本发明属于建筑施工设备技术领域,涉及建筑结构的桩基,特别是涉及拔桩的设备,主要用于对原有地基中旧桩的拔除,包括打入桩、就地灌注桩、静压桩等桩型,具体为一种应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备。
背景技术
进入新世纪以来,随着城市化进程的深入推进,城市建设用地越来越紧张,因此加快对老城区危旧楼房等建筑物的改造拆除,扩大地下空间的开发利用,已经成为一种必然的趋势。在改造拆除老城区危旧楼房等建筑物地基基础施工中,必须对原有地基中旧桩旧基础进行拔除,然后才能重新进行开发建设。
目前对于旧桩的拔除主要采用冲抓法、强吊法、全回转钻机拔桩法和冲水拔桩法等几种方法。冲抓法噪音大、工期长;强吊法容易拔断,无法彻底拔除旧桩,给后续施工留下安全隐患;全回转钻机拔桩法设备价格昂贵、施工效率低;冲水法虽然施工成本较低,效率高,但是由于有大量的泥浆污染,容易使旧桩孔无法回填密实,影响后续开发利用。
技术实现要素:
本发明的目的是针对上述拔桩方法的不足而提供的一种应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备。
为了达到上述目的,本发明提出一种应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备,包括:
整套振动锤设备和液压夹具,以及用于辅助拔桩的双拼槽钢;
所述双拼槽钢内外壁固定设置有凸起,所述单个槽钢的翼缘间隔设置有螺栓孔,所述双拼槽钢由螺栓进行连接。
进一步的,所述的双拼槽钢底部同时设置有2个可转动的活销,所述活销一端用转轴焊接在槽钢腹板内壁,另一端为倒三角形截面自由端。
进一步的,所述活销在槽钢振动下沉过程中因桩侧土体的挤压一直紧贴槽钢内壁而处于关闭状态,当槽钢下沉至要求深度后,通过液压夹具提升槽钢开始拔桩,在槽钢上升过程中,活销自由端倒三角形截面因桩侧土体摩擦力沿固定端转轴向下滑动至水平位置,此时活销处于打开状态,当槽钢提升至地表后,将桩身从槽钢顶部取出,人工将活销关闭。
进一步的,所述固定的凸起沿槽钢内外壁环绕一周,截面为半椭圆形。
进一步的,所述凸起截面半椭圆形的长轴为10cm,短半轴为2cm,凸起每隔2m设置一道。
进一步的,所述的槽钢壁上还设置有多组椭圆形孔洞。
进一步的,所述每一组孔洞数量为8个,单个槽钢设置4个,其中翼缘各1个,腹板2个,每个椭圆形孔洞长轴为10cm,短轴为4cm。
进一步的,所述同一组孔洞高度相同,且位于两道凸起中间均匀布置,所述孔洞沿槽钢高度方向每隔2m设置一组
进一步的,所述的槽钢直径比待拔出的桩直径大20~50cm。
进一步的,所述槽钢入土深度比桩身长度大2倍的桩径。
本发明的优点和特征:
本发明在现有拔桩技术和方法的基础上,针对其缺陷研发了一种应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备,核心技术为槽钢底部可沿转轴转动的活销。该应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备可以在槽钢下沉、拔桩过程中环保、高效地拔除各种桩型,且成本较低,不留安全隐患。
所述的活销在槽钢振动下沉过程中处于关闭状态,在槽钢上升过程中,活销自由端自动向下滑动至水平位置而处于打开状态,活销关闭开启无需通过其他辅助方式控制,整个过程高效快捷。
所述的槽钢内外壁上设置的固定凸起可以在槽钢下沉过程中挤压槽钢内外侧土体,挤压的土体与槽钢本身内外壁距离增大,使得槽钢内外壁与土体的摩擦力大大减小,从而减小了拔桩力,大大提高了拔桩效率。
所述的槽钢壁上设置的多组椭圆形孔洞可以在槽钢下沉和上升过程中防止发生真空吸附作用,从而减小了拔桩力,提高拔桩效率。
附图说明
图1为双拼槽钢结构示意图。
图2为双拼槽钢与待拔桩组合示意图。
图3为活销处于关闭状态的槽钢与待拔桩组合示意图。
图4为活销处于开启状态的槽钢与待拔桩组合示意图。
图5为活销处于关闭状态的槽钢底部俯视图。
图6为活销处于开启状态的槽钢底部俯视图。
图7为活销处于关闭状态的剖面详图。
图8为活销处于关闭状态的侧视详图。
图9为活销处于开启状态的剖面详图。
图10为活销处于开启状态的侧视详图。
图11为槽钢下沉,活销处于开启状态上拔桩身的过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的具体实施方式,但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1和图2,图1为双拼槽钢结构示意图。图2为双拼槽钢与待拔桩组合示意图。本发明提出一种应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备,包括:整套振动锤设备和液压夹具,以及用于辅助拔桩的双拼槽钢01;所述双拼槽钢01内外壁固定设置有凸起11,所述单个槽钢的翼缘间隔设置有螺栓孔12,所述双拼槽钢01由螺栓进行连接。
本发明提供的应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备,包括现有技术中比较成熟的整套振动锤设备和液压夹具以及一个用于辅助拔桩的双拼槽钢(双拼槽钢01)。所述的槽钢内外壁固定设置有凸起(凸起11)。所述的槽钢壁上还设置有多组椭圆形孔洞。所述的单个槽钢翼缘每隔1m设置一个螺栓孔(螺栓孔12),双拼槽钢由普通螺栓连接。具体选用何种规格的槽钢,需根据所拔桩31的桩长、桩径以及地质条件来灵活选择。整套振动锤设备及液压夹具本说明书中不做介绍。液压夹具主要用来夹住槽钢顶部,使其可以上下左右自由移动。
所述的双拼槽钢底部同时设置有2个可转动的活销(活销41)。该活销一端用转轴51焊接在槽钢腹板内壁,另一端为倒三角形截面自由端。所述的活销在槽钢振动下沉过程中因桩侧土体的挤压一直紧贴槽钢内壁而处于关闭状态。当槽钢下沉至要求深度后,通过液压夹具提升槽钢开始拔桩,在槽钢上升过程中,活销自由端倒三角形截面因桩侧土体摩擦力沿固定端转轴向下滑动至水平位置,此时活销处于打开状态。当槽钢提升至地表后,将桩身从槽钢顶部取出,人工将活销关闭。
所述的固定凸起沿槽钢内外壁环绕一周,截面为半椭圆形,长轴为10cm,短半轴为2cm,凸起每隔2m设置一道。
所述的槽钢壁上还设置有多组椭圆形孔洞21,一组孔洞数量为8个,单个槽钢设置4个,其中翼缘各1个,腹板2个。每个椭圆形孔洞长轴为10cm,短轴为4cm。同一组孔洞高度相同,且位于两道凸起中间均匀布置,即沿槽钢高度方向每隔2m设置一组。
所述的槽钢高度比待拔出的桩直径大20~50cm,槽钢入土深度比桩身长度大2倍的桩径。
图3为槽钢02下沉。
图4为槽钢02上拔桩身31,此时活销41处于开启状态,桩身重力传递给活销41,然后由活销41传递给槽钢02。
图5、图7、图8为活销41处于关闭状态的槽钢02。
图6、图9、图10为活销41处于开启状态的槽钢02。
图11为槽钢下沉桩身被拔除的过程。
过程1:挖除桩顶覆土,露出桩顶。依据桩长、桩径、地质条件,灵活选择槽钢规格。使用振动锤及液压夹具夹住槽钢,使槽钢中心对准桩中心,启动振动锤,由桩顶处开始震动槽钢下沉。
过程2:槽钢边震动边沿着桩身方向下沉,此时活销在槽钢振动下沉过程中因桩侧土体的挤压一直紧贴槽钢内壁而处于关闭状态,如果发现槽钢有偏斜现象严重,则随时调整锤头方向。
过程3:当槽钢入土深度比桩身长度大2倍的桩径时,停止下沉,此时桩身被槽钢完全包住。保持原位不变,充分震动一定时间,通过震动槽钢使固定凸起切削桩周土体,使得槽钢内、外壁的侧摩阻力及桩端与持力层土的粘结力大大减小。
过程4:通过液压夹具提升槽钢开始拔桩,在槽钢沿桩身方向上升过程中,活销自由端倒三角形截面因桩侧土体摩擦力沿固定端转轴向下滑动至水平位置,此时活销处于打开状态。桩身及附着在桩身上的土体自重由活销和槽钢共同承受。
过程5:上拔槽钢时,槽钢及桩身一起被上拔至地表。
过程6:将桩身从槽钢顶部取出,人工将活销关闭,回填桩孔并夯实,拔桩结束。
综上所述,本发明在现有拔桩技术和方法的基础上,针对其缺陷研发了一种应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备,核心技术为槽钢底部可沿转轴转动的活销。该应用于建筑结构桩基的双拼槽钢辅助拔桩设备可以在槽钢下沉、拔桩过程中环保、高效地拔除各种桩型,且成本较低,不留安全隐患。
所述的活销在槽钢振动下沉过程中处于关闭状态,在槽钢上升过程中,活销自由端自动向下滑动至水平位置而处于打开状态,活销关闭开启无需通过其他辅助方式控制,整个过程高效快捷。所述的槽钢内外壁上设置的固定凸起可以在槽钢下沉过程中挤压槽钢内外侧土体,挤压的土体与槽钢本身内外壁距离增大,使得槽钢内外壁与土体的摩擦力大大减小,从而减小了拔桩力,大大提高了拔桩效率。所述的槽钢壁上设置的多组椭圆形孔洞可以在槽钢下沉和上升过程中防止发生真空吸附作用,从而减小了拔桩力,提高拔桩效率。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。