专利名称：滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备及方法
滩涂区梁下支架钢管粧拔出设备及方法技术领域
本发明属于桥梁施工技术领域，适用于滩涂区梁下支架钢管桩的拔出工作，特别是一种滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备及方法。
背景技术：
移动模架、钢管桩支架、满堂脚手架是现浇箱梁模板的常用支撑方式。移动模架初期投资巨大，对于现浇箱梁数量不大的工程项目极少采用移动模架方案；满堂脚手架大多适用于梁底净空不大的陆上施工；而滩涂区由于地基承载力较弱，则通常采用钢管桩支架方案。
在桥梁下部结构完成之后，在箱梁正下方打入一定数量的钢管桩，然后在钢管桩顶面铺设横梁以及箱梁底板模板和翼缘板模板。箱梁混凝土浇筑初期，箱梁、模板、模板横梁等的自重都由钢管桩承担，钢管桩需要足够的直径、长度和数量。当箱梁浇注完毕后需要拆除梁底支架，由于支架与箱梁底板之间空间很小，钢管桩难以拆除。通常情况下，在海水低潮位时，沿着海泥顶面将钢管桩截断并重复使用，埋设于泥下的部分会被永久废弃。由此大量的钢管桩被遗弃在海泥中，这样既增加了项目投入、浪费了资源，又成为日后海上行船的安全隐患。发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种针对桥梁建造处于滩涂区中使用钢管桩支架的拔桩技术，且其为实施可靠实用、作业安全、操作便捷的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备及方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备，其特征在于，包括架设于梁体顶面处的桁架，所述桁架与梁体之间设置沿梁体长度方向延展的滑动机构，所述桁架下方采用卷扬吊挂设置横梁，所述桁架与横梁呈上下平行设置，所述横梁通过软索与插陷入滩涂泥地内的钢管桩形成链接。
本滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备中桁架的长度方向与箱梁的长度方向垂直，通过滑动机构的滑动连接使桁架可沿箱梁长度方向平移行走。横梁呈圆柱形，且其长度方向与桁架平行。桁架通过卷扬方式控制其下方的横梁升降动作，且在升降过程中横梁保持水平状态，进而通过横梁的上升带动，使与其链接的钢管桩由滩涂泥地中拔出。
在上述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备中，所述桁架底侧呈对称垂设两根立柱，所述滑动机构具体为呈对称固设在梁体顶面的平行滑轨，所述立柱由其底端对应与上述平行滑轨形成滑动卡接。两根立柱呈对称设置在桁架的两端部位置，由此提供对桁架的稳固支撑；平行滑轨具体为两条相平行延伸设置的钢轨，桁架通过立柱底端的滑动卡接，可沿平行滑轨完成同步均衡的平移行进。
在上述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备中，所述每根立柱的两侧与桁架之间均呈对称固设斜撑杆。桁架本体、立柱与斜撑杆形成具有稳定结构的三角形状，由此利于增强桁架的稳定性与牢固性。在上述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备中，所述桁架的两端部呈对称固设卷扬机，所述横梁的两端部呈对称固设吊耳，所述卷扬机与吊耳的位置呈上下一一对峙，并卷扬机通过钢丝绳吊接对应吊耳。在上述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备中，所述横梁于吊耳位置增设加强肋。在上述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备中，所述软索的两端均具有闭环，所述一端闭环套接于上述横梁上，另一端闭环套接于上述钢管桩上。滩涂区梁下支架钢管桩拔出方法，在桩基、承台及墩柱依次浇注完成，且箱梁预应力张拉完毕后实施，其特征在于，包括以下步骤:(I)、桁架架设于箱梁顶面，且桁架的立柱稳固滑动卡接于平行滑轨上，以便桁架能够沿箱梁的长度方向行走；(2)、将横梁运送至桁架的正下方，且同步位于箱梁的下方，使软索一端的闭环由横梁的端部套入，桁架两端上的卷扬机下垂钢丝绳，钢丝绳对应绑接横梁两端处的吊耳，切割掉一段露出滩涂水面的钢管桩，使软索另一端的闭环由钢管桩顶端穿设下套，并尽可能使其套接位置下移；(3)、开启桁架两端上的卷扬机收卷钢丝绳，横梁两端以等速上升，进而同步将钢管桩拔出；(4)、在钢管桩上升拔出过程中，若其顶端触及或即将触及箱梁的底面，则切割掉钢管桩的上部分，以便提供拔升空间，继而对钢管桩的余下部分再实施拔出操作。在上述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出方法中，当该跨范围内的钢管桩全部拔出后，松开绑接吊耳的钢丝绳卸下横梁，滑移桁架并运送横梁至下一跨进行重复拔桩操作。本滩涂区梁下支架钢管桩拔出方法中，在海水高潮位时，运用船只将横梁运送至要求位置进行装配，并实现拔桩操作；该跨范围内的钢管桩全部拔出，在海水高潮位时，将横梁下放至船上并卸除，进而转移至下一跨重复步骤实现作业。与现有技术相比，本滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备及方法特别针对桥梁建造处于滩涂区中使用钢管桩支架的拔桩技术，且其具备结构原理明确、实施可靠实用、作业安全、操作便捷、施工效率高，可实现一跨范围内连续拔桩等特点。
图1是本滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备的结构示意图。图2是本滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备的局部放大结构示意图。图中，1、桩基；2、承台；3、墩柱；4、箱梁；5、钢管桩；6、软索；7、横梁；8、吊耳；9、平行滑轨；10、桁架；11、钢丝绳；12、立柱；13、斜撑杆；14、卷扬机；15、加强肋。
具体实施例方式以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。如图1和图2所示，本滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备包括架设于梁体顶面处的桁架10，且桁架10与梁体之间设置使桁架10滑移行走的滑动机构，桁架10下方采用卷扬吊挂设置横梁7，横梁7通过软索6与插陷入滩涂泥地内的钢管桩5形成链接。
梁体由下至上依次垒叠有桩基1、承台2、墩柱3及箱梁4。
桁架10的长度方向与箱梁4的长度方向垂直，桁架10底侧呈对称垂设两根立柱12，且两根立柱12具体固设在桁架10的两端部位置。每根立柱12的两侧与桁架10之间均呈对称固设斜撑杆13，由此桁架10本体、立柱12与斜撑杆13形成具有稳定结构的三角形状，利于增强桁架10支撑的稳定性与牢固性。
滑动机构为呈对称固设在箱梁4顶面的平行滑轨9，该平行滑轨9具体为两条相平行延伸设置的钢轨，桁架10的立柱12底端开设滑槽，且通过滑槽与钢轨形成相对应卡设的滑动连接，实现桁架10沿平行滑轨9完成同步均衡的平移行进，即桁架10可沿箱梁4长度方向平移行走。
横梁7呈圆柱形，且吊挂后其长度方向与桁架10长度方向相平行，即两者呈上下平行设置。桁架10的两端部呈对称固设卷扬机14，横梁7的两端部呈对称固设吊耳8，且在吊耳8位置增设加强肋15。两台卷扬机14与两个吊耳8位置一一上下对峙，并通过卷扬机14下垂的钢丝绳11绑接对应吊耳8，以实现横梁7的吊挂。
软索6的两端均具有闭环，其一端闭环紧固套接于横梁7上，另一端闭环紧固套接于所需拔出的钢管桩5上。
根据上述设备的结构其作业方法如下:桩基1、承台2及墩柱3依次浇注完成，在箱梁4的正下方用打桩机将钢管桩5打入滩涂泥地中，其中钢管桩5的直径、长度及数量应根据箱梁4自重以及模板体系的自重来确定，当箱梁4预应力张拉完毕后，便可进行拔桩步骤。
(I)、桁架10架设于箱梁4顶面，且桁架10的立柱12稳固滑动卡接于平行滑轨9上，以便桁架10能够沿箱梁4的长度方向行走；
(2)、在海水高潮位时，运用船只将横梁7运送至桁架10的正下方，且同步位于箱梁4的下方，使软索6 —端的闭环由横梁7的端部套入，桁架10两端上的卷扬机14下垂钢丝绳11，钢丝绳11对应绑接横梁7两端处的吊耳8，切割掉一段露出滩涂水面的钢管桩5，使软索6另一端的闭环由钢管桩5顶端穿设下套，并尽可能使其套接位置下移；
(3)、开启桁架10两端上的卷扬机14收卷钢丝绳11，横梁7两端以等速上升，进而同步将钢管桩5拔出；
(4)、在钢管桩5上升拔出过程中，若其顶端触及或即将触及箱梁4的底面，则切割掉钢管桩5的上部分，以便提供拔升空间，继而对钢管桩5的余下部分再实施拔出操作。
即桁架10通过卷扬方式控制其下方的横梁7升降动作，且在升降过程中横梁7保持水平状态，进而通过横梁7的上升带动，使与其链接的钢管桩5由滩涂泥地中拔出。
当该跨范围内的钢管桩5全部拔出后，在海水高潮位时，将横梁7下放至船上，并松开绑接吊耳8的钢丝绳11卸下横梁7，滑移桁架10并运送横梁7至下一跨进行重复拔桩操作。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了桩基I ;承台2 ;墩柱3 ;箱梁4 ;钢管桩5 ;软索6 ;横梁7 ;吊耳8 ;平行滑轨9 ;桁架10 ;钢丝绳11 ;立柱12 ;斜撑杆13 ;卷扬机14 ;加强肋15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
权利要求
1.滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备，其特征在于，包括架设于梁体顶面处的桁架，所述桁架与梁体之间设置沿梁体长度方向延展的滑动机构，所述桁架下方采用卷扬吊挂设置横梁，所述桁架与横梁呈上下平行设置，所述横梁通过软索与插陷入滩涂泥地内的钢管桩形成链接。
2.根据权利要求1所述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备，其特征在于，所述桁架底侧呈对称垂设两根立柱，所述滑动机构具体为呈对称固设在梁体顶面的平行滑轨，所述立柱由其底端对应与上述平行滑轨形成滑动卡接。
3.根据权利要求2所述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备，其特征在于，所述每根立柱的两侧与桁架之间均呈对称固设斜撑杆。
4.根据权利要求1所述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备，其特征在于，所述桁架的两端部呈对称固设卷扬机，所述横梁的两端部呈对称固设吊耳，所述卷扬机与吊耳的位置呈上下一一对峙，并卷扬机通过钢丝绳吊接对应吊耳。
5.根据权利要求4所述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备，其特征在于，所述横梁于吊耳位置增设加强肋。
6.根据权利要求1所述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备，其特征在于，所述软索的两端均具有闭环，所述一端闭环套接于上述横梁上，另一端闭环套接于上述钢管桩上。
7.滩涂区梁下支架钢管桩拔出方法，在桩基、承台及墩柱依次浇注完成，且箱梁预应力张拉完毕后实施，其特征在于，包括以下步骤: (1)、桁架架设于箱梁顶面，且桁架的立柱稳固滑动卡接于平行滑轨上，以便桁架能够沿箱梁的长度方向行走； (2)、将横梁运送至桁架的正下方，且同步位于箱梁的下方，使软索一端的闭环由横梁的端部套入，桁架两端上的卷扬机下垂钢丝绳，钢丝绳对应绑接横梁两端处的吊耳，切割掉一段露出滩涂水面的钢管桩，使软索另一端的闭环由钢管桩顶端穿设下套，并尽可能使其套接位置下移； (3)、开启桁架两端上的卷扬机收卷钢丝绳，横梁两端以等速上升，进而同步将钢管桩拔出； (4)、在钢管桩上升拔出过程中，若其顶端触及或即将触及箱梁的底面，则切割掉钢管桩的上部分，以便提供拔升空间，继而对钢管桩的余下部分再实施拔出操作。
8.根据权利要求7所述的滩涂区梁下支架钢管桩拔出方法，其特征在于，当该跨范围内的钢管桩全部拔出后，松开绑接吊耳的钢丝绳卸下横梁，滑移桁架并运送横梁至下一跨进行重复拔桩操作。
全文摘要
本发明提供了一种滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备及方法。它避免直接沿海底面截断并遗弃埋深部分钢管桩的做法,避免材料浪费、节约项目投入、降低行船风险。本滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备包括架设于梁体顶面处的桁架，桁架与梁体之间设置沿梁体长度方向延展的滑动机构，桁架下方采用卷扬吊挂设置横梁，桁架与横梁呈上下平行设置，横梁通过软索与插陷入滩涂泥地内的钢管桩形成链接。其方法为(1)箱梁顶面安设桁架；(2)装配横梁及链接钢管桩；(3)开机拔桩；(4)部分切割而后继续拔桩。本滩涂区梁下支架钢管桩拔出设备及方法具备结构原理明确、实施可靠实用、作业安全、操作便捷、施工效率高，可实现一跨范围内连续拔桩特点。
文档编号E02D9/02GK103174141SQ20131009869
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者吴庆东, 赵世超, 郭保林, 王焱, 刘宪波, 胡德功, 梅佳鸿, 刘吉山, 相云云, 周鲁, 翁程亮, 郭忠良, 刘元强, 贾兴利, 韩亮 申请人:青岛宝基利工程技术咨询有限公司, 山东高速青岛公路有限公司, 山东省路桥集团有限公司