專利名稱：靜力拉壓式插板機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種專用于向超軟地基中插入塑料排水板帶的設備，特別是涉及一種利用靜力拉壓插入板帶的靜力拉壓式插板機。
塑料排水板帶(簡稱板帶)是一種由塑料芯板和濾膜構成的豎向排水體，在軟土地基的加固處理施工中有著廣泛的應用。為了實現(xiàn)豎向的集水和排水，必須將板帶插入軟土地基的底部；由于板帶本身質地較軟且插入深度較大，因此通常將板帶置入套管中并利用專門的插板機械將套管連同板帶一起插入軟土地基中。
現(xiàn)有技術中的插板機有多種型式并分別適用于各種不同的地基條件和作業(yè)環(huán)境，最常用的插板機是在硬地上行進作業(yè)的門架式插板機、在軟地上行進作業(yè)的步履式插板機和在水中行進作業(yè)的船式插板機。船式插板機有吃水深度的要求，它只能在一定水深的水面作業(yè)；而門架式插板機和步履式插板機對地基的承載能力都有一定的要求，它只能在硬地基或半硬地基上作業(yè)。顯然，上述幾種型式的插板機的適用范圍都各有其局限性，尤其是無法直接適用于含水量接近100％的超軟地基。對于吹填造陸泥地等超軟地基來說，目前尚無特別適用的插板機械，唯一的辦法是使吹填泥場經(jīng)過長達1至2年的排水、疏干、晾曬使之具有一定承載能力后，再利用現(xiàn)有的插板機械進行插板作業(yè)。顯然，這必將大大延緩施工時間。
就插板方式而言，上述各種插板機械廣泛采用振動插板，即利用振動頭的激振力克服土層對套管的阻力來完成插板。這種振動插板機械的突出缺陷是，激振力的偏心力矩很容易使插板機身傾斜甚至傾覆，在超軟地基上作業(yè)更是如此。
本實用新型的目的即在于提供一種靜力拉壓式插板機。使之可直接在超軟地基上行進作業(yè)，同時可避免機身在插板作業(yè)時發(fā)生傾斜或傾覆。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型利用底盤和安裝在底盤上的門架、套管以及套管扦插機構、套管提升機構和底盤行走機構組成一種靜力拉壓式插板機。底盤的底部設有至少兩排互相平行的弧形槽，各弧形槽中均設有支撐鋼管并通過支撐綱管架設于超軟地基表面的枕木上，支撐鋼管可在枕木上滾動或相對于弧形槽軸向滑勸并借此實現(xiàn)底盤及整機在泥場中的行走移動；門架垂直安裝固定在底盤的中央，門架內垂直設有與套管頭互相配合的導向柱，套管通過套管頭和導向柱垂直安裝在門架的中央，套管頭可沿導向柱上下滑動，板帶由套管頭下方的板帶進口進入套管中；套管扦插機構通過靜力拉壓將套管插入地基時，套管中的板帶隨套管一道插入地基，套管提升機構將套管提升出地基時，板帶則滯留在地基中；底盤行走機構是由卷揚機、定滑輪和鋼絲繩構成的自牽引行走機構。
如此構成的靜力拉壓式插板機，利用底盤底部的弧形槽和支撐鋼管并配合自牽引行走機構，可直接在超軟地基上移動作業(yè)；靜力拉壓式套管扦插機構不存在偏心力矩，因而可避免機身的傾斜或傾覆現(xiàn)象的發(fā)生。
以下結合具體實施例對本實用新型靜力拉壓式插板機的技術特征作進一步的詳細說明。


圖1、圖2和圖3分別為本實用新型靜力拉壓式插板機的正視圖、側視圖和俯視圖。
圖4為底盤行走機構的示意圖；圖5和圖6分別為套管扦插機構和套管提升機構的正視圖和側視圖；圖7和圖8分別為套管頭的側視圖和俯視圖；圖9和
圖10分別為套管的正視圖和側視圖；
圖11為套管被提出泥面的示意圖。
參考
圖1和圖2所示，本實用新型靜力拉壓式插板機主要由底盤1和安裝在底盤1的門架、套管以及套管扦插機構、套管提升機構和底盤行走機構組成。
參考
圖1-4所示，底盤1為長方形，其底都至少設有兩排互相平行的弧形槽2，各弧形槽2中均設有支撐鋼管3并通過支撐鋼管3架設在超軟地基表面的枕木4上，支撐鋼管3可在枕木4上前后滾動或相對于弧形槽2軸向滑動。為了利用撬棍扳動支撐鋼管3，可在支撐鋼管3的兩端開設可插入撬棍的撬孔5。為了增加超軟地基的承載力，可在超軟地基表面鋪設土工布和竹笆并將枕木4置于竹笆之上，以使其接地比壓控制在20-30Kpa／cm2的范圍。
參考
圖1-3所示，門架6為門形框架，框架內垂直設有與套管頭互相配合的導向柱9，門架兩側底端和導向柱底端通過雙鉸接銷軸7與底盤1相連，門架上部和頂都則通過拉索8與底盤1的四角相連。必要時(如拆卸運輸時)，可拔出雙鉸接銷軸7中的一根而使門架6和導向柱9可以另一銷軸為軸而放倒。
參考
圖1、5和圖7-11所示，套管10為圓管，其頂部設有套管頭11并通過套管頭11和導向柱9垂直安裝于門架6的中央，套管頭11可沿導向柱9上下滑動。套管頭11下方的套管壁上設有板帶進口12并安裝有板帶插深傳感器13，盤卷在底盤上的板帶14即經(jīng)過板帶插深傳感器13后由板帶進口12進人套管10。套管10的底端為楔形并設有用于疊壓板帶14的壓柱15。
參考圖5、6所示，套管扦插機構是由扦插卷揚機16、第一定滑輪17、第二定滑輪18、第三定滑輪19、第四定滑輪20、第五定滑輪21和扦插鋼絲繩22構成的靜力拉壓扦插機構。扦插卷揚機16安裝在底盤1上；第一定滑輪17和第四定滑輪20分別安裝在套管頭11的底部兩側，第二定滑輪18安裝在第一定滑輪17正下方的底盤1上，第三定滑輪19和第五定滑輪21安裝在第四定滑輪20正下方的底盤1上；扦插鋼絲繩22的首端固定于第一定滑輪17下方的底盤1上，其末端依次繞過第一定滑輪17，第二定滑輪18、第三定滑輪19、第四定滑輪20和第五定滑輪21后通過離合器固定在扦插卷揚機16上。當扦插卷揚機16卷拉扦插鋼絲繩22時，扦插鋼絲繩22將對套管頭11平行施加靜拉力而將套管10壓入地基中。由于平行施力并不存在偏心力矩，插板時不會發(fā)生機身傾斜或傾覆。
參考圖5、6所示，套管提升機構可由提升卷揚機23、第六定滑輪24、第七定滑輪25和提升鋼絲繩26構成。提升卷揚機23安裝在底盤1上；第六定滑輪24安裝在套管頭11頂部的中央，第七定滑輪25安裝在門架6頂梁的下方；提升鋼絲繩26的首端固定于門架6頂梁上，其末端依次繞過第六定滑輪24和第七定滑輪25后通過離合器固定在提升卷揚機23上。當提升卷揚機23卷拉提升鋼絲繩22時，提升鋼絲繩22同樣將對套管頭11平行施加靜拉力而將套管10提升出地基。
參考圖4所示，底盤行走機構是由行走卷揚機27、第八定滑輪28、第九定滑輪29、第十定滑輪30、第十一定滑輪31、第十二定滑輪32、第十三定位滑輪33、第十四定滑輪34、第十五定滑輪35以及左行走鋼絲繩36和右行走鋼絲37構成的自牽引行走機構。行走卷揚機27安裝在底盤1的前部；第八定滑輪28和第九定位滑輪29分別安裝在底盤1左側的前部和后部，第十定滑輪30和第十一定滑輪31分別安裝在后支撐鋼管3′的左端和中部；左行走鋼絲繩36的首端固定于前支撐鋼管3″的左端，其末端依次繞過第八定滑輪28、第九定滑輪29、第十定滑輪30和第十一定滑輪31后通過離合器固定在行走卷揚機27上；第十二定滑輪32和第十三定滑輪33分別安裝在底盤1右側的前部和后部，第十四定滑輪34和第十五定滑輪35分別安裝在后支撐鋼管3的右端和中部；右行走鋼絲繩37的首端固定于前支撐鋼管3″的右端，其末端依次繞過第十二定滑輪32、第十三定滑輪33、第十四定滑輪34和第十五定滑輪35后通過離合器固定在行走卷揚機27上。當行走卷揚機27卷拉左行走鋼絲繩36而釋放右鋼絲繩37時，左行走鋼絲36將平行牽引底盤1沿支撐鋼管3′、3″向左平移；反之，當行走卷揚機27卷拉右行走鋼絲繩37而釋放左行走鋼絲繩36時，右行走鋼絲繩37將平行牽引底盤1沿支撐鋼管3′、3″向右平移。
顯然，只要適當?shù)卦O置定滑輪和鋼絲繩首端固定位置，同樣可以利用卷揚機、定滑輪和鋼絲繩構成一種可牽引底盤1沿枕木4前后滾動的行走機構。然而，對于本實用新型而言，使底盤1和整機沿枕木4前后滾動行進的最簡捷、最有效的方法，莫過于利用插入支撐鋼套3兩端撬孔5中的棍橇扳動或撬動支撐鋼管3，進而使底盤1和整機前后移動。
參考圖9-11所示，利用本實用新型向超軟地基中插入塑料排水板帶的過程大致如下將盤繞在底盤1上的板帶14經(jīng)板帶插深傳感器13由板帶進口12送入套管10并從套管10的楔形底端穿出；然后啟動扦插卷揚機，同時將楔形底端處的板帶14向上反疊并利用壓柱15疊壓，套管10和其中的板帶14即可由套管扦插機構拉壓插入地基中；當套管10插入地基達預定深度時，使扦插卷揚機停機并釋放扦插鋼絲繩，然后啟動提升卷揚機開始提升套管10；在套管10的提升過程中，壓柱15將自動松脫而使板帶14滯留于地基中，同時板帶插深傳感器13開始工作，直至達到設計插板深度時，板帶插深傳感器13將指令提升卷揚機停止并釋放提升鋼絲繩；從套管10底端剪斷板帶14并使插板機前移或后移一定距離后，即可進行下一次插板。完成一行扦插作業(yè)后，利用底盤行走機構使插板機向左或向右移動一定距離，即可開始另一行扦插作業(yè)。
綜上所述可知，本實用新型靜力拉壓式插板機結構輕巧、拆裝方便，移動靈活、平穩(wěn)，插板過程中不會出現(xiàn)機身傾斜或傾覆，除特別適用于超軟地基的插板作業(yè)外，還可廣泛用于一般軟土地基的插板作業(yè)。
權利要求1.一種靜力拉壓式插板機，其特征在于由底盤和安裝在底盤上的門架、套管以及套管扦插機構、套管提升機構和底盤行走機構組成；所述底盤為長方形，其底部設有至少兩排互相平行的弧形槽，各弧形槽中均設有支撐鋼管并通過支撐鋼管架設于超軟地基表面的枕木上，支撐鋼管可在枕木上滾動或相對于弧形槽軸向滑動；所述門架為門形框架、垂直安裝固定在底盤的中央、框架內垂直設有與套管頭互相配合的導向柱；所述套管為圓管，其頂部設有套管頭并通過套管頭和導向柱垂直安裝于門架的中央，套管頭可沿導向柱上下滑動，套管頭下方的套管壁上設有板帶進口；所述套管扦插機構是由卷揚機、鋼絲繩和定滑輪構成的靜力拉壓扦插機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的靜力拉壓式插板機，其特征在于所述底盤支撐鋼管的兩端設有撬孔；所述門架兩側底端和導向柱底端通過雙鉸接銷軸與底盤相連，門架上部和頂部通過拉索與底盤四角相連；所述套管的底端為楔形并設有可疊壓板帶的壓柱，其板帶進口處設有板帶插深傳感器。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的靜力拉壓式插板機，其特征在于所述靜力拉壓扦插機構由扦插卷揚機、第一、第二、第三、第四、第五定位滑輪和扦插鋼絲繩構成；扦插卷揚機安裝在底盤上；第一和第四定滑輪分別安裝在套管頭底部兩側，第二定滑輪安裝在第一定滑輪正下方的底盤上，第三、第五定滑輪安裝在第四定滑輪正下方的底盤上；扦插鋼絲繩的首端固定于第一定滑輪下方的底盤上，其末端依次繞過第一、第二、第三、第四和第五定滑輪后通過離合器固定于扦插卷揚機上。
4.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的靜力拉壓式插板機，其特征在于所述套管提升機構由提升卷揚機、第六、第七定滑輪和提升鋼絲繩構成；提升卷揚機安裝在底盤上；第六定滑輪安裝在套管頭頂部中央，第七定滑輪安裝在門架頂梁的下方；提升鋼絲繩的首端固定于門架頂梁上，其末端依次繞過第六、第七定滑輪后通過離合器固定于提升卷揚機上。
5.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的靜力拉壓式插板機，其特征在于所述底盤行走機構是由行走卷揚機、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五定滑輪以及左行走鋼絲繩和右行走鋼絲繩構成的自牽引行走機構；行走卷揚機安裝在底盤的前部；第八和第九定滑輪分別安裝在底盤左側的前部和后部，第十、第十一定滑輪分別安裝在后支撐鋼管的左端和中部；左行走鋼絲繩的首端固定于前支撐鋼管的左端，其末端依次繞過第八、第九、第十和第十一定滑輪通過離合器固定于行走卷揚機上；第十二、第十三定滑輪分別安裝在底盤右側的前部和后部，第十四、第十五定滑輪分別安裝在后支撐鋼管的右端和中部；右行走鋼絲繩的首端固定于前支撐鋼管的右端，其末端依次繞過第十二、第十三、第十四和第十五定滑輪后通過離合器固定于行走卷揚機上。
專利摘要靜力拉壓式插板機涉及一種專用于向超軟地基中插入塑料排水板帶的設備,由底盤和安裝在底盤上的門架、套管以及套管扦插機構、套管提升機構和底盤行走機構組成,套管扦插機構為靜力拉壓式扦插機構。套管扦插機構通過靜力拉壓將套管插入地基時,由板帶進口進入套管的板帶隨套管一道插入地基中;套管提升機構將套管提升出地基時,板帶則滯留在地基中。利用撬棍可使插板機前后滾動,利用底盤行走機構則可使插板機左右平移。
文檔編號E02D3/10GK2430472SQ0024387
公開日2001年5月16日 申請日期2000年7月27日 優(yōu)先權日2000年7月27日
發(fā)明者曹大正, 艾慶有, 張存民, 朱書金 申請人:天津市水利科學研究所, 天津振津工程集團有限公司