管桩对接装置的制作方法

1.本实用新型涉及管桩对接技术领域，具体涉及一种管桩对接装置。


背景技术：

2.随着地基与基础工程技术的深入发展，涌现出多种多样的基础施工方法，其中管桩基础就是最常用的一种基础形式，所谓的管桩基础是通过多段管桩对接焊接施工形成一根完整的桩体与桩上部承台连接，形成一个受力完好的基础。管桩与管桩在焊接施工之前不仅须保证上下节管桩不能有较大错位，对于垂直管桩来说，为保证垂直管桩的整体支撑强度，还必须保证对接时上节管桩的垂直度，而两节管桩对接时需要通过桩机吊起一节管桩悬停在空中，通过人工推或拉的方式不断重复调整上一节管桩与下一节管桩的相对位置再落桩焊接，如果落桩后就必须要通过两个人用撬棍进行管桩位置调整工作，且对齐后仍需配合桩机调整上节管桩的垂直度。如此可见，当前的管桩桩身对接工作相当地繁复并且效率低下。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种管桩对接装置，旨在解决现有管桩对接效率低，垂直度难以保证的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的一种管桩对接装置，所述管桩对接装置包括：
5.垂杆，沿上下方向延伸；
6.夹持装置，包括沿上下方向分布在所述垂杆上的至少两个夹持组件，各所述夹持组件均包括在所述垂杆上沿上下方向可活动设置的卡环，且多个所述卡环同轴设置，各所述卡环用于套设在管桩的外侧，以分别卡接沿上下方向对接的两个管桩；以及，
7.垂直传感器，安装在所述垂杆上，所述垂直传感器设有至少一个且位于两个所述卡环之间。
8.可选地，各所述夹持组件还包括多个活动卡爪，多个所述活动卡爪沿所述卡环周向分布且沿所述卡环的径向可活动设置，多个所述活动卡爪用于抵接在管桩的侧壁上以使所述管桩固定；
9.其中，各所述夹持组件的所述活动卡爪的数量相同，且各所述夹持组件的多个所述活动卡爪的安装位置相互对应。
10.可选地，各所述活动卡爪包括：
11.驱动部，活动安装在所述卡环上，沿所述卡环的径向可活动设置；以及，
12.卡持部，可拆卸安装在所述驱动部朝向所述卡环内侧的一端，所述卡持部呈弧形设置，所述卡持部用于卡持在管桩的侧壁；
13.其中，所述卡持部的弧形的半径与管桩外侧壁的半径相同。
14.可选地，所述驱动部包括螺杆，所述卡环的周侧分布有多个沿其径向贯穿的螺纹孔，所述螺杆穿设所述螺纹孔并与所述螺纹孔螺纹配合，所述螺杆朝向所述卡环内侧的一
端与所述卡持部活动连接，所述螺杆朝向所述卡环外侧的一端设有旋转部，转动所述旋转部以带动所述卡持部沿所述卡环的径向移动。
15.可选地，各所述螺杆上设有沿所述螺杆延伸方向设置的刻度，所述卡环上对应设置有标尺，用以标识所述螺杆伸入所述卡环内侧的长度。
16.可选地，所述活动卡爪设有至少三个，三个所述活动卡爪沿所述卡环的周向均匀分布。
17.可选地，所述垂杆设有多个，多个所述垂杆沿所述卡环的周向设置，各所述垂杆与相邻的至少两个所述卡环连接；
18.所述垂直传感器对应所述垂杆设有多个。
19.可选地，所述垂杆上设有多个延上下方向分布的多个卡接槽，各所述卡环对应连接所述垂杆的位置设有沿所述卡环轴向贯通的连接孔，所述垂杆穿过所述连接孔设置，各所述卡环对应所述连接孔的位置设有可活动设置的卡接部，所述卡接部与所述卡接槽配合限位。
20.可选地，所述夹持组件设有至少三个，三个所述卡环的其中两个用以夹持两个管桩其中之一，三个所述卡环的其中另一用以夹持两个管桩其中另一，所述垂杆依次与三个所述卡环的对应位置固定连接，其中，所述垂直传感器设有至少两个，两个所述垂直传感器分别设置在每两个相邻的所述卡环之间。
21.可选地，各所述卡环包括两个卡环段，两个所述卡环段一端通过铰链结构转动连接，另一端通过锁止结构固定连接。
22.本实用新型的技术方案中，所述管桩对接装置包括垂杆、夹持装置和垂直传感器，所述垂杆沿上下方向延伸；所述夹持装置包括沿上下方向分布在所述垂杆上的至少两个夹持组件，各所述夹持组件均包括在所述垂杆上沿上下方向可活动设置的卡环，且多个所述卡环同轴设置，各所述卡环用于套设在管桩的外侧，以分别卡接沿上下方向对接的两个管桩；所述垂直传感器安装在所述垂杆上，所述垂直传感器设有至少一个且位于两个所述卡环之间。通过所述垂直传感器判断所述垂杆的垂直度并使所述垂杆始终保持在垂直水平面状态，将两个所述卡环分别夹持在需要对接的两个管桩后，再控制位于上侧的所述卡环向下移动以实现对接工作，在对接过程中，由于所述垂杆始终保持垂直状态，进一步保证两个管桩的垂直度和同轴度，大大提高对接效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本实用新型提供的管桩对接装置的一实施例的结构示意图；
25.图2为图1中的管桩对接装置的侧视结构示意图；
26.图3为图1中的夹持组件的立体结构示意图。
27.附图标号说明：
[0028][0029][0030]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0031]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0033]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0034]
随着地基与基础工程技术的深入发展，涌现出多种多样的基础施工方法，其中管桩基础就是最常用的一种基础形式，所谓的管桩基础是通过多段管桩对接焊接施工形成一根完整的桩体与桩上部承台连接，形成一个受力完好的基础。管桩与管桩在焊接施工之前不仅须保证上下节管桩不能有较大错位，对于垂直管桩来说，为保证垂直管桩的整体支撑强度，还必须保证对接时上节管桩的垂直度，而两节管桩对接时需要通过桩机吊起一节管桩悬停在空中，通过人工推或拉的方式不断重复调整上一节管桩与下一节管桩的相对位置再落桩焊接，如果落桩后就必须要通过两个人用撬棍进行管桩位置调整工作，且对齐后仍需配合桩机调整上节管桩的垂直度。如此可见，当前的管桩桩身对接工作相当地繁复并且效率低下。
[0035]
鉴于此，本实用新型提出一种管桩对接装置100，旨在解决现有管桩对接效率低，垂直度难以保证的技术问题。
[0036]
请参阅图1至3，为本实用新型提出的一种管桩对接装置100的一实施例，在本实施例中，所述管桩对接装置100包括垂杆1、夹持装置和垂直传感器3，所述垂杆1沿上下方向延伸；所述夹持装置包括沿上下方向分布在所述垂杆1上的至少两个夹持组件2，各所述夹持组件2均包括在所述垂杆1上沿上下方向可活动设置的卡环21，且多个所述卡环21同轴设置，各所述卡环21用于套设在管桩4的外侧，以分别卡接沿上下方向对接的两个管桩4；所述垂直传感器3安装在所述垂杆1上，所述垂直传感器3设有至少一个且位于两个所述卡环21之间。通过所述垂直传感器3判断所述垂杆1的垂直度并使所述垂杆1始终保持在垂直水平面状态，将两个所述卡环21分别夹持在需要对接的两个管桩4后，再控制位于上侧的所述卡环21向下移动以实现对接工作，在对接过程中，由于所述垂杆1始终保持垂直状态，进一步保证两个管桩4的垂直度和同轴度，大大提高对接效率。
[0037]
进一步地，各所述夹持组件2还包括多个活动卡爪22，多个所述活动卡爪22沿所述卡环21周向分布且沿所述卡环21的径向可活动设置，多个所述活动卡爪22用于抵接在管桩4的侧壁上以使所述管桩4固定；其中，各所述夹持组件2的所述活动卡爪22的数量相同，且各所述夹持组件2的多个所述活动卡爪22的安装位置相互对应。为便于所述夹持组件2与对应管桩4的配合连接，所述卡环21上还设有多个所述活动卡爪22，在安装时，先将所述卡环21套设在对应管桩4外，再通过控制所述活动卡爪22向内移动以与管桩4的外侧壁抵接。同时为避免影响对准精度，各所述卡环21上的多个所述活动卡爪22的安装位置相互对应。
[0038]
在本实用新型实施例中，所述活动卡爪22的设有至少三个，三个所述活动卡爪22沿所述卡环21的周向均匀分布，通过三个所述活动卡爪22以保证夹持的可靠性，其中，所述活动卡爪22的具体数量在此不做限制，可以设有更多个以提高夹持的稳定性，但相应的会降低安装效率。
[0039]
在本实用新型一实施例中，各所述活动卡爪22包括驱动部221和卡持部222，所述驱动部221活动安装在所述卡环21上，沿所述卡环21的径向可活动设置；所述卡持部222可拆卸安装在所述驱动部221朝向所述卡环21内侧的一端，所述卡持部222呈弧形设置，所述卡持部222用于卡持在管桩4的侧壁；其中，所述卡持部222的弧形的半径与管桩4外侧壁的半径相同。通过所述驱动部221带动所述卡持部222沿所述卡环21的径向运动，以使所述卡持部222与管桩4的外侧壁抵接，所述卡持部222呈弧形设置以适配管桩4外侧壁的形状，保证贴合度，以提高摩擦阻力，保证卡持的稳定性，所述卡持部222可拆卸设置以便于更换不同型号的所述卡持部222以适配不同尺寸的管桩4，具体地，对应型号的所述卡持部222的弧形半径与对应管桩4外侧壁的半径相同。
[0040]
所述驱动部221可以有多种形式，可以采用液压缸和推杆驱动所述卡持部222，但是难以控制所述卡持部222的行进距离，也可以使用直线电机驱动。
[0041]
在一具体实施例中，所述驱动部221包括螺杆，所述卡环21的周侧分布有多个沿其径向贯穿的螺纹孔211，所述螺杆穿设所述螺纹孔211并与所述螺纹孔211螺纹配合，所述螺杆朝向所述卡环21内侧的一端与所述卡持部222活动连接，所述螺杆朝向所述卡环21外侧的一端设有旋转部2211，转动所述旋转部2211以带动所述卡持部222沿所述卡环21的径向移动。通过旋转所述旋转部2211以使所述螺杆转动，进而在所述螺纹孔211内活动，以带动
所述卡持部222活动，其中，所述螺杆与所述卡持部222活动连接，以使所述螺杆转动推进时，所述卡持部222可以随所述螺杆一同转动也可以不随所述螺杆转动，所述螺杆与所述卡持部222之间可通过活动扣槽之类的结构连接即可实现，在此不做限制。
[0042]
具体地，所述螺杆与所述卡持部222之间通过万向节223结构活动连接，以使所述卡持部222与所述螺杆之间不仅可以在所述螺杆的轴向上发生相对转动，在所述螺杆的径向的角度也可以发生改变。在具体施工过程中，旋转所述旋转部2211可以是人工旋转也可以通过驱动结构控制其旋转，由于所述活动卡爪22设有多个，难以保证各所述卡持部222的推进距离相同，因而会影响对接时的精度，若反复调整则会影响对接效率，且部件使用久之后会产生磨损同样会影响对接的精度。为提高对接精度，各所述螺杆的推进距离可以不同，通过所述万向节223结构的设置，使所述卡持部222的卡持角度发生改变，同样可以保证所述卡持部222与管桩4外侧壁充分接触，在第一个所述卡环21上的多个所述卡持部222与管桩4的侧壁卡持完毕后，通过控制其他所述卡环21上的各个所述螺杆的推进距离，使各所述卡环21上，对应位置的所述螺杆的推进距离相同，即可保证两个管桩4的同轴度。
[0043]
进一步地，各所述螺杆上设有沿所述螺杆延伸方向设置的刻度，所述卡环21上对应设置有标尺，用以标识所述螺杆伸入所述卡环21内侧的长度。在人工旋进所述螺杆时，可以通过观察所述螺杆上的刻度以判断所述螺杆旋进的长度，对应位置的各所述螺杆的旋进长度一致即可，操作简单。
[0044]
在本实用新型一实施例中，所述垂杆1设有多个，多个所述垂杆1沿所述卡环21的周向设置，各所述垂杆1与相邻的至少两个所述卡环21连接；所述垂直传感器3对应所述垂杆1设有多个。因为管桩4在吊装的过程中，很可能会发生摆动，摆动时带动上侧的所述卡环21发生偏位，从而导致所述垂杆1弯曲，需要根据所述垂直传感器3的数据频繁对其校正。通过设置多个所述垂杆1以提高整体的结构强度，避免因为管桩4重量过大，导致所述垂杆1难以校正，所述垂杆1的数量在此不做具体限制，可以是一个也可以是多个。多个所述垂杆1优选沿所述卡环21的周侧均匀设置，且在每个所述垂杆1上均设有所述垂直传感器3，用以分别判断各个所述垂杆1的垂直度，提高判断的准确性。
[0045]
在本实用新型一实施例中，所述夹持组件2设有至少三个，三个所述卡环21的其中两个用以夹持两个管桩4其中之一，三个所述卡环21的其中另一用以夹持两个管桩4其中另一，所述垂杆1依次与三个所述卡环21的对应位置固定连接，其中，所述垂直传感器3设有至少两个，两个所述垂直传感器3分别设置在每两个相邻的所述卡环21之间。先将两个所述卡环21与其中一个管桩4连接，通过设置在两个所述卡环21之间的所述垂直传感器3即可判断出对应的所述管桩4自身垂直度是否满足要求，具体地，可以将两个所述卡环21安装在位于下侧管桩4上，以判断下侧管桩4是否发生侧倾，若发生侧倾应及时进行校正，再进行吊装，吊装时将另一个所述卡环21卡接在位于上侧的管桩4以对位于上侧的管桩4进行限位和校正，同时通过上面的两个所述卡环21之间的垂直传感器3判断两个管桩4之间是否发生偏位。此设置不仅可以判断正在对接的两个管桩4之间的垂直度，还可以实时监测位于下侧的管桩4是否发生侧倾。在另一实施例中，确定位于下侧的管桩4垂直度的情况下，还可以将两个所述卡环21卡接在位于上侧的管桩4，实时检测位于上侧的管桩4的垂直度，提高检测精度。
[0046]
更进一步地，还可以设置四个所述夹持组件2，其中两个所述卡环21与位于下侧的
管桩4连接，另外两个所述卡环21与位于上侧的管桩4连接，在检测两个管桩4是否错位的同时，还可以检测两个管桩4各自的垂直度，精度更高，判断结果更加准确。
[0047]
在本实用新型实施例中，所述垂杆1上设有多个延上下方向分布的多个卡接槽11，各所述卡环21对应连接所述垂杆1的位置设有沿所述卡环21轴向贯通的连接孔212，所述垂杆1穿过所述连接孔212设置，各所述卡环21对应所述连接孔212的位置设有可活动设置的卡接部213，所述卡接部213用以与所述卡接槽11配合限位。各所述卡环21通过所述连接孔212连接在所述垂杆1上，通过所述卡接部213与所述卡接槽11配合限位，以使所述卡环21固定在所述垂杆1上，在对接时，位于下侧的管桩4无需移动，因此对应卡接在位于下侧的管桩4外侧的所述卡环21通过所述卡接部213与所述垂杆1固定连接，对应卡接在位于上侧的管桩4外侧的所述卡环21，先通过所述卡接部213与所述垂杆1固定连接，待校正好垂直度后，使所述卡接部213与所述卡接槽11分离，吊桩机带动管桩4和所述卡环21，沿所述垂杆1下降对接，待两个管桩4对接后，将位于上侧的所述卡环21固定，使整体结构保持稳定，再进行焊接。
[0048]
可以理解的是，所述卡接部213可以是转动安装在所述卡环21上的环状卡扣，或者可直线活动设置的插销等，所述卡接槽11对应所述卡接部213的形式设置，所述卡接槽11和所述卡接部213的具体形式在此不做限制。
[0049]
在本实用新型技术方案中，所述垂杆1在上下方向上的截面形状不做限制，可以是圆形，也可以是方形或者矩形等。需要说明的是，当所述垂杆1仅设有一个时，所述垂杆1的截面形状优选为多边形，以避免所述卡环21相对所述垂杆1转动。
[0050]
在一实施例中，各所述卡环21包括两个卡环21段，两个所述卡环21段一端通过铰链结构214转动连接，另一端通过锁止结构215固定连接。通过设置两个所述卡环21段以便于所述卡环21与管桩4的连接和拆卸，安装时只需将两个所述卡环21段通过所述锁止结构215固定连接即完成套接，待两个管桩4对接完毕后，只需将所述锁止结构215解锁即可将所述卡环21拆掉。在本实施例中，所述锁止结构215可以是分别自两个所述卡环21段的另一端沿径向延伸的延伸部，两个所述延伸部上设有通孔，通过穿过所述通孔的螺栓组件将两个所述延伸部锁紧固定；在另一实施例中，所述锁止结构215还可以是分别设置在两个所述卡环21段另一端的两个卡扣，通过两个所述卡扣配合锁紧固定。
[0051]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种管桩对接装置，其特征在于，包括：垂杆，沿上下方向延伸；夹持装置，包括沿上下方向分布在所述垂杆上的至少两个夹持组件，各所述夹持组件均包括在所述垂杆上沿上下方向可活动设置的卡环，且多个所述卡环同轴设置，各所述卡环用于套设在管桩的外侧，以分别卡接沿上下方向对接的两个管桩；以及，垂直传感器，安装在所述垂杆上，所述垂直传感器设有至少一个，且位于两个所述卡环之间。2.如权利要求1所述的管桩对接装置，其特征在于，各所述夹持组件还包括多个活动卡爪，多个所述活动卡爪沿所述卡环周向分布且沿所述卡环的径向可活动设置，多个所述活动卡爪用于抵接在管桩的侧壁上以使所述管桩固定；其中，各所述夹持组件的所述活动卡爪的数量相同，且各所述夹持组件的多个所述活动卡爪的安装位置相互对应。3.如权利要求2所述的管桩对接装置，其特征在于，各所述活动卡爪包括：驱动部，活动安装在所述卡环上，沿所述卡环的径向可活动设置；以及，卡持部，可拆卸安装在所述驱动部朝向所述卡环内侧的一端，所述卡持部呈弧形设置，所述卡持部用于卡持在管桩的侧壁；其中，所述卡持部的弧形的半径与管桩外侧壁的半径相同。4.如权利要求3所述的管桩对接装置，其特征在于，所述驱动部包括螺杆，所述卡环的周侧分布有多个沿其径向贯穿的螺纹孔，所述螺杆穿设所述螺纹孔并与所述螺纹孔螺纹配合，所述螺杆朝向所述卡环内侧的一端与所述卡持部活动连接，所述螺杆朝向所述卡环外侧的一端设有旋转部，转动所述旋转部以带动所述卡持部沿所述卡环的径向移动。5.如权利要求4所述的管桩对接装置，其特征在于，各所述螺杆上设有沿所述螺杆延伸方向设置的刻度，所述卡环上对应设置有标尺，用以标识所述螺杆伸入所述卡环内侧的长度。6.如权利要求2所述的管桩对接装置，其特征在于，所述活动卡爪设有至少三个，三个所述活动卡爪沿所述卡环的周向均匀分布。7.如权利要求1所述的管桩对接装置，其特征在于，所述垂杆设有多个，多个所述垂杆沿所述卡环的周向设置，各所述垂杆与相邻的至少两个所述卡环连接；所述垂直传感器对应所述垂杆设有多个。8.如权利要求1所述的管桩对接装置，其特征在于，所述垂杆上设有多个延上下方向分布的多个卡接槽，各所述卡环对应连接所述垂杆的位置设有沿所述卡环轴向贯通的连接孔，所述垂杆穿过所述连接孔设置，各所述卡环对应所述连接孔的位置设有可活动设置的卡接部，所述卡接部与所述卡接槽配合限位。9.如权利要求1所述的管桩对接装置，其特征在于，所述夹持组件设有至少三个，三个所述卡环的其中两个用以夹持两个管桩其中之一，三个所述卡环的其中另一用以夹持两个管桩其中另一，所述垂杆依次与三个所述卡环的对应位置固定连接，其中，所述垂直传感器设有至少两个，两个所述垂直传感器分别设置在每两个相邻的所述卡环之间。10.如权利要求1所述的管桩对接装置，其特征在于，各所述卡环包括两个卡环段，两个所述卡环段一端通过铰链结构转动连接，另一端通过锁止结构固定连接。

技术总结
本实用新型公开一种管桩对接装置，涉及管桩对接技术领域。管桩对接装置包括夹持装置、垂杆和垂直传感器，垂杆沿上下方向延伸；夹持装置包括沿上下方向分布在垂杆上的至少两个夹持组件，各夹持组件均包括在垂杆上沿上下方向可活动设置的卡环，且多个卡环同轴设置，各卡环用于套设在管桩的外侧，以分别卡接沿上下方向对接的两个管桩；垂直传感器安装在垂杆上，且位于两个卡环之间，用于感应垂杆的垂直度。本实用新型技术方案中，两个卡环分别对应卡接在两个管桩上，保证管桩的同轴度，落桩过程中通过垂直传感器判断连杆的倾斜程度，从而及时做出调整，使上侧管桩落桩后既可以保证与下侧管桩对齐，又可以保证管桩的垂直度。又可以保证管桩的垂直度。又可以保证管桩的垂直度。


技术研发人员：安鹏 孙引浩 吕天文 王文炜 沈胜强 张春雷 吕兵荣 文江 豆少科 王鑫桥 严少峰 牟登科
受保护的技术使用者：中铁二十局集团第一工程有限公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/9/20