一种水切割震动沉管拔桩装置的制作方法

本发明涉及拔桩设备领域，尤其涉及一种水切割震动沉管拔桩装置。

背景技术：

随着我国城市建设的不断快速发展，建筑的体量也越来越大，很多的建筑工程中都会涉及到旧桩清除的工作，该项工作对于之后的基础工程的施工具有非常大的影响，对整个建筑工程的质量也是至关重要。

现有的旧桩拔除普遍首先开挖土方至待拔桩，使得待拔桩的上端露出出土面不小于1m，然后凿除待拔桩的竖向受力构件如钢筋以及钢管等，并将其作为后期整体拔除的吊装受力部件，然后采用吊车带动震动锤，震动锤带动钢套管套设在旧桩上并缓慢振动压入，直至钢套管将整个待拔桩完全包裹，然后工作人员将待拔桩上的受力部件固定在钢套管上端，吊车将钢套管和待拔桩缓慢振动移除地基，但是常常由于地基密实，钢套管难以高效套设上待拔桩并深入地基，同时工作人员需破碎待拔桩并将其锁定在钢套管上费时费力，严重影响旧桩拆除的工作效率；另一种较为常见的拔桩工艺是采用全套管回转钻机进行拔除，但是该方法功效低下，而且施工成本高昂，因此如何能够将钢套管快速沉入地基并在不破碎待拔桩基础上高效移出待拔桩成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种高效的水切割震动沉管拔桩装置。

本发明是通过以下技术方案予以实现：一种水切割震动沉管拔桩装置，包括钢套管、至少一根托底线缆、多根空心钢管、与空心钢管同等数量的注浆机构以及多组切削板，所述托底线缆的两端与钢套管下端内壁相连接，所述空心钢管均匀固定在钢套管外壁，所述空心钢管与钢套管的中心轴线相平行，所述注浆机构固定在钢套管下部，所述注浆机构与空心钢管下端贯通连接，所述切削板固定在钢套管下端。

根据上述技术方案，优选地，所述注浆机构的下端出口与钢套管的下端齐平，所述注浆机构为上宽下窄的圆弧形机构，所述注浆机构下端与钢套管的外壁之间的间隙优选为1-2mm，所述注浆机构包括罩体以及多组等间距的t型挡板，所述t型挡板的内外两侧分别与钢套管和罩体密封固定连接，所述罩体上端开设有通孔，所述空心钢管的下端与通孔密封连接，相邻所述t型挡板之间形成注浆孔，所述注浆孔的宽度优选为10-15mm。

根据上述技术方案，优选地，所述空心钢管优选为直径15-30mm及厚度2.0-3.5mm的无缝空心钢管。

根据上述技术方案，优选地，所述空心钢管的上端口通过高压注浆管与高压注浆机相连接，所述高压注浆管上设有调节阀。

根据上述技术方案，优选地，所述空心钢管上端与钢套管上端的距离大于500mm。

根据上述技术方案，优选地，所述钢套管的内径比待拔桩的直径大150-250mm，所述钢套管上部外壁固设有加强板。

根据上述技术方案，优选地，所述托底线缆与钢套管的连接点的连线穿过钢套管的中心点，所述托底线缆的长度不小于套筒横截面周长的一半。

根据上述技术方案，优选地，所述切削板优选为条形钢板，所述切削板的厚度大于注浆机构的厚度。

根据上述技术方案，优选地，所述钢套管上端与震动锤相连接，所述震动锤通过吊车转运，所述吊车的吊臂长度不小于钢套管的长度。

根据上述技术方案，优选地，所述震动锤通过电缆与发电机组电连接。

本发明的有益效果是：本发明中钢套管在下沉过程中钢套管和注浆机构配合对钢套管下端的硬土层进行水力切割，水力切割可以使得待拔桩四周无土体包裹，待拔桩侧的摩擦阻力有效减小，可以轻松拔除，而且水切割通道也可作为注浆通道，对拔除桩孔进行水泥浆注浆作业，达到填充空洞的目的；钢套管下端固设有托底线缆，在钢套管向上拔出的过程中，托底线缆托起待拔桩的底部，能够在不破碎待拔桩上部的基础上顺利取出待拔桩，从而实现了将钢套管快速沉入地基并在不破碎待拔桩基础上高效移除待拔桩。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的主视结构示意图。

图2示出了根据本发明的实施例的俯视结构示意图。

图3示出了图1中a部分的主视结构示意图。

图4示出了图1中注浆机构的侧视结构示意图。

图5示出了根据本发明的实施例的施工结构示意图。

图中：1、钢套管；2、托底线缆；3、空心钢管；4、注浆机构；5、切削板；6、待拔桩；7、罩体；8、t型挡板；9、注浆孔；10、高压注浆管；11、高压注浆机；12、调节阀；13、震动锤；14、吊车；15、吊臂；16、发电机组；17、加强板。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，本发明提供了一种水切割震动沉管拔桩装置，包括钢套管1、至少一根托底线缆2、多根空心钢管3、与空心钢管3同等数量的注浆机构4以及多组切削板5，托底线缆2的两端与钢套管1下端内壁相连接，空心钢管3均匀固定在钢套管1外壁，空心钢管3与钢套管1的中心轴线相平行，注浆机构4固定在钢套管1下部，注浆机构4与空心钢管3下端贯通连接，切削板5固定在钢套管1下端，本发明中钢套管1在下沉过程中空心钢管3和注浆机构4配合对钢套管1下端的硬土层进行水力切割，水力切割可以保证待拔桩6四周无土体包裹，待拔桩6侧的摩阻力有效减小，可以轻松拔除，而且水切割形成的通道也可作为注浆通道，对拔除桩孔进行水泥浆注浆作业，达到填充空洞的目的；钢套管1下端固设有托底线缆2，在钢套管1向上拔出的过程中，托底线缆2托起待拔桩6的底部，能够在不破碎待拔桩6上部的基础上顺利取出待拔桩6，从而实现了将钢套管1快速沉入地基并在不破碎待拔桩6基础上高效移出待拔桩6。

根据上述实施例，优选地，注浆机构4的下端出口与钢套管1的下端齐平，注浆机构4为上宽下窄的圆弧形机构，注浆机构4下端与套筒外壁之间的间隙优选为1-2mm，注浆机构4包括罩体7以及多组等间距的t型挡板8，t型挡板8的内外两侧分别与钢套管1和罩体7密封固定连接，罩体7上开设有通孔，空心钢管3的下端与通孔密封连接，相邻t型挡板8之间形成注浆孔9，注浆孔9的宽度优选为10-15mm，空心钢管3内的高压水流经t型挡板8阻挡并分流至多个注浆孔9，并且由于注浆机构4下端与钢套管外壁的缝隙变小，能够加大水流的流速，从而增强对硬土层的切割效果。

根据上述实施例，优选地，空心钢管3优选为直径15-30mm及厚度2.0-3.5mm的无缝空心钢管，直径为15-30mm的空心钢管3不会过多的增大钢套管1下沉的阻力，同时由高压水流的压力较大，2.0-3.5mm的无缝空心钢管3能够满足空心钢管的密闭效果。

根据上述实施例，优选地，空心钢管3的上端口通过高压注浆管10与高压注浆机11相连接，高压注浆管10上设有调节阀12，从而能够随时调节高压水流的压力。

根据上述实施例，优选地，空心钢管3上端与钢套管1上端的距离大于500mm，待拔桩6在拔出过程中，震动锤13需夹紧钢套管1上部，多余的长度能够防止空心钢管3遭到破坏。

根据上述实施例，优选地，待拔桩6在以前打入地基过程中可能会发生一定形变，钢套管1的内径比待拔桩6的直径大150-250mm，能够对钢套管1起到保护作用，钢套管1上部外壁固设有加强板17，加强板17能够防止震动锤13将钢套管1上部挤压变形。

根据上述实施例，优选地，托底线缆2与钢套管1的连接点的连线穿过钢套管1的中心点，托底线缆2的长度不小于钢套管横截面的周长的一半长度，在钢套管1下沉过程中，托底线缆2位于待拔桩6和钢套管1之间。

根据上述实施例，优选地，切削板5优选为条形钢板，切削板5的厚度大于注浆机构4的厚度，当钢套管1下沉过程中可能会碰到坚硬的石块，切削板5能够破碎坚硬石块，由于切削板5的厚度大于注浆机构4的厚度，所以能够对注浆机构4起到保护作用。

根据上述实施例，优选地，钢套管1上端与震动锤13相连接，震动锤13通过吊车14吊装转运，吊车14的吊臂15长度不小于钢套管1的长度，使得吊车14能够竖直吊起钢套管1并将钢套管1竖直沉入地基。

根据上述实施例，优选地，震动锤13通过电缆与发电机组16电连接，能够适用于野外拔桩使用，扩大拔桩范围。

具体工作流程如下：

1、开挖土方至待拔桩6，保证待拔桩6露出土面不少于500mm；

2、根据待拔桩6的桩径，选择合适的钢套管1，原则上待拔桩6为预制桩时，钢套管1直径选择为大于待拔桩6直径200mm，如待拔桩6为钻孔灌注桩时，钢套管1直径选择为大于待拔桩6直径300mm，根据待拔桩6的长度、直径以及土质情况选择相匹配的钢套管1、震动锤13及吊车14；

3、制作相应长度的钢套管1，原则上需要大于待拔桩6长度3m为宜；

4、调试注水设备，震动和水切割同步下沉钢套管，为便于剥离土体与待拔桩6，每下沉2m，提升一次，直至钢套管下沉至待拔桩6底下1m左右；

5、提升钢套管，让托底线缆2兜住待拔桩6的桩底，缓慢震动上提，辅助吊车14自行能整体提升待拔桩6时，震动停止工作，待拔桩6整体提升完成后，钢套管1下沉至原深度，同时注入水泥浆，填充桩孔，直至完成全部孔回填，如待拔桩6位置需要利用不宜注浆物料作业时可通过钢套管1放入黄沙或者粘土，同时震动钢套管1，达到密实土体的作用。

本发明的有益效果是：本发明中钢套管1在下沉过程中钢套管1和注浆机构4配合对钢套管1下端的硬土层进行水力切割，水力切割可以保证待拔桩6四周无土体包裹，待拔桩6侧的摩阻力有效减小，可以轻松拔除待拔桩6，而且水切割通道也可作为注浆通道，对拔除桩孔进行水泥浆注浆作业，达到填充空洞的目的；钢套管1下端固设有托底线缆，在钢套管1向上拔出的过程中，托底线缆2托起待拔桩6的底部，能够在不破碎待拔桩6上部的基础上顺利取出待拔桩6，从而实现了将钢套管1快速沉入地基并在不破碎待拔桩6基础上高效移除待拔桩6。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。