[實用新型]一種自動沖孔樁機

無效

• 申請號: 201020102557.3
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN201660893U
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 顧鵬程
• 申請（專利權）人: 如皋市名門電氣材料有限公司
• 主分類號: E02D7/06
• 分類號: E02D7/06;E02D7/08;G05B19/05
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 高之波

技術領域

本實用新型涉及一種水利水電、交通港口、公路、鐵路系統等工程制樁設備，具體與一種自動沖孔樁機有關。

背景技術

目前路橋施工，尤其是在國家大力發展交通的背景下，針對高架鐵路、高架公路、橋梁橋墩的施工過程中，需要將墩固立于地下的巖石層中，以確保橋梁的穩固。因此在橋墩孔的形成上必須保證墩孔的深度達到巖石層中，這樣就需要有專用的設備向地面下打孔，并在打孔的過程中將多余的泥土/漿和碎石擠壓到孔的兩側或清理出去，以不斷的繼續向下打孔。

目前上述的打孔主要是利用重錘(也稱為沖擊鉆)通過沖孔樁機來實現，現有的沖孔樁機主要為手動控制，其結構包括有機架、機座、安裝于機座上的電動機、通過聯軸器與電動機相連的變速箱、與變速箱輸出軸相連且是定軸的卷筒、與卷筒相隔一定距離的第一定滑輪、高于機座的第二定滑輪、一鋼絲繩和連接于鋼絲繩一端的重錘，所述的鋼絲繩另一端依次繞設于第二定滑輪和第一定滑輪后卷繞并固定于卷筒上，及剎車控制手柄和離合器控制手柄。提升重錘至一定高度并使其突放自由降落，往復利用重錘沖擊動能沖擠土層或破碎巖石成孔。部分碎渣和泥漿被擠入孔壁中，大部分成為泥漿或碎渣，利用掏渣筒或其它方法將泥渣排出孔外。然后再放下鋼筋籠，灌注混凝土成樁。所以當需要落錘(沖擊鉆)時，需松開離合器控制手柄，重錘即會從第二定滑輪上自由下落，在預設的孔位內由上而下撞擊，粉碎泥土和渣料，當需要再次提錘沖擊墩孔或清理被粉碎的泥土或渣料時，則需要由操作人員用力拉動離合器控制手柄，使卷筒正轉而將重錘提起。為了使樁孔中不能被看到的重錘起落點準確，一般是在地面以上的鋼絲繩中部系一標記物，操作人員根據標記物的位置來判斷重錘的位置決定是否提錘或落錘。

如圖7所示，目前的沖孔過程中的提錘和落錘有兩個重要要求：

1、根據樁孔沖擊面硬度不同，確定不同的提錘高度h1(圖7-a)，沖擊面硬度低時提錘高度小，硬度高時則提錘高度大；

2、落錘到樁孔底部時能有效沖擊沖擊面并且鋼絲繩保證一定的張力(圖7-c)，防止繩松引起歪錘(圖7-d)導致斜孔、偏孔。

沖孔過程中應避免的三個現象：1、錘未落到樁孔底部進行有效沖擊就被強行向上拉起(即空錘現象)，這會導致整個樁機強烈振動，加速樁機損壞，導致樁機移位和移位后偏孔；2、重錘落到樁孔底部沖擊后，鋼絲繩無張力或太松引起重錘歪斜在樁孔底部，這種狀態會引起斜孔、偏孔和卡錘的情況發生(圖7-d)；3、重錘落到樁孔底部沖擊后，卷筒未被及時停轉，溜放鋼絲繩太多，可能會導致鋼絲繩從兩個定滑輪中跳出，或卷筒亂繩、反繞繩及鋼絲繩彈出傷人等事故。

以上沖孔過程中提錘和落錘的兩個重要要求和三個應避免的現象就要求操作工對提錘和落錘時間進行準確掌握，提錘和落錘在沖孔過程中都是通過控制離合器的分、合來實現的，拉動離合器控制手柄使控制離合器由完全分開到完全有效嚙合，肯定有一個時間差。落錘時重錘是自由落體運動，速度快且卷筒呈微小阻力快速溜放鋼絲繩，綜上所述，一般人員很難把握提錘、落錘的準確控制。

另外，上述的操作還有如下缺點：

1、操作過程中需要人不斷用力的拉動或退回控制手柄往復操作，按每天2班工作16小時，每10秒鐘沖孔一次計算，工作一天共需要操作手柄11520次，勞動強度非常大，這樣會非常浪費人的體力；導致目前沖孔樁機操作工因太勞累很少人愿意從事該工作；

2、當操作人員勞累到需要休息時，往往需要停工而影響施工進度；

3、由于人工操作不可能像機械控制那樣，需要休息，而且疲勞操作使動作容易變形，容易形成有害的空錘現象，浪費資源和容易損壞機器；或出現鋼絲繩松馳的情況，這時鋼絲繩就容易從滑輪上脫落，影響到下一個工序的正常進行，也容易導致樁孔的偏移，影響工程質量；

4、國內外廣泛使用手動沖孔樁打樁的技術已有20多年歷史，其存在勞動強度大、操作難以準確控制和打樁速度慢的缺點，各廠家一直致力開創自動控制技術，由于種種限制，至今未有實質進展，如：

一、利用時間的方式來發出提錘和落錘信號來實現自動控制，由于下面兩個缺陷導致空錘、歪錘經常發生，并且開始沖孔幾分鐘后因為時間累計誤差增大就不能連續工作了，原因一：沖孔樁機中有離合器方式傳動，因為固定了提錘時間，在沖孔過程中離合器不能絕對避免打滑現象發生，所以每次提錘高度就不相等；原因二：因提錘、落錘時間已設定，所以提錘高度、落錘高度會隨著重錘的速度而變化，而重錘速度又會隨著重錘在樁孔中移動時所受的阻力而變化，如樁孔中的泥漿厚薄會影響重錘在樁孔中移動時所受的阻力，所以提錘高度、落錘高度在每一次沖孔過程中也不相同。