雙全套管一次性旋切式清樁裝置的制作方法

本實(shí)用新型屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域中的廢樁基清除技術(shù)，具體涉及一種雙全套管一次性旋切式清樁裝置。

背景技術(shù)：

隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展及軌道交通的興起，經(jīng)常需要將殘留在地下的廢樁基清除。而現(xiàn)有技術(shù)的廢樁基清除是采用專用的液壓全套管分次式清樁機(jī)來施工的，該清樁機(jī)包括機(jī)架、與機(jī)架連接的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸出部和全套管，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸出部能驅(qū)動(dòng)全套管旋轉(zhuǎn)下鉆。該清樁機(jī)的工作過程為：先將底端焊接有切削鉆頭的全套管旋轉(zhuǎn)向下沉入土體，使得全套管偏心式套入廢樁約6m，接著向全套管與廢樁之間較大間隙內(nèi)側(cè)插入倒三角靠錘以擠緊全套管與廢樁；然后驅(qū)動(dòng)全套管旋轉(zhuǎn)以扭斷被全套管套住的這一段廢樁段的鋼筋和砼，再利用履帶式吊機(jī)將扭斷的廢樁段吊離地面；再繼續(xù)偏心式下沉全套管套住下一節(jié)廢樁段并插入倒三角靠錘，再扭斷廢樁下段并將斷樁吊離，如此循環(huán)，直至清除至廢樁下部切斷的設(shè)計(jì)標(biāo)高。

上述清樁機(jī)及其清樁方法存在以下缺陷：首先，該清樁機(jī)是扭斷廢樁的方 式，廢樁體越長所需的扭矩就越大，而清樁機(jī)所能提供的扭矩有限，這就導(dǎo)致了一次性扭斷的廢樁段的長度有限，只能分次逐段的清樁，比如30m長的廢樁，需要分五次扭斷五次起吊，其施工效率低下；其次，旋扭廢樁時(shí)，樁體經(jīng)全套管對(duì)清樁機(jī)產(chǎn)生一個(gè)很大的反作用力，為避免清樁機(jī)在該反作用力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，必須裝配一個(gè)反力支座將該清樁機(jī)與大型履帶吊機(jī)連接起來，而且必須采用自重大的大型吊機(jī)，導(dǎo)致配套機(jī)械多，臺(tái)班費(fèi)貴，經(jīng)濟(jì)性差；再次，該清樁機(jī)向土體下鉆全套管的速度慢、效率低，而且碰到硬土層或廢樁擴(kuò)徑處下鉆過程就更加艱難，進(jìn)一步降低了施工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于解決上述技術(shù)問題的雙全套管一次性旋切式清樁裝置。

本實(shí)用新型所提供的雙全套管一次性旋切式清樁裝置，包括底盤，設(shè)于底盤上的主桅桿、卷揚(yáng)機(jī)，所述主桅桿上以滑動(dòng)方式設(shè)置有動(dòng)力頭，且所述動(dòng)力頭通過纏繞在主桅桿上滑輪的牽引繩與卷揚(yáng)機(jī)相連接；所述動(dòng)力頭向下分別以拆裝方式連接有一根外全套管，以固定方式連接有一根內(nèi)全套管，且所述外全套管與內(nèi)全套管同軸設(shè)置；所述內(nèi)全套管在遠(yuǎn)離動(dòng)力頭的一底端部環(huán)形設(shè)置有多組可伸縮變幅的切割組件。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述動(dòng)力頭向下固定有一個(gè)法蘭接頭，其中所述法蘭接頭在背離動(dòng)力頭的一端通過螺栓固定有卡扣式連接頭，且所述卡扣 式連接頭與外全套管以卡扣方式相連接，所述內(nèi)全套管與法蘭接頭固定連接。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述卡扣式連接頭的內(nèi)壁上設(shè)置有暗卡塊，并在該暗卡塊上開設(shè)有卡槽；所述外全套管上設(shè)置有明卡塊，以匹配所述卡扣式連接頭上設(shè)置有暗卡塊。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述卡扣式連接頭上設(shè)置有一個(gè)觀測(cè)槽孔，以對(duì)卡扣式連接頭與外全套管之間的裝配進(jìn)行位置觀測(cè)。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，每組所述切割組件均包括刀架，設(shè)于刀架內(nèi)的液壓油缸及切割刀；所述液壓油缸與刀架之間通過上鉸鏈軸進(jìn)行鉸接連接；所述切割刀的頂端與液壓油缸的活塞桿鉸接連接，中端沿該刀架的軸向方向進(jìn)行彎折設(shè)置，并用下鉸鏈軸與刀架鉸鏈連接，底端相對(duì)于刀架上開設(shè)有的缺口部分向外伸出。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述外全套管上開設(shè)有上灌料口和第一下灌料口，所述內(nèi)全套管上開設(shè)有第二下灌料口，其中所述第一下灌料口與第二下灌料口分別設(shè)置為活門式開閉結(jié)構(gòu)，且當(dāng)外全套管及內(nèi)全套管裝配至動(dòng)力頭上時(shí)，所述外全套管的第一下灌料口與內(nèi)全套管的第二下灌料口相互重疊設(shè)置。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述外全套管及內(nèi)全套管在遠(yuǎn)離動(dòng)力頭的一側(cè)端部分別環(huán)形設(shè)置有多個(gè)牙輪式鉆頭尖，其中所述內(nèi)全套管的底端還設(shè)置有高壓水噴嘴。

由于上述技術(shù)方案的應(yīng)用，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型的雙全套管一次性旋切式清樁裝置，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了該清樁裝置在工作時(shí)，對(duì)目標(biāo)樁的一次性旋切清樁處理，且相比現(xiàn)有技術(shù)，削減了該清樁裝置整體的使用器件設(shè)備，并降低了使用成本，同時(shí)，該清樁裝置不僅工作速度快，而且效率高，極大地滿足了工程施工的需求。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所提供的雙全套管一次性旋切式清樁裝置切割目標(biāo)樁時(shí)的主視圖。

圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所提供的雙全套管一次性旋切式清樁裝置起吊目標(biāo)樁時(shí)的側(cè)視圖。

圖3是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所提供的雙全套管一次性旋切式清樁裝置起拔目標(biāo)樁脫離地面的主視圖。

圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所提供的雙全套管一次性旋切式清樁裝置回填灌料時(shí)的主視圖。

圖5是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所提供的雙全套管一次性旋切式清樁裝置中切割組件的截面圖。

圖6是圖1中A-A方向的仰視圖。

圖7是圖5中B-B方向的剖視圖。

圖8是圖7中C-C方向的剖視圖。

圖9是本實(shí)用新型中動(dòng)力頭與外全套管連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

請(qǐng)參閱圖1～圖9，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所提供的雙全套管一次性旋切式清樁裝置100，具體是用于對(duì)目標(biāo)樁200進(jìn)行清樁處理的。其包括底盤10，設(shè)于底盤10上的主桅桿20、卷揚(yáng)機(jī)30，所述主桅桿20上以滑動(dòng)方式設(shè)置有動(dòng)力頭40，且所述動(dòng)力頭40通過纏繞在主桅桿20上滑輪32的牽引繩31與卷揚(yáng)機(jī)30相連接。其中，所述動(dòng)力頭40向下分別以拆裝方式連接有一根外全套管50，以固定方式連接有一根內(nèi)全套管60，且所述外全套管50與內(nèi)全套管60同軸設(shè)置；所述內(nèi)全套管60在遠(yuǎn)離動(dòng)力頭40的一底端部環(huán)形設(shè)置有多組可伸縮變幅的切割組件70。

在本實(shí)施例中，所述動(dòng)力頭40向下具體固定有一個(gè)法蘭接頭41，而所述法蘭接頭41底又通過螺栓(圖未示)固定有卡扣式連接頭42，且所述卡扣式連接頭42與外全套管50之間是以卡扣方式相連接，亦即實(shí)現(xiàn)了該動(dòng)力頭40與外全套管50之間的拆裝式連接。具體地說，所述卡扣式連接頭42的內(nèi)壁上設(shè)置有暗卡塊43，相應(yīng)地，所述外全套管50上設(shè)置有明卡塊44，并通過暗卡塊43上開設(shè)有卡槽45與明卡塊44之間實(shí)現(xiàn)卡扣式配合，實(shí)現(xiàn)該卡扣式連接頭42與外全套管50之間的卡接配合。為了便于兩者之間的裝配，所述卡扣式連 接頭42上還設(shè)置有一個(gè)觀測(cè)槽孔46，并通過該觀測(cè)槽孔46來對(duì)卡扣式連接頭42與外全套管50之間的裝配位置進(jìn)行觀測(cè)，以便于對(duì)準(zhǔn)外全套管50上的明卡塊44，實(shí)現(xiàn)卡扣式連接頭42與外全套管50之間的裝配。然后所述內(nèi)全套管60具體是通過其與法蘭接頭41之間的固定裝配來實(shí)現(xiàn)該內(nèi)全套管60與動(dòng)力頭40之間的固定連接。

可以理解，本實(shí)施例的清樁裝置100在使用的過程中，當(dāng)需要將卡扣式連接頭42與外全套管50之間裝配連接時(shí)，可以通過用動(dòng)力頭40先向下運(yùn)動(dòng)，等觀測(cè)槽孔46觀測(cè)到外全套管50上的明卡塊44后，然后通過順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方式，將卡扣式連接頭42上的暗卡塊43對(duì)應(yīng)地與外全套管50上的明卡塊44進(jìn)行卡接裝配。相應(yīng)地，動(dòng)力頭40向下驅(qū)動(dòng)外全套管50及內(nèi)全套管60沉入目標(biāo)樁200的過程中，則需要順時(shí)針進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，而當(dāng)需要將外全套管50做相對(duì)于動(dòng)力頭40的拆卸，則僅需動(dòng)力頭40逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)即可，其在滿足該清樁裝置100使用需求的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步滿足工程施工的需求。當(dāng)然了，本發(fā)明的清樁裝置100在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也可以將該卡扣式連接頭42上暗卡塊43的卡槽45的方向開設(shè)在相反方向，相應(yīng)地，該卡扣式連接頭42與外全套管50之間的裝配連接就可以通過動(dòng)力頭40逆時(shí)針驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，在此就不再一一描述。為了便于將外全套管50與內(nèi)全套管60在動(dòng)力頭40的驅(qū)動(dòng)下，可順利地伸入至目標(biāo)樁200所在的位置處，本實(shí)施例的清樁裝置100在外全套管50及內(nèi)全套管60在遠(yuǎn)離動(dòng)力頭40的一底端部分別環(huán)形設(shè)置有多個(gè)牙輪式鉆頭尖 560，其中所述內(nèi)全套管60的底端還設(shè)置有高壓水噴嘴61。使得該清樁裝置100在工作時(shí)，在動(dòng)力頭40的驅(qū)動(dòng)下，外全套管50與內(nèi)全套管60具體是以旋轉(zhuǎn)的方式，并通過牙輪式鉆頭尖560順利地伸入至目標(biāo)樁200周圍的土里，可以理解，采用牙輪式鉆頭尖560的結(jié)構(gòu)設(shè)置，其可旋轉(zhuǎn)鉆破硬土層或目標(biāo)樁200的擴(kuò)徑段，確保了該外全套管50與內(nèi)全套管60的順利下鉆。與此同時(shí)，高壓水噴嘴61進(jìn)行噴水工作，其在內(nèi)全套管60下鉆的過程中進(jìn)行旋噴，以沖松土體，進(jìn)一步減小內(nèi)全套管60與外全套管50在下沉過程中的摩擦阻力，進(jìn)一步提高該清樁裝置100的工作效率。

其中，每組所述切割組件70均包括刀架71，設(shè)于刀架71內(nèi)的液壓油缸72及切割刀73。所述液壓油缸72與刀架71之間通過上鉸鏈軸74進(jìn)行鉸接連接；所述切割刀73的頂端與液壓油缸72的活塞桿76鉸接連接，中端沿該刀架71的軸向方向進(jìn)行彎折設(shè)置，并用下鉸鏈軸75與刀架71鉸鏈連接，底端相對(duì)于刀架71上開設(shè)有的缺口部分向外伸出，以相對(duì)目標(biāo)樁200設(shè)置。這樣該切割組件70在工作時(shí)，其液壓油缸72驅(qū)動(dòng)活塞桿76下降，使得切割刀73繞著下鉸鏈軸75旋轉(zhuǎn)式變幅，這時(shí)，切割刀73的切屑刃尖就向目標(biāo)樁200的樁芯旋動(dòng)，以逐步切割進(jìn)目標(biāo)樁200的樁身，并實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)式旋轉(zhuǎn)割斷，該切割組件70結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便，旋切力強(qiáng)，性能穩(wěn)定。

作為本實(shí)施例的優(yōu)選方案，本實(shí)施例的清樁裝置100在外全套管50上開設(shè)有上灌料口51和第一下灌料口52，所述內(nèi)全套管60上開設(shè)有第二下灌料口62， 其中所述第一下灌料口52與第二下灌料口62分別設(shè)置為活門式開閉結(jié)構(gòu)，該且當(dāng)外全套管50及內(nèi)全套管60裝配至動(dòng)力頭40上時(shí)，所述外全套管50的第一下灌料口52與內(nèi)全套管60的第二下灌料口62相互對(duì)應(yīng)式重疊設(shè)置。具體當(dāng)外全套管50與內(nèi)全套管60在伸入目標(biāo)樁200所在的位置處時(shí)，該外全套管50的第一下灌料口52與內(nèi)全套管60的第二下灌料口62均處于關(guān)閉狀態(tài)，而當(dāng)該清樁裝置100最后將內(nèi)全套管60與外全套管50拔出收回時(shí)處于打開狀態(tài)，并可通過第一下灌料口52與第二下灌料口62進(jìn)行回填作業(yè)。

本實(shí)用新型還提供了一種雙全套管一次性旋切式清樁裝置100的清樁方法，具體包括以下步驟：

S1、選定目標(biāo)樁200，其在實(shí)際工作時(shí)，可以根據(jù)目標(biāo)樁200的原先圖紙動(dòng)定位出位于地下的位置，具體可用鋼釬來核實(shí)目標(biāo)樁200的具體位置。

S2、將雙全套管一次性旋切式清樁裝置100對(duì)應(yīng)地裝配在目標(biāo)樁200所在的位置處，具體要求該清樁裝置100的外全套管50與內(nèi)全套管60對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)樁200設(shè)置；

S3、啟動(dòng)動(dòng)力頭40，驅(qū)動(dòng)外全套管50與內(nèi)全套管60向下伸入直至目標(biāo)樁200的切割面標(biāo)高；在本實(shí)施例中，具體是通過外全套管50上標(biāo)記的深度標(biāo)注線，來對(duì)該外全套管50及內(nèi)全套管60伸入的深度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

S4、啟動(dòng)切割組件70中的液壓油缸72，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的切割刀73對(duì)目標(biāo)樁200進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割直至割斷；

S5、將外全套管50從動(dòng)力頭40上拆卸下來，以使外全套管50滯留在目標(biāo)樁200的切割面標(biāo)高所在的位置處；

S6、啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)30，以通過牽引繩31將內(nèi)全套管50向上起吊直至脫離地面，其中目標(biāo)樁200被切割組件70中的切割刀73限位在內(nèi)全管套60中，并通過液壓油缸72驅(qū)動(dòng)切割刀73復(fù)位，以對(duì)容置在該內(nèi)全套管60的目標(biāo)樁200進(jìn)行卸載；

S7、將內(nèi)全套管60再次插入外全套管50，并用動(dòng)力頭40再次與外全套管50進(jìn)行卡扣式連接固定。

S8、啟動(dòng)動(dòng)力頭40及卷揚(yáng)機(jī)30，將外全套管50及內(nèi)全套管60進(jìn)行旋拔，并依次通過外全套管50上的上灌料口51，及外全套管50上的第一下灌料口52及內(nèi)全套管60的第二下灌料口62進(jìn)行回填，在本實(shí)施例中，具體用用砂料及混凝土進(jìn)行回填。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，在S1中選定目標(biāo)樁200后，在目標(biāo)樁200的外圍沉入一個(gè)鋼護(hù)筒101，其中所述鋼護(hù)筒101的內(nèi)徑大于所述外全套管50的外徑，并對(duì)目標(biāo)樁200進(jìn)行位置標(biāo)定，然后用掏渣器將目標(biāo)樁200頂部的渣土清除，露出目標(biāo)樁200頂部的多根主筋，在本實(shí)施例中，具體可以標(biāo)定其中一根主筋，使得S4在用切割刀73切割目標(biāo)樁200的過程中，通過對(duì)以上標(biāo)定的那根主筋是否發(fā)生移位來判斷該目標(biāo)樁200是否被切割刀73切斷。

另外地，本實(shí)施例在S6與S7之間，可用吊垂線放入至外全套管50內(nèi)并 測(cè)量深度，以判斷是否完成對(duì)目標(biāo)樁20的切割面標(biāo)高的切割。

綜上，本實(shí)用新型的雙全套管一次性旋切式清樁裝置及其清樁方法，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了該清樁裝置在工作時(shí)，對(duì)目標(biāo)樁的一次性旋切清樁處理，且相比現(xiàn)有技術(shù)，削減了該清樁裝置整體的使用器件設(shè)備，并降低了使用成本，同時(shí)，該清樁裝置不僅工作速度快，而且效率高，極大地滿足了工程施工的需求。

另外，本實(shí)用新型專利請(qǐng)求保護(hù)的雙全套管一次性旋切式清樁裝置，其具體包括外全套管與內(nèi)全套管這兩個(gè)雙全套管，這相比中國專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枺?016101576968，專利名稱：全套管一次性旋切式清樁裝置及其清樁方法)減少使用了一個(gè)卷揚(yáng)機(jī)，其可以解決目標(biāo)樁200整體腐蝕掉，不能用卷揚(yáng)機(jī)單獨(dú)起吊的情形，而上述的對(duì)比文件并沒有解決以上的問題；同時(shí)也精簡(jiǎn)了該清樁裝置的整體結(jié)構(gòu)，降低使用成本。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。