一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置的制作方法

1.本实用新型涉及桩基施工的技术领域，尤其是一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置。


背景技术：

2.在港口码头、建筑桥梁等工程中，混凝土桩、phc等预制管桩应用较为广泛。目前针对桩基施工，主要采用测量放线后直接吊装就位和采用导向架进行定位两种定位方式。但测量放线的方式对预制管桩的桩位和垂直度等均难以精确控制，传统的导向架也会随着地面的倾斜而产生一定角度，影响管桩的垂直度。以上问题引起的施工误差，轻则影响施工进度，严重时需要对设计图纸进行重新计算甚至产生废桩，影响到后续的施工过程。因此急需一种自调平导向装置确保预制管桩的桩位和垂直度。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，通过电动缸对上部平台进行调平，并在上部平台和下部基座上设置定位孔，使预制管桩定位精确，同时可以提高预制管桩的垂直度。
4.本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
5.一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其特征在于：包括多自由度运动平台、微型控制器以及伺服驱动系统，所述伺服驱动系统驱动所述多自由度运动平台运动，所述伺服驱动系统由所述微型控制器控制；所述多自由度运动平台包括上部平台、下部基座以及若干电动缸，所述电动缸上端同所述上部平台活动连接、其下端同所述下部基座活动连接，所述上部平台和所述下部基座的中心处均分别设有用于安装预制桩的定位孔；所述伺服驱动系统由若干伺服电机组成，所述伺服电机通过驱动所述电动缸作伸缩运动以带动所述上部平台运动。
6.所述上部平台的定位孔底部安装有垂直于所述上部平台设置的套筒。
7.所述套筒筒壁周围安装有若干型钢卡箍。
8.所述下部基座的定位孔尺寸大小大于所述上部平台的定位孔尺寸大小。
9.所述下部基座沿其定位孔周围设有支撑架。
10.所述下部基座通过其底部的固定装置固定在斜坡上。
11.所述电动缸上端通过虎克铰同所述上部平台连接、其下端通过虎克铰同所述下部基座连接。
12.本实用新型的优点是：
13.1、通过微型控制器和伺服驱动系统，同时在上部平台和下部基座分别设置上定位孔和下定位孔，使预制管桩定位精确，垂直度得到保证；
14.2、具有较大的横向和纵向承重能力，能实现长期高强度、高速度的工作，运行平稳，噪音低；
15.3、电动缸采用闭环伺服控制，自调平控制精度高且速度快，提高了导向装置的精准度和施工效率。
附图说明
16.图1为本实用新型用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置的自调平前的状态图；
17.图2为本实用新型用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置的自调平后的状态图。
具体实施方式
18.以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
19.如图1
‑
2所示，图中标记1
‑
9分别表示为:型钢卡箍1，上定位孔2，套筒3，上部平台4，电动缸5，下部基座6，下定位孔7，固定装置8，预制桩9。
20.实施例：如图1
‑
2所示，本实施例涉及一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其主要包括多自由度运动平台、微型控制器以及伺服驱动系统，伺服驱动系统驱动多自由度运动平台运动，伺服驱动系统由微型控制器控制。其中，多自由度运动平台包括上部平台4、下部基座6以及六个电动缸5，电动缸5上端通过虎克铰同上部平台4连接，电动缸5下端也通过虎克铰同下部基座6连接；伺服驱动系统由六个伺服电机组成，单个伺服电机控制单个电动缸5，伺服电机通过驱动电动缸5作伸缩运动以带动上部平台4运动。微型控制器接收到上部平台4自由度参数的指令后，通过空间运动模型变换及反解运算，得到电动缸5伸缩量，控制伺服电机运转，电动缸5伸缩最终实现上部平台4自调平。另外，由于本实施例中采用了六个电动缸5，通过控制伺服电机改变电动缸5缸长，实现上部平台4的多自由度的运动，即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动。
21.如图1
‑
2所示，上部平台4的中心处设有上定位孔2，上定位孔2的形状、大小均满足预制桩9的安装要求。上部平台4的上定位孔2底部安装有套筒3，套筒3垂直于上部平台4，可以约束沉桩方向。套筒3筒壁周围安装有若干型钢卡箍1，可以确保自调平后套筒3呈竖直方向定位。下部基座4的中心处设有下定位孔7，下定位孔7的形状、大小均满足预制桩9的安装要求，下定位孔7尺寸大小大于上定位孔2尺寸大小，且下定位孔7尺寸大小由上定位孔2尺寸大小和作业现场最大坡度决定。当预制桩9刚度较大时，下部基座6沿其下定位孔7周围焊接有支撑架，用于固定预制桩9。下部基座6底部设有固定装置8，下部基座6通过固定装置8固定在斜坡上。
22.此外，结合图1和图2所示，本实施例还具有以下施工方法：
23.1、采用gps对桩的平面位置进行测量定位，将导向装置用履带吊整体吊装就位，导向装置置于斜坡上，下部设有固定装置8，导向装置的下部基座6与斜坡固定连接，防止滑动；
24.2、导向装置固定后根据斜坡坡度自动调节电动缸5长度，实现上部平台4水平，同时上定位孔2处套筒3与水平面垂直，用以定位预制桩9；
25.3、用履带吊将预制桩9吊至导向装置的上部平台4处，缓慢下落，通过预制桩9自身重力保证其下落入桩位。
26.虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，
但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。


技术特征：
1.一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其特征在于：包括多自由度运动平台、微型控制器以及伺服驱动系统，所述伺服驱动系统驱动所述多自由度运动平台运动，所述伺服驱动系统由所述微型控制器控制；所述多自由度运动平台包括上部平台、下部基座以及若干电动缸，所述电动缸上端同所述上部平台活动连接、其下端同所述下部基座活动连接，所述上部平台和所述下部基座的中心处均分别设有用于安装预制桩的定位孔；所述伺服驱动系统由若干伺服电机组成，所述伺服电机通过驱动所述电动缸作伸缩运动以带动所述上部平台运动。2.如权利要求1所述的一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其特征在于：所述上部平台的定位孔底部安装有垂直于所述上部平台设置的套筒。3.如权利要求2所述的一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其特征在于：所述套筒筒壁周围安装有若干型钢卡箍。4.如权利要求1所述的一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其特征在于：所述下部基座的定位孔尺寸大小大于所述上部平台的定位孔尺寸大小。5.如权利要求1所述的一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其特征在于：所述下部基座沿其定位孔周围设有支撑架。6.如权利要求1所述的一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其特征在于：所述下部基座通过其底部的固定装置固定在斜坡上。7.如权利要求1所述的一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，其特征在于：所述电动缸上端通过虎克铰同所述上部平台连接、其下端通过虎克铰同所述下部基座连接。

技术总结
本实用新型公开了一种用于斜坡预制桩沉桩自调平导向装置，包括多自由度运动平台、微型控制器以及伺服驱动系统，伺服驱动系统驱动多自由度运动平台运动，伺服驱动系统由微型控制器控制；多自由度运动平台包括上部平台、下部基座以及若干电动缸，电动缸上端同上部平台活动连接、其下端同下部基座活动连接，上部平台和下部基座的中心处均分别设有用于安装预制桩的定位孔；伺服驱动系统由若干伺服电机组成，伺服电机通过驱动电动缸作伸缩运动以带动上部平台运动。本实用新型的优点是：在上部平台和下部基座分别设置上定位孔和下定位孔，同时通过微型控制器和伺服驱动系统调节，使预制管桩定位精确，垂直度得到保证。垂直度得到保证。垂直度得到保证。


技术研发人员：曹振杰 黄昌富 孙丹丹
受保护的技术使用者：中铁十五局集团有限公司
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2021/12/21