一种素混凝土桩桩头切割、清理装置及其施工方法与流程

本申请涉及桩头切割技术领域，具体而言，涉及一种素混凝土桩桩头切割、清理装置及其施工方法。

背景技术：

在公路工程中，地基处理时桩基反开挖后桩头切割及清理作为一个重要的施工工序，对桩的成型质量和施工进度有很大的影响。目前，素混凝土桩桩头切割及清理工作采用小型人工辅助切割机和切割完成后采用小型机械二次清理配合完成，但切割时需要人工近距离操作机械完成切割工作，且由于切割机械限制，切割时需先将桩头一侧切割完成，然后人工挪机，在对称的一侧二次切割才能使切割工作完成，对桩的扰动较大，作业效率低，并在人工操作机械切割时，机械和切割产生的残渣、粉尘对操作人员有安全隐患。桩头切割工作完成后还需小型挖机清理桩头，施工工艺复杂，对工期有很大的影响。

此类方法在施工过程中有如下问题：1、人工近距离操作切割机进行切割工作，安全性低；2、作业效率低、范围小，需多次挪机，施工成本高；3、无法一次性完成切割工作，对桩扰动较大；4、切割完成的桩头不能及时清理出作业面，并在后期小型机械清理时会对桩基再次产生扰动。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种素混凝土桩桩头切割、清理装置及其施工方法，以作业效率低、施工工艺复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种素混凝土桩桩头切割、清理装置，其包括挖掘机以及切割锯片，主板通过斗耳板上的斗耳套与挖掘机的铲斗连接，锯片连接板与所述主板固定连接，所述锯片连接板平行设置，所述锯片连接板上固定连接液压马达，所述液压马达的驱动轴穿过所述锯片连接板延伸至所述锯片连接板下方，所述液压马达的驱动轴的周向上固定连接切割锯片，液压马达驱动所述切割锯片转动切割桩头，所述液压马达上连接液压油管。

进一步，还包括标高控制装置，所述标高控制装置包括半球形钢片以及垂直设置的与所述半球形钢片固定连接的标高控制杆，所述主板设有上下贯穿的通孔，所述标高控制杆穿过所述主板上的通孔，标高控制杆上设有外螺纹，分别在所述主板上方和耳斗板下方通过上螺母和下螺母将所述标高控制杆固定在主板上。

进一步，还包括供水管和供水箱，所述供水管一端固定在所述切割锯片上，另一端与所述供水箱连接，锯片切割桩头时，所述供水箱通过供水管给切割锯片供水。

进一步，所述切割锯片的外圆周上设有均匀分布的锯齿。

进一步，所述锯齿采用高强度耐磨钢材质。

进一步，所述标高控制杆上设有刻度线，所述刻度线对应半球形钢片底部到刻度线处的高度。

本发明还提供一种素混凝土桩桩头切割、清理施工方法，包括以下步骤：

步骤s1.桩头反开挖：将待切割的桩头附近的土方进行反开挖；

步骤s2.切割装置组装；

步骤s3.根据桩头嵌入桩帽的实际高度确定标高控制杆的长度，从而确定标高控制装置的标高；

步骤s4.启动机具，带动液压马达工作，锯片转动，机具作业人员操作切割装置开始切割工作；

步骤s5.桩头切割完成后，关闭液压马达，操作清理装置将作业范围内切割下的桩头清理出作业面，完成清理工作。

进一步，在上述步骤s1中，在软基处理桩基施工完成后，等待28天，等桩身强度达到设计强度后，采用挖掘机对桩顶50cm范围进行反开挖。

进一步，在上述步骤s3中，根据桩头嵌入桩帽的实际高度确定标高控制杆的长度，调节标高控制杆上螺母和下螺母，使螺杆另一端半球状钢片底标高到锯片的距离为桩头嵌入桩帽的实际高度，拧紧上下螺母，将标高控制杆固定在主板上。

进一步，在上述步骤s4中，锯片转动时，水箱开始供水，对锯片进行湿润和冷却。

与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：

1.本发明由挖机配合作业，通过挖机操作室控制切割装置完成切割工作，操作简单，机械化程度高，与传统的桩头切割方式相比，解决了传统切割作业人工投入大、操作复杂、移动困难、作业效率低、施工成本高等问题。

2.通过挖机伸缩臂控制切割及清理装置作业，完成切割及清理工作，与传统的桩头切割方式相比，解决了操作人员近距离作业时机械故障和产生的粉尘、残渣对人体的伤害，安全性低等问题；

3.通过利用挖机伸缩臂长、锯片直径大的装置切割桩头，与传统切割装置相比，解决了切割装置作业范围小、作业时多次挪机、桩头无法一次性切割完成、二次切割时对桩造成二次扰动等问题。

4.通过将桩头切割和清理装置结合，切割作业完成后清理装置能及时将作业范围内切割完成的废桩头清理出施工作业面，解决了桩头切割时无法一次性完成切割及清理工作、施工效率低、作业周期长等问题。

5.相比于传统的根据现场切割作业时人工控制标高，桩头预留长度易层次不齐，本专利仅需在切割及清理装置上安装标高控制杆，有效控制桩头预留长度，保证桩头切割完成后预留长度一致，施工便捷，提高下道工序桩帽施工的施工质量。

6.通过圆盘锯与标高控制杆结合作业，桩头一次成型，对桩身的剪力较小，桩顶平整度高，与传统小直径切割作业相比，解决了切割时桩基受剪力大、桩顶平整度难以控制的难题。

附图说明

图1为本发明整体结构立面图图；

图2为本发明切割装置和标高控制装置结构立面图；

图3为本发明切割装置和标高控制装置结构俯视图；

图4为本发明标高控制装置主视图；

图5为本发明标高控制装置俯视图；

图6为本发明桩头切割示意图；

图7为本发明废桩头清理示意图；

图中：1-挖掘机，2-切割锯片，3-主板，4-斗耳板，5-斗耳套，6-锯片连接板，7-液压马达，8-液压油管，9-标高控制装置，91-半球形钢片，92-标高控制杆，93-上螺母，94-下螺母，10-供水管，11-供水箱，12-锯齿，13-素混凝土桩，14-铲斗。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

1-3所示，本申请实施例提供了一种素混凝土桩桩头切割、清理装置，其包括挖掘机1以及切割锯片2，主板3通过斗耳板4上的斗耳套5与挖掘机1的铲斗14连接，锯片连接板6与所述主板3固定连接，所述锯片连接板6平行设置，所述锯片连接板6上固定连接液压马达7，所述液压马达7的驱动轴穿过所述锯片连接板6延伸至所述锯片连接板6下方，所述液压马达7的驱动轴的周向上固定连接切割锯片2，液压马达7驱动所述切割锯片2转动切割桩头，所述液压马达7上连接液压油管8。

在上述实施例中，液压油缸给液压马达7注油即可驱动液压马达7的驱动轴旋转，切割锯片2固定在上述液压马达7的驱动轴上，可随液压马达7的驱动轴一起转动，通过挖机伸缩臂控制切割，液压马达7固定在锯片连接板6上，切割锯片2安装在锯片连接板6下方，可采用大直径的锯片对素混凝土桩13头进行切割，桩头一次成型，对桩身的剪力较小，桩顶平整度高，与传统小直径切割作业相比，解决了切割时桩基受剪力大、桩顶平整度难以控制的难题。

在进一步优选的实施例中，如图4和图5所示，还包括标高控制装置9，所述标高控制装置9包括半球形钢片91以及垂直设置的与所述半球形钢片91固定连接的标高控制杆92，所述主板3设有上下贯穿的通孔，所述标高控制杆92穿过所述主板3上的通孔，标高控制杆92上设有外螺纹，分别在所述主板3上方和耳斗板下方通过上螺母93和下螺母94将所述标高控制杆92固定在主板3上。

在上述实施例中，根据桩头嵌入桩帽的实际高度确定标高控制杆92的长度，调节标高控制杆92上的上螺母93和下螺母94，使螺杆另一端半球状钢片底标高到锯片的距离为桩头嵌入桩帽的实际高度，拧紧上下螺母93和94，将标高控制杆92固定在主板3上，当标高控制杆92底部与地面接触时，切割锯片2距离地面的高度固定，有效控制桩头预留长度，保证桩头切割完成后预留长度一致，施工便捷，提高下道工序桩帽施工的施工质量。

同时，进一步优化的方案是，标高控制杆92上设有刻度线，所述刻度线对应半球形钢片91底部到刻度线处的高度。即在调节标高控制杆92的高度时可直接进行调节，将上下螺母94移到对应的刻度处即可完成。

在进一步优选的实施例中，还包括供水管10和供水箱11，所述供水管10一端固定在所述切割锯片2上，另一端与所述供水箱11连接，锯片切割桩头时，所述供水箱11通过供水管10给切割锯片2供水。

在上述实施例中，供水管10给切割锯片2注水，在对切割锯片2进行湿润的同时可以对切割素混凝土桩头切割处进行降温，同时可以减少机械和切割时产生的残渣、粉尘。

进一步优选的方案是，切割锯片2的外圆周上设有均匀分布的锯齿12，锯齿12采用高强度耐磨钢材质，可采用nm360、nm400等材质，但不限于以上两种，防止切割锯片2损坏。

在上述实施例中，切割锯片直径选择900～1200mm的大直径，桩头可一次成型，对桩身的剪力较小，桩顶平整度高。

如图6-7所示，本发明提供一种素混凝土桩桩头切割、清理施工方法，按照以下步骤实施：

1.桩头反开挖：将待切割的桩头附近的土方进行反开挖，在软基处理桩基施工完成后，等待28天，等桩身强度达到设计强度后，采用挖掘机1对桩顶50cm范围进行反开挖。

2.切割装置组装，选用大直径900～1200mm切割锯片2，锯齿12采用高强度耐磨钢，采用焊接的方式将锯齿12焊接在锯片上，并将锯片通过连接孔与锯片连接板6上的液压马达7连接，透过螺栓孔使用螺母固定。

3.根据桩头嵌入桩帽的实际高度确定标高控制杆92的长度，从而确定标高控制装置9的标高，调节标高控制杆92上的上螺母93和下螺母94，使螺杆另一端半球状钢片底标高到锯片的距离为桩头嵌入桩帽的实际高度，拧紧上下螺母，将标高控制杆92固定在主板3上。

4.启动机具，带动液压马达7工作，锯片转动，机具作业人员操作切割装置开始切割工作锯片转动时，水箱开始供水，对锯片进行湿润和冷却。

5.桩头切割完成后，关闭液压马达7，操作清理装置将作业范围内切割下的桩头清理出作业面，完成清理工作。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。