CN108374416B - 一种高压水射流破桩头设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高压水射流破桩头设备，包括固定装置、动力系统和用于破桩头的切割组件，所述动力系统可带动切割组件围绕灌注桩做圆周运动、沿灌注桩轴向做上下运动。本发明的切割组件在动力系统带动下可围绕灌注桩做圆周运动、沿灌注桩轴向做上下运动，较少的人即可完成操作，工作效率高，劳动强度小。

Description

一种高压水射流破桩头设备

技术领域

本发明涉及破桩头技术领域，更具体地说是一种高压水射流破桩头设备。

背景技术

浇注灌注桩时，灌注桩顶标高应高于设计桩顶标高0.5～1.0m，以保证桩头砼强度，但高于桩顶设计标高的桩头部分在后续工序施工时必须予以凿除，凿除这部分桩头砼的工作叫作“破桩头”。传统破桩头主要靠人工方式或机械方式，其中，人工方式是先利用小型挖掘机进行桩间土清理，然后人工用风镐或者手工锯条进行桩头切除，该方式存在劳动强度大、效率低下、桩头切割平整度差、易造成浅层断桩、施工环境差等缺点；机械方式是在清理桩间土完成后，利用桩头截桩机在人员的操作下自动切割，但现有的相应设备极其笨重，一般需要三、四个人才能操作，造成劳动力的极大浪费，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压水射流破桩头设备，通过将切割组件设置在传动系统上且可围绕灌注桩做圆周运动、沿灌注桩轴向做上下运动，工作效率高，劳动强度小。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压水射流破桩头设备，包括固定装置、动力系统和用于破桩头的切割组件，所述动力系统可带动切割组件围绕灌注桩做圆周运动、沿灌注桩轴向做上下运动。

所述动力系统与切割组件之间通过传动系统连接，所述切割组件设置在传动系统上，传动系统带动切割组件围绕灌注桩做圆周运动。

所述切割组件包括沿灌注桩轴向布置的高压导水管和与高压导水管下端连通的高压水喷嘴，高压导水管通过动力系统的活塞油缸支撑在传动系统上，活塞油缸与高压导水管平行布置且能带动高压导水管沿灌注桩轴向上下运动。

所述固定装置为壳体，壳体套装在灌注桩外侧，切割组件位于壳体的内侧；所述活塞油缸的活塞杆下端与高压导水管下端之间通过法兰盘固定连接。

所述传动系统包括与动力系统输出端连接的主动轮、与主动轮配合使用的从动轮、连接主动轮与从动轮的传动件，所述从动轮与灌注桩共轴且与壳体上端通过滚动结构连接，所述活塞油缸的活塞缸固设在从动轮上，所述高压导水管沿轴向穿过从动轮并与其滑动配合。

所述传动件为钢丝绳，所述主动轮和从动轮均为与钢丝绳配合使用的钢丝绳轮盘，钢丝绳缠绕在从动轮外周上部和主动轮外周。

所述滚动结构包括设置在从动轮下部外周的环状导轨和与环状导轨相配合且均匀间隔设置在壳体上端的多个滚轮，壳体上端设有位于滚轮内侧且与环状导轨上下面滑动接触的环状凹槽。

所述壳体呈筒状，壳体与灌注桩之间设有定位支撑机构，定位支撑机构位于切割组件的下方，所述定位支撑机构包括沿壳体周向均匀间隔分布的多个定位支撑件，定位支撑件均沿壳体径向布置。

所述定位支撑件为三个，包括第一定位支撑件、第二定位支撑件和第三定位支撑件，第一定位支撑件和第二定位支撑件互成90°布置，第三定位支撑件位于第一定位支撑件和第二定位支撑件形成的夹角的角平分线上，第一定位支撑件、第二定位支撑件和第三定位支撑件内端的形状均与灌注桩形状相适应且均与灌注桩紧密贴合，第一定位支撑件和第二定位支撑件的外端均固定在壳体内壁上；第三定位支撑件外端延伸线上设有夹紧油缸，夹紧油缸固定在壳体上，夹紧油缸的活塞杆带动第三定位支撑件沿壳体径向移动。

所述壳体下部周向设有多个排渣口。

本发明结构简单，便于实施；切割组件设置在传动系统上且可围绕灌注桩做圆周运动、沿灌注桩轴向做上下运动，较少的人即可完成操作，工作效率高，劳动强度小；切割组件包括沿灌注桩轴向布置的高压导水管和与高压导水管下端连通的高压水喷嘴，利用高压水切割灌注桩，切割速度快；高压导水管通过活塞油缸支撑在传动系统上，活塞杆带动高压水喷嘴上下移动，便于控制切割位置；壳体与灌注桩之间设有定位支撑机构，定位支撑件使本发明的破桩头设备与灌注桩之间相对稳定，便于对灌注桩进行破桩头；传动件为钢丝绳，主动轮和从动轮均为与钢丝绳配合使用的钢丝绳轮盘，钢丝绳缠绕在从动轮外周上部和主动轮外周上，采用钢丝绳轮盘和钢丝绳进行传动，成本较低且传动相对稳定。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是图1中沿A—A向剖视图；

图3是本发明中壳体的结构示意图；

图4是本发明中从动轮的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图4所示，一种高压水射流破桩头设备，包括固定装置、动力系统和用于破桩头的切割组件。固定装置为壳体1，壳体1套装在灌注桩2外侧，切割组件位于壳体1的内侧且位于灌注桩2的外侧。所述动力系统与切割组件之间通过传动系统连接，所述切割组件设置在传动系统上且可在传动系统的带动下围绕灌注桩2做圆周运动。

所述切割组件包括沿灌注桩2轴向布置的高压导水管3和与高压导水管3下端连通的高压水喷嘴4，高压导水管3通过动力系统的活塞油缸5支撑在传动系统上，活塞油缸5与高压导水管3平行布置且能带动高压导水管3沿灌注桩2轴向上下运动，适用于不同高度的灌注桩2，应用范围广。

所述活塞油缸5的活塞杆6下端与高压导水管3下端之间通过法兰盘7固定连接，成本低且能使高压导水管3稳定移动。

所述传动系统包括与动力系统输出端连接的主动轮8、与主动轮8配合使用的从动轮9、连接主动轮8与从动轮9的传动件10，所述从动轮9与灌注桩2共轴且与壳体1上端通过滚动结构连接，所述活塞油缸5的活塞缸11固设在从动轮9上，所述高压导水管3沿轴向穿过从动轮9并与其滑动配合，高压导水管3能随着从动轮9转动。

所述传动件10为钢丝绳，所述主动轮8和从动轮9均为与钢丝绳配合使用的钢丝绳轮盘，钢丝绳缠绕在从动轮9外周上部和主动轮8外周上。本发明采用钢丝绳轮盘和钢丝绳进行传动，成本较低且传动相对稳定，比较适用于破桩头这种比较粗犷的工程。

所述滚动结构包括设置在从动轮9下部外周的环状导轨12和与环状导轨12相配合且均匀间隔设置在壳体1上端的多个滚轮13，壳体1上端设有位于滚轮13内侧且与环状导轨12的上下面滑动接触的环状凹槽23。环状导轨12与滚轮13滚动接触，利于从动轮9的转动，环状凹槽23可以对环状导轨12起到支撑作用。

所述动力系统还包括液压马达14和液压油箱15，所述液压马达14和主动轮8之间通过蜗轮蜗杆机构16传动连接。

所述壳体1呈筒状，壳体1与灌注桩2之间设有定位支撑机构，定位支撑机构位于切割组件的下方，所述定位支撑机构包括沿壳体1周向均匀间隔分布的多个定位支撑件，定位支撑件均沿壳体1径向布置。定位支撑件使本发明的破桩头设备与灌注桩2之间相对稳定，便于对灌注桩2进行破桩头。

所述定位支撑件为三个，包括第一定位支撑件17、第二定位支撑件18和第三定位支撑件19，第一定位支撑件17和第二定位支撑件18互成90°布置，第三定位支撑件19位于第一定位支撑件17和第二定位支撑件18形成的夹角的角平分线上。第一定位支撑件17、第二定位支撑件18和第三定位支撑件19内端的形状均与灌注桩2形状相适应且均与灌注桩2紧密贴合，第一定位支撑件17和第二定位支撑件18的外端均固定在壳体1内壁上，第一定位支撑件17内端与外端的间距可沿壳体1径向调节，第二定位支撑件18内端与外端的间距可沿壳体1径向调节，便于适应不同尺寸的灌注桩2第三定位支撑件19外端延伸线上设有夹紧油缸20，第三定位支撑件19外端与夹紧油缸20的活塞杆21前端固定连接，夹紧油缸20固定在壳体上，夹紧油缸20的活塞杆21带动第三定位支撑件19沿壳体1径向移动。

所述壳体1下部周向设有多个排渣口22，便于及时将切割过程中产生的碎渣及时排出到壳体1外部。

具体工作过程如下：

将壳体1套装在需要破桩头的灌注桩2上，根据不同尺寸的灌注桩2，沿壳体1径向调节第一定位支撑件17内端、第二定位支撑件18内端与壳体1内壁的间距，使第一定位支撑件17内端、第二定位支撑件18内端均与灌注桩2紧密贴合，接着利用夹紧油缸20调节第三定位支撑件19内端的位置，直至第三定位支撑件19内端也与灌注桩2紧密贴合，使灌注桩2稳定在壳体1中心位置；接着利用活塞油缸5通过法兰盘7带动高压导水管3沿灌注桩2上下移动至灌注桩2上需要切割位置水平面上；再接着启动液压马达14，主动轮8通过钢丝绳带动从动轮9转动，进而由从动轮9带动切割组件围绕灌注桩2转动，同时使高压水通过高压导水管3下端的高压水喷嘴4直接喷射灌注桩2，将超过标高部分的混凝土切除。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明中还可以省去液压马达14、蜗轮蜗杆机构16，而通过电动机直接带动的主动轮8转动。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种高压水射流破桩头设备，其特征在于：包括固定装置、动力系统和用于破桩头的切割组件，所述动力系统可带动切割组件围绕灌注桩做圆周运动、沿灌注桩轴向做上下运动；

所述动力系统与切割组件之间通过传动系统连接，所述切割组件设置在传动系统上，传动系统带动切割组件围绕灌注桩做圆周运动；

所述切割组件包括沿灌注桩轴向布置的高压导水管和与高压导水管下端连通的高压水喷嘴，高压导水管通过动力系统的活塞油缸支撑在传动系统上，活塞油缸与高压导水管平行布置且能带动高压导水管沿灌注桩轴向上下运动；

所述固定装置为壳体，壳体套装在灌注桩外侧，切割组件位于壳体的内侧；所述活塞油缸的活塞杆下端与高压导水管下端之间通过法兰盘固定连接；

所述传动系统包括与动力系统输出端连接的主动轮、与主动轮配合使用的从动轮、连接主动轮与从动轮的传动件，所述从动轮与灌注桩共轴且与壳体上端通过滚动结构连接，所述活塞油缸的活塞缸固设在从动轮上，所述高压导水管沿轴向穿过从动轮并与其滑动配合；

所述传动件为钢丝绳，所述主动轮和从动轮均为与钢丝绳配合使用的钢丝绳轮盘，钢丝绳缠绕在从动轮外周上部和主动轮外周；

所述动力系统还包括液压马达和液压油箱，且液压马达和主动轮之间通过蜗轮蜗杆机构传动连接；

所述壳体呈筒状，壳体与灌注桩之间设有定位支撑机构，定位支撑机构位于切割组件的下方，所述定位支撑机构包括沿壳体周向均匀间隔分布的多个定位支撑件，定位支撑件均沿壳体径向布置；

所述定位支撑件为三个，包括第一定位支撑件、第二定位支撑件和第三定位支撑件，第一定位支撑件和第二定位支撑件互成90°布置，第三定位支撑件位于第一定位支撑件和第二定位支撑件形成的夹角的角平分线上，第一定位支撑件、第二定位支撑件和第三定位支撑件内端的形状均与灌注桩形状相适应且均与灌注桩紧密贴合，第一定位支撑件和第二定位支撑件的外端均固定在壳体内壁上；第三定位支撑件外端延伸线上设有夹紧油缸，夹紧油缸固定在壳体上，夹紧油缸的活塞杆带动第三定位支撑件沿壳体径向移动。

2.根据权利要求1所述的高压水射流破桩头设备，其特征在于：所述滚动结构包括设置在从动轮下部外周的环状导轨和与环状导轨相配合且均匀间隔设置在壳体上端的多个滚轮，壳体上端设有位于滚轮内侧且与环状导轨上下面滑动接触的环状凹槽。

3.根据权利要求1所述的高压水射流破桩头设备，其特征在于：所述壳体下部周向设有多个排渣口。