專利名稱：一種水下剪板機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水域軟基或超軟基加固處理的水下切割排水板的設(shè)備，特別涉及到海底軟基加固處理的水下切割排水板的設(shè)備。
目前國外使用的水下切割排水板的設(shè)備為PV刀，其基本結(jié)構(gòu)是在樁管內(nèi)裝有一對油缸及排水板送出器，管口內(nèi)裝有一把旋刀。工作時(shí)靠一對油缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋刀，將排水板切斷;然后再靠送出器將排水板送出管口，其優(yōu)點(diǎn)是外形美觀，自動(dòng)化程度較高，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造維修困難，管端進(jìn)泥不易清除，由于剪切裝置安裝在樁管內(nèi)故管徑粗大，這樣在打設(shè)排水板時(shí)，入土阻力大，導(dǎo)致打設(shè)設(shè)備龐大，動(dòng)力消耗增加，同時(shí)樁管對土壤的擾動(dòng)大，不利于地基加固。鑒于上述缺點(diǎn)，目前已很少使用。
現(xiàn)在國內(nèi)有一種重錘式排水板切割機(jī)。該機(jī)主要是由托架、套筒、側(cè)板、電機(jī)、鋸片，重錘組成。套筒與托架為剛性連接，側(cè)板可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)板的一端裝有電機(jī)和鋸片，另一端掛有重錘。該機(jī)需專門配置一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，吊著它上下運(yùn)動(dòng)，工作時(shí)，先用卷揚(yáng)機(jī)將切割機(jī)吊至水底，在重錘座落到水底后，側(cè)板在電動(dòng)機(jī)和鋸片的重力作用下轉(zhuǎn)向切割位置，然后啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)園鋸片進(jìn)行切割排水板。切割完成后再用卷揚(yáng)機(jī)將切割機(jī)提出水面。這時(shí)重錘的重力轉(zhuǎn)回側(cè)板，使鋸片回到非工作狀態(tài)位置。該機(jī)結(jié)構(gòu)比較緊湊，但也存在以下缺點(diǎn)1.工作可靠性差。原因(1)由于水底砂墊層不可能平整，平衡錘底面很有可能比切割機(jī)托架底面位置低，這就會(huì)因園鋸片到不了位而不能切割排水板。(2)由于排水板較柔軟，只有在崩得較緊的情況下才有可能鋸斷;根據(jù)現(xiàn)場施工情況看，排水板有時(shí)亦處于松弛狀態(tài)，在此情況下是很難鋸斷的。(3)由于現(xiàn)場施工環(huán)境很惡劣，電機(jī)浸泡在海水中，受腐蝕和振動(dòng)的雙重影響，很難保證電機(jī)絕緣和密封的可靠性。2.工作效率低。由于該切割機(jī)是利用一臺(tái)專用卷揚(yáng)機(jī)吊著它上下移動(dòng)，每打設(shè)完一根排水板后就用卷揚(yáng)機(jī)將其送至水底，切割排水板后再用卷揚(yáng)機(jī)將其吊出水面;水越深，所需的時(shí)間也就越多，這大大降低了施工效率。3.切割位置很難掌握。該切割機(jī)在切割排水板時(shí)，是靠專用卷揚(yáng)機(jī)將其送入水底待平衡錘座落砂墊層上后，靠園鋸片的位移來切割排水板，圓鋸片是否已位移到切割位置很難掌握。4.無防縮管裝置。根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)剪斷后的排水板會(huì)向樁管內(nèi)縮回。當(dāng)排水板縮回樁管內(nèi)再將其從樁管中拉出是很麻煩的;而該機(jī)無防縮管裝置，這對施工很不利。
本發(fā)明的目的就在于克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制造維修容易，安裝使用方便，工作效率高，工作可靠性好的水下剪板機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是第一，為了防止剪板機(jī)圍繞樁管旋轉(zhuǎn)，避免樁管接頭的不利影響，確保樁管同剪板機(jī)的同心度。本發(fā)明的套筒分為左、右兩半，套筒兩邊設(shè)有滑槽。這樣就能很方便地將套筒套在樁管上或從樁管上卸下來。
第二，為了防止被剪斷的排水板縮回樁管內(nèi)，本發(fā)明的每片弧形剪刀上裝有夾板架，在弧形剪刀剪斷排水板的同時(shí)，兩夾板架的夾板緊緊地夾住被剪斷的排水板，有效地防止其縮回樁管。
第三，為了保證弧形剪刀的剪板質(zhì)量和剪板效率，本發(fā)明設(shè)有弧形夾軌，它分上下兩片，兩弧形夾軌之間空擋剛好為兩弧形刀剪刀片的厚度，它既對弧形剪刀的端部起支承作用又能保證兩弧形剪刀片在剪板過程中兩刃口始終緊密貼合在一起，從而保證了正常剪板。
第四，為了精確地確定切割位置，本發(fā)明設(shè)有剪板高度信號(hào)裝置，該裝置由雙桿滑架、導(dǎo)向架、磁鐵、感應(yīng)頭組成。當(dāng)導(dǎo)向架隨同剪切機(jī)一同向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，雙桿滑架處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)安裝在導(dǎo)向架上的感應(yīng)頭與安裝在雙桿滑架上端的磁鐵位于同一高度時(shí)，由于磁場作用，感應(yīng)頭就立即發(fā)出信號(hào)，操作人員根據(jù)信號(hào)，立即搬動(dòng)操作手柄剪斷排水板。
本發(fā)明的目的是通過下述結(jié)構(gòu)措施實(shí)現(xiàn)的。
一種用于水域的軟基或超軟基的水下剪板機(jī)，它是由套筒、框架、弧型剪刀、弧型夾軌、夾板架、油缸及剪板高度信號(hào)裝置組成，框架由角鋼、面板、底板焊接而成，底板上分別焊有用于支承弧形剪刀弧形夾軌的支座，底板的縱向中心軸線上焊有限位立板，套筒的下部焊有法蘭和盤，框架的面板與法蘭盤螺栓相接，弧形剪刀的轉(zhuǎn)軸支承在框架底板的支座上，弧形剪刀的端部夾在弧形夾軌的空檔內(nèi)，尾部通過銷軸同油缸筒及活塞桿的掛耳連在一起，夾板架的底部與弧形刀均有通孔，通過螺栓螺母連接在一起，剪板高度信號(hào)裝置的導(dǎo)向架焊接在剪板機(jī)框架上。
套筒為左右兩半，用螺栓連接成一整體，其兩邊設(shè)有滑槽。弧型剪刀的每片弧形刀呈鐮刀形?；⌒螉A軌分上下兩片，其兩端通過螺栓連接在剪板機(jī)框架底板上的支座上。高度信號(hào)裝置由導(dǎo)向架、雙桿滑架、磁鐵、感應(yīng)頭、導(dǎo)線組成，導(dǎo)線從感應(yīng)頭內(nèi)引出，另一端接信號(hào)器，磁鐵通過卡子及螺栓、螺母連接在滑桿上部的底板上，感應(yīng)頭固定在導(dǎo)向架上橫擋中部，滑架兩滑桿從導(dǎo)向架上下橫擋的孔眼中穿過。
本發(fā)明的工作原理是打設(shè)排水板時(shí)，樁管通過弧形剪刀開口及框架底板開口進(jìn)入水底泥面直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。在樁管拔出泥面后，樁管端部擋塊就勾住剪板機(jī)套筒滑槽邊緣，剪板機(jī)就隨同樁管一同向上運(yùn)動(dòng);當(dāng)剪板機(jī)的弧形剪刀刃口離泥面的高度恰好是排水板所需外露高度時(shí)，剪板機(jī)上的信號(hào)裝置就將信號(hào)電路接通，信號(hào)發(fā)生器就發(fā)出聲、光信號(hào)，操作人員立即搬動(dòng)液壓站手柄，在液壓力作用下，控制動(dòng)作的油缸活塞桿立即伸出，頂推弧形剪刀把柄，剪刀刃口立即合攏，將排水板剪斷。同時(shí)，安裝在兩弧形剪刀片上的夾板架立即將被剪斷的排水板緊緊夾住，以防止其縮回管內(nèi)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為圖1的俯視3為A-A斷面的剖視4.為剪板高度信號(hào)裝置示意圖下面結(jié)合圖1-4及實(shí)施例詳述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
如圖1、2、3所示一種用于海底軟基加固的YJ-1型水下剪板機(jī)，它是由套筒、框架、弧形剪刀、弧形夾軌、夾板架、油缸及剪板高度信號(hào)裝置組成。
所述框架6是由角鋼焊接而成，上部焊有面板5，下部焊有中部開有方孔洞49的底板17，底板17上分別焊有支承弧形夾軌和弧形剪刀的支座16、23，底板17縱向中心軸線上焊有限位立板10(見圖1)。
所述的套筒由左半套筒1和右半套筒38組成，兩半筒用螺栓42及螺母39連接。套筒兩邊設(shè)有滑槽44、47、兩半筒下面分別焊有左右法蘭盤3及37，法蘭盤3，37通過螺栓36、螺母35與框架的面板5連接在一起(見圖1、2)。
所述的弧形剪刀26、29通過轉(zhuǎn)軸24及螺母25、30固定在支座23上，弧形剪刀26，29的端部夾在弧形夾軌13，15之間。銷軸27將油缸套筒28和弧形剪刀26連接在一起，銷軸46將油缸活塞桿45同弧形剪刀29連接在一起(圖1、2、3)。
所述的弧形夾軌分上下兩片13、15，它們通過雙頭螺栓18螺母9，19固定在支座16上。雙頭螺栓18套有橡膠套筒21?；⌒螉A軌13，15之間的空隙大小通過螺母9進(jìn)行調(diào)節(jié)。螺栓8、14分別頂住弧形夾軌13、15的中間位置，以限制夾軌中間部位的空隙(見圖1)。
所述的夾板架由夾板34、立板33、底板31焊接成一整體，夾板架通過螺栓32、螺母22與弧形剪刀26、29連接在一起，螺栓11、螺母48將橡膠墊12固定在限位立板10的兩側(cè)，油管43一端同油，缸套筒28相連，另一端同液壓站相連(見圖1)。
圖1中雙點(diǎn)劃線部分為樁管41及焊在樁管41兩側(cè)的翼板40，焊在樁管41下端的檔塊4及塑料排水板7。
如圖1、2所示，左半筒1、右半筒38套在樁管41上;樁管翼板40分別嵌在左半套筒滑槽44及右半套筒滑槽47內(nèi)，整個(gè)套筒可沿樁管翼板40上下滑動(dòng)。在拔管時(shí)，只要擋塊4頂住套筒滑槽邊緣處，剪板機(jī)整體能隨樁管41一起同步上升。
圖3為剪板機(jī)未剪板時(shí)弧形剪刀26、29所處狀態(tài)。在剪板時(shí)，油缸活塞桿45從油缸套筒28內(nèi)頂出，這時(shí)弧形剪刀26、29的刃口向中間合攏而將排水板7剪斷。同時(shí)，夾板34緊緊地夾住被剪斷的排水板。剪切力及夾緊力都由同一油缸提供。剪板時(shí)，弧形剪刀26，29的端部在弧形夾軌13，15的空檔內(nèi)滑動(dòng)。在油缸活塞桿45向油缸套筒28內(nèi)縮回時(shí)，弧形剪刀26，29的刃口便張開，由于限位立板10的定位作用，使張口66的中心能同框架底板方形開口49的中心保持同心。在打設(shè)排水板時(shí)，樁管41便穿過弧形剪刀園形張口66及框架底板的方形開口49進(jìn)入水底泥中。
如圖4所示，所述的高度信號(hào)裝置是由導(dǎo)向架、雙桿滑架、磁鐵、感應(yīng)頭、導(dǎo)線組成，橫梁50、固定板51及滑桿57焊接在一起，磁鐵53通過卡子56、螺栓54及螺母55安裝在固定板51上?；瑮U底板63通過螺母64固定在滑桿57的下端。導(dǎo)向架邊桿58焊接在框架6上，上橫檔59、下橫檔62焊接在邊桿58上，感應(yīng)頭60通過螺母61固定在上橫擋59中部，導(dǎo)線65從感應(yīng)頭60頂部引出，另一端接信號(hào)器，滑桿57從上橫擋59、下橫擋62的孔眼穿過，可上下滑動(dòng)。
將上述實(shí)施例應(yīng)用于工程表明該剪板機(jī)動(dòng)作迅速，剪板快，切口質(zhì)量好;夾板裝置效果良好，樁管通過性好，液壓系統(tǒng)反應(yīng)靈敏、工作可靠、工作效率高。
本發(fā)明與PV刀相比結(jié)構(gòu)簡單，制造維修容易、成本低，由于本發(fā)明的樁管直徑小，故插板入土阻力小，對土壤擾動(dòng)小，所用設(shè)備小，能量消耗少。
本發(fā)明與重錘式切割機(jī)相比較，使用本實(shí)用新型可隨樁管同步升降，無需專門配備卷揚(yáng)機(jī)吊著升降。故使用方便，工作效率高。本發(fā)明不受塑料板松緊程度的限制，不受水底沙墊層平整度的限制，能順利地工作且能在1秒鐘內(nèi)干凈利索地將排水板剪斷。施工中不會(huì)產(chǎn)生排水板縮管現(xiàn)象並能準(zhǔn)確地掌握剪板高度位置，確保剪板質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種用于水域軟基或超軟基的水下剪板機(jī)，其特征在于它是由套筒、框架、弧型剪刀、弧型夾軌、夾板架、油缸及剪板高度信號(hào)裝置組成，框架由角鋼、面板、底板焊接而成，底板上分別焊有用于支承弧形剪刀及弧形夾軌的支座，底板的縱向中心軸線上焊有限位立板，套筒的下部焊有法蘭盤，框架的面板與法蘭盤螺栓相接，弧形剪刀的轉(zhuǎn)軸支承在框架底板的支座上，弧形剪刀的端部夾在弧形夾軌的空檔內(nèi)，尾部通過銷軸同油缸筒及活塞桿的掛耳連在一起，剪板架的底部與弧形刀均有通孔，通過螺栓螺母連接在一起，剪板高度信號(hào)裝置的導(dǎo)向架焊接在剪板機(jī)框架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下剪板機(jī)，其特征在于套筒為左右兩半，且用螺栓連接成一整體，其兩邊設(shè)有滑槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下剪板機(jī)，其特征在于弧形剪刀的每片弧形刀呈鐮刀形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的水下剪板機(jī)，其特征在于弧形夾軌分上下兩片，它們的兩端通過螺栓連接在剪板機(jī)框架底板上的支座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的水下剪板機(jī)，其特征在于高度信號(hào)裝置由導(dǎo)向架、雙桿滑架、磁鐵、感應(yīng)頭、導(dǎo)線組成，導(dǎo)線從感應(yīng)頭內(nèi)引出，另一端接信號(hào)器，磁鐵通過卡子及螺栓、螺母連接在滑桿上部的底板上，感應(yīng)頭固定在導(dǎo)向架上橫擋中部，滑架兩滑桿從導(dǎo)向架上下橫擋的孔眼中穿過。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于水域軟基或超軟基的水下剪板機(jī)，它是由套筒、框架、弧形剪刀、弧形夾軌、夾板架、油缸及剪板高度信號(hào)裝置組成。使用本發(fā)明動(dòng)作迅速，剪板快，切口質(zhì)量好；夾板裝置效果良好，樁管通過性好，液壓系統(tǒng)反應(yīng)靈敏、工作可靠、工作效率高。
文檔編號(hào)B23D17/00GK1078675SQ9210329
公開日1993年11月24日 申請日期1992年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月11日
發(fā)明者王良臣 申請人:天津港灣工程研究所