一种复杂海域环境下特长钢栈桥用内膨式钢管桩
阅读说明：本技术 一种复杂海域环境下特长钢栈桥用内膨式钢管桩 (Internal expansion type steel pipe pile for extra-long steel trestle under complex sea area environment ) 是由 曾建新 刘井义 王凯 刘海龙 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种复杂海域环境下特长钢栈桥用内膨式钢管桩,包括有钢管桩、壳体、空心圆形块、驱动机构和卡紧机构,所述钢管桩外壁间隔固接有八个壳体,卡紧机构安装于壳体内,空心圆形块滑动式的放置在钢管桩内。本发明将钢管桩埋入土内,即可将混凝土倒入钢管桩内,混凝土带动空心圆形块向下移动,空心圆形块向下移动带动驱动机构运作,驱动机构运作带动卡紧机构向外摆动,卡紧机构向外摆动至土内,卡紧机构与土配合将钢管桩稳固的固定,如此,可避免钢管桩出现晃动的现象影响混凝土的倒入,且不影响钢管桩的稳固性。(The invention relates to an inner-expanding type steel pipe pile for an extra-long steel trestle under a complex sea area environment, which comprises a steel pipe pile, a shell, a hollow round block, a driving mechanism and a clamping mechanism, wherein eight shells are fixedly connected to the outer wall of the steel pipe pile at intervals, the clamping mechanism is arranged in the shell, and the hollow round block is slidably arranged in the steel pipe pile. According to the invention, the steel pipe pile is buried in the soil, so that the concrete can be poured into the steel pipe pile, the concrete drives the hollow circular block to move downwards, the hollow circular block moves downwards to drive the driving mechanism to operate, the driving mechanism operates to drive the clamping mechanism to swing outwards, the clamping mechanism swings outwards into the soil, and the clamping mechanism is matched with the soil to stably fix the steel pipe pile.)
技术领域
本发明涉及一种钢管桩，尤其涉及一种复杂海域环境下特长钢栈桥用内膨式钢管桩。
背景技术
特长钢栈桥的搭建过程中，为了使特长钢栈桥搭建的更加稳固，避免出现倒塌出现重大的危险事故，都需要在土内埋入钢管桩提供支撑作用，目前，大多数都是直接将钢管桩埋入土内，再继续倒入混凝土内，由于先挖出的洞较大，钢管桩埋入后容易出现晃动的现象影响混凝土的倒入，间接的影响了钢管桩的稳固性。
因此，需要设计和研发一种能够将钢管桩更加稳固的固定在土内，不影响混凝土的倒入的复杂海域环境下特长钢栈桥用内膨式钢管桩。
发明内容
为了克服由于先挖出的洞较大，钢管桩埋入后容易出现晃动的现象影响混凝土的倒入，间接的影响了钢管桩的稳固性的缺点，技术问题：提供一种能够将钢管桩更加稳固的固定在土内，不影响混凝土的倒入的复杂海域环境下特长钢栈桥用内膨式钢管桩。
技术方案如下：一种复杂海域环境下特长钢栈桥用内膨式钢管桩，包括有钢管桩、壳体、空心圆形块、驱动机构和卡紧机构，所述钢管桩外壁间隔固接有八个壳体，卡紧机构安装于壳体内，空心圆形块滑动式的放置在钢管桩内，驱动机构安装于壳体与钢管桩之间，驱动机构与空心圆形块一侧固定连接。
驱动机构包括有异形杆、L型杆和齿块，所述L型杆间隔滑动式的穿接于钢管桩一侧，每两根L型杆位于对应的壳体内，异形杆固接于L型杆内一侧边缘位置，齿块间隔固接于异形杆的凹处，齿块与卡紧机构接触配合。
卡紧机构包括有空心异形摆杆、固定轴和大齿轮，所述固定轴间隔固接于壳体内两侧，每两根固定轴为一组，空心异形摆杆转动式的套装于两根固定轴内端之间，空心异形摆杆贯穿壳体一侧，大齿轮固定套装于固定轴上，大齿轮与齿块啮合。
优选的，还包括有破碎机构，破碎机构包括有破碎辊、转轴、传动组件、小齿轮、固定板、异形齿条和滚轴，所述破碎辊转动式的穿接于远离钢管桩的空心异形摆杆一侧，转轴转动式的连接于靠近破碎辊的空心异形摆杆内两侧之间，小齿轮固定套装于转轴中部周向，传动组件连接于转轴外侧与破碎辊一侧之间，传动组件的数量为两个，固定板固接于靠近固定轴的空心异形摆杆内两侧之间，异形齿条滑动式的穿接于固定板中部，异形齿条与小齿轮啮合，滚轴转动式的穿接于远离破碎辊的异形齿条一端，弧形槽开于固定轴内端，滚轴端部位于弧形槽内。
优选的，还包括有限位机构，限位机构包括有弧形条、接触杆、套筒、卡杆和第一弹簧，所述套筒嵌入式的滑动式设在靠近异形杆的空心异形摆杆端部，卡杆滑动式的设于套筒内，第一弹簧连接于卡杆一端与套筒内侧之间，接触杆转动式的连接于套筒两侧之间，弧形条间隔固接于钢管桩外壁，弧形条与接触杆接触，卡槽间隔开于钢管桩外壁，卡槽与弧形条对应，卡槽与卡杆配合。
优选的，还包括有触发机构，触发机构包括有圆块、滑杆、第二弹簧、活动板、卡块、第三弹簧、导线轮、触发块和拉线，所述滑杆间隔滑动式的穿接于空心圆形块一侧，圆块固接于全部滑杆一端之间，活动板固接于远离圆块的全部滑杆端部之间，活动板位于空心圆形块内，第二弹簧连接于活动板一侧与空心圆形块内一侧之间，导线轮间隔转动式的连接于空心圆形块内侧，卡块间隔滑动式的穿接于空心圆形块一侧，第三弹簧连接于卡块内侧与空心圆形块内侧之间，触发块间隔滑动式的设在空心圆形块内壁，触发块与活动板配合，拉线固接于触发块一侧，拉线尾端绕过导线轮与卡块内侧固定连接，限位槽间隔开于靠近空心圆形块的钢管桩内壁，卡块位于限位槽内。
优选的，还包括有圆环、限位块和第四弹簧，所述圆环滑动式的穿接于远离空心圆形块的壳体一侧中部，限位块固接于朝向空心异形摆杆的圆环端部，第四弹簧连接于限位块一侧与壳体内侧之间，第四弹簧绕在圆环上。
优选的，还包括有挡板和第五弹簧，所述挡板滑动式的设在壳体内一侧，挡板一侧与空心异形摆杆接触配合，第五弹簧间隔连接于挡板一侧与壳体内侧之间。
本发明的有益效果是：
1、将钢管桩埋入土内，即可将混凝土倒入钢管桩内，混凝土带动空心圆形块向下移动，空心圆形块向下移动带动驱动机构运作，驱动机构运作带动卡紧机构向外摆动，卡紧机构向外摆动至土内，卡紧机构与土配合将钢管桩稳固的固定，如此，可避免钢管桩出现晃动的现象影响混凝土的倒入，且不影响钢管桩的稳固性。
2、在破碎机构的作用下，空心异形摆杆向外摆动的过程中，弧形槽使得异形齿条向外移动，异形齿条向外移动带动小齿轮转动，也就使得破碎辊转动对土内的石块进行破碎，如此，可避免土内的石块将空心异形摆杆挡住影响摆动。
3、在限位机构的作用下，空心异形摆杆向外摆动带动套筒向下摆动，也就使得卡杆向下摆动插入卡槽内，卡杆与卡槽配合将套筒固定，也就将空心异形摆杆固定，如此，可使得空心异形摆杆更稳固的插在土内，不影响对钢管桩的固定。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的第一种部分立体结构示意图。
图3为本发明的第二种部分立体结构示意图。
图4为本发明的第一种部分剖视结构示意图。
图5为本发明A部分的放大示意图。
图6为本发明的第二种部分剖视结构示意图。
图7为本发明的第三种部分剖视结构示意图。
图8为本发明的第四种部分剖视结构示意图。
图9为本发明的第五种部分剖视结构示意图。
图10为本发明B部分的放大示意图。
图11为本发明C部分的放大示意图。
图12为本发明的第六种部分剖视结构示意图。
图13为本发明D部分的放大示意图。
图14为本发明的第七种部分剖视结构示意图。
图15为本发明的第八种部分剖视结构示意图。
图16为本发明E部分的放大示意图。
附图标记说明：1_钢管桩，2_壳体，3_空心圆形块，4_驱动机构，41_异形杆，42_L型杆，43_齿块，5_卡紧机构，51_空心异形摆杆，52_固定轴，53_大齿轮，6_破碎机构，61_破碎辊，62_转轴，63_传动组件，64_小齿轮，65_固定板，66_异形齿条，67_滚轴，68_弧形槽，7_限位机构，71_弧形条，72_接触杆，73_套筒，74_卡杆，75_第一弹簧，76_卡槽，8_触发机构，81_圆块，82_滑杆，83_第二弹簧，84_活动板，85_卡块，86_第三弹簧，87_导线轮，88_触发块，89_限位槽，810_拉线，9_圆环，10_限位块，11_第四弹簧，12_挡板，13_第五弹簧。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例：一种复杂海域环境下特长钢栈桥用内膨式钢管桩。
参照图1-图5所示，包括有钢管桩1、壳体2、空心圆形块3、驱动机构4和卡紧机构5，钢管桩1外壁均匀间隔的固接有八个壳体2，壳体2内设有卡紧机构5，壳体2与钢管桩1下部之间设有驱动机构4，驱动机构4与卡紧机构5接触配合，钢管桩1内侧下部滑动式的放置有空心圆形块3，空心圆形块3外底部与驱动机构4连接配合。
驱动机构4包括有异形杆41、L型杆42和齿块43，钢管桩1下部均匀间隔的滑动式穿接有十六根L型杆42，每两根L型杆42位于对应的壳体2内，L型杆42顶端与空心圆形块3外底部固定连接，L型杆42内底部外侧固接有异形杆41，异形杆41外侧面凹处间隔固接有齿块43，齿块43与卡紧机构5接触配合。
卡紧机构5包括有空心异形摆杆51、固定轴52和大齿轮53，壳体2内两侧都均匀间隔的固接有五根固定轴52，每两根固定轴52内端之间转动式的套有空心异形摆杆51，空心异形摆杆51外端贯穿壳体2，空心异形摆杆51靠近固定轴52的外两侧都固接有大齿轮53，大齿轮53套在固定轴52上，大齿轮53与齿块43啮合。
首先操作人员将钢管桩1埋入土内，再将混凝土倒入钢管桩1内，混凝土与空心圆形块3接触，随着混凝土不断的倒入，混凝土带动空心圆形块3向下移动，空心圆形块3向下移动带动驱动机构4运作，驱动机构4运作带动卡紧机构5向外摆动张开，卡紧机构5向外摆动至土内，卡紧机构5卡在土内，卡紧机构5也就将钢管桩1固定，当空心圆形块3向下移动至最大行程时，空心圆形块3停止向下移动，驱动机构4也就停止带动卡紧机构5向外摆动张开，进而钢管桩1内装满混凝土后，停止将混凝土排入钢管桩1内。如此，卡紧机构5能使得钢管桩1更加稳固的埋在土内。
当混凝土倒入钢管桩1内时，混凝土带动空心圆形块3向下移动，空心圆形块3向下移动带动L型杆42向下移动，L型杆42向下移动带动异形杆41向下移动，异形杆41向下移动带动齿块43向下移动，齿块43向下移动带动卡紧机构5向外摆动张开，卡紧机构5向外摆动张开卡入土内，卡紧机构5将钢管桩1固定在土内，空心圆形块3向下移动至最大行程时，空心圆形块3停止带动L型杆42向下移动，异形杆41也就停止带动齿块43向下移动，卡紧机构5停止向外摆动张开。
当混凝土倒入钢管桩1内时，混凝土带动空心圆形块3向下移动，异形杆41也就带动齿块43向下移动，齿块43向下移动带动大齿轮53向内转动，大齿轮53向内转动带动空心异形摆杆51向外摆动张开，空心异形摆杆51向外摆动至土内，进而空心圆形块3停止向下移动时，齿块43停止带动大齿轮53向内转动，空心异形摆杆51也就停止向外摆动张开，空心异形摆杆51使得钢管桩1更稳固的埋在土内。
参照图1-图15所示，还包括有破碎机构6，破碎机构6包括有破碎辊61、转轴62、传动组件63、小齿轮64、固定板65、异形齿条66和滚轴67，固定轴52内端开有弧形槽68，空心异形摆杆51靠近固定轴52的内两侧之间固接有固定板65，固定板65中部滑动式的穿接有异形齿条66，异形齿条66内端固定穿接有滚轴67，滚轴67端部位于弧形槽68内，空心异形摆杆51上部内两侧之间转动式的连接有转轴62，转轴62中部固定套装有小齿轮64，小齿轮64与异形齿条66啮合，空心异形摆杆51外侧转动式的穿接有破碎辊61，破碎辊61上部与转轴62之间连接有两个传动组件63，传动组件63由两个皮带轮与平皮带组成，其中一个皮带轮固定套装于转轴62上，另一个皮带轮固定套装于破碎辊61上部，平皮带绕在两个皮带轮之间。
还包括有限位机构7，限位机构7包括有弧形条71、接触杆72、套筒73、卡杆74和第一弹簧75，钢管桩1外侧均匀间隔的固接有弧形条71，弧形条71与空心异形摆杆51对应，弧形条71尾端贯穿空心异形摆杆51，空心异形摆杆51上部内侧中间滑动式的放置有套筒73，套筒73下部内两侧之间转动式的连接有接触杆72，接触杆72与弧形条71外侧面接触配合，套筒73内滑动式的放置有卡杆74，卡杆74底端与套筒73内侧之间连接有第一弹簧75，钢管桩1外侧均匀间隔的开有卡槽76，卡槽76与卡杆74对应。
还包括有触发机构8，触发机构8包括有圆块81、滑杆82、第二弹簧83、活动板84、卡块85、第三弹簧86、导线轮87、触发块88和拉线810，空心圆形块3顶部均匀间隔的滑动式穿接有四根滑杆82，四根滑杆82顶端之间固接有圆块81，圆块81位于钢管桩1内，四根滑杆82底端之间固接有活动板84，活动板84底部与空心圆形块3内底部之间连接有第二弹簧83，钢管桩1内下侧均匀间隔的开有四个限位槽89，空心圆形块3下侧周向均匀间隔的滑动式穿接有四块卡块85，卡块85外端位于限位槽89内，卡块85内侧与空心圆形块3内侧之间连接有第三弹簧86，空心圆形块3内侧下部均匀间隔的转动式连接有四个导线轮87，导线轮87与卡块85对应，空心圆形块3内侧下部靠近导线轮87的位置滑动式的设有触发块88，触发块88与活动板84配合，触发块88顶部外侧中间固接有拉线810，拉线810尾端绕过导线轮87与卡块85内侧固定连接。
当空心异形摆杆51向外摆动张开时，空心异形摆杆51带动破碎辊61向外摆动，且空心异形摆杆51还带动固定板65摆动，固定板65摆动带动异形齿条66摆动，异形齿条66摆动带动滚轴67摆动，滚轴67摆动在弧形槽68内滑动，弧形槽68使得滚轴67向外移动，滚轴67向外移动带动异形齿条66向外移动，异形齿条66向外移动带动小齿轮64转动，小齿轮64转动带动转轴62转动，转轴62转动带动传动组件63转动，传动组件63转动带动破碎辊61转动，破碎辊61转动对土内的石块进行破碎，当空心异形摆杆51停止向外摆动时，空心异形摆杆51停止通过固定板65带动异形齿条66摆动，滚轴67也就停止摆动，异形齿条66停止带动小齿轮64转动，破碎辊61也就停止转动。如此，可避免土内的石块将空心异形摆杆51挡住导致不能完全向外摆动。
当空心异形摆杆51向外摆动张开时，空心异形摆杆51带动套筒73向下摆动，套筒73向下摆动带动接触杆72向下摆动，接触杆72向下摆动在弧形条71上滑动，弧形条71使得接触杆72向内移动，接触杆72向内移动带动套筒73向内移动，套筒73向内移动通过第一弹簧75带动卡杆74向内移动，卡杆74向内移动与钢管桩1外壁接触，卡杆74被钢管桩1限位，套筒73继续向内移动使得第一弹簧75被压缩，随着卡杆74不断的向下摆动，卡杆74摆动与卡槽76对应时，因第一弹簧75的作用，卡杆74向内移动插入卡槽76内，卡杆74与卡槽76配合将套筒73固定，也就将空心异形摆杆51固定，空心异形摆杆51停止向外摆动。如此，可使得空心异形摆杆51更稳固的插在土内，不影响对钢管桩1的固定。
当混凝土倒入钢管桩1内时，混凝土与圆块81接触，混凝土带动圆块81向下移动，圆块81向下移动带动滑杆82向下移动，滑杆82向下移动带动活动板84向下移动，第二弹簧83被压缩，随着混凝土不断的倒入，活动板84不断的向下移动，活动板84向下移动与触发块88向下移动，触发块88向下移动带动拉线810向下移动，拉线810向下移动通过导线轮87带动卡块85向内移动，第三弹簧86被拉伸，卡块85向内移动与限位槽89脱离接触，因钢管桩1内混凝土的重量，混凝土通过圆块81带动空心圆形块3迅速的向下移动，空心圆形块3迅速的向下移动带动L型杆42迅速向下移动，也就使得空心异形摆杆51迅速的向外摆动至土内。如此，可使得空心异形摆杆51迅速的摆动至土内将钢管桩1固定。
参照图1、图2、图3、图4、图8和图16所示，还包括有圆环9、限位块10和第四弹簧11，壳体2顶部中间滑动式的穿接有圆环9，圆环9底端固接有限位块10，限位块10顶部与壳体2内顶部之间连接有第四弹簧11，第四弹簧11绕在圆环9上。
还包括有挡板12和第五弹簧13，壳体2外侧内部均匀间隔的滑动式设有五块挡板12，挡板12与空心异形摆杆51对应，挡板12与空心异形摆杆51接触配合，挡板12顶部与壳体2内侧之间均匀间隔的连接有三根第五弹簧13。
当需要将钢管桩1埋入土内时，将起吊机器的挂钩挂在圆环9上，再通过起吊机器带动圆环9向上移动，圆环9向上移动带动限位块10向上移动，第四弹簧11被压缩，限位块10向上移动至最大行程时，限位块10带动钢管桩1向上移动被吊起，即可将钢管桩1放入土内，再将起吊机器的挂钩从圆环9上取下，因第四弹簧11的作用，限位块10带动圆环9向下移动复位。如此，可使得钢管桩1在移动过程中更加平稳。
当钢管桩1埋入土内时，挡板12能将土挡住，进而空心异形摆杆51向外摆动时，空心异形摆杆51带动挡板12向上移动，第五弹簧13被压缩，当空心异形摆杆51停止向外摆动时，空心异形摆杆51停止带动挡板12向上移动。如此，可避免土掉落至壳体2内影响大齿轮53与齿块43的啮合。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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