本发明涉及海工工程,特别涉及一种可降低高度的起重打桩系统及高度调节方法。
背景技术:
1、回转式起重系统或回转式打桩系统是常用于水工高桩码头、大型桥梁等海工工程桩基施工的设备,除了一者连接起重结构,另一者连接打桩结构以外,一般两者均包含可旋转的旋转平台和摆动连接于旋转平台的主臂;主臂通过拉索连接于旋转平台上的绞车,从而能通过绞车收放拉索的方式调节主臂的角度;沿主臂摆动方向在主臂的一侧还设置有人字架,人字架一般包含撑杆和拉杆,撑杆下端连接于旋转平台、上端朝背离主臂的方向倾斜;拉杆位于撑杆远离主臂的一侧,且轴线方向接近竖直,其下端连接于旋转平台,上端与撑杆的上端连接,从而与撑杆、旋转平台一同组合为三角形支架;三角形支架的顶部设置有变幅滑轮组,用于绕设和张拉拉索,因此三角形支架往往具有一定的高度,然而这也导致回转式起重系统或回转式打桩系统遭遇通航限高时,三角形支架会阻碍通行,因此需要一种既能满足拉索张拉需求,又能降低高度的三角形支架。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有回转式起重系统或回转式打桩系统中三角形支架的高度固定,常常无法满足通航限高的要求导致通行受阻的技术问题,提供一种可降低高度的起重打桩系统及高度调节方法。
2、在第一方面,本发明提供一种可降低高度的起重打桩系统,包含:
3、旋转平台,旋转平台上设置有绞车;
4、主臂,主臂摆动连接于旋转平台;
5、撑杆,撑杆位于主臂沿主臂摆动方向的一侧,撑杆一端摆动连接于旋转平台,撑杆另一端设置有变幅滑轮组件;
6、拉索,拉索一端连接于绞车,拉索另一端绕过变幅滑轮组件连接于主臂;
7、拉杆,拉杆位于撑杆远离主臂的一侧,拉杆一端可拆卸连接于旋转平台,拉杆另一端摆动连接于撑杆远离旋转平台的一端。
8、本方案的可降低高度的起重打桩系统使拉杆、撑杆、旋转平台相互连接,且拉杆与撑杆之间、撑杆与旋转平台之间摆动连接,拉杆与旋转平台之间可拆卸连接;当拉杆与旋转平台脱离连接,拉杆与撑杆能够等效为连接于旋转平台的二连杆机构,其中撑杆能够相对旋转平台摆动,从而调整撑杆最高点的高度,以适配不同的通航限高;拉杆能够相对撑杆摆动,从而改变拉杆的倾斜角度,使拉杆、撑杆、旋转平台所组合而成的平面连杆结构靠近、到达或远离死点位置。
9、且拉杆相对撑杆的摆动、撑杆相对旋转平台的摆动结合起来,还使拉杆靠近旋转平台的一端能够沿靠近或远离主臂的方向平移,即保持拉杆靠近旋转平台的一端的水平高度不变,从而能在拉杆摆动过程中,使拉杆始终抵靠于旋转平台,避免拉杆与旋转平台脱离后无限制地摆动导致发生安全事故的情况,确保本方案的安全性;同时,拉杆与旋转平台保持抵靠也能方便在通过通航限高区域,在无外部设备辅助的情况下快速恢复拉杆的位置,从而更快速地投入后续起重或打桩作业中。
10、而当拉杆连接于旋转平台时,拉杆、撑杆、旋转平台能够一同组合为自由度为零的三角形平面连杆结构以稳固支撑变幅滑轮组,从而满足拉索的张拉需求;且由于拉杆的倾斜角度可调,因此本方案还能通过调节拉杆的角度使拉杆与撑杆组合而成的二连杆机构靠近或进入死点位置,从而进一步确保本方案的结构稳固性。
11、优选地,还包含第一伸缩装置,第一伸缩装置一端与旋转平台连接,第一伸缩装置另一端铰接或抵接于拉杆靠近旋转平台的一端,第一伸缩装置伸缩能够带动拉杆相对撑杆摆动。
12、本方案一方面能通过第一伸缩装置驱动拉杆摆动,从而实现拉杆摆动的自动化控制;另一方面也能通过第一伸缩装置引导拉杆的摆动动作,防止拉杆在摆动过程中发生摆动平面以外的偏移或倾斜,从而进一步防止拉杆无限制摆动以致发生安全事故的情况、确保本方案的安全性。
13、优选地,还包含连接销轴;拉杆靠近旋转平台的一端设置有第一限位孔,旋转平台对应位置处设置有第二限位孔,连接销轴穿过第一限位孔和第二限位孔,插拔连接销轴能够连接或分离拉杆与旋转平台。
14、本方案推荐了其中一种具体的拉杆与旋转平台的可拆卸连接方式,连接销轴具有承载能力强、拆装方便的优势。
15、优选地,还包含第二伸缩装置,第二伸缩装置一端与旋转平台连接,第二伸缩装置另一端连接或抵接于连接销轴,第二伸缩装置伸缩能够带动连接销轴进出第一限位孔和第二限位孔。
16、本方案一方面能通过第二伸缩装置驱动连接销轴插拔,从而实现连接销轴插拔的自动化控制;另一方面也能通过第二伸缩装置维持连接销轴与旋转平台的连接,防止连接销轴拔出后自由滚动甚至丢失的情况。
17、优选地,主臂远离旋转平台的一端连接有起重结构或打桩结构;
18、起重结构包含起重滑轮组和吊钩,起重滑轮组连接于主臂远离旋转平台的一端,吊钩通过绕过起重滑轮组的拉索连接于绞车;
19、打桩结构包含桩架和伸缩支撑架;桩架摆动连接于主臂远离旋转平台的一端,桩架上连接有桩锤、桩帽和抱桩器;伸缩支撑架两端分别铰接于旋转平台和桩架,伸缩支撑架的长度可调,从而能够带动桩架相对主臂摆动。
20、本方案将主臂配置为能够可拆卸连接起重结构和打桩结构的形式,当主臂上安装起重结构,本方案可以作为起重系统使用,并利用旋转平台的旋转动作、主臂的变幅动作和绞车的收放动作组合实现下钩、起钩、调整位置等起重动作;当主臂上安装打桩结构,本方案可以作为打桩系统使用,并利用旋转平台的旋转动作、主臂的变幅动作、绞车的收放动作和伸缩支撑架的伸缩动作组合实现取桩、打桩和调整位置等打桩动作;即本方案既具备起重能力,又具备打桩能力,实现了旋转平台和主臂的一物多用,相比于专用的打桩系统或起重系统,本方案具备更高的经济效益。
21、优选地,主臂远离旋转平台的一端包含第一钢箱结构,第一钢箱结构用于连接起重结构或桩架。
22、本方案在主臂上增加第一钢箱结构,能够提高主臂对应区域的承载能力和刚度,从而既能够适应起重工况,又能够适应打桩工况,确保本方案在起重和打桩工况下的结构稳定性。同时第一钢箱结构具有大量平整表面,也更方便布置绞车所需的滑轮组、桩架所需的铰链等结构。
23、优选地,桩架靠近主臂的一端包含第二钢箱结构,第二钢箱结构用于连接桩锤。
24、本方案在桩架上增加第二钢箱结构,能够提高桩架对应区域的承载能力和刚度,确保本方案在打桩工况下的结构稳定性。同时第二钢箱结构具有大量平整表面,也更方便连接桩锤。
25、优选地,旋转平台的一侧还设置有搁置支架,搁置支架用于支撑主臂远离旋转平台的一端。
26、本方案能通过搁置支架辅助支撑主臂,从而提高本方案在运输时的稳定性。
27、在第二方面,本发明提供一种起重打桩系统的高度调节方法,应用于本发明的一种可降低高度的起重打桩系统,包含如下步骤:
28、s1、通过绞车收放拉索,使主臂与水平面的夹角减小,直至主臂最高点低于预定高度;
29、s2、解除拉杆与旋转平台的连接,调整拉杆的倾斜角度,直至拉杆靠近旋转平台的一端偏向主臂所在的方向;
30、s3、通过绞车放松拉索,使撑杆的与水平面的夹角减小,直至撑杆最高点低于预定高度。
31、本方案的起重打桩系统的高度调节方法对应本发明的可降低高度的起重打桩系统,当由于通航限高而需要降低整个可降低高度的起重打桩系统的高度时,通过解除拉杆与旋转平台的连接,使拉杆能够绕撑杆向主臂所在的方向摆动,从而使拉杆与撑杆组合而成的二连杆机构能够远离死点位置,进而使撑杆能够相对旋转平台向下摆动以降低高度,满足通航限高要求。
32、且本方案中拉杆相对撑杆的摆动、撑杆相对旋转平台的摆动结合起来,还使拉杆靠近旋转平台的一端能够沿靠近或远离主臂的方向平移,即保持拉杆靠近旋转平台的一端的水平高度不变,从而能在拉杆摆动过程中,使拉杆始终抵靠于旋转平台,避免拉杆与旋转平台脱离后无限制地摆动导致发生安全事故的情况,确保提高本方案的安全性。
33、优选地,步骤s1中,减小主臂与水平面的夹角直至拉杆所受的拉力为零。
34、本方案推荐调整拉杆角度之前,先通过调整主臂角度的方式卸载拉杆所受的拉力,能够确保调整拉杆角度的过程中主臂与撑杆的受力稳定,并减少调整拉杆角度所需的推力。
35、与现有技术相比,本发明的有益效果:
36、1、本发明提供一种可降低高度的起重打桩系统,通过拉杆、撑杆和旋转平台组合出自由度为零的三角形平面连杆机构以稳固支撑变幅滑轮组,从而满足拉索的张拉需求;而当遭遇通航限高时,又能通过解除拉杆与旋转平台的连接,使撑杆和拉杆能够相对旋转平台摆动,从而降低撑杆最高点的高度,满足通航限高的要求;且拉杆摆动过程中其靠近旋转平台的一端能保持与旋转平台的抵靠,既能避免拉杆无限制地摆动导致发生安全事故的情况,又有利于通过限高区域后快速恢复拉杆的位置。
37、2、本发明提供一种起重打桩系统的高度调节方法,对应本发明的一种可降低高度的起重打桩系统,能在遭遇通航限高时降低撑杆最高点的高度,且调整过程中拉杆能维持与旋转平台的抵靠,具有较高的安全性。
1.一种可降低高度的起重打桩系统,其特征在于,包含:
2.根据权利要求1所述的一种可降低高度的起重打桩系统,其特征在于,还包含第一伸缩装置(921),所述第一伸缩装置(921)一端与所述旋转平台(2)连接,所述第一伸缩装置(921)另一端铰接或抵接于所述拉杆(92)靠近所述旋转平台(2)的一端,所述第一伸缩装置(921)伸缩能够带动所述拉杆(92)相对所述撑杆(91)摆动。
3.根据权利要求1所述的一种可降低高度的起重打桩系统,其特征在于,还包含连接销轴(922);所述拉杆(92)靠近所述旋转平台(2)的一端设置有第一限位孔,所述旋转平台(2)对应位置处设置有第二限位孔,所述连接销轴(922)穿过所述第一限位孔和所述第二限位孔,插拔所述连接销轴(922)能够连接或分离所述拉杆(92)与所述旋转平台(2)。
4.根据权利要求3所述的一种可降低高度的起重打桩系统,其特征在于,还包含第二伸缩装置,所述第二伸缩装置一端与所述旋转平台(2)连接,所述第二伸缩装置另一端连接或抵接于所述连接销轴(922),所述第二伸缩装置伸缩能够带动所述连接销轴(922)进出所述第一限位孔和所述第二限位孔。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种可降低高度的起重打桩系统,其特征在于,所述主臂(3)远离所述旋转平台(2)的一端连接有起重结构或打桩结构;
6.根据权利要求5所述的一种可降低高度的起重打桩系统,其特征在于,所述主臂(3)远离所述旋转平台(2)的一端包含第一钢箱结构(32),所述第一钢箱结构(32)用于连接所述起重结构或所述桩架(51)。
7.根据权利要求5所述的一种可降低高度的起重打桩系统,其特征在于,所述桩架(51)靠近所述主臂(3)的一端包含第二钢箱结构(512),所述第二钢箱结构(512)用于连接所述桩锤(53)。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种可降低高度的起重打桩系统,其特征在于,所述旋转平台(2)的一侧还设置有搁置支架(7),所述搁置支架(7)用于支撑所述主臂(3)远离所述旋转平台(2)的一端。
9.一种起重打桩系统的高度调节方法,其特征在于,应用于如权利要求1至8中任意一项所述的一种可降低高度的起重打桩系统,包含如下步骤:
10.根据权利要求9所述的一种起重打桩系统的高度调节方法,其特征在于,步骤s1中,减小所述主臂(3)与水平面的夹角直至所述拉杆(92)所受的拉力为零。
