【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沉桩施工装置，具体是一种沉桩偏位的自适应变径调整装置及控制方法。
技术介绍
1、在对管桩进行沉桩施工过程中，受到外部环境影响，例如，受到复杂的海洋环境或者复杂地质或者恶劣风浪等的环境影响，管桩在沉桩施工过程中会出现偏位，所谓偏位也即是指管桩没有保持严格的竖直，而是出现倾斜，倾斜度超过规范要求，且平面位置超出设计要求的容许值。当出现管桩的沉桩偏位后，传统的解决办法是依赖于现场施工人员的经验，根据管桩的偏移的测量值，然后再根据人为的判断并通过控制桩船的锚索对管桩进行调节，以调整偏位，使得管桩恢复到竖直。这样的解决办法，由于需依赖于施工人员的经验，一旦经验不足，无法很好地实现偏位调整甚至虽出现偏位但判断为无偏位而出现不予调整的处理，即使进行处理也因无法发生偏位后实时调整过来，导致在发生多次偏位却未得到及时有效的调整的问题发生，这样情况下，管桩的偏位会逐渐累积，最终导致管桩偏位超过规范的允许偏位值，这样严重影响管桩上的桩帽以及管桩上部的梁板结构的施工，甚至埋下工程安全的隐患。
2、此外，海上phc管桩的沉桩施工，一般选择重锤轻击方式，且桩顶需放置桩垫上，以避免桩锤直接冲击桩顶而导致桩顶破碎或变形。当采用购置的重型桩锤时，其桩锤的锤帽作为替打装置，其尺寸往往偏大，为此，一般在锤帽底部安装纵向楔形体缩小与管桩桩身的距离，避免过大的锤帽造成大的锤击偏心。但海上恶劣的风浪条件，仍然难以避免管桩沉桩过程中偏位过大且难以控制，而且容易引起桩垫破碎和损耗加剧，同时沉桩偏位往往会导致桩身与锤帽底部安装的纵向楔形体的相互挤压，再
3、综上，针对管桩的沉桩出现偏位，现有的解决办法还存在各自的缺陷，无法很好地对管桩偏位进行调整恢复过来。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种沉桩偏位的自适应变径调整装置及控制方法，其能够解决
技术介绍
描述的问题。
2、实现本专利技术的目的的技术方案为：一种沉桩偏位的自适应变径调整装置，包括替打变径柱体，以及安装在替打变径柱体上的弹射杆和偏位调整组件，
3、替打变径柱体包括沿着其自身轴向设置的一个主通孔，弹射杆沿着替打变径柱体的轴向设置，弹射杆与偏位调整组件连接，弹射杆的一端位于替打变径柱体轴向一端的外部，另一端与偏位调整组件连接，
4、替打变径柱体上设置有穿孔，穿孔沿着替打变径柱体的径向设置，偏位调整组件穿过安装在穿孔上，使得偏位调整组件沿着替打变径柱体的径向设置，且偏位调整组件的两端分别位于替打变径柱体的内侧和外侧，使得偏位调整组件的一端位于所述主通孔内，另一端位于远离主通孔的替打变径柱体的外侧，
5、当偏位调整组件受到伸入至主通孔内的管桩因偏移产生的侧向挤压作用力后，偏位调整组件受到作用力后对管桩提供反作用力，以对管桩偏位进行调整。
6、进一步地，当偏位调整组受到管桩的第一作用力，偏位调整组件靠近管桩的一端受到第一作用力后产生挤压变形后直接对管桩提供反作用力，以对管桩偏位进行调整，
7、当偏位调整组件在第一作用力基础上继续受到管桩作用力而到达第二作用力，第二作用力＞第一作用力，偏位调整组件靠近管桩的一端先产生挤压变形而推动偏位调整组件远离管桩的一端往远离主通孔方向远离，偏位调整组件远离管桩的一端受到外部套设在替打变径柱体上的锤帽的反作用力，偏位调整组件受到来自锤帽的反作用力后最终作用到管桩上，实现对管桩偏位进行调整。
8、进一步地，弹射杆包括杆帽和杆身，杆帽固定连接在杆身的一端，杆帽直径大于杆身直径，杆身远离杆帽的一端与偏位调整组件连接，杆帽位于替打变径柱体轴向一端的外部。
9、进一步地，所述自适应变径调整装置还包括若干环形肋板，各个环形肋板均沿着替打变径柱体的周向套设并固定在替打变径柱体的外壁上，且各个环形肋板沿着替打变径柱体的轴向平行间隔设置。
10、进一步地，所述自适应变径调整装置还包括若干纵向支撑板，各个纵向支撑板环绕安装在替打变径柱体的外壁上，各个纵向支撑板平行间隔设置，纵向支撑板与环形肋板垂直交叉设置，
11、所述偏位调整组件位于相邻两个环形肋板之间所在的纵向支撑板部位上。
12、进一步地，所述纵向支撑板内设置有导向孔，所述弹射杆的杆身伸入至所述导向孔，并可沿着导向孔自由滑动，杆帽的直径＞导向孔的直径＞杆身的直径。
13、进一步地，当所述弹射杆沿着第一方向在导向孔内滑动时，弹射杆可带动所述偏位调整组件的两端相互靠近，
14、当所述弹射杆沿着第二反向在导向孔内滑动时，弹射杆可带动所述偏位调整组件的两端相互远离，
15、第一方向和第二方向为相反的两个方向。
16、进一步地，所述偏位调整组件包括弹性组件、第一偏位组件和第二偏位组件，弹性组件沿着替打变径柱体的径向穿过替打变径柱体，第一偏位组件和第二偏位组件通过弹性组件连接在一起，弹性组件的两端分别连接第一偏位组件和第二偏位组件，第一偏位组件远离第二偏位组件的一端位于主通孔内，第二偏位组件远离第一偏位组件的一端位于替打变径柱体的外侧，
17、第一偏位组件包括外定向球头、第一弹簧和第一连接端，第一弹簧的两端分别连接在外定向球头和第一连接端上，第一弹簧介于外定向球头和第一连接端之间，弹性组件的一端与第一连接端连接，第一连接端与弹性组件连接的一端穿过纵向支撑板上的过孔后嵌入安装在替打变径柱体的穿孔上，并可以在穿孔内滑动，
18、第二偏位组件包括内定向球头、第二弹簧和第二连接端，第二弹簧的两端分别连接在内定向球头和第二连接端上，第二弹簧介于内定向球头和第二连接端之间，弹性组件的一端与第二连接端连接，第二连接端与弹性组件连接的一端嵌入安装在替打变径柱体的穿孔上，并可以在穿孔内滑动，
19、所述弹射杆的杆身位于第一连接端和第二连接端之间，弹性组件还与杆身连接。
20、进一步地，所述第一连接端和第二连接端靠近杆身的一端上均设置有一凹槽，杆身穿过所述凹槽，
21、所述弹性组件包括拉伸变形件和承插销轴，拉伸变形件的两端分别固定连接一个承插销轴，杆身与拉伸变形件连接，拉伸变形件两端上的承插销轴分别卡合安装在第一连接端和第二连接端的凹槽内，使得拉伸变形件的两端分别与第一连接端和第二连接端连接。
22、一种沉桩偏位的自适应变径调整控制方法，应用于所述沉桩偏位的自适应变径调整装置，该方法包括以下步骤：
23、步骤1：将所述自适应变径调整装置的替打变径柱体安装在管桩桩顶的桩垫上，使得管桩伸入至替打变径柱体的主通孔内；
24、步骤2：下放桩锤，使得锤帽向下压入替打变径柱体上，锤帽下压过程中，锤帽挤压弹射杆，使得弹射杆逐渐下移，弹射杆带动偏位调节组件的两端相互靠近，使得锤帽逐渐套入在替打变径柱体上并下放到位；
25、步骤3：对管桩进行沉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，包括替打变径柱体，以及安装在替打变径柱体上的弹射杆和偏位调整组件，
2.根据权利要求1所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，当偏位调整组受到管桩的第一作用力，偏位调整组件靠近管桩的一端受到第一作用力后产生挤压变形后直接对管桩提供反作用力，以对管桩偏位进行调整，
3.根据权利要求2所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，弹射杆包括杆帽和杆身，杆帽固定连接在杆身的一端，杆帽直径大于杆身直径，杆身远离杆帽的一端与偏位调整组件连接，杆帽位于替打变径柱体轴向一端的外部。
4.根据权利要求3所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，所述自适应变径调整装置还包括若干环形肋板，各个环形肋板均沿着替打变径柱体的周向套设并固定在替打变径柱体的外壁上，且各个环形肋板沿着替打变径柱体的轴向平行间隔设置。
5.根据权利要求4所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，所述自适应变径调整装置还包括若干纵向支撑板，各个纵向支撑板环绕安装在替打变径柱体的外壁上，各个纵向支撑板平行间隔设置
6.根据权利要求5所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，所述纵向支撑板内设置有导向孔，所述弹射杆的杆身伸入至所述导向孔，并可沿着导向孔自由滑动，杆帽的直径＞导向孔的直径＞杆身的直径。
7.根据权利要求6所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，当所述弹射杆沿着第一方向在导向孔内滑动时，弹射杆可带动所述偏位调整组件的两端相互靠近，
8.根据权利要求7所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，所述偏位调整组件包括弹性组件、第一偏位组件和第二偏位组件，弹性组件沿着替打变径柱体的径向穿过替打变径柱体，第一偏位组件和第二偏位组件通过弹性组件连接在一起，弹性组件的两端分别连接第一偏位组件和第二偏位组件，第一偏位组件远离第二偏位组件的一端位于主通孔内，第二偏位组件远离第一偏位组件的一端位于替打变径柱体的外侧，
9.根据权利要求8所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，所述第一连接端和第二连接端靠近杆身的一端上均设置有一凹槽，杆身穿过所述凹槽，
10.一种沉桩偏位的自适应变径调整控制方法，应用于如权利要求1-9任一项所述沉桩偏位的自适应变径调整装置，该方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，包括替打变径柱体，以及安装在替打变径柱体上的弹射杆和偏位调整组件，
2.根据权利要求1所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，当偏位调整组受到管桩的第一作用力，偏位调整组件靠近管桩的一端受到第一作用力后产生挤压变形后直接对管桩提供反作用力，以对管桩偏位进行调整，
3.根据权利要求2所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，弹射杆包括杆帽和杆身，杆帽固定连接在杆身的一端，杆帽直径大于杆身直径，杆身远离杆帽的一端与偏位调整组件连接，杆帽位于替打变径柱体轴向一端的外部。
4.根据权利要求3所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，所述自适应变径调整装置还包括若干环形肋板，各个环形肋板均沿着替打变径柱体的周向套设并固定在替打变径柱体的外壁上，且各个环形肋板沿着替打变径柱体的轴向平行间隔设置。
5.根据权利要求4所述的沉桩偏位的自适应变径调整装置，其特征在于，所述自适应变径调整装置还包括若干纵向支撑板，各个纵向支撑板环绕安装在替打变径柱体的外壁上，各个纵向支撑板平行间隔设置，纵向支撑板与环形肋板垂直交叉设置，
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏世定，吕述晖，杨武杰，吴佳琪，张博，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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