一种桥梁施工用打桩装置论文和设计-王娟

全文摘要

本实用新型涉及桥梁施工用打桩装置，削弱了打桩时空腔对桩锤的空气阻力，同时将一部分阻力变为横向力用于稳固筒壁，提高了锤击法打桩的工作能效。其解决的技术方案包括：竖直放置的圆柱形锤头，锤头下端面开有盲孔，锤头下端面安装有第一弹性气囊，第一弹性气囊与盲孔构成缓冲腔；缓冲腔内有竖直放置的第一连杆，第一连杆上端装有第二弹性气囊，第一连杆下端与第一弹性气囊相接触；锤头圆周分布有若干第二连杆，每个第二连杆的两端分别置于盲孔内和锤头外部，置于盲孔内的一端与第二弹性气囊始终紧密贴合，锤头外部的一端各连接一个面板。

主设计要求

1.一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，包括竖直放置的圆柱形锤头（1），锤头（1）下端面开有盲孔，锤头（1）下端面安装有可封闭盲孔的第一弹性气囊（2），第一弹性气囊（2）与盲孔构成缓冲腔（3）；缓冲腔（3）内有竖直放置且可以上下移动的第一连杆（4），第一连杆（4）上端装有第二弹性气囊（5），第二弹性气囊（5）在不受力时与盲孔上端面接触，第一连杆（4）下端与第一弹性气囊（2）相接触；锤头（1）圆周分布有若干第二连杆（6），每个第二连杆（6）的两端分别置于盲孔内和锤头（1）外部，置于盲孔内的一端与第二弹性气囊（5）始终紧密贴合，锤头（1）外部的一端各连接一个面板（7）；当第一弹性气囊（2）受到向上气压时，第一弹性气囊（2）吸收气压的力并转化为向上运动的力，进而带动第一连杆（4）向上运动挤压第二弹性气囊（5），使第二弹性气囊（5）挤压第二连杆（6）带动面板（7）圆周向外移动；当向上的气压力消失时，第二连杆（6）复位，第二弹性气囊（5）恢复原形使第一连杆（4）下降，进而第一弹性气囊（2）复位。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，所述的缓冲腔（3）内壁连接有第二弹性件（11），第二弹性件（11）的另一端与第二连杆（6）伸入锤头（1）的一端相连。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，所述的缓冲腔（3）内有水平挡板（9），挡板（9）下表面连接有第一弹性件（10），第一弹性件（10）的另一端与第一连杆（4）的下端相连。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，所述的每个第二连杆（6）置于盲孔内的一端可做成接触面较大的平板。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，所述的第二连杆（6）与面板（7）至少有两对以上。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，所述的面板（7）的外端可设计成不同半径的弧形。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，所述的第一弹性气囊（2）在不运动时是向下突起的。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，所述的锤头（1）内部是封闭的。

9.根据权利要求1所述的一种桥梁施工用打桩装置，其特征在于，所述的锤头（1）下部圆锥分布有多个梯形锤块（8）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁施工技术领域，具体是一种桥梁施工用打桩装置。

背景技术

在桥梁施工中，为了桥梁的稳固安全，前期打桩是非常重要的。桥梁打桩是用专用机具将各种材料的桩打入、压入、振入或旋入地基土中的施工方法。常用的有锤击法、振动法、射水法和压桩法。其中，锤击法是利用桩锤的冲击能量克服地基土对桩的阻力，而将桩打入到预定深度，适用于软塑或可塑的粘性土层。使用的主要设备有桩架、桩锤、动力设备等。

桩锤在施工时，对地面进行锤击，当形成了有一定深度的空腔时，空腔会对下落的桩锤形成气压阻力，削弱桩锤下落的重力势能，且有一定造成桩锤的下落路线偏斜。同时，随着孔洞加深，孔壁也容易松动坍塌。

因此，设计一种能够克服气压阻力并随时稳固孔壁的桩锤是有必要的。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的不足，而提出的一种桥梁施工用打桩装置，很好的将打桩时空腔对桩锤的空气阻力转化为横向力，并将横向力用于稳固孔壁，设计巧妙，结构简单。

其解决的技术方案是，包括竖直放置的圆柱形锤头，锤头下端面开有盲孔，锤头下端面安装有可封闭盲孔的第一弹性气囊，第一弹性气囊与盲孔构成缓冲腔；缓冲腔内有竖直放置的第一连杆，第一连杆上端装有第二弹性气囊，第二弹性气囊在不受力时与盲孔上端面接触，第一连杆下端与第一弹性气囊相接触；锤头圆周分布有若干第二连杆，每个第二连杆的两端分别置于盲孔内和锤头外部，置于盲孔内的一端与第二弹性气囊始终紧密贴合，锤头外部的一端各连接一个面板；当第一弹性气囊受到向上气压时，第一弹性气囊吸收气压的力并转化为向上运动的力，进而带动第一连杆向上运动挤压第二弹性气囊，使第二弹性气囊挤压第二连杆带动面板圆周向外移动；当向上的气压力消失时，第二连杆复位，第二弹性气囊恢复原形使第一连杆下降，进而第一弹性气囊复位。

本实用新型结构新颖，削弱了打桩时空腔对桩锤的空气阻力，同时将一部分阻力变为横向力用于稳固筒壁，提高了锤击法打桩的工作能效。

附图说明

图1为本实用新型立体结构图。

图2为本实用新型俯视图。

图3为本实用新型主视剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由附图1-3可知，本实用新型包括竖直放置的圆柱形锤头1，锤头1下端面开有盲孔，锤头1下端面安装有可封闭盲孔的第一弹性气囊2，第一弹性气囊2与盲孔构成缓冲腔3；缓冲腔3内有竖直放置且可以上下移动的的第一连杆4，第一连杆4上端装有第二弹性气囊5，第二弹性气囊5在不受力时与盲孔上端面接触，第一连杆4下端与第一弹性气囊2相接触；锤头1圆周分布有若干第二连杆6，每个第二连杆6的两端分别置于盲孔内和锤头1外部，置于盲孔内的一端与第二弹性气囊5始终紧密贴合，锤头1外部的一端各连接一个面板7；当第一弹性气囊2受到向上气压时，第一弹性气囊2吸收气压的力并转化为向上运动的力，进而带动第一连杆4向上运动挤压第二弹性气囊5，使第二弹性气囊5挤压第二连杆6带动面板7圆周向外移动；当向上的气压力消失时，第二连杆6复位，第二弹性气囊5恢复原形使第一连杆4下降，进而第一弹性气囊2复位。

为了使第二连杆6和第二弹性气囊5在向上气压力消失时快速复位，且每个第二连杆6置于盲孔内的一端与第二弹性气囊5始终紧密贴合，所述的缓冲腔3内壁连接有第二弹性件11，第二弹性件11的另一端与第二连杆6伸入锤头1的一端相连。

为了使第一连杆4和第一弹性气囊2在向上气压力消失时更快速的复位，所述的缓冲腔3内有水平挡板9，挡板9下表面连接有第一弹性件10，第一弹性件10的另一端与第一连杆4的下端相连。

为了使第二弹性气囊5与第二连杆6接触面足够大，每个第二连杆6置于盲孔内的一端可做成接触面较大的平板。

为了使筒壁得到圆周稳固，第二连杆6与面板7至少有两对以上。

为了配合所需打桩面积，面板7的外端可设计成不同半径的弧形。

为了尽量多削弱锤头1下落时的气压阻力，第一弹性气囊2在不运动时是向下突起的。

为了防止泥土杂物进入锤头1内部影响运作，锤头1内部是封闭的。

为了方便打桩，锤头1下部圆锥分布有多个梯形锤块8。

本实用新型的具体操作方法：在用锤击法进行打桩时，先将锤头1竖直吊起在所需打桩处的上方，让后放松起吊绳使锤头自然落下，利用锤头的重力势能锤击底面打桩；当打桩进行到到有空腔形成时，锤头1在下落时就会受到空腔对锤头的向上空气压力，此时，锤头在下落时，第一弹性气囊2会吸收向上的空气压力并转化为向上的动力，进而带动第一连杆4向上运动挤压第二弹性气囊5，使第二弹性气囊5挤压第二连杆6带动面板7圆周向外移动，面板7击打到打桩形成的空腔内壁上，稳固内壁使之不易坍塌。

当锤头1停止下落时，向上的气压消失，第二弹性件11带动第二连杆6复位，第二弹性气囊5恢复原状，同时第一弹性件10带动第一连杆4向下，使第一弹性气囊2恢复原状，以方便进行下一次打桩。

在实际生产过程中，面板7可以配合不同的打桩需求更换不同的规格形状。

本实用新型结构新颖，削弱了打桩时空腔对桩锤的空气阻力，同时将一部分阻力变为横向力用于稳固筒壁，提高了锤击法打桩的工作能效。

设计图

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