一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置的制作方法

本发明涉及钢管桩施工，更具体地说，本发明涉及一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置。

背景技术：

1、钢栈桥用钢管桩施工是指在建造钢栈桥时，使用钢管桩作为主要支撑结构的过程。钢管桩因其高承载力、良好的抗震性能、易于施工和经济性而广泛应用于桥梁建设中，尤其是在深水、软土地基或复杂地质条件下的桥梁基础施工。

2、目前的钢栈桥用钢管桩施工通常采用履带吊配合振动锤施打钢管桩，履带吊停放在已施工完成的便桥桥面，打入便桥基础钢管桩，测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振动锤振动以下放钢管桩，现有技术中为了保证钢管桩在下放过程中的垂直度，通常采用水下机器人搭载摄像设备，在下放钢管桩时进行倾斜检测，但是对于较为复杂的水下环境，容易造成水下机器人的损坏，同时水下机器人费用较为昂贵，因此对于复杂的水下环境，目前还会采用设置导向筒对钢管桩进行导向，在钢管桩下沉初期，使用导管可以帮助保持桩体的垂直度，防止其偏移，并且振动锤在工作时会产生强烈的振动，其振动会传递至钢管桩，为了避免下放过程中将钢管桩的振动传递至导向筒，影响导向框架的稳定性，甚至导致其偏移或损坏，则需要在下放导向筒的过程中，使钢管桩位于导向筒内，且钢管桩与导向筒内壁之间不接触。

3、但是在钢管桩的下放过程中，由于浅覆盖层深水位置，由于浅覆盖层土壤通常较为松软，含水量较高，浅覆盖层土壤的物理和力学性质较差，其承载力有限，在打设钢管桩时，土壤可能无法提供足够的支撑力，容易导致钢管桩下沉不稳定，出现偏移或倾斜，当钢管桩发生倾斜时，由于钢管桩自身重量较大，则在钢管桩倾斜时，容易挤压导向筒，造成钢管桩的变形损坏，影响导向筒的导向作用。

技术实现思路

1、本发明提供的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，所要解决的问题是：现有的钢管桩在通过振动锤下放打桩的过程中，通过导向筒对钢管桩进行导向，并且为了避免振动传递影响导向筒稳定性，需要保证钢管桩与导向筒内壁之间不接触，但是由于浅覆盖层深水位置通常较为松软，浅覆盖层土壤的物理和力学性质较差，其承载力有限，容易导致钢管桩下沉不稳定，出现偏移或倾斜，另外钢管桩自身重量较大，则在钢管桩倾斜时，容易挤压导向筒，造成钢管桩的变形损坏，影响导向筒的导向作用。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，包括：导向筒与钢管桩，钢管桩位于导向筒的内侧，导向筒用于在打桩时，对钢管桩进行导向，导向筒上安装有安装机构，安装机构用于将导向筒紧固固定；

3、导向筒上设置有倾斜检测机构，倾斜检测机构包括若干个可横向滑动的滑轴以及触发报警组件，若干个滑轴均为横向设置，钢管桩位于若干个滑轴之间，且若干个滑轴在钢管桩的圆周方向上均匀分布，倾斜检测机构通过钢管桩挤压滑轴触动触发报警组件，以检测钢管桩倾斜状态，并发出警报。

4、在一个优选的实施方式中，触发报警组件包括动触点、静触点以及蜂鸣器，若干个滑轴的端部均设置一个动触点，且若干个滑轴上均设置有弹性件，弹性件用于滑轴的复位运动，动触点、静触点以及蜂鸣器之间电性连接。

5、在一个优选的实施方式中，动触点包括连接座、触点以及缓冲件，连接座固定设置在滑轴的端部，触点滑动设置在连接座内，且触点与连接座之间设置有缓冲件。

6、在一个优选的实施方式中，导向筒上设置有导向机构，导向机构包括三个可同步靠近运动的滚轮，且三个滚轮在圆周方向上均匀分布，在钢管桩下放初期，导向机构通过使三个滚轮与钢管桩外壁接触，使钢管桩处于导向筒的中心位置。

7、在一个优选的实施方式中，导向机构还包括动力部件一，动力部件一安装在导向筒上，且三个滚轮上均固定设置有移动架，且动力部件一的输出端与其中一个移动架固定连接，三个移动架上均开设有槽口，导向筒内转动设置有圆盘，圆盘上设置有三个圆轴，三个圆轴滑动设置在相对应的槽口内。

8、在一个优选的实施方式中，导向筒上设置有纠偏机构，纠偏机构包括固定座，固定座安装在导向筒上，固定座上转动设置有支座，支座上固定设置有动力部件二，动力部件二的输出端安装有纠偏板。

9、在一个优选的实施方式中，纠偏机构还包括旋转驱动组件，旋转驱动组件包括动力部件三，动力部件三的输出端安装有主动齿轮，固定座内转动设置有齿环，主动齿轮与齿环相啮合，且齿环与支座之间固定连接。

10、在一个优选的实施方式中，安装机构包括横架，横架固定设置在导向筒的一侧，横架的端部固定设置有支撑钢，支撑钢的底部设置有紧固件，紧固件用于固定在初步搭建的钢栈桥上。

11、在一个优选的实施方式中，支撑钢上设置有调节机构，调节机构包括直线驱动组件一与直线驱动组件二，调节机构通过直线驱动组件一与直线驱动组件二调节导向筒的位置。

12、在一个优选的实施方式中，直线驱动组件一包括支撑座一，支撑座一安装在支撑钢上，支撑座一上固定安装有动力部件四，动力部件四的输出端安装有丝杆一，支撑座一上滑动设置有滑座一，滑座一与丝杆一螺纹配合连接，直线驱动组件二包括支撑座二，支撑座二固定安装在滑座一上，支撑座二上固定设置有动力部件五，动力部件五的输出端安装有丝杆二，支撑座二上滑动设置有滑座二，滑座二与丝杆二螺纹配合连接，且横架固定设置在滑座二上。

13、本发明的有益效果在于：

14、本发明通过设置倾斜检测机构，可在钢管桩的下放过程中，对钢管桩的倾斜进行检测，并及时报警，以提醒操作人员钢管桩发生倾斜，使操作人员可及时停机操作校正钢管桩。

技术特征：

1.一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于，包括：导向筒(1)与钢管桩(7)，所述钢管桩(7)位于导向筒(1)的内侧，所述导向筒(1)用于在打桩时，对钢管桩(7)进行导向，所述导向筒(1)上安装有安装机构(2)，所述安装机构(2)用于将导向筒(1)紧固固定；

2.根据权利要求1所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述触发报警组件包括动触点(32)、静触点(34)以及蜂鸣器(35)，若干个滑轴(31)的端部均设置一个动触点(32)，且若干个滑轴(31)上均设置有弹性件(33)，所述弹性件(33)用于滑轴(31)的复位运动，所述动触点(32)、静触点(34)以及蜂鸣器(35)之间电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述动触点(32)包括连接座(321)、触点(322)以及缓冲件(323)，所述连接座(321)固定设置在滑轴(31)的端部，触点(322)滑动设置在连接座(321)内，且触点(322)与连接座(321)之间设置有缓冲件(323)。

4.根据权利要求3所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述导向筒(1)上设置有导向机构(4)，所述导向机构(4)包括三个可同步靠近运动的滚轮(41)，且三个滚轮(41)在圆周方向上均匀分布，在钢管桩(7)下放初期，导向机构(4)通过使三个滚轮(41)与钢管桩(7)外壁接触，使钢管桩(7)处于导向筒(1)的中心位置。

5.根据权利要求4所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述导向机构(4)还包括动力部件一(43)，所述动力部件一(43)安装在导向筒(1)上，且三个滚轮(41)上均固定设置有移动架(42)，且动力部件一(43)的输出端与其中一个移动架(42)固定连接，三个移动架(42)上均开设有槽口(421)，所述导向筒(1)内转动设置有圆盘(45)，所述圆盘(45)上设置有三个圆轴(44)，三个圆轴(44)滑动设置在相对应的槽口(421)内。

6.根据权利要求5所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述导向筒(1)上设置有纠偏机构(5)，所述纠偏机构(5)包括固定座(51)，所述固定座(51)安装在导向筒(1)上，所述固定座(51)上转动设置有支座(52)，所述支座(52)上固定设置有动力部件二(53)，所述动力部件二(53)的输出端安装有纠偏板(54)。

7.根据权利要求6所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述纠偏机构(5)还包括旋转驱动组件(55)，所述旋转驱动组件(55)包括动力部件三(551)，所述动力部件三(551)的输出端安装有主动齿轮(552)，所述固定座(51)内转动设置有齿环(553)，所述主动齿轮(552)与齿环(553)相啮合，且齿环(553)与支座(52)之间固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述安装机构(2)包括横架(21)，所述横架(21)固定设置在导向筒(1)的一侧，所述横架(21)的端部固定设置有支撑钢(22)，所述支撑钢(22)的底部设置有紧固件(23)，所述紧固件(23)用于固定在初步搭建的钢栈桥上。

9.根据权利要求8所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述支撑钢(22)上设置有调节机构(6)，所述调节机构(6)包括直线驱动组件一(61)与直线驱动组件二(62)，所述调节机构(6)通过直线驱动组件一(61)与直线驱动组件二(62)调节导向筒(1)的位置。

10.根据权利要求9所述的一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，其特征在于：所述直线驱动组件一(61)包括支撑座一(611)，所述支撑座一(611)安装在支撑钢(22)上，所述支撑座一(611)上固定安装有动力部件四(612)，所述动力部件四(612)的输出端安装有丝杆一(613)，所述支撑座一(611)上滑动设置有滑座一(614)，所述滑座一(614)与丝杆一(613)螺纹配合连接，所述直线驱动组件二(62)包括支撑座二(621)，所述支撑座二(621)固定安装在滑座一(614)上，所述支撑座二(621)上固定设置有动力部件五(622)，所述动力部件五(622)的输出端安装有丝杆二(623)，所述支撑座二(621)上滑动设置有滑座二(624)，所述滑座二(624)与丝杆二(623)螺纹配合连接，且横架(21)固定设置在滑座二(624)上。

技术总结本发明公开了一种浅覆盖层深水钢栈桥用钢管桩施工装置，具体涉及钢管桩施工领域，该施工装置包括：导向筒与钢管桩，钢管桩位于导向筒的内侧，导向筒用于在打桩时，对钢管桩进行导向，导向筒上安装有安装机构，安装机构用于将导向筒紧固固定；导向筒上设置有倾斜检测机构，倾斜检测机构包括若干个可横向滑动的滑轴以及触发报警组件，若干个滑轴均为横向设置，钢管桩位于若干个滑轴之间，且若干个滑轴在钢管桩的圆周方向上均匀分布。本发明通过设置倾斜检测机构，可在钢管桩的下放过程中，对钢管桩的倾斜进行检测，并及时报警，以提醒操作人员钢管桩发生倾斜，使操作人员可及时停机操作校正钢管桩。技术研发人员：王圣,刘化平,杨小飞,黄浩,王玲,汤宇,彭学军,刘云龙,凌涛,任娟,鲁新,田仲初,郭胜,王迎港,刘坤,尹来容,李靓,段磊受保护的技术使用者：中铁五局集团第一工程有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14