CN106869126A - 城市废旧基础的快速绿色施工清除装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，包括：起重设备与振动锤；定位钢板与安装架；套管组件，其包括套设的外筒体和内筒体，外筒体的上端可装卸固定在振动锤上，套管组件的内部设有螺旋钻；至少两个牵引装置，其包括竖直设置在外筒体上的齿条、安装在支撑腿上且与齿条啮合的齿轮、安装在支撑腿与齿轮皮带传动的导向滑轮、以及固定在定位钢板且上与导向滑轮皮带传动的卷扬机；以及第一钢丝绳和至少两个第二钢丝绳。本发明通过螺旋钻钻进旧桩、套管组件对旧桩支护形成挤土效应、齿轮齿条啮合协助提升钢丝绳，桩头抱紧牢靠、导向性好，对周边地下土体及邻近构筑物无扰动，具有施工灵活方便、拔桩效率高、绿色环保的优点。

Description

城市废旧基础的快速绿色施工清除装置

技术领域

本发明涉及城市建设施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种城市废旧基础的快速绿色施工清除装置。

背景技术

随着中国城市化进程的快速推进，原有建筑物旧桩基础影响各类新建、改建、扩建项目地基基础、基坑工程施工，引起业主、设计、施工各界的关注。预制桩、沉管桩、灌注桩的拔除，现有技术往往通过冲击钻把旧桩砸碎，再一点点挖出，工序繁杂时间长、不节能环保。射水法拔桩在旧桩桩周射入大量的水，射水跟进套管护壁，施工过程对土体扰动大、工效低、给后续施工增加风险。而直接采用振动法拔桩，振动引起旧桩和土体共振，收紧锁具拔出，存在拔桩力度不够、设备笨重、拔桩效率低、不够环保的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其通过螺旋钻钻进旧桩、套管组件对旧桩支护形成挤土效应、齿轮齿条啮合协助提升钢丝绳，桩头抱紧牢靠、导向性好，对周边地下土体及邻近构筑物无扰动，具有施工灵活方便、拔桩效率高、绿色环保的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，包括：

起重设备与振动锤，所述振动锤的上端可装卸地钩挂在所述起重设备的摇臂的自由端部；

定位钢板与安装架，所述定位钢板水平安装在待清除的桩体周围，并预留有供桩体穿过的通孔，所述安装架固定在所述定位钢板上，所述安装架包括竖直设置的至少两个支撑腿、水平固定在支撑腿上端的环状吊架、对称安装在环状吊架下表面的至少两个定滑轮组；

套管组件，其包括套设的外筒体和内筒体，所述外筒体的上端可装卸固定在所述振动锤上，所述外筒体和内筒体的端部通过卡扣件联动，所述外筒体位于卡扣件下端的部分形成向所述内筒体外壁逐渐收敛的锥孔，所述内筒体位于卡扣件下端的部分固定多个挤压块，所述挤压块的外周形成与所述外筒体的锥孔相配合的锥面，所述套管组件的内部沿其轴线还设有螺旋钻，所述螺旋钻下端设有钻头，所述内筒体的下端为锯齿状切割面；

至少两个牵引装置，其包括竖直设置在所述外筒体上的齿条、安装在所述支撑腿上且与所述齿条啮合的齿轮、安装在所述支撑腿与所述齿轮皮带传动的导向滑轮、以及固定在所述定位钢板且上与所述导向滑轮皮带传动的卷扬机；以及

第一钢丝绳和至少两个第二钢丝绳，所述第一钢丝绳圈设在所述外筒体的内壁的内环形锁扣上，且一端锁扣在向上的绳体上、另一端钩挂在所述起重设备的摇臂的自由端部，所述第二钢丝绳圈设在所述内筒体的外壁的外环形锁扣上，且一端锁扣在所述外环形锁扣上，另一端穿设于外环形锁扣上，并穿过所述卡扣件向上伸出依次缠绕于所述定滑轮组、所述导向滑轮和所述卷扬机上。

优选的是，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述内筒体外周环设有至少两层凸起，所述凸起开设有供所述第二钢丝绳穿过的竖向导向孔，所述外筒体的内壁开设有多个竖向滑槽和多个横向限位槽，一列限位槽设置在一个滑槽的顺时针方向且二者连通，形成收纳一个凸起的L形空间，所述滑槽设有可装卸的限位滑杆。

优选的是，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述内筒体分多个子节段拼装形成，子节段与子阶段之间采用螺栓连接，位于最下方的子节段为2m，其下端设有所述锯齿状切割面，其余子节段为4m或6m。

优选的是，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述内筒体的内径大于所述桩体的直径或边长500mm。

优选的是，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述起重设备为150T履带吊车，所述振动锤的功率为135kW。

优选的是，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述桩体包括预制桩和灌注桩，预制桩采用直径1m的内筒体，灌注桩采用直径1.5m或2m的内筒体。

优选的是，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述螺旋钻与180kW的电机连接。

优选的是，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述齿轮与一离合器连接。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明通过振动锤振动作用将套管组件送入待清除的桩体，桩体与内筒体间的土受到高强度的挤压，强度高于原来土的强度，套管组件、桩体周围土、桩体连为一体，桩体与内筒体间的土的阻力超过桩体本身混凝土的抗压强度，螺旋钻钻入桩体后，在振动作用中拔桩，第一钢丝绳、第二钢丝绳同套管组件一起下沉至设计拔桩深度，齿条与齿轮啮合提升套管组件，卷扬机通过各个滑轮配合提升第二钢丝绳、起重设备提升第一钢丝绳，将桩体同套管组件一起提升拔出土体，桩头抱紧牢靠、导向性好，对周边地下土体及邻近构筑物无扰动，具有施工灵活方便、拔桩效率高的优点；

第二、定位钢板的设置便于安装架装卸便利，且在组装后水平架设，使牵引装置受力均衡，安装架架设在定位钢板上，环状吊架上安装定滑轮组、支撑腿上安装齿轮和导向滑轮，具有轻质、稳固、功能性强的优点，套管组件内部安装螺旋钻，便于对预制桩、沉管桩、灌注桩等非散体桩提升，内筒体下端为锯齿状切割面便于挤土进入内筒体与桩体的环形空间，内筒体和外筒体通过卡扣联动，便于组装不同尺寸的内筒体，挤压块的锥面与外筒体的锥孔相配合，内筒体在拔桩过程引导桩头竖直向上移动，具有导线作用，压迫挤压块收拢将桩头周向抱紧，套管组件拔除桩体及时回填土，避免邻近地基的沉降，无泥浆排放等污染，环保整洁，齿条与齿轮啮合驱动套管组件带动桩体竖直向上移动，第一钢丝绳固定在外筒体内壁，然后穿出外筒体一端打结、另一端用于钩挂，第二钢丝绳固定在内筒体外壁，一端锁扣在外环形锁扣上，另一端穿设一圈竖直穿出用于滑动卷曲提升，第一钢丝绳、第二钢丝绳同套管组件一起下沉至设计拔桩深度，将待拔桩体同套管组件一起提升拔出土体，安全性能好，提升能力强，减少噪音；

第三、内筒体通过凸起在外筒体的滑槽中滑动进入限位槽，然后安装限位滑杆确保内筒体与外筒体的相对锁定，以限制轴向、径向、周向的移动；为了适应不同长度或深度的桩体拔桩要求，通过多个子节段根据不同情况改变内筒体的使用长度；内筒体与桩体的间距便于收纳挤土增加凝聚力；150T履带吊车方便安装振动锤提升第一钢丝绳，135kW振动锤动力强劲便于将套管组件送入预制桩、沉管桩、灌注桩等非散体桩；通过选用外径为1m、1.5m、2m的内筒体进行预制桩、灌注桩的清除，在钻进的过程中还起到支护孔壁，螺旋钻与180kW的电机连接将扭矩和压入力传递给桩体；齿轮与离合器连接在非提升过程将齿轮与齿条脱离。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，包括：

起重设备1与振动锤2，起重设备1具有履带式行走机构、摇臂式提升机构、带电机与控制室的控制机构，所述振动锤2的上端可装卸地钩挂在所述起重设备1的摇臂11的自由端部；

定位钢板3与安装架4，所述定位钢板3水平安装在待清除的桩体周围，并预留有供桩体穿过的通孔，与起重设备1相错设置，定位钢板3的设置便于安装架4装卸便利，且在组装后水平架设，使牵引装置受力均衡，所述安装架4固定在所述定位钢板3上，所述安装架4包括竖直设置的至少两个支撑腿41、水平固定在支撑腿41上端的环状吊架42、对称安装在环状吊架42下表面的至少两个定滑轮组43，定滑轮组43中的一个定滑轮位于外筒体51的正上方靠近侧壁处，另一个定滑轮位于支撑腿41上部，二者可以为同一高度(优选)或非同一高度，还可能包括其他仅具有支撑稳固作用的立柱，环状吊架42可以为多根支架搭设的环状结构，也可以为中部开设有通孔的板状结构，安装架4架设在定位钢板3上，环状吊架42上安装定滑轮组43、支撑腿41上安装齿轮62和导向滑轮63，具有轻质、稳固、功能性强的优点；

套管组件，其包括同轴套设的位于上方的外筒体51和位于下方的内筒体52，所述外筒体51的上端可装卸固定在所述振动锤2上，所述外筒体51和内筒体52的端部通过卡扣件联动，卡扣件的形式可以为现有技术中的任一种，实现可拆卸与紧固固定即可，所述外筒体51位于卡扣件下端的部分形成向所述内筒体52外壁逐渐收敛的锥孔，所述内筒体52位于卡扣件下端的部分固定多个挤压块，均匀环设在内筒体52的外壁上，所述挤压块的外周形成与所述外筒体51的锥孔相配合的锥面，即上部为均匀的弧面、下部为逐渐收敛的斜面，便于组装不同尺寸的内筒体52，挤压块的锥面与外筒体51的锥孔相配合，内筒体52在拔桩过程引导桩头竖直向上移动，具有导线作用，压迫挤压块收拢将桩头周向抱紧，套管组件拔除桩体及时回填土，避免邻近地基的沉降，无泥浆排放等污染，环保整洁，所述套管组件的内部沿其轴线还设有螺旋钻54，所述螺旋钻54包括钻杆与钻头，便于对预制桩、沉管桩、灌注桩等非散体桩提升，所述内筒体52的下端为锯齿状切割面，便于挤土进入内筒体52与桩体的环形空间；

至少两个牵引装置，其包括竖直设置在所述外筒体51上的齿条61、安装在所述支撑腿41上且与所述齿条61啮合的齿轮62、安装在所述支撑腿41与所述齿轮62皮带传动的导向滑轮63、以及固定在所述定位钢板3且上与所述导向滑轮63皮带传动的卷扬机64，一组定滑轮组43、齿轮62、导向滑轮63与卷扬机64的转轴的旋转方向一致，齿条61与齿轮62啮合驱动套管组件带动桩体竖直向上移动；以及

第一钢丝绳71和至少两个第二钢丝绳72，所述第一钢丝绳71圈设在所述外筒体51的内壁的内环形锁扣上，且一端锁扣在向上的绳体上、另一端钩挂在所述起重设备1的摇臂11的自由端部，所述第二钢丝绳72圈设在所述内筒体52的外壁的外环形锁扣上，且一端锁扣在所述外环形锁扣上，另一端穿设于外环形锁扣上，并穿过所述卡扣件向上伸出依次缠绕于所述定滑轮组43、所述导向滑轮63和所述卷扬机64上。第一钢丝绳71固定在外筒体51内壁，然后穿出外筒体51一端打结、另一端用于钩挂，第二钢丝绳72固定在内筒体52外壁，一端锁扣在外环形锁扣上，另一端穿设一圈竖直穿出用于滑动卷曲提升，第一钢丝绳71、第二钢丝绳72同套管组件一起下沉至设计拔桩深度，将待拔桩体同套管组件一起提升拔出土体，安全性能好，提升能力强，减少噪音。

在上述技术方案中，通过振动锤2振动作用将套管组件送入待清除的桩体，桩体与内筒体52间的土受到高强度的挤压，强度高于原来土的强度，套管组件、桩体周围土、桩体连为一体，桩体与内筒体52间的土的阻力超过桩体本身混凝土的抗压强度，螺旋钻54钻入桩体后，在振动作用中拔桩，第一钢丝绳71、第二钢丝绳72同套管组件一起下沉至设计拔桩深度，齿条61与齿轮62啮合提升套管组件，卷扬机64通过各个滑轮配合提升第二钢丝绳72、起重设备1提升第一钢丝绳71，将桩体同套管组件一起提升拔出土体，桩头抱紧牢靠、导向性好，对周边地下土体及邻近构筑物无扰动，具有施工灵活方便、拔桩效率高的优点。

在另一种技术方案中，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述内筒体52外周环设有至少两层凸起，所述凸起开设有供所述第二钢丝绳72穿过的竖向导向孔，所述外筒体51的内壁开设有多个竖向滑槽和多个横向限位槽，一列限位槽设置在一个滑槽的顺时针方向且二者连通，形成收纳一个凸起的L形空间，所述滑槽设有可装卸的限位滑杆。内筒体52通过凸起在外筒体51的滑槽中滑动进入限位槽，然后安装限位滑杆确保内筒体52与外筒体51的相对锁定，以限制轴向、径向、周向的移动。

在另一种技术方案中，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，为了适应不同长度或深度的桩体拔桩要求，所述内筒体52分多个子节段拼装形成，子节段与子阶段之间采用螺栓连接，通过多个子节段根据不同情况改变内筒体52的使用长度，位于最下方的子节段为2m，其下端设有所述锯齿状切割面，其余子节段为4m或6m。

在另一种技术方案中，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述内筒体52的内径大于所述桩体的直径或边长500mm，便于收纳挤土增加凝聚力。

在另一种技术方案中，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述起重设备1为150T履带吊车，方便安装振动锤2提升第一钢丝绳71，所述振动锤2的功率为135kW，强劲便于将套管组件送入预制桩、沉管桩、灌注桩等非散体桩。

在另一种技术方案中，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述桩体包括预制桩和灌注桩，预制桩采用直径1m的内筒体52，灌注桩采用直径1.5m或2m的内筒体52，通过选用外径为1m、1.5m、2m的内筒体52进行预制桩、灌注桩的清除，在钻进的过程中还起到支护孔壁。

在另一种技术方案中，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述螺旋钻54与180kW的电机连接，将扭矩和压入力传递给桩体。

在另一种技术方案中，所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，所述齿轮62与一离合器连接，在非提升过程将齿轮62与齿条61脱离。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其特征在于，包括：

起重设备与振动锤，所述振动锤的上端可装卸地钩挂在所述起重设备的摇臂的自由端部；

定位钢板与安装架，所述定位钢板水平安装在待清除的桩体周围，并预留有供桩体穿过的通孔，所述安装架固定在所述定位钢板上，所述安装架包括竖直设置的至少两个支撑腿、水平固定在支撑腿上端的环状吊架、对称安装在环状吊架下表面的至少两个定滑轮组；

套管组件，其包括套设的外筒体和内筒体，所述外筒体的上端可装卸固定在所述振动锤上，所述外筒体和内筒体的端部通过卡扣件联动，所述外筒体位于卡扣件下端的部分形成向所述内筒体外壁逐渐收敛的锥孔，所述内筒体位于卡扣件下端的部分固定多个挤压块，所述挤压块的外周形成与所述外筒体的锥孔相配合的锥面，所述套管组件的内部沿其轴线还设有螺旋钻，所述螺旋钻下端设有钻头，所述内筒体的下端为锯齿状切割面；

至少两个牵引装置，其包括竖直设置在所述外筒体上的齿条、安装在所述支撑腿上且与所述齿条啮合的齿轮、安装在所述支撑腿与所述齿轮皮带传动的导向滑轮、以及固定在所述定位钢板且上与所述导向滑轮皮带传动的卷扬机；以及

第一钢丝绳和至少两个第二钢丝绳，所述第一钢丝绳圈设在所述外筒体的内壁的内环形锁扣上，且一端锁扣在向上的绳体上、另一端钩挂在所述起重设备的摇臂的自由端部，所述第二钢丝绳圈设在所述内筒体的外壁的外环形锁扣上，且一端锁扣在所述外环形锁扣上，另一端穿设于外环形锁扣上，并穿过所述卡扣件向上伸出依次缠绕于所述定滑轮组、所述导向滑轮和所述卷扬机上。

2.如权利要求1所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其特征在于，所述内筒体外周环设有至少两层凸起，所述凸起开设有供所述第二钢丝绳穿过的竖向导向孔，所述外筒体的内壁开设有多个竖向滑槽和多个横向限位槽，一列限位槽设置在一个滑槽的顺时针方向且二者连通，形成收纳一个凸起的L形空间，所述滑槽设有可装卸的限位滑杆。

3.如权利要求2所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其特征在于，所述内筒体分多个子节段拼装形成，子节段与子阶段之间采用螺栓连接，位于最下方的子节段为2m，其下端设有所述锯齿状切割面，其余子节段为4m或6m。

4.如权利要求1所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其特征在于，所述内筒体的内径大于所述桩体的直径或边长500mm。

5.如权利要求1所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其特征在于，所述起重设备为150T履带吊车，所述振动锤的功率为135kW。

6.如权利要求1所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其特征在于，所述桩体包括预制桩和灌注桩，预制桩采用直径1m的内筒体，灌注桩采用直径1.5m或2m的内筒体。

7.如权利要求1所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其特征在于，所述螺旋钻与180kW的电机连接。

8.如权利要求1所述的城市废旧基础的快速绿色施工清除装置，其特征在于，所述齿轮与一离合器连接。