[发明专利]液压静动力压桩机

说明书

一种用于建筑打桩的液压静动力压桩机，涉及建筑机械。

施工预制桩可采用压入法和打入法。现有施工预制桩的桩工机械都是采用其中的一种方法进行施工。液压静力压柱机采用压入法施工，柴油锤、蒸汽锤和液压锤采用打入法施工，采用某种单一施工方法的桩工机械都有其缺点和局限性，采用压入法施工的液压静力压桩机，由于受到自身机重（加配重）的限制，只适于软弱地基施工。采用打入法施工使用最广泛的柴油锤，当地层软弱时，由于贯入度过大燃油不能爆发或爆发无力，桩锤反而跳不起来，而使柴油锤熄火，所以在软土地层使用柴油锤时，效率很低，且有废气、噪音等公害。液压冲击锤在打桩时，其冲击力直接作用于桩的顶端，容易损坏桩且机身高，故采用液压冲击锤打桩时对桩的要求高，桩必须有较高的配筋比，增加了打桩的成本，由于在打桩的全过程中始终利用液压冲击，所以，容易使液压锤的零件损坏，密封性能降低，以致液压锤的寿命缩短。

本发明的发明目的是提出一种低振动、低噪音、无环境污染、自重相对较轻的液压静动力压桩机，它适用于软地基施工及硬地基施工，也适用于软、硬变化的地基施工，它还可降低打桩的成本。

本发明由进油系统、液压静力系统、夹紧机构及液压动力系统组成，其中：液压动力系统由蓄能器（14）、压力继电器（13）、截止阀（11）、二位四通电磁换向阀（9）、液控单向阀（8）和（10）、压桩油缸（15）、冲击油缸（17）及锤砧（18）组成，油缸的进、回油路与进油系统的进、回油路相连接，蓄能器（14）、截止阀（11）的一端及压力继电器（13）的一端相连接且与二位四通电磁换向阀（9）的工作口A相连接，液控单向阀（8）的出油口与油缸的回油路相连接，进油口与油箱（1）相连，液控单向阀（10）的进油口与油缸进油路相连，出油口与截止阀（11）的另一端相连接，液控单向阀（8）和（10）的控制油路相连且与二位四通电磁换向阀的排油口O相连接，二位四通电磁换向阀（9）的工作口B与油箱（1）相连接，其进油口P装一堵头，压桩油缸（15）与冲击油缸（17）的活塞杆可由球形铰座（16）相连接，从而可使进油系统的进、回油路只与压桩油缸（15）的进油路（23）、回油路（24）相连接，冲击油缸（17）为一封闭结构，该封闭结构由端盖（26）和（27）、冲击油缸（17）的活塞杆及缸体组成，在其活塞上设有由轴向小孔组成的缓冲机构并在油缸中充满油液。开始施工时，由于表土层较弱，可采用静力压入施工，断开三位四通电液换向阀（6）和二位四通电磁换向阀（9）间的控制电路，即二位四通电磁换向阀（9）的11F处于断电位置，若长期采用静压施工时，为提高蓄能器（14）的使用寿命，可将截止阀（12）打开，截止阀（11）关闭，此时，油泵（3）起动后，经滤油器（2）从油箱（1）吸入油，压力油经单向阀（5）进入各操作阀门，溢流阀（4）用于控制额定工作压力，并保护整个液压系统，首先由夹持机构油缸（19）把由起重机（21）起吊的预制桩（20）夹紧，操作按钮，使三位四通电液换向阀（6）的5F通电，左位接通，压力油通过为使左右两个压桩油缸（15）活塞动作同步的自调式集流分流阀（7），分两路进入左右两个压桩油缸（15）的上方，压桩油缸（15）的活塞通过球形铰座（16）和冲击油缸（17）的活塞连接成一体一起下压，当消除了冲击油缸（17）的活塞和锤砧（18）的最大间隙S时，开始进入静力压桩阶段，直至压桩油缸（15）的活塞达到下端点，压桩的一个行程结束。然后，操作控制夹持机构油缸（19）动作，使夹持机构松开，操作按钮使三位四通电液换向阀（6）的6F通电，右位接通，压力油通过同步分流阀（7）分两路进入左右压桩油缸的下方，活塞连接体一起上提，当形成最大间隙S时，夹持机构框梁被上提直至压桩油缸活塞达到上端点，至此，一个工作循环结束。反复上述循环，直至达到设计要求的桩深或单桩承载力。当桩压到一定深度，遇到硬土层时，靠静压力已无法使桩深入地基，此时，首先将冲击行程控制电路接通截止阀12关闭，截止阀11打开，操作按钮，使三位四通电液换向阀（6）的5F通电，左位接通，油液通过液控单向阀（10），截止阀（11）向蓄能器（14）供油，当供油压力达到额定工作压力时，压力继电器（13）的触点接通，使5F断电，6F通电，压桩油缸（15）的活塞连接体就回程至一个由时间继电器控制的间隙S后，6F断电，5F通电，以及二位四通电磁换向阀（9）的11F通电，使液控单向阀（10）和（8）的控制油路与高压油接通，两液控单向阀反向通油、蓄能器（14）内的压力油通过截止阀（11）、液控单向阀（10）向压桩油缸（15）的上方快速供油，而压桩油缸（15）的下方通过液控单向阀（8）迅速回油至油箱，与此同时，三位四通电液换向阀（6）在左位工作，油泵（3）继续向压桩油缸（15）上方供油，压桩油缸（15）的活塞通过球铰连接座（16）和冲击油缸（17）的活塞连成一体一起逐渐加速向锤砧（18）冲击，冲击行程在10^-2秒数量级的时间内完成，然后由时间继电器（13）控制，经过保压一段时间后，11F断电，二位四通电磁换向阀（9）换向，液控单向阀（10）和（8）的控制油路与低压回油路相通，反向不再导通，压力油通过液控单向阀（10）和截止阀（11）向蓄能器（14）供油蓄能，开始作下一次的冲击，冲击频率约为每分钟20次左右。为提高蓄能器（14）的使用寿命，本发明在蓄能器（14）的油管上设一截止阀（12），截止阀（12）的另一端与油箱（1）相连接，在静压施工时，截止阀（12）打开，冲击施工时截止阀（12）关闭。