双全套管一次性旋切式清桩装置及其清桩方法
【专利摘要】双全套管一次性旋切式清桩装置及其清桩方法，清桩装置包括底盘，设于底盘上的主桅杆、卷扬机，所述主桅杆上以滑动方式设置有动力头，且所述动力头通过缠绕在主桅杆上滑轮的牵引绳与卷扬机相连接；所述动力头向下分别以拆装方式连接有一根外全套管，以固定方式连接有一根内全套管，且所述外全套管与内全套管同轴设置；所述内全套管在远离动力头的一侧底端部环形设置有多组可伸缩变幅的切割组件。本发明通过合理的结构，实现了对目标桩的一次性旋切清桩处理，且相比现有技术，削减了该清桩装置整体的使用器件设备，并降低了使用成本，同时，该清桩装置不仅工作速度快，而且效率高，极大地满足了工程施工的需求。
【专利说明】
双全套管一次性旋切式清桩装置及其清桩方法
技术领域
[0001]本发明属于土木工程技术领域中的废粧基清除技术，具体涉及一种双全套管一次性旋切式清粧装置及其清粧方法。
【背景技术】
[0002]随着国家经济建设的发展及轨道交通的兴起，经常需要将残留在地下的废粧基清除。而现有技术的废粧基清除是采用专用的液压全套管分次式清粧机来施工的，该清粧机包括机架、与机架连接的旋转动力输出部和全套管，旋转动力输出部能驱动全套管旋转下钻。该清粧机的工作过程为:先将底端焊接有切削钻头的全套管旋转向下沉入土体，使得全套管偏心式套入废粧约6m，接着向全套管与废粧之间较大间隙的内侧插入倒三角靠锤以挤紧全套管与废粧;然后驱动全套管旋转以扭断被全套管套住的这一段废粧段的钢筋和砼，再利用履带式吊机将扭断的废粧段吊离地面;再继续偏心式下沉全套管套住下一节废粧段并插入倒三角靠锤，再扭断废粧下段并将断粧吊离，如此循环，直至清除至废粧下部切断的设计标尚。
[0003]上述清粧机及其清粧方法存在以下缺陷:首先，该清粧机是扭断废粧的方式，废粧体越长所需的扭矩就越大，而清粧机所能提供的扭矩有限，这就导致了一次性扭断的废粧段的长度有限，只能分次逐段的清粧，比如30m长的废粧，需要分五次扭断五次起吊，其施工效率低下；其次，旋扭废粧时，粧体经全套管对清粧机产生一个很大的反作用力，为避免清粧机在该反作用力驱动下旋转，必须装配一个反力支座将该清粧机与大型履带吊机连接起来，而且必须采用自重大的大型吊机，导致配套机械多，台班费贵，经济性差;再次，该清粧机向土体下钻全套管的速度慢、效率低，而且碰到硬土层或废粧扩径处下钻过程就更加艰难，进一步降低了施工效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于解决上述技术问题的双全套管一次性旋切式清粧装置及其清粧方法。
[0005]本发明所提供的双全套管一次性旋切式清粧装置，包括底盘，设于底盘上的主桅杆、卷扬机，所述主桅杆上以滑动方式设置有动力头，且所述动力头通过缠绕在主桅杆上滑轮的牵引绳与卷扬机相连接;所述动力头向下分别以拆装方式连接有一根外全套管，以固定方式连接有一根内全套管，且所述外全套管与内全套管同轴设置;所述内全套管在远离动力头的一侧底端部环形设置有多组可伸缩变幅的切割组件。
[0006]作为本发明的优选方案，所述动力头向下固定有一个法兰接头，其中所述法兰接头在背离动力头的一端通过螺栓固定有卡扣式连接头，且所述卡扣式连接头与外全套管以卡扣方式相连接，所述内全套管与法兰接头固定连接。
[0007]作为本发明的优选方案，每组所述切割组件均包括刀架，设于刀架内的液压油缸及切割刀；所述液压油缸与刀架之间通过上铰链轴进行铰接连接;所述切割刀的顶端与液压油缸的活塞杆铰接连接，中端沿该刀架的轴向方向进行弯折设置，并用下铰链轴与刀架铰链连接，底端相对于刀架上开设有的缺口部分向外伸出。
[0008]作为本发明的优选方案，所述外全套管上开设有上灌料口和第一下灌料口，所述内全套管上开设有第二下灌料口，其中所述第一下灌料口与第二下灌料口分别设置为活门式开闭结构，且当外全套管及内全套管装配至动力头上时，所述外全套管的第一下灌料口与内全套管的第二下灌料口相互对应式重叠设置。
[0009]作为本发明的优选方案，所述外全套管及内全套管在远离动力头的底端部分别环形设置有多个牙轮式钻头尖，其中所述内全套管的底端还设置有高压水喷嘴。
[0010]本发明还提供一种双全套管一次性旋切式清粧装置的清粧方法，包括如下步骤:
[0011]S1、选定目标粧，并沉入钢护筒；
[0012]S2、将双全套管一次性旋切式清粧装置对应地装配在目标粧所在的位置处，以使外全套管与内全套管对准目标粧设置；
[0013]S3、启动动力头，驱动外全套管与内全套管向下伸入直至目标粧的切割面标高；
[0014]S4、启动切割组件中的液压油缸，驱动相应的切割刀对目标粧进行旋转切割直至割断；
[0015]S5、将外全套管从动力头上拆卸下来，以使外全套管滞留在目标粧的切割面标高所在的位置处；
[0016]S6、启动卷扬机，以通过牵引绳将动力头带同内全套管向上起吊直至脱离地面，其中目标粧被切割组件中的切割刀限位在内全管套中，并通过液压油缸驱动切割刀复位，以对容置在该内全套管的目标粧进行卸载；
[0017]S7、将内全套管再次插入外全套管中，并用动力头再次与外全套管进行卡扣式连接固定。
[0018]S8、启动动力头及卷扬机，将外全套管及内全套管进行旋拔，并依次通过外全套管上的上灌料口，及外全套管上的第一下灌料口及内全套管的第二下灌料口进行回填灌料。
[0019]作为本发明的优选方案，SI中选定目标粧后，在目标粧的外围沉入一个内径大于所述外全套管的外径的钢护筒，并对目标粧进行位置标定，以在S4中通过其所标定的位置是否发生移位来判断该目标粧是否被切割刀切断。
[0020]作为本发明的优选方案，S3中外全套管与内全套管向下伸入的过程中，其内全套管底端上的高压水喷嘴进行喷水，且通过外全套管上标记的深度标注线，来对该外全套管及内全套管沉入的深度进行监测。
[0021 ]作为本发明的优选方案，在S6与S7之间，用吊垂线放入至外全套管内并测量深度，以判断是否完成对目标粧的切割面标高的切割。
[0022]作为本发明的优选方案，S8中用砂料及混凝土依次通过外全套管上的上灌料口，及外全套管上的第一下灌料口及内全套管的第二下灌料口进行回填。
[0023]由于上述技术方案的应用，本发明具有以下有益效果:
[0024]本发明的双全套管一次性旋切式清粧装置及其清粧方法，通过合理的结构设置，实现了该清粧装置在工作时，对目标粧的一次性旋切清粧处理，且相比现有技术，削减了该清粧装置整体的使用器件设备，并降低了使用成本，同时，该清粧装置不仅工作速度快，而且效率高，极大地满足了工程施工的需求。
【附图说明】
[0025]图1是本发明较佳实施例所提供的双全套管一次性旋切式清粧装置切割目标粧时的主视图。
[0026]图2是本发明较佳实施例所提供的双全套管一次性旋切式清粧装置起吊目标粧时的侧视图。
[0027]图3是本发明较佳实施例所提供的双全套管一次性旋切式清粧装置起拔目标粧脱离地面的主视图。
[0028]图4是本发明较佳实施例所提供的双全套管一次性旋切式清粧装置回填灌料时的主视图。
[0029]图5是本发明较佳实施例所提供的双全套管一次性旋切式清粧装置中切割组件的截面图。
[0030]图6是图1中A-A方向的仰视图。
[0031]图7是图5中B-B方向的剖视图。
[0032]图8是图7中C-C方向的剖视图。
[0033]图9是本发明中动力头与外全套管连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]请参阅图1?图9，本发明较佳实施例所提供的双全套管一次性旋切式清粧装置100，具体是用于对目标粧200进行清粧处理的。其包括底盘10，设于底盘10上的主桅杆20、卷扬机30，所述主桅杆20上以滑动方式设置有动力头40，且所述动力头40通过缠绕在主桅杆20上滑轮32的牵引绳31与卷扬机30相连接。其中，所述动力头40向下分别以拆装方式连接有一根外全套管50，以固定方式连接有一根内全套管60，且所述外全套管50与内全套管60同轴设置;所述内全套管60在远离动力头40的一底端部环形设置有多组可伸缩变幅的切割组件70。
[0036]在本实施例中，所述动力头40向下具体固定有一个法兰接头41，而所述法兰接头41底又通过螺栓(图未示)固定有卡扣式连接头42，且所述卡扣式连接头42与外全套管50之间是以卡扣方式相连接，亦即实现了该动力头40与外全套管50之间的拆装式连接。具体地说，所述卡扣式连接头42的内壁上设置有暗卡块43，相应地，所述外全套管50上设置有明卡块44，并通过暗卡块43上开设有卡槽45与明卡块44之间实现卡扣式配合，实现该卡扣式连接头42与外全套管50之间的卡接配合。为了便于两者之间的装配，所述卡扣式连接头42上还设置有一个观测槽孔46，并通过该观测槽孔46来对卡扣式连接头42与外全套管50之间的装配位置进行观测，以便于对准外全套管50上的明卡块44，实现卡扣式连接头42与外全套管50之间的装配。然后所述内全套管60具体是通过其与法兰接头41之间的固定装配来实现该内全套管60与动力头40之间的固定连接。
[0037]可以理解，本实施例的清粧装置100在使用的过程中，当需要将卡扣式连接头42与外全套管50之间装配连接时，可以通过用动力头40先向下运动，等观测槽孔46观测到外全套管50上的明卡块44后，然后通过顺时针旋转的方式，将卡扣式连接头42上的暗卡块43对应地与外全套管50上的明卡块44进行卡接装配。相应地，动力头40向下驱动外全套管50及内全套管60沉入目标粧200的过程中，则需要顺时针进行旋转驱动，而当需要将外全套管50做相对于动力头40的拆卸，则仅需动力头40逆时针旋转驱动即可，其在满足该清粧装置100使用需求的基础上，简化了结构，进一步满足工程施工的需求。当然了，本发明的清粧装置100在具体结构设计时，也可以将该卡扣式连接头42上暗卡块43的卡槽45的方向开设在相反方向，相应地，该卡扣式连接头42与外全套管50之间的装配连接就可以通过动力头40逆时针驱动来实现，在此就不再一一描述。
[0038]为了便于将外全套管50与内全套管60在动力头40的驱动下，可顺利地伸入至目标粧200所在的位置处，本实施例的清粧装置100在外全套管50及内全套管60在远离动力头40的一底端部分别环形设置有多个牙轮式钻头尖560，其中所述内全套管60的底端还设置有高压水喷嘴61。使得该清粧装置100在工作时，在动力头40的驱动下，外全套管50与内全套管60具体是以旋转的方式，并通过牙轮式钻头尖560顺利地伸入至目标粧200周围的土里，可以理解，采用牙轮式钻头尖560的结构设置，其可旋转钻破硬土层或目标粧200的扩径段，确保了该外全套管50与内全套管60的顺利下钻。与此同时，高压水喷嘴61进行喷水工作，其在内全套管60下钻的过程中进行旋喷，以冲松土体，进一步减小内全套管60与外全套管50在下沉过程中的摩擦阻力，进一步提高该清粧装置100的工作效率。
[0039]其中，每组所述切割组件70均包括刀架71，设于刀架71内的液压油缸72及切割刀73。所述液压油缸72与刀架71之间通过上铰链轴74进行铰接连接;所述切割刀73的顶端与液压油缸72的活塞杆76铰接连接，中端沿该刀架71的轴向方向进行弯折设置，并用下铰链轴75与刀架71铰链连接，底端相对于刀架71上开设有的缺口部分向外伸出，以相对目标粧200设置。这样该切割组件70在工作时，其液压油缸72驱动活塞杆76下降，使得切割刀73绕着下铰链轴75旋转式变幅，这时，切割刀73的切肩刃尖就向目标粧200的粧芯旋动，以逐步切割进目标粧200的粧身，并实现，实现连续式旋转割断，该切割组件70结构简单，装配方便，旋切力强，性能稳定。
[0040]作为本实施例的优选方案，本实施例的清粧装置100在外全套管50上开设有上灌料口 51和第一下灌料口 52，所述内全套管60上开设有第二下灌料口62，其中所述第一下灌料口 52与第二下灌料口 62分别设置为活门式开闭结构，该且当外全套管50及内全套管60装配至动力头40上时，所述外全套管50的第一下灌料口 52与内全套管60的第二下灌料口 62相互对应式重叠设置。具体当外全套管50与内全套管60在伸入目标粧200所在的位置处时，该外全套管50的第一下灌料口 52与内全套管60的第二下灌料口 62均处于关闭状态，而当该清粧装置100最后将内全套管60与外全套管50拔出收回时处于打开状态，并可通过第一下灌料口 52与第二下灌料口 62进行回填作业。
[0041]本发明还提供了一种双全套管一次性旋切式清粧装置100的清粧方法，具体包括以下步骤:
[0042]S1、选定目标粧200，其在实际工作时，可以根据目标粧200的原先图纸动定位出位于地下的位置，具体可用钢钎来核实目标粧200的具体位置。
[0043]S2、将双全套管一次性旋切式清粧装置100对应地装配在目标粧200所在的位置处，具体要求该清粧装置100的外全套管50与内全套管60对准目标粧200设置；
[0044]S3、启动动力头40，驱动外全套管50与内全套管60向下伸入直至目标粧200的切割面标高;在本实施例中，具体是通过外全套管50上标记的深度标注线，来对该外全套管50及内全套管60伸入的深度进行监测。
[0045]S4、启动切割组件70中的液压油缸72，驱动相应的切割刀73对目标粧200进行旋转切割直至割断；
[0046]S5、将外全套管50从动力头40上拆卸下来，以使外全套管50滞留在目标粧200的切割面标高所在的位置处；
[0047]S6、启动卷扬机30，以通过牵引绳31将内全套管50向上起吊直至脱离地面，其中目标粧200被切割组件70中的切割刀73限位在内全管套60中，并通过液压油缸72驱动切割刀73复位，以对容置在该内全套管60的目标粧200进行卸载；
[0048]S7、将内全套管60再次插入外全套管50，并用动力头40再次与外全套管50进行卡扣式连接固定。
[0049]S8、启动动力头40及卷扬机30，将外全套管50及内全套管60进行旋拔，并依次通过外全套管50上的上灌料口 51，及外全套管50上的第一下灌料口 52及内全套管60的第二下灌料口 62进行回填，在本实施例中，具体用用砂料及混凝土进行回填。
[0050]作为本发明的优选方案，在SI中选定目标粧200后，在目标粧200的外围沉入一个钢护筒101，其中所述钢护筒101的内径大于所述外全套管50的外径，并对目标粧200进行位置标定，然后用掏渣器将目标粧200顶部的渣土清除，露出目标粧200顶部的多根主筋，在本实施例中，具体可以标定其中一根主筋，使得S4在用切割刀73切割目标粧200的过程中，通过对以上标定的那根主筋是否发生移位来判断该目标粧200是否被切割刀73切断。
[0051]另外地，本实施例在S6与S7之间，可用吊垂线放入至外全套管50内并测量深度，以判断是否完成对目标粧20的切割面标高的切割。
[0052]综上，本发明的双全套管一次性旋切式清粧装置及其清粧方法，通过合理的结构设置，实现了该清粧装置在工作时，对目标粧的一次性旋切清粧处理，且相比现有技术，削减了该清粧装置整体的使用器件设备，并降低了使用成本，同时，该清粧装置不仅工作速度快，而且效率高，极大地满足了工程施工的需求。
[0053]另外，本发明专利请求保护的双全套管一次性旋切式清粧装置，其具体包括外全套管与内全套管这两个双全套管，这相比中国专利申请(申请号:2016101576968，专利名称:全套管一次性旋切式清粧装置及其清粧方法)减少使用了一个卷扬机，其可以解决目标粧200整体腐蚀掉，不能用卷扬机单独起吊的情形，而上述的对比文件并没有解决以上的问题；同时也精简了该清粧装置的整体结构，降低使用成本，相应地，两个清粧装置所对应地清粧方法各不相同，两者存在本质的区别。
[0054]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种双全套管一次性旋切式清粧装置，其特征在于:包括底盘，设于底盘上的主桅杆、卷扬机，所述主桅杆上以滑动方式设置有动力头，且所述动力头通过缠绕在主桅杆上滑轮的牵引绳与卷扬机相连接;所述动力头向下分别以拆装方式连接有一根外全套管，以固定方式连接有一根内全套管，且所述外全套管与内全套管同轴设置;所述内全套管在远离动力头的一底端部环形设置有多组可伸缩变幅的切割组件。2.根据权利要求1所述的双全套管一次性旋切式清粧装置，其特征在于:所述动力头向下固定有一个法兰接头，其中所述法兰接头在背离动力头的一端通过螺栓固定有卡扣式连接头，且所述卡扣式连接头与外全套管以卡扣方式相连接，所述内全套管与法兰接头固定连接。3.根据权利要求1所述的双全套管一次性旋切式清粧装置，其特征在于:每组所述切割组件均包括刀架，设于刀架内的液压油缸及切割刀；所述液压油缸与刀架之间通过上铰链轴进行铰接连接;所述切割刀的顶端与液压油缸的活塞杆铰接连接，中端沿该刀架的轴向方向进行弯折设置，并用下铰链轴与刀架铰链连接，底端相对于刀架上开设有的缺口部分向外伸出。4.根据权利要求1所述的双全套管一次性旋切式清粧装置，其特征在于:所述外全套管上开设有上灌料口和第一下灌料口，所述内全套管上开设有第二下灌料口，其中所述第一下灌料口与第二下灌料口分别设置为活门式开闭结构，且当外全套管及内全套管装配至动力头上时，所述外全套管的第一下灌料口与内全套管的第二下灌料口相互对应式重叠设置。5.根据权利要求1所述的双全套管一次性旋切式清粧装置，其特征在于:所述外全套管及内全套管在远离动力头的一底端部分别环形设置有多个牙轮式钻头尖，其中所述内全套管的底端还设置有高压水喷嘴。6.一种双全套管一次性旋切式清粧装置的清粧方法，其特征在于:包括如下步骤: 51、选定目标粧，并沉入钢护筒； 52、将双全套管一次性旋切式清粧装置对应地装配在目标粧所在的位置处，以使外全套管与内全套管对准目标粧设置； 53、启动动力头，驱动外全套管与内全套管向下伸入直至目标粧的切割面标高； 54、启动切割组件中的液压油缸，驱动相应的切割刀对目标粧进行旋转切割直至割断； 55、将外全套管从动力头上拆卸下来，以使外全套管滞留在目标粧的切割面标高所在的位置处； 56、启动卷扬机，以通过牵引绳将动力头带同内全套管向上起吊直至脱离地面，其中目标粧被切割组件中的切割刀限位在内全管套中，并通过液压油缸驱动切割刀复位，以对容置在该内全套管的目标粧进行卸载； 57、将内全套管再次插入外全套管，并用动力头再次与外全套管进行卡扣式连接固定。 58、启动动力头及卷扬机，将外全套管及内全套管进行旋拔，并依次通过外全套管上的上灌料口，及外全套管上的第一下灌料口及内全套管的第二下灌料口进行回填灌料。7.根据权利要求6所述的双全套管一次性旋切式清粧装置的清粧方法，其特征在于:SI中选定目标粧后，在目标粧的外围沉入一个内径大于所述外全套管的外径的钢护筒，并对目标粧进行位置标定，以在S4中通过其所标定的位置是否发生移位来判断该目标粧是否被切割刀切断。8.根据权利要求6所述的双全套管一次性旋切式清粧装置的清粧方法，其特征在于:S3中外全套管与内全套管向下沉入的过程中，其内全套管底端上的高压水喷嘴进行喷水，且通过外全套管上标记的深度标注线，来对该外全套管及内全套管伸入的深度进行监测。9.根据权利要求6所述的双全套管一次性旋切式清粧装置的清粧方法，其特征在于:在S6与S7之间，用吊垂线放入至外全套管内并测量深度，以判断是否完成对目标粧的切割面标尚的切割。10.根据权利要求6所述的双全套管一次性旋切式清粧装置的清粧方法，其特征在于:S8中用砂料及混凝土依次通过外全套管上的上灌料口，及外全套管上的第一下灌料口及内全套管的第二下灌料口进行回填。
【文档编号】E02D9/00GK105970962SQ201610513100
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】李福连, 李连方, 陶灵聪
【申请人】宁波鸿晨建设有限公司