[发明专利]以液体火药为动力的打桩机

说明书

本发明是关于打桩机的发明，是一种以液体火药为动力源的打桩机。

现有的各种打桩机所采用的动力源有电力、蒸气或压缩空气、液体压力和柴油，沉桩方法有振动法、锤击法和静压法。从打桩效率来看，它们受到能源的限制和预制钢筋混凝土桩的强度的限制;从使用范围上来看，许多打桩机受到土层条件的限制，当突然打到坚硬土层时，就可能造成把打桩打坏或损坏打桩机的事故，有些打桩机不能打斜桩;从使用方便性来看，许多打桩机都需要桩架、行走轨道等，有些需要外部能源，如蒸汽锅炉等;从打桩质量来看，大部分打桩机都会出现把桩打歪的现象。

本发明的目的是提供一种新型打桩机，以提高打桩效率、提高打桩质量、扩大使用范围和能够更方便地使用。

发明是这样实现的：采用液体火药为打桩的动力源，利用液体火药能量大，装填方便的优点，采用下面所描述的结构，通过电气控制，完成打桩动作。

打桩机的动力部分有一个很长的气缸，有一个与气缸长度差不多的活塞杆，它可在气缸中滑动，当活塞杆处于气缸内最深位置时，活塞杆的上端面和气缸底之间预留的空间为药室，活塞杆的下端始终与桩头接触。动力部分上有一个可控的变药量装药装置，它通过一个能防止药室中的火药气体返回的单向阀门把预定的液体火药量注入药室，由一个耐高温、耐高压、耐腐蚀的电咀点燃药室中的液体火药，产生的高压火药气体，向下推动活塞杆，活塞杆推桩，使桩进入土中。为了实现连续打桩，动力部分可以相对支架自动下降，已便与已下沉的桩和活塞杆保持正确的相对位置，然后又可重复上述动作，直到把桩打好。

该打桩机所使用的液体火药有时也称为液体推进剂，它包括单元液体推进剂和双元液体推进剂，也包括由硝酸类氧化剂与煤油之类可燃液体按一定比例混合的液体。

本发明的特点是把液体火药用在打桩方面，作为打桩的动力源，利用了液体火药能量大，装填方便的优点，从而产生了一种新型打桩机。这种打桩机具有能量大、效率高，能够连续工作的特点。由于作用在桩体上的力较严格地通过桩的轴线，故桩入土的方向性好;由于桩头受的力基本上为火药气体的静压力，其大小与装药量有关，与桩的入土阻力基本上无关，可以控制在桩的容许受力的范围内，故不会因为突然打到坚硬地层而发生破坏桩的事故。

发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是根据本发明提出的一种以液体火药为动力的打桩机的视图和剖视图。

下面结合图1详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及工作情况。

打桩机的底盘〔1〕为不动部分，它具有行走机构和支撑腿，它的作用是保持打桩机的稳定，并可在活动部分向上运动时，通过液压驻退机〔2〕产生向下的力，吸收部分反跳能量;导向滑套〔3〕与底盘〔1〕固定在一起，支架〔4〕可在导向滑套〔3〕中上下运动，它起到桩架的作用和导向作用，桩〔6〕和动力部分〔5〕可沿支架〔4〕的轴线运动;打桩机的动力部分〔5〕与支架〔4〕为单向止动连接，本例中，支架〔4〕有锯齿形齿条，动力部分〔5〕上有单向止动卡块〔14〕，它的作用是当液体火药燃烧做功时，动力部分〔5〕能带着支架〔4〕共同向上运动，下落时，动力部分〔5〕可相对支架〔4〕下降一段距离，跟随已经下沉的桩〔6〕，与之保持正确的相对位置;导向轮〔7〕用于保持桩的稳定性和方向性。

打桩过程如下：

变药量装药装置〔8〕把预定的液体火药量通过一个防回火的单向阀〔9〕注入药室〔10〕中，由电咀〔11〕点燃液体火药〔12〕，产生的高压气体推动活塞杆〔13〕向下压桩〔6〕，向上推动动力部分〔5〕，动力部分〔5〕通过单向止动卡块〔14〕带着支架〔4〕一起向上运动，在活动部分的重量和液压驻退机〔2〕的阻力下，活动部分逐渐仃止向上的运动，并下降到预备位置，液压驻退机〔2〕产生向上的阻力，以减小支架〔4〕下落到位时的冲击。由于桩〔6〕已经下沉，因此，动力部分〔5〕需要相对支架〔4〕下降一段距离，然后又可进行第二次循环。这个过程通过电气控制反复进行，直到把桩打好。充放气阀〔15〕与药室〔10〕相通，可以对药室充气和放气，当需要把药室〔10〕中的液体火药〔12〕放掉时，就可打开充放气阀〔15〕放气，放气的同时，就可带出药室〔10〕中的液体火药。

为了进一步了解这种新型打桩机的性能，下面是一个具体情况下的有关数据：

土层：上层13米为灰色亚粘土层，下层为灰黄色亚粘土层。

桩入土最大阻力：40000公斤

桩的尺寸：300×300×15000

桩的强度所允许的最大承载力：198000公斤