一种基坑施工中钢板桩插打工艺及插打定位设备的制作方法

1.本发明涉及基坑施工的领域，尤其是涉及一种基坑施工中钢板桩插打工艺及插打定位设备。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的不断推进，高楼大厦，桥梁高架等建筑设施一座座的被建设起来，基坑工程已经成为现代建筑的新趋势，基坑本身的稳定性和安全性已成为人们关注的焦点，因此，拉森钢板桩则成了基坑工程中必不可少的部件之一。
3.在相关技术中公告号为cn112627190a的中国发明专利，其公开了一种基坑槽钢板桩型钢支撑系统及施工方法，包括沿基坑槽内侧壁铺设的围护结构、横跨设置在基坑槽口部两端且固定在围护结构上端侧壁上的上支撑结构和设置在基坑槽的口部以下与底部之上的多道下支撑结构，该下支撑结构的两端与设置在基坑槽内两侧的围护结构连接，围护结构包括多根呈竖直相互扣接且铺设在基坑槽内侧壁上的钢板桩。
4.针对上述相关技术，在钢板桩的插打过程中，打桩机夹持钢板桩的一端将钢板桩竖向吊起，工作人员扶持钢板桩的底部将钢板桩的扣接部与已打入地下的钢板桩的扣接部竖向对其，然后打桩机将钢板桩打入地下并与上一个打入地下的钢板桩相扣接，工作人员手持钢板桩对其的过程增加了工作人员手部被夹伤的可能性，增加了工作人员施工过程中的工作风险。


技术实现要素：

5.为了降低工作人员手部被夹伤的可能性，降低工作人员施工过程中的风险，本技术提供一种基坑施工中钢板桩插打工艺及插打定位设备。
6.第一方面，本技术提供的一种基坑施工中钢板桩插打工艺及插打定位设备采用如下的技术方案：一种基坑施工中钢板桩插打定位设备，包括可在地面上沿钢板桩排列方向移动的定位台，所述定位台包括平台板、转动设置于平台板上的连接板和固定连接于连接板顶面上的导向围板，所述平台板上开设有通过孔，所述连接板上开设有导向孔，所述导向孔的水平截面与所述钢板桩的水平截面外轮廓一致，所述导向围板内侧壁的底部轮廓与所述导向孔的轮廓重合，所述导向围板由下至上口径逐渐增大，所述连接板的转动轴心位于所述钢板桩连接长度方向上，所述定位台上设置有驱动所述定位台沿所述钢板桩排列方向移动的驱动装置。
7.通过采用上述技术方案，驱动机构能够带动定位台沿钢板桩排列方向移动，当定位台完成钢板桩的定位和插打后，工作人员控制驱动机构使定位台移动至下一钢板桩的插打位置，由于导向围板的口径由下至上逐渐增大，当钢板桩被打桩机吊至导向围板上方时，随着打桩机将钢板桩逐渐向下移动，从而便于钢板桩的底端插设于导向围板内，并在导向围板的导向作用下，随着打桩机带动钢板桩向下移动，将钢板桩插设于导向孔内，同时连接
板转动设置在平台板上，使连接板能够根据所插打的钢板桩的开口方向调整导向孔轮廓的开口方向，使工作人员无需对被吊起的钢板桩的底部进行扶持，从而降低工作人员手部被夹伤的可能性，降低工作人员施工过程中的风险。
8.优选的，所述定位台还包括用于支撑所述平台板的支撑柱，所述支撑柱包括固定连接于所述平台板底面上的固定杆、设置于所述固定杆下方的连接杆、固定连接于所述连接杆顶部端面上的活动杆和套设于所述活动杆上的第一弹簧，所述固定杆的底部端面上开设有滑动孔，所述活动杆插设于所述滑动孔内，所述活动杆与所述滑动孔的内壁滑移连接，所述第一弹簧的一端抵触于所述固定杆的底部端面上，所述第一弹簧的另一端抵触于所述连接杆的顶部端面上。
9.通过采用上述技术方案，在打桩机对钢板桩进行插打的过程中，为了使已打入地下的钢板桩不阻碍定位台移动，因此需要将钢板桩的顶部插打至平台板的下方，活动杆插设于滑动孔内，并且在第一弹簧的弹力作用下，使得平台板能够竖向移动，从而便于打桩机将钢板桩的顶部插打至平台板下方，并且当打桩机上移时试平台板复位。
10.优选的，所述支撑柱位于所述平台板的底面上设置有四根，四根所述支撑柱分别位于所述平台板的四个拐角处，所述连接杆的底部设置有滚轮，所述钢板桩的两侧的地面上固定有两根导向槽轨，两根所述导向槽轨的长度方向均与所述钢板桩的排列方向一致且相互平行，所述滚轮滚动设置于导向槽轨上。
11.通过采用上述技术方案，导向槽轨设置于钢板桩的两侧，滚轮滚动设置于导向槽轨上，从而使定位台的移动方向更加稳定。
12.优选的，所述驱动装置包括固定连接于所述连接杆上的固定板、固定连接于所述固定板上的电动机、固定连接于所述电动机输出轴上的驱动齿轮和固定连接于所述导向槽轨上的齿条，所述齿条的长度方向与所述导向槽轨的长度方向平行，所述驱动齿轮与所述齿条相啮合。
13.通过采用上述技术方案，固定板固定连接于连接杆上，电动机固定连接于固定板上，当电动机转动时，带动驱动齿轮转动，由于驱动个齿轮与齿条相啮合，从而带动定位台移动。
14.优选的，所述定位台还包括控制装置，所述控制装置包括固定连接于所述固定板上的连接块，所述连接块靠近所述导向槽轨的侧面上开设有连接槽，所述导向槽轨的靠近另一个所述导向槽轨的侧面上开设有若干个定位孔，所述定位孔之间的间距相等，所述定位孔与所述钢板桩一一对应，所述定位孔的排列方向与所述导向槽轨的长度方向平行，所述连接槽内滑动设置有可插设于所述定位孔内的滑动销，所述连接槽内设置有所述滑动销脱离所述定位孔时将所述电动机的电回路导通的开关机构，所述滑动销插入所述定位孔时所述开关机构可使所述电动机的电回路断开，所述连接槽内设置有为所述滑动销提供靠近所述定位孔方向推力的第二弹簧。
15.通过采用上述技术方案，定位孔之间的间距相等，且定位孔与钢板桩一一对应，当滑动销与定位孔齐平时，在第二弹簧的推力作用下，滑动销的一端插设于定位孔内，使开关机构将电动机的电回路断开，电动机停止对定位台的驱动。当工作人员将滑动销向远离定位孔的方向滑动时，开关机构将电动机的电回路导通，使电动机驱动定位台行进，直至滑动销插设于下一个定位孔时，开关机构再次将电动机的电回路断开，再次停止驱动定位台，使
定位台行进一个钢板桩的插打距离后使电动机自动停转，使定位台能够自动停止在下一个钢板桩的插打位置，提高了定位台定位的准确性。同时，当电动机停转时滑动销插设于定位孔内，提高了定位台的稳定性，降低了钢板桩与定位台发生碰撞时，定位台发生位移的可能性，提高了定位台定位的精准度。
16.优选的，所述开关机构包括固定连接于所述连接槽远离定位孔的侧壁上的触发定片、固定连接于所述滑动销远离所述定位孔的端面上的触发动片、固定连接于所述固定板上的电源，所述电源其中一极与所述电动机的其中一个接线柱电连接，所述电源的另一极与所述触发定片电连接，所述电动机的另一极与所述触发动片电连接。
17.通过采用上述技术方案，当滑动销向远离定位孔的方向滑移时，触发动片与触发定片相抵触，电动机的电回路导通，当滑动插设于定位孔内时，触发动片脱离触发定片，时电动机的电回路断开。
18.优选的，所述连接块的顶面上开设有竖向孔，所述竖向孔连通于所述连接槽，所述竖向孔内滑动设置有推杆，所述推杆的顶部穿过所述固定板，所述推杆滑动设置于所述固定板上，所述推杆底部端面远离所述定位孔的一侧设置有第一斜面，所述滑动销的顶面上开设有插孔，所述插孔远离所述定位孔的侧壁上设置有与所述第一斜面相抵触的第二斜面。
19.通过采用上述技术方案，当工作人员将推杆向下推动时，在第二斜面与第一斜面的抵触作用下，滑动销向远离定位孔的方向滑移，并脱离定位孔内，从而便于工作人员将滑动销向远离定位孔的方向滑动。
20.优选的，所述连接板的底面上固定连接有转动环，所述平台板的顶面上开设有环形槽，所述转动环的下部滑动设置于所述环形槽内，所述转动环外周面的上部固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮和所述齿条之间设置有连接机构，所述连接机构包括与所述从动齿轮相啮合的上连接齿轮、与所述齿条相啮合的下连接齿轮、竖直穿过所述平台板并与所述上连接齿轮同轴固定的上连接轴、与所述下连接齿轮同轴固定的下连接轴和固定连接于所述下连接轴顶部端面上的滑动轴，所述上连接齿轮抵触于所述平台板的顶面上，所述上连接轴转动设置于所述平台板上，所述上连接轴的底部端面上开设有轴孔，所述滑动轴插设于所述轴孔内，所述轴孔的内壁上开设有条形槽，所述滑动轴上固定连接有挡块，所述挡块插设于所述条形槽内，所述挡块竖向滑动设置于所述条形槽内，所述下连接轴上固定连接有挡板，所述挡板抵触于所述齿条的顶面上。
21.通过采用上述技术方案，下连接齿轮与齿条相啮合，当定位台在导向槽轨上移动时，下连接齿轮带动下连接轴转动，并且在挡块的限位作用下，驱动上连接齿轮转动，从而带动从动齿轮转动，使导向孔轮廓的开口方向能够跟随定位台的移动自动调整，从而便于钢板桩的定位。
22.第二方面，本技术提供一种基坑施工中钢板桩插打工艺，采用如下的技术方案：一种基坑施工中钢板桩插打工艺，包括如下步骤：s1：所述钢板桩的插打使用所述定位设备，并从围堰横桥向中心处开始，然后依次向两边进行，最后在下游角桩附近进行合拢；s2：检测并确定首根所述钢板桩的位置；s3：每一片所述钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，再进行加压；s4：所述钢板桩插打至设计标高后，立即与上一根所述钢板桩进行固定。
23.通过采用上述技术方案，在定位设备中的定位台对钢板桩进行定位，使钢板桩的定位更加准确，同时降低了工作人员施工过程中的风险综上所述，驱动机构能够带动定位台沿钢板桩排列方向移动，当定位台完成钢板桩的定位和插打后，工作人员控制驱动机构使定位台移动至下一钢板桩的插打位置，由于导向围板的口径由下至上逐渐增大，当钢板桩被打桩机吊至导向围板上方时，随着打桩机将钢板桩逐渐向下移动，从而便于钢板桩的底端插设于导向围板内，并在导向围板的导向作用下，随着打桩机带动钢板桩向下移动，将钢板桩插设于导向孔内，同时连接板转动设置在平台板上，使连接板能够根据所插打的钢板桩的开口方向调整导向孔轮廓的开口方向，使工作人员无需对被吊起的钢板桩的底部进行扶持，从而降低工作人员手部被夹伤的可能性，降低工作人员施工过程中的风险。
附图说明
24.图1是本技术实施例中定位设备的整体结构图。
25.图2是本技术实施例中支撑柱的剖视图。
26.图3是本技术实施例中定位台的爆炸图。
27.图4是本技术实施例中连接机构的剖视图。
28.图5是本技术实施例中控制机构的剖视图。
29.附图标记说明：1、定位台；11、平台板；111、通过孔；112、连接孔；1121、环形挡槽；113、环形槽；12、连接板；121、导向孔；13、导向围板；14、支撑柱；141、固定杆；1411、滑动孔；1412、限位槽；142、连接杆；143、活动杆；1431、限位块；145、第一弹簧；15、滚轮；16、连接机构；161、上连接齿轮；162、下连接齿轮；163、上连接轴；1631、轴孔；1632、条形槽；1633、挡环；164、下连接轴；165、滑动轴；166、挡块；167、挡板；168、加强管；17、转动环；18、从动齿轮；2、导向槽轨；21、定位孔；3、齿条；4、驱动装置；41、固定板；42、电动机；43、驱动齿轮；5、控制装置；51、连接块；511、连接槽；512、竖向孔；5121、防脱槽；52、滑动销；521、插孔；5211、第二斜面；53、推杆；531、防脱块；532、第一斜面；54、第二弹簧；55、开关机构；551、触发定片；552、触发动片；553、电源；100、钢板桩。
具体实施方式
30.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
31.本技术实施例公开一种基坑施工中钢板插打定位设备。参照图1和图2所示，定位设备包括定位台1、导向槽轨2、齿条3、驱动装置4和控制装置5。导向槽轨2在地面上固定连接有两条，两条导向槽轨2分别位于钢板桩100的两侧，两条导向槽轨2相互平行，导向槽轨2的长度方向与钢板桩100的排列方向平行。齿条3焊接固定于其中一个导向槽轨2上，齿条3位于导向槽轨2靠近另一个导向槽轨2的侧面上，齿条3的长度方向与导向槽轨2的长度方向平行。
32.参照图1和图2所示，定位台1包括平台板11、连接板12、导向围板13、支撑柱14、滚轮15、连接机构16、转动环17和从动齿轮18。平台板11水平设置于导向槽轨2的上方，支撑柱14位于平台板11的底面上设置有四根，四根支撑柱14分别位于平台板11的四个拐角处，支
撑柱14竖直设置于平台板11上。支撑柱14包括固定杆141、连接杆142、活动杆143和第一弹簧145。固定杆141焊接固定于平台板11的底面上，固定杆141的底部端面上开设有滑动孔1411，活动杆143插设于滑动孔1411内，活动杆143与滑动孔1411间隙配合，滑动孔1411的内周面上开设有限位槽1412，限位槽1412的长度方向与支撑柱14的长度方向平行，活动杆143的外周面上固定连接有限位块1431，限位块1431竖向滑动设置于限位槽1412内。连接杆142焊接固定于活动杆143的底部端面上，第一弹簧145套设于活动杆143上，第一弹簧145的一端抵触于固定杆141的底部端面上，第一弹簧145的另一端抵触于连接杆142的顶部端面上。滚轮15固定于连接杆142的底端，滚轮15滚动设置于导向槽轨2上。
33.参照图1和图3所示，平台板11的顶面中部开设有通过孔111，平台板11的顶面上还设有环形槽113，通过孔111位于环形槽113的内侧，转动环17固定连接于连接板12的底面上，转动环17插设于环形槽113内，转动环17的下部转动设置于环形槽113内，从动齿轮18套设于转动环17的上部，从动齿轮18与转动环17的外周面焊接固定。
34.参照图1和图3所示，连接板12上开设有导向孔121，导向孔121的水平截面与钢板桩100的水平截面外轮廓一致，导向围板13焊接固定于连接板12的顶面上，导向围板13内侧壁的底部轮廓与导向孔121的轮廓重合，导向围板13由下至上口径逐渐增大，连接板12的转动轴心位于钢板桩100连接长度方向上，连接板12的转动轴心位于导向孔121截面的对称轴线上。
35.参照图1和图4所示，连接机构16包括上连接齿轮161、下连接齿轮162、上连接轴163、下连接轴164、滑动轴165、挡块166、挡板167和加强管168。上连接齿轮161与从动齿轮18相啮合，上连接齿轮161抵触于平台板11的顶面上。平台板11上开设有连接孔112，上连接轴163竖直穿过连接孔112，上连接轴163转动设置于平台板11上，连接孔112的内周面上开设有环形挡槽1121，上连接轴163的外周面上焊接固定有挡环1633，挡环1633转动设置于环形档槽内，上连接轴163与上连接齿轮161同轴焊接固定。上连接轴163的底部端面上开设有轴孔1631，滑动轴165插设于轴孔1631内，滑动轴165与轴孔1631间隙配合，轴孔1631的内壁上开设有条形槽1632，条形槽1632的长度方向与上连接轴163的长度方向平行，挡块166固定连接于滑动轴165的外周面上，挡块166插设于条形槽1632内，挡块166滑动设置于条形槽1632内。
36.参照图1和图4所示，下连接轴164焊接固定于滑动轴165的底部端面上，下连接齿轮162同轴感觉固定于下连接轴164的底部，下连接齿轮162与齿条3相啮合。挡板167位于下连接轴164上焊接固定有两块，两块挡板167分别位于下连接齿轮162的顶面和底面上，两个挡板167相互靠的侧面分别与齿条3的顶面和底面相抵触。加强管168固定连接于平台板11的底面上，加强管168套设于上连接轴163和下连接轴164外，加强管168与上连接轴163和下连接轴164间隙配合。
37.参照图1所示，驱动装置4包括固定板41、电动机42和驱动齿轮43。固定板41水平设置于两个根连接杆142之间，固定板41的两端分别焊接固定于两根连接杆142上，电动机42固定连接于固定板41的顶面上，电动机42的输出轴自上而下穿过固定板41，驱动齿轮43同轴固定连接于电动机42的输出轴上，驱动齿轮43与齿条3相啮合。
38.参照图1和图5所示，远离齿条3的导向槽轨2靠近齿条3的侧面上开设有若干个定位孔21，定位孔21的间距均相等，定位孔21与钢板桩100一一对应，定位孔21的排列方向与
导向槽轨2的长度方向平行。
39.参照图1和图5所示，控制装置5包括连接块51、滑动销52、推杆53、第二弹簧54和开关机构55。连接块51焊接固定于固定板41的底面上，连接块51位于固定板41靠近定位孔21的一端，连接块51靠近定位孔21的侧面上开设有连接槽511，滑动销52滑动设置于连接槽511内，滑动销52与定位孔21间隙配合，第二弹簧54设置于连接槽511内，第二弹簧54的一端焊接固定于滑动销52远离定位孔21的端面上，滑动销52的另一端焊接固定于连接槽511远离定位孔21的内壁上。
40.参照图1和图5所示，开关机构55包括触发定片551、触发动片552和电源553。触发定片551固定连接于连接槽511远离定位孔21的侧壁上，触发动片552固定连接于滑动销52远离定位孔21的端面上，电源553固定连接于固定板41的顶面上，电源553其中一极与电动机42的其中一个接线柱电连接，电源553的另一极与触发定片551电连接，电动机42的另一极与触发动片552电连接。
41.参照图5所示，连接块51的顶面上竖直开设有竖向孔512，竖向孔512连通于连接槽511，推杆53插设于竖向孔512内，推杆53与竖向孔512间隙配合，推杆53的顶部穿过固定板41，推杆53滑动设置于固定板41上。推杆53底部端面设置有第一斜面532，第一斜面532位于推杆53远离定位孔21的一侧，滑动销52的顶面上开设有插孔521，插孔521远离定位孔21的侧壁上设置有第二斜面5211，当滑动销52的一端插设于定位孔21内时，第一斜面532抵触于第二斜面5211的顶部。竖向孔512的侧壁上开设有防脱槽5121，防脱槽5121的长度方向与竖向孔512的开设方向平行，推杆53的侧面上固定连接有防脱块531，防脱块531滑动设置于防脱槽5121内。
42.本技术实施例一种基坑施工中钢板桩插打定位设备的实施原理为：驱动机构带动定位台1沿钢板桩100排列方向移动，当定位台1完成钢板桩100的定位和插打后，当滑动销52与定位孔21齐平时，在第二弹簧54的推力作用下，滑动销52的一端插设于定位孔21内，使开关机构55将电动机42的电回路断开，电动机42停止对定位台1的驱动。当工作人员通过推杆53将滑动销52向远离定位孔21的方向滑动时，开关机构55将电动机42的电回路导通，使电动机42驱动定位台1行进，直至滑动销52插设于下一个定位孔21时，开关机构55再次将电动机42的电回路断开，再次停止驱动定位台1，使定位台1行进一个钢板桩100的插打距离后使电动机42自动停转，使定位台1能够自动停止在下一个钢板桩100的插打位置，提高了定位台1定位的准确性。
43.由于导向围板13的口径由下至上逐渐增大，当钢板桩100被打桩机吊至导向围板13上方时，随着打桩机将钢板桩100逐渐向下移动，从而便于钢板桩100的底端插设于导向围板13内，并在导向围板13的导向作用下，随着打桩机带动钢板桩100向下移动，将钢板桩100插设于导向孔121内，同时连接板12转动设置在平台板11上，使连接板12能够根据所插打的钢板桩100的开口方向调整导向孔121轮廓的开口方向，使工作人员无需对被吊起的钢板桩100的底部进行扶持，从而降低工作人员手部被夹伤的可能性，降低工作人员施工过程中的风险。
44.本发明还公开了一种基坑施工中钢板桩插打工艺，包括如下步骤：s1：所述钢板桩100的插打使用所述定位设备，并从围堰横桥向中心处开始，然后依次向两边进行，最后在下游角桩附近进行合拢；
s2：检测并确定首根所述钢板桩100的位置；s3：每一片所述钢板桩100先利用自重下插，当自重不能下插时，再进行加压；s4：所述钢板桩100插打至设计标高后，立即与上一根所述钢板桩100进行固定。
45.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。