一种割桩机的割桩方法与流程

本发明涉及桩基切割领域，具体涉及一种割桩机的割桩方法。

背景技术：

随着我国城镇化和工业化发展，生活用水和工业用水的需求正在日益增长，全国各地正在拟建、扩建和新建不同类型的引水工程，为保证水质质量，降低水处理费用，减少以后的运营成本，取水头正向江中、河中或湖中拓展。拓展后的取水头大多处在水深、流急，水域宽广的位置；取水头施工过程中有打入钢桩水下割钢管桩的工序；现有割钢管桩施工切割不到位，需要人工多次下水操作，使割桩效率不高，不便于判断切割是否完成及工序复杂的问题。

在中国申请号为201921149039.4，公告日为2020.5.5的专利文献中公开了水下割桩装置；该水下割桩装置包括设置在水面上的操作平台；操作平台上相互垂直设置有横支架和竖支架；竖支架为升降支架，竖支架上设有主动轮，主动轮连接有驱动其的驱动电机；横支架上设有导轮组，横支架底侧连接有支板，支板上设有包括第一从动轮和第二从动轮的从动轮组。

但是该割桩装置的金刚石绳锯抱设在待割桩基的外壁，通过驱动机构带动金刚石绳锯切割待割桩基；金刚石绳锯只能沿一个方向对待割桩基进行切割；这样切割时，金刚石绳锯与待割桩基之间会产生较大的摩擦力，进而导致切割效率低，金刚石绳锯的使用寿命短；同时金刚石绳锯是柔性结构的，在切割待割桩基时，金刚石绳锯的切割方向容易发生上下变动；不能准确的切割出平面，切割效果差；这样该割桩装置不适合用于对切割面有精度要求的作业场景；同时在切割时，是通过给与金刚石绳锯向操作平台靠近的力，进而金刚石绳锯与待割桩基摩擦，进而金刚石绳锯对待割桩基进行切割；该割桩装置只能给与金刚石绳锯单方向的力，当金刚石绳锯进行切割时，这时候金刚石绳锯是无法从待割桩基上脱离的，只有当金刚石绳锯完成对待割桩基的切割后，金刚石绳锯才能从待割桩基上脱离，一旦选择了错误的切割点后，无法及时对错误的切割点进行重新选择，只能先完成一次切割后，然后再选择正确的切割点的切割；这样控制效果差。

技术实现要素：

本发明提供一种割桩效果以及控制效果好的割桩机的割桩方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种割桩机的割桩方法，割桩机包括机座、回转机构、割桩机构、割桩检测装置和回转检测装置；机座外壁面设有固定装置，回转装置设置在机座内；割桩机构位于回转机构下方且与回转机构连接；

回转机构包括回转装置和传动装置；回转装置穿过传动装置设置在机座内；传动装置包括传动固定件和安装在传动固定件上的传动件；回转装置包括转动轴、回转连接件和回转驱动马达；回转连接件与转动轴连接；回转驱动马达固定在回转连接件上；回转驱动马达设有驱动件，驱动件与传动件配合；

割桩机构装置包括割桩支座和设置割桩支座内的割桩驱动装置、割桩伸出装置、割桩连接装置和割桩件；割桩连接装置的一端和割桩伸出装置的一端分别与割桩支座内壁连接，且割桩连接装置的一端绕着割桩连接装置与割桩支座内壁连接处在割桩支座的横截面上转动，割桩支座与回转装置连接，回转装置带动割桩支座转动；

割桩连接装置包括铰接活动件、连接件和固定件，铰接活动件与割桩支座内壁铰接；连接件与铰接活动件连接，固定件与连接件连接；割桩件安装在固定件上；割桩驱动装置带动割桩件转动；割桩伸出装置与连接件连接；割桩支座设有割桩开口；割桩伸出装置带动割桩件沿割桩连接装置的活动方向穿过割桩开口伸出和收回割桩支座；

固定装置包括固定撑脚和调节装置；调节装置包括调节撑脚和调节件；调节件安装在调节撑脚上；

割桩机的割桩方法，包括以下步骤：

1).将割桩机移动到待切割的钢桩内部；并将钢桩进行固定；启动割桩检测装置、启动回转检测装置；

2).调节件远离机座外壁，待调节件和固定撑脚都与钢桩内壁面接触，固定装置稳定固定在钢桩内部；

3).启动割桩驱动装置，割桩驱动装置带动割桩件转动；

4).割桩伸出装置带动割桩件伸出割桩支座，割桩件对钢桩进行割桩；割桩检测装置对钢桩进行实时检测，符合检测结果进行步骤5);

5).割桩伸出装置带动割桩件收回割桩支座，回转机构带动割桩机构转动一预设角度；判断割桩是否完成，未完成则重复步骤4)，直到回转机构带动割桩机构转动360°，钢桩割桩完成；进行步骤6);

6).关闭割桩驱动装置，割桩伸出装置带动割桩件收回割桩支座，调节件靠近机座外壁，关闭割桩检测装置、关闭回转检测装置，将割桩机和被切割钢桩移走。

进一步的，步骤4)中的符合检测结果为：割桩件穿透钢桩。

进一步的，回转检测装置进行实时监测，当检测到割桩机构转动的转动角度达到一预设角度，回转检测装发送信号至回转机构，回转机构停止转动。

进一步的，所述预设角度为25°。

进一步的，步骤1)具体包括：割桩机与吊车的吊梁连接，吊车将割桩机移动到钢桩内部；钢桩与吊车的吊梁固定；启动割桩检测装置、启动回转检测装置。

上述割桩方法，通过将割桩机移动到钢桩内部；通过将钢桩固定；这样方便将被切割完成后的钢桩吊走。然后启动割桩检测装置和回转检测装置；割桩检测装置对钢桩进行实时检测，回转检测装置对割桩机构的转动角度进行实时检测；这样能根据检测结果进行操作，控制效果好；然后控制调节件远离机座外壁，调节件和定撑脚都与钢桩内壁面接触固定；这样割桩机通过固定装置固定在钢桩内部，这样便于进行割桩；然后通过割桩驱动装置先驱动割桩件转动，割桩伸出装置再带动割桩件伸出割桩支座对钢桩进行割桩；这样割桩件是在转动的状态下与钢桩接触并进行切割的；这样能避免割桩件先与钢桩接触后再进行转动，进而导致钢桩上的切割口卡住割桩件，进而导致割桩件损坏；割桩效果好，同时当检测到钢桩的切割位置符合，即满足割桩件穿透当前钢桩的切割位置的条件，再进行下一步骤，然后割桩机构再进行转动；这样能保证当割桩机构完成360°转动后；被切钢桩与钢桩下端分离；同时割桩机构每次的转动角度控制在25°；且当割桩检测装置检测到当前切割位置被割桩件穿透后，割桩机构才进行转动；这样能避免钢桩上不同切割位置之间存在未切割部位，同时能避免转动角度过小而导致工作效率低。然后当钢桩割桩完成后，通过吊车的吊梁将割桩机和被切割的钢桩吊走。

附图说明

图1为使用本发明的割桩机的结构示意图。

图2为使用本发明的割桩机的割桩机构的结构示意图。

图3为图1中a的放大图。

图4为使用本发明的割桩机的固定装置的分布示意图。

图5为使用本发明的割桩机的割桩件收回割桩支座的使用状态图。

图6为使用本发明的割桩机的割桩件伸出割桩支座的使用状态图。

图7为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1-7所示；一种割桩机的割桩方法，割桩机包括机座1、回转机构2、割桩机构3、割桩检测装置（图中未示出）和回转检测装置（图中未示出）；在本实施例中，所述割桩检测装置为压力检测器。通过设置割桩检测装置对割桩件35是否割穿钢桩5进行检测；通过设置回转检测装置对回转机构2的旋转度角度进行检测；这样能依据检测结果对割桩机进行控制。机座1外壁面设有固定装置4，固定装置4用于固定机座1，回转机构2设置在机座1内；割桩机构3位于回转机构2下方且与回转机构2连接。

固定装置4设有一组以上；在本实施例中，固定装置4设有两组；其中一组设置在机座1外壁面上端；另一组设置在机座1外壁面下端；这样固定效果好。

一组固定装置4包括固定撑脚41和调节装置42；固定撑脚41和调节装置42都各自设有一个以上；在本实施例中，固定撑脚41设有两个，调节装置42设有一个。固定撑脚41和调节装置42在机座1外壁面同一水平高度均匀分布。通过设置固定撑脚41使割桩机能通过固定装置4固定在钢桩5内；通过设置调节装置42使割桩机能固定在尺寸不同的钢桩5内。

调节装置42包括调节撑脚421和调节件422；在本实施例中，调节件422为液压油缸。调节件422安装在调节撑脚421上，调节件422远离和靠近机座1外壁面。通过调节件422远离和靠近机座1外壁面，实现割桩机能固定在尺寸不同的钢桩5内；当调节件422远离机座1外壁面时，调节件422与机座1外壁面之间的距离增大；这时候割桩机能安装在内径尺寸更大的钢桩5内；当调节件422靠近机座1外壁面时，调节件422与机座1外壁面之间的距离缩小；这时候割桩机能安装在内径尺寸更小的钢桩5内。

机座1外壁面设有连通内部的密封门11。通过设置密封门11这样方面对安装在机座1内的回转装置21进行检修；同时密封门11是密封设置的，这样避免水在压力的作用下进入到机座1内，进而导致回转装置21损坏。

回转机构2包括回转装置21和传动装置22；传动装置22安装在机座1内壁面，回转装置21穿过传动装置22设置在机座1内；回转装置21绕传动装置22转动；回转装置21包括转动轴211、回转连接件212和回转驱动装置213；在本实施例中，回转驱动装置213为液压马达。回转连接件212与转动轴211连接；回转驱动装置213固定在回转连接件212上；回转驱动装置213设有驱动件214。传动装置22包括传动连接固定件221和传动件222；传动件222安装在传动连接固定件221上；传动件222为内齿圈。驱动件214为与传动件222配合的外齿轮。驱动件214与传动件222啮合，驱动件214转动时，传动件222应该发生转动，但是因为机座1外壁面与固定装置4连接，固定装置4是固定在钢桩内部的。这样机座1是固定的，传动件222也是固定的，当驱动件214转动时，传动件222不能转动，这样会带动回转驱动装置213绕传动件222进行转动；同时回转驱动装置213通过回转连接件212与转动轴211连接，这样当回转驱动装置213发生转动时会带动转动轴211进行转动，这样实现回转装置21绕传动装置22转动。

通过设置回转驱动装置213，同时回转驱动装置213安装在回转连接件212上，回转连接件212安装在转动轴211上；在回转驱动装置213的作用下，驱动件214与传动件222配合；回转驱动装置213通过自转实现自身绕传动件222转动；同时带动转动轴211转动；这样实现了回转装置21绕传动件222转动。通过设置传动连接固定件221固定传动件222；通过设置传动件222，回转装置21在传动件222的作用下转动。

割桩机构3装置包括割桩驱动装置32、割桩伸出装置33、割桩支座31、割桩连接装置34和割桩件35；在本实施例中，割桩件35为锯片，割桩驱动装置32为液压马达，割桩伸出装置33为液压油缸。割桩支座31与转动轴211连接，转动轴211带动割桩支座31转动；割桩驱动装置32、割桩伸出装置33、割桩连接装置34和割桩件35都设置在割桩支座31内；割桩连接装置34的一端和割桩伸出装置33的一端分别与割桩支座31内壁连接，且割桩连接装置34的一端绕着割桩连接装置34与割桩支座31内壁连接处在割桩支座31的横截面上转动，割桩件35安装在割桩连接装置34的另一端上，割桩驱动装置32与割桩件35连接，割桩伸出装置33的另一端与割桩连接装置34连接；割桩支座31设有割桩开口311；割桩伸出装置33带动割桩件35沿割桩连接装置34的活动方向穿过割桩开口311伸出和收回割桩支座31。

割桩连接装置34包括铰接活动件341、连接件342和连接固定件343；铰接活动件341铰接在割桩支座31内壁上，连接件342与铰接活动件341连接，连接固定件343与连接件342连接；割桩件35安装在连接固定件343下端，割桩驱动装置32安装在连接固定件343上端；割桩驱动装置32带动割桩件35转动。通过设置铰接活动件341与割桩支座31内壁铰接；这样铰接后铰接活动件341的活动方向是指定的；通过连接件342与铰接活动件341连接；这样连接件342会沿着铰接活动件341的活动方向移动；同时连接固定件343上安装有割桩件35且与连接件342连接，这样割桩件35也会沿着铰接活动件341的活动方向移动；通过设置割桩驱动装置32带动割桩件35转动进而进行割桩。割桩伸出装置33与连接件342连接。割桩伸出装置33与连接件342连接，割桩伸出装置33带动连接件342沿铰接活动件341的活动方向移动。

通过设置固定装置4用于固定机座1；这样在割桩时，机座1不会产生活动；割桩更稳定；通过设置回转结构带动割桩机构3旋转，这样割桩机构3能从钢桩5同一水平线上的不同的位置进行割桩；这样使用方便，割桩效果好；通过设置割桩伸出装置33实现割桩件35位置的移动；需要割桩时将割桩件35伸出割桩支座31；割桩完成后将割桩件35收回割桩支座31；这样占用空间小；同时割桩支座31对割桩件35起保护作用；避免割桩件35在不工作时受到撞击进而导致损坏；通过设置割桩连接装置34，同时割桩伸出装置33带动割桩件35沿割桩连接装置34的活动方向进行移动的；这样割桩件35的移动方向具有指向性；移动更稳定。

本发明包括以下步骤：

1).将割桩机移动到待切割的钢桩内部；并将钢桩进行固定；启动割桩检测装置、启动回转检测装置；

2).调节件远离机座外壁，待调节件和固定撑脚都与钢桩内壁面接触，固定装置稳定固定在钢桩内部；

3).启动割桩驱动装置，割桩驱动装置带动割桩件转动；

4).割桩伸出装置带动割桩件伸出割桩支座，割桩件对钢桩进行割桩；割桩检测装置对钢桩进行实时检测，符合检测结果进行步骤5);

5).割桩伸出装置带动割桩件收回割桩支座，回转机构带动割桩机构转动一预设角度；判断割桩是否完成，未完成则重复步骤4)，直到回转机构带动割桩机构转动360°，钢桩割桩完成；进行步骤6);

6).关闭割桩驱动装置，割桩伸出装置带动割桩件收回割桩支座，调节件靠近机座外壁，关闭割桩检测装置、关闭回转检测装置，将割桩机和被切割钢桩移走。

以上割桩方法：

步骤1)具体包括：割桩机与吊车的吊梁连接，吊车将割桩机移动到钢桩内部；钢桩与吊车的吊梁固定；

步骤2)具体为：调节件的活塞杆远离机座外壁，调节件的活塞杆与钢桩内壁面接触。

步骤4)中，符合检测结果为：割桩件穿透钢桩。通过割桩检测装置检测割桩驱动装置的压力判断割桩件是否穿透钢桩；即先预记录一个割桩件未对钢桩进行切割时，割桩驱动装置的压力值；再记录当前割桩件正在对钢桩进行切割时，割桩驱动装置的压力值；然后再将两压力值进行对比；若数值接近，则判断割桩件穿透钢桩；若数值相差较大，则判断割桩件尚未穿透钢桩。步骤5)中，回转检测装置进行实时监测，当检测到割桩机构转动的转动角度达到一预设角度，回转检测装发送信号至回转机构，回转机构停止转动；在本实施例中，所述预设角度为25°。

步骤6)具体为：调节件的活塞杆靠近机座外壁，调节件的活塞杆与钢桩内壁面分离；通过吊车将将割桩机和被切割钢桩移走。

上述割桩方法，通过将割桩机移动到钢桩内部；通过将钢桩固定；这样方便将被切割完成后的钢桩吊走。然后启动割桩检测装置和回转检测装置；割桩检测装置对钢桩进行实时检测，回转检测装置对割桩机构的转动角度进行实时检测；这样能根据检测结果进行操作，控制效果好；然后控制调节件远离机座外壁，调节件和定撑脚都与钢桩内壁面接触固定；这样割桩机通过固定装置固定在钢桩内部，这样便于进行割桩；然后通过割桩驱动装置先驱动割桩件转动，割桩伸出装置再带动割桩件伸出割桩支座对钢桩进行割桩；这样割桩件是在转动的状态下与钢桩接触并进行切割的；这样能避免割桩件先与钢桩接触后再进行转动，进而导致钢桩上的切割口卡住割桩件，进而导致割桩件损坏；割桩效果好，同时当检测到钢桩的切割位置符合，即满足割桩件穿透当前钢桩的切割位置的条件，再进行下一步骤，然后割桩机构再进行转动；这样能保证当割桩机构完成360°转动后；被切钢桩与钢桩下端分离；同时割桩机构每次的转动角度控制在25°；且当割桩检测装置检测到当前切割位置被割桩件穿透后，割桩机构才进行转动；这样能避免钢桩上不同切割位置之间存在未切割部位，同时能避免转动角度过小而导致工作效率低。然后当钢桩割桩完成后，通过吊车的吊梁将割桩机和被切割的钢桩吊走。

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