也方便支撑架总成收缩至车体的上方，灵活组装，适应复杂的施工环境；在进行植桩作业时，该植桩装置可先从决堤口的两侧进行固定，从而能够有效防止决堤口的进一步扩大，提高应急救援的效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明植桩装置施工状态示意图；
17.图2为本发明植桩装置初始状态示意图；
18.图3为本发明车体侧视角度的连杆组件打开示意图；
19.图4为本发明车体后视角度的连杆组件打开示意图；
20.图5为本发明支撑架总成竖直状态示意图；
21.图6为本发明夹持组件俯视角度示意图；
22.其中，1、车体；2、履带；3、第一步进电机；4、旋转平台；5、第一液压缸；6、第二液压缸；7、第一连杆；8、第二连杆；9、第十液压缸；10、液压支撑柱；11、第一支撑架；12、第二步进电机；13、第二支撑架；14、第三支撑架；15、第三液压缸；16、导轨；17、滑杆；18、固定壳体；19、第四支撑架；20、第四液压缸；21、圆盘；22、翻转平台；23、固定臂；24、第五液压缸；25、摆动臂；26、第六液压缸；27、第十一液压缸；28、第三连杆；29、承接接头；30、抓手；31、第五支撑架；32、第六支撑架；33、钢索；34、电动绞盘；35、第七液压缸；36、直线电机；37、第八液压缸；38、液压锤头；39、弧形夹持块；40、第九液压缸；41、第一调节杆；42、调节套；43、第二调节杆；44、导向凸起。
具体实施方式
23.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。
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
25.参照图1-6所示，本发明提供了一种洪灾决堤救援植桩装置，包括车体1，车体1的一侧连接有支撑架总成，支撑架总成的底部设置在地面上，支撑架总成的顶部的伸缩端延伸至车体1的另一侧上方，伸缩端下方连接有用来植桩的驱动组件，车体1的上方设置有用来抓取桩体的机械手，机械手的抓取端位于驱动组件下方且与驱动组件对应设置，车体1的两侧分别竖直连接有用来稳定车体1的液压支撑柱10，车体1的顶面转动连接有旋转平台4，机械手的底端可拆卸连接在旋转平台4的顶面，支撑架总成靠近车体1的一侧连接在旋转平台4上，旋转平台4通过第一步进电机3与车体1顶面转动连接。
26.支撑架总成设置在车体1远离决堤口的一侧，加上车体1两侧的液压支撑柱10，在起吊或抓取桩体的过程中，可以使支撑架总成顶部的伸缩端平稳的吊装桩体，达到稳定植桩的目的；机械手一方面可以从车体1的旁边抓取桩体，移动桩体至驱动组件下方，另一方面当驱动组件为桩体提供向下的植入压力时，机械手还可以为桩体提供引导，防止桩体在植入过程中发生滑移或倾斜，从而保证桩体的植入质量；在植桩完成后，可以拆卸机械手，方便安装其他不同型号的机械手，同时也方便支撑架总成收缩至车体1的上方，灵活组装，适应复杂的施工环境；在进行植桩作业时，该植桩装置可先从决堤口的两侧进行固定，从而能够有效防止决堤口的进一步扩大，提高应急救援的效率。
27.进一步优化方案，支撑架总成包括竖直设置在车体1一侧的第一支撑架11、连接在第一支撑架11与旋转平台4顶面之间的翻转机构、竖直滑动连接在第一支撑架11内侧上部的第四支撑架19、驱动第四支撑架19竖直滑动的第四液压缸20、转动连接在第四支撑架19顶部的伸缩端调节组件，第四液压缸20的一端固定连接在第一支撑架11的内侧下部，第四
液压缸20的另一端固定连接在第四支撑架19的内侧。
28.启动第一步进电机3与翻转机构，使第一支撑架11位于车体1远离决堤口的一侧，可以有效保证车体1的平衡与稳定，也便于机械手在车体上向决堤口传递桩体，通过第四液压缸20可以升降第四支撑架19，从而达到升降驱动组件的目的；翻转机构的主要作用是为了方便第一支撑架11从初始的水平状态调整为竖直状态。
29.进一步优化方案，伸缩端调节组件包括通过第二步进电机12转动连接在第四支撑架19顶部的第二支撑架13、铰接在第二支撑架13顶部的第三支撑架14、铰接在第二支撑架13与第三支撑架14之间的第十液压缸9、依次滑动连接在第三支撑架14远离铰接端的第五支撑架31与第六支撑架32、固定连接在第三支撑架14与第六支撑架32之间的第七液压缸35、固定连接在第六支撑架32顶端的牵引单元。
30.当第一支撑架11调整为竖直状态后，启动第十液压缸9，使第三支撑架14与第一支撑架11呈垂直状态，然后启动第二步进电机12，使第三支撑架14的伸缩端转动至决堤口的上方，启动牵引单元，使其与第六支撑架32顶端固定连接，启动第七液压缸35，驱动第六支撑架32并带动第五支撑架31滑出第三支撑架14；牵引单元的主要作用是为了固定第六支撑架32顶端，保持第三支撑架14、第五支撑架31以及第六支撑架32水平状态，方便驱动组件水平移动。
31.进一步优化方案，牵引单元包括连接在旋转平台4顶面的第十一液压缸27，第十一液压缸27与旋转平台4顶面平行设置，第十一液压缸27的顶端穿过第三支撑架14且固定连接有电动绞盘34，电动绞盘34与第六支撑架32顶端之间通过钢索33连接。
32.第六支撑架32伸出之前，先将第十一液压缸27穿过第三支撑架14，再将钢索33的一端固定连接在第六支撑架32顶端，然后伸出第六支撑架32，启动电动绞盘34并拉紧钢索33，保证第六支撑架32呈水平状态，同时也保证第六支撑架32顶端与第一支撑架11之间保持平衡。
33.进一步优化方案，旋转平台4的两侧对称连接有圆盘21，远离第一支撑架11的圆盘21上铰接有第二液压缸6的一端，旋转平台4顶面铰接有翻转平台22的一端，第二液压缸6的另一端铰接在翻转平台22的一侧面，翻转平台22的另一侧与第四液压缸20之间对称连接有两组连杆组件，翻转平台22与两组连杆组件之间分别铰接有第一液压缸5；第十一液压缸27固定连接在翻转平台22靠近第四液压缸20的一侧，第十一液压缸27通过翻转平台22与旋转平台4顶面铰接；连杆组件包括相互交叉铰接的第一连杆7与第二连杆8，第一连杆7的顶端滑动连接在第四液压缸20上，第一连杆7的底端铰接在翻转平台22的侧面，第二连杆8的顶端铰接在第四液压缸20上，第二连杆8的底端滑动连接在翻转平台22的侧面，第一液压缸5的一端铰接在靠近第一连杆7的底端的位置。
34.通过启动第二液压缸6，翻转平台22由初始的水平状态调整为竖直状态，然后启动第一液压缸5，使连杆组件打开，推动第一支撑架11向车体1侧边方向移动。
35.进一步优化方案，机械手包括固定连接在旋转平台4顶面的固定臂23、铰接在固定臂23顶端的摆动臂25、铰接在摆动臂25与旋转平台4之间的第五液压缸24、固定连接在摆动臂25上方的第六液压缸26、铰接在摆动臂25伸缩端的承接接头29，承接接头29的顶部通过第三连杆28与第六液压缸26的伸缩端铰接，承接接头29远离摆动臂25的一侧连接有用来抓取桩体的夹持组件；摆动臂25为现有的液压伸缩缸结构。
36.通过启动第五液压缸24，使摆动臂25上下摆动，同时伸长摆动臂25和第六液压缸26，驱动承接接头29和夹持组件向桩体移动或向驱动组件下方移动，通过分别伸长或缩短摆动臂25和第六液压缸26，使承接接头29实现上扬或下摆，从而达到调整夹持组件、桩体与水平面的夹角。
37.进一步优化方案，夹持组件包括铰接在承接接头29的两侧水平方向分别铰接有抓手30，两个抓手30之间设置有第九液压缸40，第九液压缸40的一端与承接接头29固定连接，第九液压缸40的另一端与两个抓手30之间分别铰接有调节连杆，两个抓手30远离承接接头29的一端内侧设置有弧形夹持块39。
38.通过启动第九液压缸40，驱动两个调节连杆并推动或拉紧两个抓手30，实现对桩体的释放或夹紧的目的；当驱动组件的底部与桩体的顶部对应时，适当打开两个抓手30，使抓手30与桩体之间接触设置，起到辅助驱动组件竖直向下植入的目的，即达到导向桩体竖直向下移动的效果；另外在植桩的过程中两个抓手30还可以防止桩体摆动，影响植入角度和质量。
39.进一步优化方案，调节连杆包括与抓手30内侧铰接的第二调节杆43、与第九液压缸40铰接的第一调节杆41、连接在第一调节杆41与第二调节杆43之间的调节套42，调节套42的一端螺纹套设在第一调节杆41外侧，调节套42的另一端与第二调节杆43转动连接。
40.当需要抓取不同外径的桩体时，通过手动转动调节套42，调整第一调节杆41与第二调节杆43之间的距离，从而调整了两个抓手30之间的夹持距离。
41.进一步优化方案，驱动组件包括导轨16，导轨16的一端滑动连接在第三支撑架14的下方，导轨16的另一端固定连接在第六支撑架32的下方，导轨16下方滑动连接有直线电机36，直线电机36的下方固定连接有两组第八液压缸37，两组第八液压缸37的底部固定连接有液压锤头38，机械手的抓取端位于液压锤头38下方且与液压锤头38对应设置。
42.通过启动两组第八液压缸37，使液压锤头38抵接在桩体的顶端，驱动桩体下压、植入决堤口。
43.进一步优化方案，液压锤头38的底面边缘周向等间距设置有若干导向凸起44。
44.当液压锤头38向下移动时，为了保证桩体的顶端位于液压锤头38的底面中心位置，通过若干导向凸起44，可以将桩体的顶端滑至液压锤头38的底面中心，同时若干导向凸起44还可以保证桩体在被挤压时，位置发生偏移。
45.进一步优化方案，车体1的顶面固定连接有固定壳体18，固定壳体18的两侧分别滑动连接有液压支撑柱10。
46.进一步优化方案，液压支撑柱10为现有的液压伸缩缸结构。
47.本实施例的工作过程如下：初始状态时，翻转平台22水平位于车体1的顶面，第一支撑架11与第三支撑架14平行位于车体1的顶面，液压支撑柱10滑动收缩在车体1的两侧，第五支撑架31与第六支撑架32收缩在第三支撑架14内。
48.当车体1达到施工现场时，首先将两个液压支撑柱10释放，支撑在车体1的两侧，接着启动第二液压缸6，驱动翻转平台22并带动第一支撑架11、第三支撑架14与第十一液压缸27翻转呈竖直状态，翻转的同时启动第一液压缸5，打开第一连杆7与第二连杆8，使第一支撑架11与车体1之间有一定距离，启动第四液压缸20，驱动第四支撑架19升高，启动第十液压缸9，使第三支撑架14呈水平状态；启动第十一液压缸27，并穿过第三支撑架14，使钢索33
的两端提前连接在第十一液压缸27与第六支撑架32的顶部，然后启动电动绞盘34与第七液压缸35，使第六支撑架32带动第五支撑架31和钢索33伸长；然后分别安装机械手和直线电机36，通过机械手抓取桩体，通过第八液压缸37植入桩体。
49.施工完成后，反向操作以上步骤，将该植桩装置回复初始状态。
50.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
51.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。