一种钢护筒拔除方法与流程

本发明涉及灌注桩施工领域，具体的是用于特殊地层的一种钢护筒拔除方法。

背景技术：

钻孔灌注桩常以超长钢护筒作为围护结构，钢护筒的施沉常采用振动锤击法。对于钢护筒拔除，拔除需克服钢护筒自重及地层摩阻力，常采用大型起重设备拔除，但对于埋深较深，总摩阻力较大，起重设备施加拔力有可能导致护筒撕裂，造成护筒无法拔除，另对于大型设备使用受限位置，不适用此方法；气压顶升法，对护筒进行封顶后，在护筒内不加气压，利用气压力克服护筒自重及地层摩阻力，将护筒拔出地层，但对于气压控制较复杂，气压法拔除护筒首先克服护筒自重及地层静摩阻力，在护筒顶升一瞬间，地层静摩擦力瞬间变为动摩擦力，由于静摩擦力大于动摩擦力，产生向上加速度，存在较大安全风险，另此法无法在透水地层应用，如砂层；振动锤法拔除护筒，首先将地层液化，将护筒摩阻力变为动摩擦力，可减小提升力，但对于起重设备受限使用情况，无法采用此法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢护筒拔除方法，通过气液加压结合的方法，解决现有技术中特殊条件下钢护筒拔除难题，并有效保障钢护筒拔除过程中的安全稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种钢护筒拔除方法，包括以下步骤：

1）地层封堵：

采用不透水土回填至钢护筒内的灌注桩桩顶，实现进行封顶，之后在钢护筒内制备泥浆；

2）钢护筒顶口封闭：

在钢护筒上端靠近顶口的位置上满焊封顶钢板，并在封顶钢板上预留气液进管；

3）设备安装进场：

起吊设备进场，在起吊设备端部安装旋转电机，旋转电机的转轴上连接吊钩，吊钩吊起振动锤，振动锤连接钢护筒上端；

4）土体液化：

启动振动锤带动钢护筒实现竖向振动，对钢护筒周围土体进行液化处理；

5）液压系统加压：

启动液压系统，通过送液管向钢护筒内施加水压，起吊设备缓慢提起并同时启动旋转电机，带动振动锤轴向缓慢旋转，钢护筒发生上升动作并上升20-30cm后，停止送水；

6）气压系统加压：

启动气压系统，通过送气管向钢护筒内施加气压，钢护筒继续上升；

7）液压系统加压：

在钢护筒距离桩顶3-5m时，停止气压系统的送气，然后打开卸压阀以降低钢护筒内气压，之后再次启动液压系统，向钢护筒内施加水压，配合起吊设备将钢护筒拔出桩身。

优选的方案中，所述的回填至钢护筒内的不透水土采用粉土或粘土。

优选的方案中，所述的送气管、送液管通过三通与气液进管连接，三通采用l型三通调节阀。

优选的方案中，所述的步骤2）中，封顶钢板完成焊接后，在封顶钢板顶面焊接多根平行的加劲型钢，同时在封顶钢板顶面与钢护筒内壁之间等夹角焊接多个加劲板。

本发明所提供的一种钢护筒拔除方法，通过采用上述方法,具有以下有益效果：

（1）在顶升最初阶段与收尾阶段采用液压顶升的方式，能够便于液压的控制，避免钢护筒向上加速度过大而飞出，在顶升的中间阶段采用气压顶升的方式，能够提高顶升效率；

（2）解决了特殊地层条件下，气压顶升无法实施的情况；

（3）避免了钢护筒与灌注桩发生相对位移后产生间隙而漏水导致压力下降，钢护筒下沉的突发情况；

（4）通过“旋转+提升”辅助拔除钢护筒，能够有效提升施工效率，加快钢护筒拔除进度；

（5）无需配置大型起重设备，降低了施工成本的同时也解决了大型起重设备无法在水上作业平台上正常运作的问题；

（6）能够适用于各种地层条件的钢护筒拔除施工作业，适用范围广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明施工过程中的示意图。

图2为本发明的钢护筒结构示意图。

图中：钢护筒1，灌注桩2，泥浆3，封顶钢板4，气液进管401，加劲型钢402，加劲板403，起吊设备5，气压系统6，送气管601，液压系统7，送液管701，振动锤8，旋转电机9，三通10。

具体实施方式

如图1中，一种钢护筒拔除方法，是包括以下步骤：

1）地层封堵：

采用不透水土回填至钢护筒1内的灌注桩2桩顶，实现进行封顶，之后在钢护筒1内制备泥浆3；

2）钢护筒1顶口封闭：

在钢护筒1上端靠近顶口的位置上满焊封顶钢板4，并在封顶钢板4上预留气液进管401；

3）设备安装进场：

起吊设备5进场，在起吊设备5端部安装旋转电机9，旋转电机9的转轴上连接吊钩，吊钩吊起振动锤8，振动锤8连接钢护筒1上端；

4）土体液化：

启动振动锤8带动钢护筒1实现竖向振动，对钢护筒1周围土体进行液化处理；

5）液压系统7加压：

启动液压系统7，通过送液管701向钢护筒1内施加水压，起吊设备5缓慢提起并同时启动旋转电机9，带动振动锤8轴向缓慢旋转，钢护筒1发生上升动作并上升20-30cm后，停止送水；

6）气压系统6加压：

启动气压系统6，通过送气管601向钢护筒1内施加气压，钢护筒1继续上升；

7）液压系统7加压：

在钢护筒1距离桩顶3-5m时，停止气压系统6的送气，然后打开卸压阀以降低钢护筒1内气压，之后再次启动液压系统7，向钢护筒1内施加水压，配合起吊设备5将钢护筒1拔出桩身。

优选的方案中，所述的回填至钢护筒1内的不透水土采用粉土或粘土。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述的送气管601、送液管701通过三通10与气液进管401连接，三通10采用l型三通调节阀。

实施例3：

如图2，在实施例1的基础上，所述的步骤2）中，封顶钢板,4完成焊接后，在封顶钢板4顶面焊接多根平行的加劲型钢402，同时在封顶钢板4顶面与钢护筒1内壁之间等夹角焊接多个加劲板403。

本发明采用上述“泥浆封堵+气液顶升结合+振动锤压重”的方法，能够有效提升钢护筒拔除施工过程中的安全稳定性，保障钢护筒拔除作业的顺利进行，对特殊地层条件下的钢护筒拔除施工作业提供了有效手段。

技术特征：

1.一种钢护筒拔除方法，其特征是包括以下步骤：

1）地层封堵：

采用不透水土回填至钢护筒（1）内的灌注桩（2）桩顶，实现进行封顶，之后在钢护筒（1）内制备泥浆（3）；

2）钢护筒（1）顶口封闭：

在钢护筒（1）上端靠近顶口的位置上满焊封顶钢板（4），并在封顶钢板（4）上预留气液进管（401）；

3）设备安装进场：

起吊设备（5）进场，在起吊设备（5）端部安装旋转电机（9），旋转电机（9）的转轴上连接吊钩，吊钩吊起振动锤（8），振动锤（8）连接钢护筒（1）上端；

4）土体液化：

启动振动锤（8）带动钢护筒（1）实现竖向振动，对钢护筒（1）周围土体进行液化处理；

5）液压系统（7）加压：

启动液压系统（7），通过送液管（701）向钢护筒（1）内施加水压，起吊设备（5）缓慢提起并同时启动旋转电机（9），带动振动锤（8）轴向缓慢旋转，钢护筒（1）发生上升动作并上升20-30cm后，停止送水；

6）气压系统（6）加压：

启动气压系统（6），通过送气管（601）向钢护筒（1）内施加气压，钢护筒（1）继续上升；

7）液压系统（7）加压：

在钢护筒（1）距离桩顶3-5m时，停止气压系统（6）的送气，然后打开卸压阀以降低钢护筒（1）内气压，之后再次启动液压系统（7），向钢护筒（1）内施加水压，配合起吊设备（5）将钢护筒（1）拔出桩身。

2.根据权利要求1所述的一种钢护筒拔除方法，其特征在于：所述的回填至钢护筒（1）内的不透水土采用粉土或粘土。

3.根据权利要求1所述的一种钢护筒拔除方法，其特征在于：所述的送气管（601）、送液管（701）通过三通（10）与气液进管（401）连接，三通（10）采用l型三通调节阀。

4.根据权利要求1所述的一种钢护筒拔除方法，其特征在于：所述的步骤2）中，封顶钢板（4）完成焊接后，在封顶钢板（4）顶面焊接多根平行的加劲型钢（402），同时在封顶钢板（4）顶面与钢护筒（1）内壁之间等夹角焊接多个加劲板（403）。

技术总结
一种钢护筒拔除方法，包括以下步骤：1）采用不透水土回填并制备泥浆进行地层封堵；2）在钢护筒上端满焊封顶钢板，并预留气液进管；3）设备安装进场：起吊设备进场并安装旋转电机、振动锤，振动锤连接钢护筒；4）土体液化：启动振动锤对钢护筒周围土体进行液化处理；5）液压系统加压：向钢护筒内施加水压，起吊设备缓慢提起并同时启动旋转电机；6）气压系统加压：向钢护筒内施加气压，钢护筒继续上升；7）液压系统加压：在钢护筒距离桩顶3‑5m时，停止送气并卸压，启动液压系统向钢护筒内施加水压后拔出桩身。采用上述方法，通过气液加压结合的方法，解决现有技术中特殊条件下钢护筒拔除难题，并有效保障钢护筒拔除过程中的安全稳定性。

技术研发人员：刘宁波;张成林;朱虎;张俊光;张少博;戴威;颜松;陈国海;张涛臣;张波;黄斌;别亚威;陈丹;文敬华
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：2020.04.22
技术公布日：2020.07.28