一种内胀式PHC管桩吊具及其使用方法与流程

本发明涉及管桩吊具，具体来说涉及一种内胀式phc管桩吊具及其使用方法。

背景技术：

1、目前，随着海上光伏项目建设的大力发展，大量使用phc管桩基础，phc管桩通过在船舶甲板上多层堆放运输至海上施工现场。为解决phc管桩因摆放过密，间隙过小，传统捆桩或外抱式吊索具操作困难的问题，采取了新式内胀式吊具代替传统吊索具的方式。

2、目前市场上常规内胀式吊具通常用于钢管桩起吊立桩，其通过联动机构，使得内部卡爪统一伸出吊具主体，卡在钢桩内壁。但此种吊具无法适用于phc管桩。具体原因为，钢管桩加工精度高，且弹性变形好，内胀吊具的多个卡爪通过联动机构可以同步伸缩较均匀卡住桩内壁，即使钢管桩内壁圆度稍微有误差，也可通过增加卡爪压力使得钢管桩变形适应卡爪，从而牢固卡紧钢管桩。但是，phc管桩内壁粗糙，圆度较差，且弹性低，脆性高，使用联动卡爪时很容易出现有的卡爪受力大有的受力小，甚至个别卡爪不受力的情况。如果强行加压试图让桩体变形进而使卡爪受力的话，很容易导致phc管桩开裂，令生产施工出现了极大地安全隐患，故需一种新型内胀式phc管桩吊具。

技术实现思路

1、为了解决上述技术方案的不足，本发明的目的在于提供一种内胀式phc管桩吊具。

2、本发明的另一目的在于，提供一种上述内胀式phc管桩吊具的使用方法。

3、本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

4、一种内胀式phc管桩吊具，包括自适应卡紧机构和套筒，所述自适应卡紧机构位于所述套筒内部；

5、所述自适应卡紧机构包括第一直线动作器、第一连接块、第二连接块、第一曲线连接杆、第二曲线连接杆、第一支撑板和第二支撑板，所述第一直线动作器的动作端分别铰接第一连接块和第二连接块，所述第一连接块铰接第一曲线连接杆，所述第二连接块铰接第二曲线连接杆，所述第一曲线连接杆的末端铰接第一支撑板，所述第二曲线连接杆绕过第一曲线连接杆，其末端铰接第二支撑板，所述第一支撑板铰接多个卡爪，所述第二支撑板铰接多个卡爪，卡爪活动嵌装在套筒的筒壁上的通孔中。

6、在上述技术方案中，所述第一支撑板连接的卡爪沿所述套筒径向均匀分布，所述第二支撑板连接的卡爪沿所述套筒径向均匀分布。

7、在上述技术方案中，所述第一直线动作器的动作端通过铰接件分别铰接第一连接块和第二连接块，所述铰接件为三孔连接件，所述三孔连接件的三个孔间隔设置，三个孔呈等腰三角形分布，所述第一直线动作器的动作端铰接在所述等腰三角形顶点所在的孔处，所述第一连接块和第二连接块分别铰接在剩余的两个孔处。

8、在上述技术方案中，在所述套筒的筒壁上安装一吊件，所述吊件铰接在所述套筒的筒壁上。

9、在上述技术方案中，所述套筒前端设置导向斜角，便于插入phc管桩内部，在所述套筒外壁上设置一圈限位卡环，所述通孔位于所述限位卡环的一侧的所述套筒上，所述吊件铰接在所述限位卡环另一侧的筒壁上。

10、在上述技术方案中，所述吊件包括第三连接件和第二直线动作器，所述第三连接件竖直设置，其下端铰接所述套筒的外壁，其上端用以铰接吊机，其前端铰接所述第二直线动作器的动作端，所述第二直线动作器的固定端铰接所述套筒的外壁。

11、在上述技术方案中，所述第三连接件为下端开口的矩形框，所述矩形框的上端铰接吊机，所述套筒位于所述开口处并与矩形框的两个侧板铰接，所述矩形框的前端铰接所述第二直线动作器的动作端。

12、在上述技术方案中，所述限位卡环的外径大于phc管桩内径，所述套筒前端插入phc管桩内且顶在所述限位卡环处。

13、在上述技术方案中，所述第一连接块通过球铰铰接第一曲线连接杆，所述第二连接块通过球铰铰接第二曲线连接杆。

14、在上述技术方案中，所述第一连接块和第二连接块为半圆柱块，2个所述半圆柱块横向并列设置。

15、本发明的一种内胀式phc管桩吊具的使用方法，包括以下步骤：

16、步骤1，吊机通过接头吊起内胀式phc管桩吊具，第二直线动作器收缩，直至内胀式phc管桩吊具处于水平状态，将其推入水平放置的phc管桩内，直至限位卡环顶住phc管桩的端面；

17、步骤2，第一直线动作器的动作杆伸出，通过铰接件驱动所述第一连接块和第二连接块运动，所述第一连接块推动第一曲线连接杆运动，第二连接块推动第二曲线连接杆运动，第一曲线连接杆推动第一支撑板运动，第二曲线连接杆推动第二支撑板运动，所述第一支撑板和第二支撑板分别推动卡爪沿所述套筒的径向移动，并从通孔伸出；由于第一连接块和第二连接块之间可以相对滑动，第一曲线连接杆和第二曲线连接杆的首尾两端可以活动，第一支撑板和卡爪之间可以活动，第二支撑板和卡爪之间可以活动，使得各卡爪均具有独立伸缩移动的能力，获得自适应的行程，从而保证各卡爪能够胀紧phc管桩内壁；

18、步骤3，吊机缓慢提起内胀式phc管桩吊具进行翻桩，第二直线动作器动作杆伸出，驱动套筒和phc管桩沿第三连接件和套筒的铰接点顺时针转动，phc管桩触地，直至套筒和phc管桩从水平状态转为竖直状态，与地面垂直。

19、本发明的优点和有益效果为：

20、1、本发明通过第一曲线连接杆和第二曲线连接杆与第一支撑板和第二支撑板以球铰连接的方式，使每个卡爪都能够获得自适应的行程，从而充分与phc管桩内壁咬合，有效解决了现有内胀式phc管桩吊具的卡爪与内壁贴合不紧、存在管桩脱落甚至崩裂风险等问题；

21、2、本发明的3个卡爪沿套筒内壁径向均匀分布在套筒内壁的通孔内，同时通过设置第一支撑板和第二支撑板共两列，6个卡爪，既分散受力又增加安全系数，对phc管桩起到很好的保护作用。

技术特征：

1.一种内胀式phc管桩吊具，其特征在于，包括自适应卡紧机构和套筒，所述自适应卡紧机构位于所述套筒内部；

2.根据权利要求1所述的内胀式phc管桩吊具，其特征在于，所述第一支撑板连接的卡爪沿所述套筒径向均匀分布，所述第二支撑板连接的卡爪沿所述套筒径向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的内胀式phc管桩吊具，其特征在于，所述第一直线动作器的动作端通过铰接件分别铰接第一连接块和第二连接块，所述铰接件为三孔连接件，所述三孔连接件的三个孔间隔设置，三个孔呈等腰三角形分布，所述第一直线动作器的动作端铰接在所述等腰三角形顶点所在的孔处，所述第一连接块和第二连接块分别铰接在剩余的两个孔处。

4.根据权利要求1所述的内胀式phc管桩吊具，其特征在于，在所述套筒的筒壁上安装一吊件，所述吊件铰接在所述套筒的筒壁上。

5.根据权利要求4所述的内胀式phc管桩吊具，其特征在于，所述套筒前端设置导向斜角，便于插入phc管桩内部，在所述套筒外壁上设置一圈限位卡环，所述通孔位于所述限位卡环的一侧的所述套筒上，所述吊件铰接在所述限位卡环另一侧的筒壁上。

6.根据权利要求4所述的内胀式phc管桩吊具，其特征在于，所述吊件包括第三连接件和第二直线动作器，所述第三连接件竖直设置，其下端铰接所述套筒的外壁，其上端用以连接吊机，其前端铰接所述第二直线动作器的动作端，所述第二直线动作器的固定端铰接所述套筒的外壁。

7.根据权利要求6所述的内胀式phc管桩吊具，其特征在于，所述第三连接件为下端开口的矩形框，所述矩形框的上端连接吊机，所述套筒位于所述开口处并与矩形框的两个侧板铰接，所述矩形框的前端铰接所述第二直线动作器的动作端。

8.根据权利要求5所述的内胀式phc管桩吊具，其特征在于，所述限位卡环的外径大于phc管桩内径，所述套筒前端插入phc管桩内且顶在所述限位卡环处。

9.根据权利要求1所述的内胀式phc管桩吊具，其特征在于，所述第一连接块通过球铰铰接第一曲线连接杆，所述第二连接块通过球铰铰接第二曲线连接杆。

10.一种如权利要求1~9中任一项所述内胀式phc管桩吊具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种内胀式PHC管桩吊具及其使用方法，包括自适应卡紧机构和套筒，所述自适应卡紧机构位于所述套筒内部；本发明通过第一曲线连接杆和第二曲线连接杆与第一支撑板和第二支撑板以球铰连接的方式，使每个卡爪都能够获得自适应的行程，从而充分与PHC管桩内壁咬合，有效解决了现有内胀式PHC管桩吊具的卡爪与内壁贴合不紧、存在管桩脱落甚至崩裂风险等问题。

技术研发人员：杜瑞刚,武千淳,于立娜,刘红莲,陈纳娜,吴艳
受保护的技术使用者：中交第一航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22