一种桥梁植入管桩定位装置及方法与流程

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，具体地说，涉及一种桥梁植入管桩定位装置及方法。

背景技术：

2.桥梁复合植入管桩施工工艺依次为：桩位放样、旋挖成孔、成孔质量检查、下导管、灌注砂浆、植入管桩、振动锤击、桩位精调。
3.在植入管桩步骤中，工人一般采用锤头锤击送桩器以实现管桩的植入挖孔内，但现有的锤头锤击送桩器的方式一般是使用钢丝绳将锤头吊起，随后由锤头自由落体锤击送桩器，使得送桩器能够带动管桩植入挖孔内。
4.但锤头自由落体锤击送桩器的方式可能会导致送桩器发生左右摆动，使得植入的管桩在液态的砂浆中无法稳定定位，导致偏移中心较大，故不能够满足精度要求。

技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
6.一种桥梁植入管桩定位装置，其包括装置主体，装置主体包括定位筒，定位筒贯穿地设定位腔，定位筒的下半部分用于置入挖孔开口处，定位筒上半部分沿定位筒外壁周向设有定位机构，定位机构包括朝向定位筒中心运动的螺杆；定位筒下半部分设有外壁与定位腔内壁间滑动配合的内筒，定位腔内壁与内筒外壁间设有限位机构，限位机构用于限制内筒向上运动；内筒内壁连接有送桩机构，送桩机构用于将管桩植入挖孔内。
7.本发明中，首先将管桩一部分预先植入挖孔内，然后将定位筒的下半部分置入挖孔开口处，接着，将内筒及送桩机构置于定位腔内，使得内筒的外壁与定位筒的内壁能够滑动配合，从而实现送桩机构在送桩过程中较为稳定，从而使植入的管桩在液态的砂浆中稳定定位，进而满足施工精度要求；再调节定位机构，使得螺杆能够朝向定位筒中心运动，使得锤头在定位腔内做自由落体运动在轴向上定位，避免锤头在自由落体运动过程中发生偏斜，同时锤头能够锤击送桩机构，从而实现送桩机构能够带动管桩植入挖孔内；
8.其中，限位机构能够较佳地避免管桩出现上浮现象，以保证管桩的正常植入。
9.作为优选，限位机构包括设于定位腔内壁处的限位轨道以及设于内筒外壁处的行走单元，限位轨道包括两相对平行设置的长条板，两长条板之间设有若干第一楔形块；行走单元包括设于内筒外壁处的安装架，安装架包括一端部垂于内筒上端外壁处的第一支架、上端部垂于第一支架且与内筒外壁平行的第二支架、以及连接在第二支架下端部处且垂于内筒下端外壁处的第三支架；第一支架内形成第一行程通道，第二支架内形成第二行程通道，第二行程通道连通于第一行程通道；第一行程通道内设有抵靠块，第一支架所述的一端部朝向限位轨道，抵靠块朝向第一楔形块的端部设有与第一楔形块配合的第二楔形块；第一行程通道内设有挡板，挡板与抵靠块之间设有第一压缩弹簧，第二楔形块在第一压缩弹簧的作用下保持朝向第二楔形块运动。
10.本发明中，锤头在锤击送桩柱过程中，限位轨道能够对行走单元进行限制，即行走单元只能够在限位轨道处单向行走，反向被限制；因为管桩在被植入挖孔的过程中，不仅要保证桩体垂直，还有保证沉桩过程连接进行，以确保桩端接触孔底，不得出现管桩上浮，但锤头在被吊起过程中，管桩可能出现上浮现象，故设置限位机构，使得锤头在被吊起时，第二楔形块能够抵靠第一楔形块处，从而较佳地实现管桩上浮受到限制，避免管桩上浮现象的发生。
11.作为优选，第一支架所述的一端部延伸至限位轨道处，两长条板的对应侧壁与第一支架外壁形成导向配合，故而较佳地实现行走单元在限位轨道处行走的稳定性，同时也能够对内筒进行周向限位，避免内筒发生偏斜，进而保证管桩的垂直度。
12.作为优选，内筒的外壁设有圆盘板，圆盘板设于安装架下方且设于内筒与定位筒之间；圆盘板的外周侧壁设有用于限位轨道穿过的豁口，圆盘板上对应第二行程通道设有通孔，第二行程通道内设有安装杆，安装杆上端部伸入第一行程通道处且设有第三楔形块，抵靠块远离第二楔形块的端部设有与第三楔形块配合的第四楔形块；安装杆位于第三支架下方设有销块，安装杆套设有一端抵靠在销块下方另一端抵靠在圆盘板上方的第二压缩弹簧，安装杆在第二压缩弹簧的作用下保持第三楔形块伸入第一行程通道内，安装杆伸出通孔的一端设有配重物，配重物用于撞击圆盘板。
13.本发明中，使得抵靠块不断克服第一压缩弹簧弹力在第一行程通道内来回运动过程中，第四楔形块与第三楔形块楔形配合，进而使得安装杆在第二行程通道内上下来回运动，其中，第二压缩弹簧能够为安装杆在第二行程通道运动提供回复力，故在安装杆回复过程中，配重物能够撞击圆盘板以使圆盘板内部产生震动波，也即传递至送桩柱处，这使得，管桩在下行时自身发生微震，以便于较快速度地沉入挖孔内。
14.作为优选，定位筒上半部分沿定位筒外壁周向设多个连通于定位腔的定位孔，定位孔处焊接有螺帽，相应螺杆相配合于相应螺帽处。
15.本发明中，通过螺帽的设置，故而较佳地与螺杆进行配合。
16.作为优选，螺杆远离定位筒的端部形成转动部。
17.本发明中，通过转动部的设置，故而便于实现螺杆在定位孔处的转动。
18.作为优选，螺杆伸入定位腔的端部形成球形部。
19.本发明中，通过球形部的设置，降低螺杆端部与锤头外壁之间的摩擦力，故而便于锤头在定位腔处的自由落体运动以实现较好地锤击送桩机构。
20.作为优选，送桩机构包括送桩柱，送桩柱的外壁与内筒内壁之间焊接连接，且送桩柱的上端部伸出于内筒的上端部，送桩柱伸入于内筒的下端部形成送桩部，送桩部下端面形成供管桩卡入的卡腔。
21.本发明中，管桩的上端部卡入卡腔内，以便于锤头在锤击送桩柱，进而带动管桩植入挖孔内。
22.作为优选，定位筒中部焊接连接有压板。
23.本发明中，通过压板的设置，压板能够增大与地面的接触面积，避免锤头在锤击过程中导致定位筒可能发生垂直偏移。
24.本发明还提供了一种桥梁植入管桩定位方法，其包括任一上述的一种桥梁植入管桩定位装置；该方法包括如下步骤，
25.步骤s1、将定位筒下半部分置入挖孔开口处，压板与地面之间相贴合；
26.该步骤中，压板能够增大装置主体间的接触面积；
27.步骤s2、将内筒安装于定位筒处；
28.该步骤中，首先，圆盘处的豁口对准定位腔内的限位轨道，同时，管桩能够卡入卡腔内，然后，使行走单元与限位轨道配合；
29.步骤s3、调节定位机构；
30.该步骤中，螺杆伸入定位腔内的端部用于限制锤头的摆动；
31.步骤s4、待管桩到达预定位置稳定后，依次拆除定位筒、内筒。
32.通过上述步骤，使得定位机构能够对锤头进行轴向方向进行限制，继而使得锤头能够较为稳定地锤击送桩柱，送桩柱在送桩过程中，行走单元位于限位轨道内单向行走，以避免管桩出现上浮现象，也即锤头持续锤击下，管桩在被植入挖孔过程中满足垂直度的同时较为稳定地沉桩。
33.此外，待管桩到达预定位置稳定后，依次拆除定位筒、内筒，以便于下一点位的施工，故能够节约成本，同时也能够加快施工进度。
附图说明
34.图1为实施例1中的装置主体的示意图。
35.图2为实施例1中的装置主体的剖面示意图。
36.图3为图2中的a部分的示意图。
37.图4为图2中的b部分.的示意图。
38.图5为实施例1中的定位筒的示意图。
39.图6为实施例1中的送桩机构的示意图。
40.图7为实施例1中的螺杆的示意图。
具体实施方式
41.为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
42.实施例1
43.如图1-7所示，本实施例提供了一种桥梁植入管桩定位装置，其包括装置主体100，装置主体100包括定位筒110，定位筒110贯穿地设定位腔120，定位筒110的下半部分用于置入挖孔开口处，定位筒110上半部分沿定位筒110外壁周向设有定位机构，定位机构包括朝向定位筒110中心运动的螺杆150；定位筒110下半部分设有外壁与定位腔120内壁间滑动配合的内筒210，内筒210内壁连接有送桩机构，送桩机构用于将管桩植入挖孔内。
44.本实施例中，首先将管桩一部分预先植入挖孔内，然后将定位筒110的下半部分置入挖孔开口处，接着，将内筒210及送桩机构置于定位腔120内，使得内筒210的外壁与定位筒110的内壁能够滑动配合，从而实现送桩机构在送桩过程中较为稳定，从而使植入的管桩在液态的砂浆中稳定定位，进而满足施工精度要求；再调节定位机构，使得螺杆150能够朝向定位筒110中心运动，使得锤头在定位腔120内做自由落体运动在轴向方向上定位，避免锤头在自由落体运动过程中发生偏斜，同时锤头能够锤击送桩机构，从而实现送桩机构能
够带动管桩植入挖孔内。
45.其中，定位筒110在安装过程中需要精准放置，以保证定位筒110的垂直度；
46.其中，内筒210的外壁与定位筒110的外壁间形成导向配合，使得锤头在锤击过程中，送桩机构能够较佳地保证在送桩过程中的垂直度。
47.本实施例中，定位筒110上半部分沿定位筒110外壁周向设多个连通于定位腔120的定位孔510，定位孔510处焊接有螺帽160，相应螺杆150相配合于相应螺帽160处。
48.本实施例中，通过螺帽160的设置，故而较佳地与螺杆150进行配合。
49.本实施例中，螺杆150远离定位筒110的端部形成转动部151。
50.本实施例中，通过转动部151的设置，故而便于实现螺杆150在定位孔510处的转动。
51.本实施例中，螺杆150伸入定位腔120的端部形成球形部220。
52.本实施例中，通过球形部220的设置，降低螺杆150端部与锤头外壁之间的摩擦力，故而便于锤头在定位腔120处的自由落体运动以实现较好地锤击送桩机构。
53.本实施例中，送桩机构包括送桩柱130，送桩柱130的外壁与内筒210内壁之间焊接连接，且送桩柱130的上端部伸出于内筒210的上端部，送桩柱130伸入于内筒210的下端部形成送桩部140，送桩部140下端面形成供管桩卡入的卡腔230。
54.本实施例中，管桩的上端部卡入卡腔230内，以便于锤头在锤击送桩柱130，进而带动管桩植入挖孔内。
55.本实施例中，定位筒110中部焊接连接有压板111。
56.本实施例中，通过压板111的设置，压板111能够增大与地面的接触面积，避免锤头在锤击过程中导致定位筒110可能发生垂直偏移。
57.实施例2
58.本实施例较于实施例1的区别在于，本实施例中，定位腔120内壁与内筒210外壁间设有限位机构，限位机构用于限制内筒210向上运动；限位机构包括设于定位腔120内壁处的限位轨道520以及设于内筒210外壁处的行走单元610，限位轨道520包括两相对平行设置的长条板310，两长条板310之间设有若干第一楔形块320；行走单元610包括设于内筒210外壁处的安装架，安装架包括一端部垂于内筒210上端外壁处的第一支架330、上端部垂于第一支架330且与内筒210外壁平行的第二支架340、以及连接在第二支架340下端部处且垂于内筒210下端外壁处的第三支架410；第一支架330内形成第一行程通道331，第二支架340内形成第二行程通道341，第二行程通道341连通于第一行程通道331；第一行程通道331内设有抵靠块360，第一支架330所述的一端部朝向限位轨道520，抵靠块360朝向第一楔形块320的端部设有与第一楔形块320配合的第二楔形块361；第一行程通道331内设有挡板380，挡板380与抵靠块360之间设有第一压缩弹簧350，第二楔形块361在第一压缩弹簧350的作用下保持朝向第二楔形块361运动。
59.本实施例中，锤头在锤击送桩柱130过程中，限位轨道520能够对行走单元610进行限制，即行走单元610只能够在限位轨道520处单向行走，反向被限制；因为管桩在被植入挖孔的过程中，不仅要保证桩体垂直，还有保证沉桩过程连接进行，以确保桩端接触孔底，不得出现管桩上浮，但锤头在被吊起过程中，管桩可能出现上浮现象，故设置限位机构，使得锤头在被吊起时，第二楔形块361能够抵靠第一楔形块320处，从而较佳地实现管桩上浮受
到限制，避免管桩上浮现象的发生。
60.此外，为防止管桩带动装置主体100整体上浮，可以在压板111增加重物；
61.上述过程具体地说明，锤头在锤击送桩柱130过程中，送桩柱130下行运动，带动内筒210下行运动，即行走机构610在限位轨道520处下行运动，下行过程中，第二楔形块361与第一楔形块320楔形配合，即抵靠块360不断克服第一压缩弹簧350弹力在第一行程通道331内来回运动，当锤头被吊起时，抵靠块360在第一压缩弹簧350弹力作用下迅速带动第二楔形块361抵靠于第一楔形块320处，从而避免管桩出现上浮现象，较佳地可靠。
62.本实施例中，第一支架330所述的一端部延伸至限位轨道520处，两长条板310的对应侧壁与第一支架330外壁形成导向配合。故而较佳地实现行走单元610在限位轨道520处行走的稳定性，同时也能够对内筒210进行周向限位，避免内筒210发生偏斜，进而保证管桩的垂直度。
63.本实施例中，内筒210的外壁设有圆盘板420，圆盘板420设于安装架下方且设于内筒210与定位筒110之间；圆盘板420的外周侧壁设有用于限位轨道520穿过的豁口421，圆盘板420上对应第二行程通道341设有通孔422，第二行程通道341内设有安装杆370，安装杆370上端部伸入第一行程通道331处且设有第三楔形块371，抵靠块360远离第二楔形块361的端部设有与第三楔形块371配合的第四楔形块362；安装杆370位于第三支架410下方设有销块440，安装杆370套设有一端抵靠在销块440下方另一端抵靠在圆盘板420上方的第二压缩弹簧430，安装杆370在第二压缩弹簧430的作用下保持第三楔形块371伸入第一行程通道331内，安装杆370伸出通孔422的一端设有配重物450，配重物450用于撞击圆盘板420。
64.通过上述构造，使得抵靠块360不断克服第一压缩弹簧350弹力在第一行程通道331内来回运动过程中，第四楔形块362与第三楔形块371楔形配合，进而使得安装杆370在第二行程通道341内上下来回运动，其中，第二压缩弹簧430能够为安装杆370在第二行程通道341运动提供回复力，故在安装杆370回复过程中，配重物450能够撞击圆盘板420以使圆盘板420内部产生震动波，也即传递至送桩柱130处，这使得，管桩在下行时自身发生微震，以便于较快速度地沉入挖孔内。
65.其中，豁口421的设置，较佳地实现内筒210在定位筒110内的安装。
66.实施例3
67.本实施例提供了一种桥梁植入管桩定位方法，其包括实施例1或实施2所述的一种桥梁植入管桩定位装置；该方法包括如下步骤，
68.步骤s1、将定位筒110下半部分置入挖孔开口处，压板111与地面之间相贴合；
69.该步骤中，压板111能够增大装置主体100间的接触面积；
70.步骤s2、将内筒210安装于定位筒110处；
71.该步骤中，首先，圆盘板420处的豁口421对准定位腔120内的限位轨道520，同时，管桩能够卡入卡腔230内，然后，使行走单元610与限位轨道520配合；
72.步骤s3、调节定位机构；
73.该步骤中，螺杆150伸入定位腔120内的端部用于限制锤头的摆动；
74.步骤s4、待管桩到达预定位置稳定后，依次拆除定位筒110、内筒210。
75.通过上述步骤，使得定位机构能够对锤头进行轴向方向进行限制，继而使得锤头能够较为稳定地锤击送桩柱130，送桩柱130在送桩过程中，行走单元610位于限位轨道520
内单向行走，以避免管桩出现上浮现象，也即锤头持续锤击下，管桩在被植入挖孔过程中满足垂直度的同时较为稳定地沉桩。
76.此外，待管桩到达预定位置稳定后，依次拆除定位筒110、内筒210，以便于下一点位的施工，故能够节约成本，同时也能够加快施工进度。
77.总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

技术特征：

1.一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：包括装置主体(100)，装置主体(100)包括定位筒(110)，定位筒(110)贯穿地设定位腔(120)，定位筒(110)的下半部分用于置入挖孔开口处，定位筒(110)上半部分沿定位筒(110)外壁周向设有定位机构，定位机构包括朝向定位筒(110)中心运动的螺杆(150)；定位筒(110)下半部分设有外壁与定位腔(120)内壁间滑动配合的内筒(210)，定位腔(120)内壁与内筒(210)外壁间设有限位机构，限位机构用于限制内筒(210)向上运动；内筒(210)内壁连接有送桩机构，送桩机构用于将管桩植入挖孔内。2.根据权利要求1所述的一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：限位机构包括设于定位腔(120)内壁处的限位轨道(520)以及设于内筒(210)外壁处的行走单元(610)，限位轨道(520)包括两相对平行设置的长条板(310)，两长条板(310)之间设有若干第一楔形块(320)；行走单元(610)包括设于内筒(210)外壁处的安装架，安装架包括一端部垂于内筒(210)上端外壁处的第一支架(330)、上端部垂于第一支架(330)且与内筒(210)外壁平行的第二支架(340)、以及连接在第二支架(340)下端部处且垂于内筒(210)下端外壁处的第三支架(410)；第一支架(330)内形成第一行程通道(331)，第二支架(340)内形成第二行程通道(341)，第二行程通道(341)连通于第一行程通道(331)；第一行程通道(331)内设有抵靠块(360)，第一支架(330)所述的一端部朝向限位轨道(520)，抵靠块(360)朝向第一楔形块(320)的端部设有与第一楔形块(320)配合的第二楔形块(361)；第一行程通道(331)内设有挡板(380)，挡板(380)与抵靠块(360)之间设有第一压缩弹簧(350)，第二楔形块(361)在第一压缩弹簧(350)的作用下保持朝向第二楔形块(361)运动。3.根据权利要求2所述的一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：第一支架(330)所述的一端部延伸至限位轨道(520)处，两长条板(310)的对应侧壁与第一支架(330)外壁形成导向配合。4.根据权利要求2所述的一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：内筒(210)的外壁设有圆盘板(420)，圆盘板(420)设于安装架下方且设于内筒(210)与定位筒(110)之间；圆盘板(420)的外周侧壁设有用于限位轨道(520)穿过的豁口(421)，圆盘板(420)上对应第二行程通道(341)设有通孔(422)，第二行程通道(341)内设有安装杆(370)，安装杆(370)上端部伸入第一行程通道(331)处且设有第三楔形块(371)，抵靠块(360)远离第二楔形块(361)的端部设有与第三楔形块(371)配合的第四楔形块(362)；安装杆(370)位于第三支架(410)下方设有销块(440)，安装杆(370)套设有一端抵靠在销块(440)下方另一端抵靠在圆盘板(420)上方的第二压缩弹簧(430)，安装杆(370)在第二压缩弹簧(430)的作用下保持第三楔形块(371)伸入第一行程通道(331)内，安装杆(370)伸出通孔(422)的一端设有配重物(450)，配重物(450)用于撞击圆盘板(420)。5.根据权利要求1所述的一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：定位筒(110)上半部分沿定位筒(110)外壁周向设多个连通于定位腔(120)的定位孔(510)，定位孔(510)处焊接有螺帽(160)，相应螺杆(150)相配合于相应螺帽(160)处。6.根据权利要求5所述的一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：螺杆(150)远离定位筒(110)的端部形成转动部(151)。7.根据权利要求5所述的一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：螺杆(150)伸入定位腔(120)的端部形成球形部(220)。
8.根据权利要求1所述的一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：送桩机构包括送桩柱(130)，送桩柱(130)的外壁与内筒(210)内壁之间焊接连接，且送桩柱(130)的上端部伸出于内筒(210)的上端部，送桩柱(130)伸入于内筒(210)的下端部形成送桩部(140)，送桩部(140)下端面形成供管桩卡入的卡腔(230)。9.根据权利要求1所述的一种桥梁植入管桩定位装置，其特征在于：定位筒(110)中部焊接连接有压板(111)。10.一种桥梁植入管桩定位方法，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的一种桥梁植入管桩定位装置；该方法包括如下步骤，步骤s1、将定位筒(110)下半部分置入挖孔开口处，压板(111)与地面之间相贴合；该步骤中，压板(111)能够增大装置主体(100)间的接触面积；步骤s2、将内筒(210)安装于定位筒(110)处；该步骤中，首先，圆盘(420)处的豁口(421)对准定位腔(120)内的限位轨道(520)，同时，管桩能够卡入卡腔(230)内，然后，使行走单元(610)与限位轨道(520)配合；步骤s3、调节定位机构；该步骤中，螺杆(150)伸入定位腔(120)内的端部用于限制锤头的摆动；步骤s4、待管桩到达预定位置稳定后，依次拆除定位筒(110)、内筒(210)。

技术总结

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体地说，涉及一种桥梁植入管桩定位装置及方法。所述定位装置包括装置主体，装置主体包括定位筒，定位筒贯穿地设定位腔，定位筒的下半部分用于置入挖孔开口处，定位筒上半部分沿定位筒外壁周向设有定位机构，定位机构包括朝向定位筒中心运动的螺杆；定位筒下半部分设有外壁与定位腔内壁间滑动配合的内筒，定位腔内壁与内筒外壁间设有限位机构，限位机构用于限制内筒向上运动；内筒内壁连接有送桩机构，送桩机构用于将管桩植入挖孔内。所述定位方法结合所述定位装置能够较佳地实现管桩在液态的砂浆中稳定定位，从而满足施工精度要求。从而满足施工精度要求。从而满足施工精度要求。