[發(fā)明專利]一種自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)及其打樁方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211428838.1
• 申請(qǐng)日: 2022-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN115852956A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐趙東;方瑜;黃興淮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D7/06
• 分類號(hào): E02D7/06;E02D7/14;E02D7/16;E02D13/00;E02B3/16
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

1.一種自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)，包括：車架、機(jī)械臂和打樁組件，車架底部連接有移動(dòng)組件，車架的一側(cè)鉸接有機(jī)械臂，所述機(jī)械臂遠(yuǎn)離車架的一側(cè)鉸接有打樁組件；其特征在于，還包括：

拾樁組件，設(shè)置在所述車架上，用于自動(dòng)拾取鋼管樁并將鋼管樁送至打樁位置，所述拾樁組件包括：

第一滑軌，沿水平方向固定在所述車架外側(cè)，第一滑軌上滑動(dòng)設(shè)置有滑軌車；

鋼管樁限位組件，與所述滑軌車連接，所述鋼管樁限位組件用于夾取鋼管樁；

所述滑軌車上設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)組件，所述第一旋轉(zhuǎn)組件與所述鋼管樁限位組件連接，用于旋轉(zhuǎn)鋼管樁使樁身豎直；

定位單元，設(shè)置在車架上，用于對(duì)樁身進(jìn)行定位；

控制單元，信號(hào)輸入端與所述定位單元連接，信號(hào)輸出端與所述移動(dòng)組件、機(jī)械臂、打樁組件以及拾樁組件連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)，其特征在于，所述滑軌車包括：

滑軌車架，其上通過輪架連接有兩個(gè)對(duì)向布置的車輪，兩個(gè)車輪設(shè)置在所述第一滑軌上；

第一電機(jī)，設(shè)置在所述滑軌車架內(nèi)，第一電極的驅(qū)動(dòng)軸通過傳動(dòng)組件與所述車輪驅(qū)動(dòng)連接；

所述第一旋轉(zhuǎn)組件包括：

第二電機(jī)，設(shè)置在所述滑軌車架內(nèi)，第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸通過傳動(dòng)軸與設(shè)置在滑軌車架外側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤連接，所述旋轉(zhuǎn)盤與所述鋼管樁限位組件固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)，其特征在于，所述鋼管樁限位組件包括同軸連接的：

第一伸縮桿組件、第二旋轉(zhuǎn)組件、第二伸縮桿組件以及夾爪，其中，

所述第一伸縮桿組件一端與所述第一旋轉(zhuǎn)組件固定連接，另一端與所述第二旋轉(zhuǎn)組件連接，所述第二旋轉(zhuǎn)組件包括：

外殼，其外壁與所述第一伸縮桿固定連接；

第三電機(jī)，設(shè)置在所述外殼內(nèi)部，其驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)有水平布置的主動(dòng)齒輪；

所述第二伸縮桿組件的一端固定連接有與所述主動(dòng)齒輪嚙合的從動(dòng)齒輪，所述從動(dòng)齒輪通過一豎桿與所述外殼之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

所述夾爪與所述第二伸縮桿組件連接，在第二伸縮桿組件的伸縮下能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼管樁的夾取動(dòng)作，夾爪包括：

左夾臂；

右夾臂；

支撐架，其一端通過第一鉸接座與所述左夾臂的中部鉸接，另一端通過第二鉸接座與所述右夾臂的中部鉸接；

所述左夾臂的后端固定連接有第一傳動(dòng)桿；

所述右夾臂的后端固定連接右第二傳動(dòng)桿；

一推塊，與所述第二伸縮桿組件的伸縮軸外端固定連接，所述推塊的上表面與所述第一傳動(dòng)桿的底端鉸接，推塊的下表面與所述第二傳動(dòng)桿的上端鉸接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)，其特征在于，所述第一伸縮桿組件結(jié)構(gòu)和第二伸縮桿組件結(jié)構(gòu)相同，均包括：

第四電機(jī)、套筒以及螺桿，其中，所述第四電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸通過齒輪傳動(dòng)組件與所述套筒傳動(dòng)連接，所述套筒具有內(nèi)螺紋孔，所述內(nèi)螺紋孔與所述螺桿螺紋連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)，其特征在于，所述移動(dòng)組件為履帶式移動(dòng)組件。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)，其特征在于，所述打樁組件包括：

樁架，豎向設(shè)置，其下端與所述車架固定連接，上端設(shè)有樁錘滑架；

所述機(jī)械臂與所述樁錘滑架連接，機(jī)械臂俯仰擺動(dòng)可以帶動(dòng)所述樁錘滑架沿所述樁架上下滑動(dòng)；

樁錘安裝在所述樁錘滑架上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)，其特征在于，所述樁架為可折疊龍門架，包括上下兩段，下段通過螺栓固定于車架上，上段與下段鉸接，可相對(duì)下段實(shí)現(xiàn)折疊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)，其特征在于，所述第一滑軌為設(shè)置在所述車架前端及左右兩側(cè)的U形滑軌。

9.一種基于權(quán)利要求1~8中任一所述自動(dòng)拾樁及限位的遠(yuǎn)程控制防汛打樁機(jī)的打樁方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.通過人機(jī)交互界面遠(yuǎn)程控制打樁機(jī)從一側(cè)行駛堤壩，并開進(jìn)至潰口處；小型運(yùn)輸車將鋼管樁、沙袋及回填土運(yùn)送至堤頂；

S2.根據(jù)定位單元反饋?zhàn)鴺?biāo)至人機(jī)交互界面，通過控制單元控制所述移動(dòng)組件帶動(dòng)車架到達(dá)指定位置；

S3. 通過拾樁組件拾取鋼管樁，并將鋼管樁移動(dòng)至樁錘正下方，通過第一旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)90度，使樁身豎直；此時(shí)鋼管樁限位組件對(duì)鋼管樁進(jìn)行限位，防止打樁過程中鋼管樁被水流沖歪；

S4.通過打樁組件將鋼管樁打到指定深度, 繼續(xù)打下一根樁，直至打樁機(jī)樁頭到達(dá)最遠(yuǎn)距離；

S5.通過小型運(yùn)輸車快速將沙袋投放至兩排鋼管樁之間，直至沙袋略低于堤頂高度，期間每投放一米高沙袋，開始投放回填土，使回填土充滿沙袋間隙，最后投放回填土略高于堤頂平面；

S6.用打樁機(jī)樁頭不斷夯實(shí)回填土，直至回填土與原堤頂平面相平，控制打樁機(jī)沿回填土繼續(xù)前進(jìn)；

S7.重復(fù)步驟S2-S6直至潰口合攏。