专利名称：清除地下原有桩子的施工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及清除埋设于地下原有桩子的施工装置。
技术背景以往，埋设于地下的原有桩子的方法有两种原样的拔出方法和破碎成几 部分后除去的方法。前者的拔出方法多用于直径相对较小且可用起重机吊起的桩子。例如，用 起重机吊起支撑的震动锤，通过卡盘装置与原有桩子的头部连接，利用震动锤 进行的上下运动，将原有桩子与震动锤一起，通过起重机吊起拔出；或者，转 动顶端带有凹槽的钻孔套管，同时将钻孔套管环绕着原有桩子的四周插入，原 有桩子与地基的摩擦消除后，拔出钻孔套管，随后利用起重机拔出原有桩子。 或者，使用套管在桩子的周围挖掘，拉紧置于套管内的金属线，将金属线挂在 桩子上吊起等等。在使用震动锤的方法中，运转时的震动与噪声较大，若顾虑到对邻近居民 等的影响，则很难在市区等人口稠密地区进行施工。另外，由于是在拔出并收 回前者方法的钻孔套管后再拔出原由桩，其当钻孔套管拔出后，原有桩子周围 的间隙被其周围崩塌的地基填埋，其结果是原有桩子的摩擦阻力增大，可能导 致无法拔出桩子。其次，转动顶端带有凹槽的钻孔套管的同时，钻孔套管将包围原有桩子并 从原有桩子的四周插入，消除原有桩子与地基之间的摩擦。在该方法中，钻孔 套管在桩子的周围转动并向下挖掘时，往往会使桩子与套管及套管头一起回 转，从而导致不能截断桩子。无论那种方法，为了吊起震动锤与原有桩子，都需要采用重力较大的大型 起重机，不仅增加了施工成本，也使可进行施工的场所受到了限制。与此相对，将桩子破碎成几部分后除去的方法，使用所谓的设有内部切削 刀具的套管，利用套管及内部切削刀具，截断原有桩子的钢筋部，再由冲击式 抓斗等瓦砾除去装置除去。专利公开平成8-120671号公报的地下桩子的除去装置也属其中之一。如 图7-图10所示，除去埋设于地下的内部具有钢筋的混凝土制原有桩子1的装 置由三部分构成:下边凸出设有挖掘切削刀具3a或圆筒内凸出设有切削刀具2 的挖掘套管3、支撑该挖掘套管3并使其能运转及压入上述桩子上部的稳固装 置11、取出挖掘套管3内的处理后桩子的瓦砾除去装置——冲击式抓斗13。地面上设置了起重机12，上述的冲击式抓斗13由此起重机12吊起向下， 上述稳固装置11与起重机12通过横杆14连接。在焊接至挖掘套管3的套管头2a上头，安装了数个上述切削刀具2，上 述套管头2a由设置在其上下位置的三角形撑杆2b及设置于套管头2a侧面的 三角形撑杆2c坚固地支撑着。另外，设于4处的切削刀具2在安装深度上设有等级差别。并且，4处的 切削刀具2分别设有凸出长度差。SP，位于最下方的切削刀具2最为凸出，位 于最上方的切削刀具2的凸出长度最小。这样操作直至必要的深度，即不会给原有桩子1的工程带来障碍的深度为 止。然后，将冲击式抓斗下降至挖掘套管3内，清除内部的残骸、沙土等。上述专利公开平成8-120671号公报的地下桩子除去装置中，由于切削刀 具2是桩子1的上面进行切割下去的，所以挖掘变得很困难，进而在切割桩子 l上花费了很多时间。该专利公开平成8-120671号公报中记载着这样的实施形态为了将桩子 l在必要位置截断，在桩子1的内侧除了设有上述固定的切削刀具2，还凸出 设置了可以进退的可动切削刀具(仿形刀具)。但是，该可动切削刀具设于内 置有油压汽缸的套管头内，可在水平方向运动，由于该套管头中高压软管内施 加有液压，因此必须使用液压旋转接头，同时由于套管内装入高压软管后，阻 碍了套管内径的有效活用，因而增加了对应于套管接头的软管接头与旋转接头 装置的安装、拆卸等操作，导致作业效率较低。并且，可动切削刀具(仿形刀具)由于是可动的，因而切削刀具本身及其 支撑结构很难稳固，难于承受混凝土及钢筋的截断操作。即使在套管内侧对称 地设置2个切削刀具，在截断钢筋时，每个切削刀具所承担的负担过大，很难 做到简单地截断钢筋。日本专利JP3683229公报的除去原有桩子的施工方法及装置，其采用的除去原有桩子的施工方法是将套管头内侧面凸出设置有切削刀具的挖掘套管，通 过稳固装置，边摇动回转，边在与原有桩子偏心的位置，包围着原有桩子四周插入地面，直至截断位置，同时确保不接触该原有桩子；然后，全周旋转挖掘 套管，使用上述切削刀具从外周部水平截断原有桩子，利用冲击式抓斗等瓦砾 除去装置，将处理后的原有桩子取出。图中的3是挖掘套管，在中途适当伸长为必要长度的本体部3c的前端， 镶嵌有套管头3b,嵌合部使用螺栓4联结，套管头3b的下端设有挖掘刀具3a。该挖掘套管3，如图3、图4所示，通过稳固装置ll的支撑，可进行摇动 及回转。该稳固装置ll众所周知，例如是在全套管施工方法中使用的压入机。 其在反力架9上，设置有将挖掘套管的外周箍紧的卡盘装置5，运转驱动该 卡盘装置5的发动机6a和减速机6b等的驱动装置6、由使这些卡盘装置5与 驱动装置6上下运动的油压汽缸构成的升降汽缸7。图8中的8是由水平设置 稳固装置11的水平千斤顶构成的支架。挖掘套管3通过上述稳固装置11将其外周夹紧，同时，回转推进插入地面。在该专利中，除了所需的结构外，挖掘套管3前端的套管头3b的内侧面， 有切削刀具15内藏于半圆周内且之间存在有一定的间隔，依次按照凸出的长 度由小到大横向排列并设置为一列。该切削刀具15a、 15b、…15e与构成挖掘 套管3的金属相比，由淬火强度更大的超硬金属制成，具有锐利的刀刃且为爪 状，因此通过焊接等将其牢固地固定于套管头3b的内侧面。其次，切削刀具15a、 15b、…15e之中的全部或一部分(图示的例子)中 除了切削刀具15a夕卜，其它从套管头3b内侧面凸出的长度都大于原有桩子1 的钢筋10的混凝土覆盖厚度。切削刀具是从最小的切削刀具15a开始依次按照凸出长度由小变大的顺 序排列。上述切削刀具15a、 15b、…15e的数量根据套管头3b的直径决定，但是 套管头3b的直径应是原有桩子1的直径加上最大长度的切削刀具15e的长度 再加上一定的间隙长度后得到的数值。接着，使用所需的挖掘套管3，就除去原有桩子1的方法进行说明。这里， 原有桩子1是指埋设于地下的构造物，例如，内部有钢筋的混凝土桩子(PC、RC等成品桩、当场制成桩)。可处理的原有桩子1的直径根据上述挖掘套管3 的直径决定，但从处理的容易性等考虑，适合于数米以内的程度。在被埋设的原有桩子1的上方安装稳固装置11，在相对于原有桩子1偏 心的位置，设置挖掘套管及套管头3b。此时，如图2所示，使原有桩子l在远 离切削刀具15a、 15b、…15e的前提下，接近挖掘套管3的内侧面。利用稳固装置11的卡盘装置5紧固挖掘套管3的外周并将其固定，通过 驱动装置6使该卡盘装置5左右回转(摇动)，同时启动升降汽缸7，使挖掘套 管3及套管头3b包围着原有桩子l，插入其外周部分的地基。利用该挖掘套管3进行的挖掘进行至原有桩子1的目标截断深度(数米) 为止。此数米的深度是指截断后的重量可通过冲击式抓斗13取出的原有桩子1 的长度。达到目标截断位置的数米的位置后，利用稳固装置11，使挖掘套管3以 一个方向全周旋转。其结果，切削刀具15a、 15b、…15e从较短的切削刀具15a开始依次切入 原有桩子1的外周，如图6所示，从外周部将原有桩子1截断。通过上述切削 刀具15a、 15b、…15e的切入，钢筋10被截断，原有桩子1变成"〈"状并 被截断。其中，切削刀具15a、 15b、…15e的适当厚度为50-lOOran。这样被截 断处理后的原有桩子1，通过由起重机12吊下的冲击式抓斗13等瓦砾除去装 置抓起取出。图5所示的是该专利的第2实施形态，切削刀具15a、 15b、 15c、 15d是 以最大的切削刀具15d在中间，其左右的切削刀具依次按凸出长度逐渐变小排 列，最大的切削刀具15d的刀刃向着左右两侧，其它切削刀具的刀刃面向凸出 长度小的切削刀具。这样，为了使切削刀具15a、 15b、 15c、 15d易于切入，它们的长度为14 〈13〈12〈:U，而为了截断钢筋IO，其中2-3个切削刀具(15b、 15c、 15d)从 套管头3b内侧面凸出的长度应大于钢筋10混凝土的覆盖厚度。另外，套管头3b的直径(内径D)由原有桩子1的桩径d+切削刀具15d 的长度h+a (间隔)决定。在该第2实施形态的情况下，截断原有桩子1的挖掘套管3的全周旋转可 以是左、右方向中的任意一个方向。的施工装置，不需在桩子四周进行大面积的挖掘即 可除去桩子，因此不会产生噪声、震动等而影响邻近居民等的住宅环境，并且 桩内即使有钢筋，也可将其准确截断，不需全部破坏桩子，因此可大幅度提高 作业效率。但是该专利也存在如下问题即切削刀具数量过多，造成装置的成本过高 和加工困难。还有就是在对桩子的切削的过程中，桩子与切削刀具相背离的那 一面没有抵靠，造成桩子受切削力的影响发生倾斜，不利于切削效率的提高。实用新型内容本实用新型的发明目的解决上述以往例子的不合理之处，不需在桩子的 周围进行大面积挖掘就可将桩子除去，不会产生噪声及震动而影响邻近居民等 的住宅环境，并且，即使桩内有钢筋，也就将其准确地截断，从而不需将桩子 全部破坏就可在必要的深度将其截断，从而提供可大幅度提高作业效率的清除 地下原有桩子的施工装置；该施工装置的成本合适且加工容易为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是清除地下原有 桩子的施工装置适用于清除埋设于地下的原有桩子的施工装置，由四部分组 成在挖掘套管的套管头内侧面凸出设置有切削刀具的挖掘套管；支撑所述的挖掘套管在上述原有桩子周围摇动及回转的稳固装置以及设置于套管内用于取出处理后原有桩子的冲击式抓斗等瓦砾除去装置；偏心插入所述挖掘套管内且抵靠在所述的挖掘套管内壁与桩子和所述的 切削刀具相背离的那一面的靠管，所述的切削刀具固定于所述的挖掘套管的套管头内侧面上，所述的切削刀 具中间刃口从挖掘套管内侧面凸出的长度大于原有桩子钢筋中的混凝土覆盖 厚度，所述切削刀具的中间刃口两侧的左右刃口呈圆弧且长度逐渐变小。所述的切削刀具中间部分的上下端面各通过一块加强筋板与所述的挖掘 套管的套管头内侧面连接，以增强切削刀具的刚度，上下两块加强筋板与所述 的切削刀具构成十字形交叉。本实用新型对于原有桩子，在包围该原有桩子的位置，于偏心的地方设置 挖掘套管，边摇动回转边插入地面，直至截断桩子的目标位置(深度)，在插7入过程中，挖掘套管的套管头内侧面凸出设有的切削刀具不要接触原有桩子， 然后，到达截断桩子的目标位置后，在挖掘套管内壁与桩子与切削刀具相背离 的那一面插入靠管，全周旋转挖掘套管，在此之前末起作用的切削刀具在原有 桩子的外围，从外周部开始水平截断，挖掘套管全周旋转时，靠管既绕自身轴 线自转，同时又绕原有桩子公转，抵靠住原有桩子。此后，使用冲击式抓斗等 瓦砾除去装置将处理后的原有桩子取出。由于切削刀具中间凸出的长度大于左右两侧凸出的长度，因此无论挖掘套 管沿哪个方向转动，切削刀具都能通过逐渐加深切入原有桩子，将其准确切断， 进行截断时会产生水平的切口，与上下破碎原有桩子的情况相比，可准确迅速 地截断。此外，可使切削刀具准确地接触原有桩子的钢筋，并准确截断该钢筋。本实用新型的切削刀具制造简单，成本相对较低。采用靠管抵靠原有桩子， 使切割时，桩子不会发生倾斜，切割起来更加有力。
图1为以往例子1的第1实施形态的纵断侧面图。图2为以往例子1的第1实施形态的平面图。图3为以往例子1中使用的稳固装置与挖掘套管的侧面图。图4为以往例子1中使用的稳固装置与挖掘套管的平面图。图5为以往例子1的第2实施形态的平面图。图6为以往例子1除去原有桩子的使用方法示意图。图7为以往例子2的斜视图。图8以往例子2的平面图。图9为以往例子2的纵断侧面图。图10位以往例子2施工状态的概略图。图11为本实用新型的清除地下原有桩子的施工装置的第一实施形态的纵 断侧面图。图12为本实用新型的清除地下原有桩子的施工装置的第一实施形态的平 面图。图13为本实用新型的清除地下原有桩子的施工装置中使用的稳固装置与 挖掘套管的侧面图。图14为本实用新型的清除地下原有桩子的施工装置中使用的稳固装置与 挖掘套管的平面图。图15为本实用新型的清除地下原有桩子的施工装置的第二实施形态的平 面图。图16为本实用新型的原有桩子清除方法的说明图。图中标记1-桩子，2-切削刀具，2a-套管头，2b-撑杆，2c-撑杆，3-挖 掘套管，3a-挖掘刀具，3b-套管头，3c-本体部，4-螺栓，5-卡盘装置，6-驱 动装置，6a-发动机，6b-减速机，7-升降汽缸，8-支架，9-反力架，10-钢筋， 11-稳固装置，12-起重机，13-冲击式抓斗，14-横杆，15a、 15b、 15c、 15d、 15e-切削刀具；15f-切削刀具，151f-中间刃口， 152f-左刃口， 153f-右刃口， 16a-上加强筋板、16b-下加强筋板，17-靠管。
具体实施方式
以下，结合附图就本实用新型的实施形态进行详细的说明。图11为本实 用新型的清除地下原有桩子的施工装置的第一实施形态的纵断侧面图。图12 为本实用新型的清除地下原有桩子的施工装置的第一实施形态的平面图。其中，对于与前述表示以往例子的图i-图io相同的构成要素，使用了相同的参照符号。图11中的3是挖掘套管,在中途适当伸长为必要长度的本体部3c的前端， 镶嵌有套管头3b，嵌合部使用螺栓4联结，套管头3b的下端设有挖掘刀具3a。该挖掘套管3，如图3、图4所示，通过稳固装置ll的支撑，可进行摇动 及回转。该稳固装置11采用本领域技术人员所熟知的，例如是在全套管施工 方法中使用的压入机。其在反力架9上，设置有将挖掘套管的外周箍紧的卡 盘装置5，运转驱动该卡盘装置5的发动机6a和减速机6b等的驱动装置6、 由使这些卡盘装置5与驱动装置6上下运动的油压汽缸构成的升降汽缸7。图 8中的8是由水平设置稳固装置11的水平千斤顶构成的支架。挖掘套管3通过上述稳固装置11将其外周夹紧，同时，回转推进插入地面。在本实用新型中，除了所需的结构外，挖掘套管3前端的套管头3b的内 侧面固定有一切削刀具15f，切削刀具15f中间刃口 151f从挖掘套管3的套管头3b的内侧面凸出的长度6-8cm大于原有桩子1钢筋10中的混凝土覆盖厚度， 切削刀具15f为一厚度为2-3cm的板形构件，中间刃口 151f两侧的左、右刃 口 152f、 153f呈圆弧且长度逐渐变小，使切削刀具15易于切入。切削刀具15f中间部分的上下端面上、下加强筋板16a、 16b与挖掘套管 3的套管头3b内侧面连接，以增强切削刀具15f的刚度，上、下加强筋板16a、 16b与切削刀具15f构成十字形交叉。该切削刀具15f与构成挖掘套管3的金属相比，由淬火强度更大的超硬金 属制成，具有锐利的刀刃且为爪状，因此通过焊接等将其牢固地固定于套管头 3b的内侧面。其次，切削刀具15f之中的中间刃口 151f、左、右刃口152f、 153f全部 或一部分从套管头3b内侧面凸出的长度都大于原有桩子1的钢筋10的混凝土 覆盖厚度。上述套管头3b的直径应是原有桩子1的直径加上切削刀具15f的中间刃 口 151f长度再加上一定的间隙长度后得到的数值。接着，使用所需的挖掘套管3，就清除原有桩子l的方法进行说明。这里， 原有桩子1是指埋设于地下的构造物，例如，内部有钢筋的混凝土桩子(PC、 RC等成品桩、当场制成桩)。可处理的原有桩子1的直径根据上述挖掘套管3 的直径决定，但从处理的容易性等考虑，适合于数米以内的程度。在被埋设的原有桩子1的上方安装稳固装置11，在相对于原有桩子1偏 心的位置，设置挖掘套管3及套管头3b。此时，如图12所示，使原有桩子l 在远离切削刀具15f的前提下，接近挖掘套管3的内侧面。利用稳固装置11的卡盘装置5紧固挖掘套管3的外周并将其固定，通过 驱动装置6使该卡盘装置5左右回转(摇动)，同时启动升降汽缸7，使挖掘套 管3及套管头3b包围着原有桩子l，插入其外周部分的地基。利用该挖掘套管3进行的挖掘进行至原有桩子1的目标截断深度(数米) 为止。此数米的深度是指截断后的重量可通过冲击式抓斗13取出的原有桩子1 的长度。达到目标截断位置的数米的位置后，参见图15所示的是本实用新型的第 2实施形态，偏心插入挖掘套管3内且抵靠在挖掘套管3内壁与桩子1和切削 刀具15f相背离的那一面的靠管17，利用稳固装置ll，使挖掘套管3以一个方向全周旋转，靠管17既绕自身轴线自转，同时又绕原有桩子l公转，抵靠住原有桩子l，其结果，切削刀具15f从左或右刃口 152f、 153f较短的地方开 始依次切入原有桩子1的外周，如图16所示，从外周部将原有桩子1截断。 通过上述切削刀具15f的切入，钢筋10被截断，原有桩子1变成"〈"状并 被截断。这样被截断处理后的原有桩子1，通过由起重机12吊下的冲击式抓斗 13等瓦砾清除装置抓起取出。另外，套管头3b的直径(内径D)由原有桩子1的桩径d+切削刀具15f 中间刃口 151f的长度l,a (间隔)决定。在该第二实施形态的情况下，截断原有桩子1的挖掘套管3的全周旋转可 以是左、右方向中的任意一个方向。上述本实用新型的清除地下原有桩子的施工装置，不需在桩子四周进行大 面积的挖掘即可清除桩子，因此不会产生噪声、震动等而影响邻近居民等的住 宅环境，并且桩内即使有钢筋，也可将其准确截断，不需全部破坏桩子，因此 可大幅度提高作业效率。同时切削刀具15f制造简单，成本相对较低。采用靠 管抵靠原有桩子，使切割时，桩子不会发生倾斜，切割起来更加有力。
权利要求1.清除地下原有桩子的施工装置，包括在挖掘套管的套管头内侧面凸出设置有切削刀具的挖掘套管；支撑所述的挖掘套管在上述原有桩子周围摇动及回转的稳固装置以及设置于套管内用于取出处理后原有桩子的瓦砾除去装置；其特征在于，还包括偏心插入所述挖掘套管内且抵靠在所述的挖掘套管内壁与桩子和所述的切削刀具相背离的那一面的靠管，所述的切削刀具固定于所述的挖掘套管的套管头内侧面上，所述的切削刀具中间刃口从挖掘套管内侧面凸出的长度大于原有桩子钢筋中的混凝土覆盖厚度，所述切削刀具的中间刃口两侧的左右刃口呈圆弧且长度逐渐变小。
2. 根据权利要求1所述的清除地下原有桩子的施工装置，其特征在于， 所述的切削刀具中间部分的上下端面各通过一块加强筋板与所述的挖掘套管 的套管头内侧面连接，以增强切削刀具的刚度，上下两块加强筋板与所述的切 削刀具构成十字形交叉。
专利摘要清除地下原有桩子的施工装置，包括在挖掘套管的套管头内侧面凸出设置有切削刀具的挖掘套管；支撑挖掘套管在上述原有桩子周围摇动及回转的稳固装置以及设置于套管内用于取出处理后原有桩子的瓦砾除去装置；偏心插入所述挖掘套管内且抵靠在挖掘套管内壁与桩子和所述的切削刀具相背离的那一面的靠管，切削刀具固定于所述的挖掘套管的套管头内侧面上，切削刀具的中间刃口从挖掘套管内侧面凸出的长度大于原有桩子钢筋中的混凝土覆盖厚度，所述切削刀具的中间刃口两侧的左右刃口呈圆弧且长度逐渐变小。本实用新型的切削刀具制造简单，成本相对较低。采用靠管抵靠原有桩子，使切割时，桩子不会发生倾斜，切割起来更加有力。
文档编号E02D9/00GK201169773SQ200820055719
公开日2008年12月24日 申请日期2008年2月26日 优先权日2008年2月26日
发明者唐海军 申请人:上海古华实业有限公司