CN108797625A - 一种用于切割桩柱的坡形切割装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于切割桩柱的坡形切割装置及其工作方法，该坡形切割装置包括一坡形切割块，坡形切割块的横截面面积自上端面向下端面方向逐渐减小，竖向截面面积自一侧面向另一侧面方向逐渐减小；用回转机构将护管钻进至土体中预定深度，以使待切割的桩柱位于护管中；将坡形切割块置于护管与桩柱之间的空隙中；利用回转机构使护管继续下旋直至桩柱被坡形切割块割断。本发明的优点是:坡形切割装置结构简单，通过将坡形切割块与护管进行组合使用，采用回转的方式切割混凝土桩柱，对周围的土体扰动小，而且对于不同直径的混凝土桩柱采用不同的切割方式，适用于各种混凝土尺寸的场合，操作过程简便，效率高、成本低。

Description

一种用于切割桩柱的坡形切割装置及其工作方法

技术领域

本发明属于地基施工技术领域，具体涉及一种用于切割桩柱的坡形切割装置及其工作方法。

背景技术

在地基施工建设过程中，混凝土桩柱应用较多，但经常会发生桩柱定位或施工不准确，未能在预设的位置施工桩柱的问题，需要将施工出错的桩柱清除再在原来的位置上重新施工；或者施工建设场地存留有用于地基加固或维护的桩柱，或者是建筑结构本身的桩柱等，这些桩柱由于对后续的施工造成了阻碍，也需要将其从地下清理出来。

目前常规的切割混凝土桩柱的方法通常需要先挖出桩柱周围足够范围内的图以便测量桩柱的切割高度，继而用切割装备进行桩柱的切割作业，并将切割好的桩柱利用挖掘机等将其从施工现场运走。当桩柱埋设深度不大时可以采用上述方法，但若桩柱的埋设深度较大时，常规的挖除方法需要挖掘的土量将大大增加，耗时长且成本昂贵，因而不再适用。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于切割桩柱的坡形切割装置及其工作方法，该坡形切割装置通过将护管旋入土内以将桩柱套在其中，并将坡形切割块置于桩柱和护管之间的空隙，利用坡形切割块的弧形切割面卡紧桩柱将其扭断，或将坡形切割块与护管固定连接，通过护管旋转带动坡形切割块利用其弧形切割面将桩柱切削至预定深度。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种用于切割桩柱的坡形切割装置，其特征在于所述坡形切割装置包括一坡形切割块，所述坡形切割块具有上端面、下端面、两个侧面、弧形切割面以及弧形装配面，所述坡形切割块的横截面面积自所述上端面向所述下端面方向逐渐减小，所述坡形切割块的竖向截面面积自一所述侧面向另一所述侧面方向逐渐减小，所述弧形切割面上具有与所述上端面垂直的若干切割凸块。

所述坡形切割装置还包括一护管，所述护管的内壁面与所述坡形切割块的所述弧形装配面相适配。

所述坡形切割块的所述弧形装配面呈凹凸不平状。

所述坡形切割块的所述弧形装配面具有一竖向设置的凹槽，所述护管的内壁面上对应设置有与所述凹槽相适配的竖向凸块，所述凸块的下端部固定有一下端部限位件，且在所述凸块的上端部可拆卸式设置有一上端部限位件。

所述坡形切割块由若干宽度逐渐减小的钢板依次焊接固定形成。

所述坡形切割块的所述上端面或所述侧面上设置有用于连接吊索的吊装孔。

一种涉及任一所述的用于切割桩柱的坡形切割装置的工作方法，其特征在于所述工作方法包括以下步骤：用回转机构将护管钻进至土体中预定深度，以使待切割的桩柱位于所述护管中；将坡形切割块置于所述护管与所述桩柱之间的空隙中；利用所述回转机构使所述护管继续下旋直至所述桩柱被所述坡形切割块割断。

当所述桩柱的直径小于等于所述回转机构的可回转直径阈值D时，将所述坡形切割块嵌入所述护管与所述桩柱之间的空隙中，所述坡形切割块在所述护管转动过程中向下转动以将所述桩柱卡紧并对其施加扭矩使其被扭断。

当所述桩柱的直径大于所述回转机构的可回转直径阈值D时，将所述坡形切割块嵌入所述护管与所述桩柱之间的空隙并将其与所述护管固定连接，所述波形切割块在所述护管的回转带动下利用其上的所述弧形切割面对所述桩柱进行切削，直至将所述桩柱切削至预定深度。

将所述坡形切割块与所述护管固定的方法为：将所述坡形切割块的弧形装配面上的竖向凹槽沿所述护管内壁面上的竖向凸块置入，直至到达所述凸块的下端部限位件处，之后在所述凸块的上部设置上端部限位件以将所述坡形切割块进行竖直方向上的限位，使所述坡形切割块与所述护管实现固定连接。

本发明的优点是：坡形切割装置结构简单，通过将坡形切割块与护管进行组合使用，采用回转的方式切割混凝土桩柱，对周围的土体扰动小，而且对于不同直径的混凝土桩柱采用不同的切割方式，适用于各种混凝土尺寸的场合，操作过程简便，效率高、成本低。

附图说明

图1为本发明中坡形切割块弧形切割面的示意图；

图2为本发明中坡形切割块上端面的示意图；

图3为本发明中坡形切割块弧形装配面的示意图；

图4为本发明中坡形切割块侧面的示意图；

图5为本发明中实施例1中无限位结构的护管的剖面示意图；

图6为本发明中实施例2中有限位结构的护管的剖面示意图；

图7为本发明实施例1中护管、桩柱、坡形切割块之间的装配关系图；

图8为本发明实施例2中护管、桩柱、坡形切割块之间的装配关系图；

图9为本发明中利用坡形切割装置切割桩柱的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-9，图中标记1-19分别为坡形切割块1、弧形切割面2、上端面3、下端面4、吊装块5、钢板6、切割凸块7、弧形装配面8、装配凹槽9、侧面10、吊装孔11、护管12、装配凸块13、、下端部限位件14、上端部限位件15、桩柱16、吊机17、回转机18、吊索19。

实施例1：如图1、2、3、4、5、7、9所示，本实施例具体涉及一种用于切割桩柱的坡形切割装置及其工作方法，该工作方法通过将护管12旋入土内将桩柱16套在其中，并将坡形切割块1置于桩柱16和护管12之间的空隙，利用坡形切割块1的弧形切割面2卡紧桩柱16将其扭断，或将坡形切割块1与护管12固定连接，通过护管12旋转带动坡形切割块1并利用其弧形切割面2将桩柱16扭断至预定深度。

如图1-4所示，本实施例中坡形切割块1由若干块宽度逐渐减小的高强度矩形钢板6按大小顺序依次焊接固定，并形成弧形切割面2、上端面3、下端面4、两个侧面10以及弧形装配面8，弧形装配面8中部竖向设置有垂直于上端面3的装配凹槽9，其余面积上则具有垂直于上端面3延伸的若干凸起，用以增加与护管12内壁面之间的摩擦力；弧形切割面2上具有切割凸块7，切割凸块7垂直于上端面3，且凸起高度较小，从而在不影响坡形切割块1旋转的同时使弧形切割面2与桩柱16的外面表之间的摩擦力大大增强，从而使回转机18更好地通过坡形切割块1将回转力传递至桩柱16并使其受力增大而快速被截断。此外，坡形切割块1的横向截面面积自上端面3向下端面4方向逐渐减小，且其竖向截面面积自一侧面10向另一侧面10方向逐渐减小，使其更好地嵌入到护管12与桩柱16之间的空隙内，并在回转机18的回转带动下不断地向下并将桩柱16越卡越紧，从而使桩柱16在回转机18的强力扭矩下被截断。

如图1-5所示，坡形切割装置还包括护管12，护管12呈圆筒状，在切割埋设深度较大的桩柱16时可将其分为若干节，节与节之间通过凹凸配合或螺旋等方式进行固定连接，护管12的内壁面与坡形切割块1的弧形装配面8相适配，且呈凹凸配合以增大两者之间的摩擦阻力，使护管12通过粗糙的内壁面将回转机18的回转力传递给坡形切割块1，从而让坡形切割块1更好地卡紧桩柱16。此外，由于坡形切割块1重量较大，需要在其上设置用于连接吊索19的吊装孔11以便通过吊机17将其放入护管12与桩柱16之间的空隙，吊装孔9可以设置于上端面3上，也可设置于两个侧面10上，本实施例中将位于中间的一块钢板6设置成高出上端面3，形成吊装块5，并在吊装块5上开设用于连接吊索12的吊装孔9，使坡形切割块1在吊装时能够以垂直的姿态嵌入护管12与桩柱16之间。

如图7所示，本实施例中的坡形切割装置的具体装配关系为：将桩柱16套设在护管12内，并尽量在正中心，并将坡形切割块1垂直吊装至护管12与桩柱16之间的空隙内，使坡形切割块1的弧形装配面8与护管12的内壁面装配，而其弧形切割面2则与桩柱16相接触，由于任意两者之间的接触面都具有增大摩擦力的结构，故当桩柱16的直径小于或等于回转机18的可回转直径阈值D时，桩柱16与护管12之间的空隙较大，在回转机18的带动下，护管12下旋并带动坡形切割块1转动使其逐步向下并将桩柱16卡紧，桩柱16被施加强大扭矩而被扭断。

如图9所示，本实施例中的利用坡形切割装置切割桩柱的方法包括以下步骤：

（1）将回转机18固定设置于桩柱16的正上方，并使用吊机17将护管12提至回转机18中，利用回转机18将护管12回转向下钻到预定深度，在钻进过程中确保桩柱16位于护管12的中心位置处。

（2）用吊机17将坡形切割块1用吊索19吊至护管12与桩柱16之间的空隙内，利用回转机18将护管12沿同一方向继续钻进，在钻进过程中，由于护管12的内壁面与坡形切割块1的弧形装配面8具有增大摩擦力的结构，使得回转机18的回转力以较大的效率传递至坡形切割块1，且坡形切割块1的弧形切割面2上具有凸块7，使得弧形 2与桩柱16的外表面之间的摩擦力增大，从而使坡形切割块1在回转力的作用下不断地向下并将桩柱16逐步卡住，直至桩柱16被外部强力的扭矩所截断。

（3）使用吊机17将坡形切割块1用吊索19吊离至回转机18外，并利用挖机将桩柱16的被截断部分挖出。

（4）重复步骤（2）-（3），直至桩柱16所需切割部分被全部清除。

本实施例的有益效果是：利用坡形切割块与护管配套使用，将坡形切割块嵌入护管与混凝土桩柱之间，通过回转机构将直径小于或等于其可回转直径阈值D的混凝土桩柱扭断，省去了开挖桩柱周围土体的工作，方法高效、成本低。

实施例2：如图1、2、3、4、6、8、9所示，本实施例具体涉及一种用于切割桩柱的坡形切割装置及其工作方法，该工作方法通过将护管12旋入土内将桩柱16套在其中，并将坡形切割块1置于桩柱16和护管12之间的空隙，使坡形切割块1与护管12连接固定，通过回转机18带动坡形切割块1旋转，利用弧形切割面2将桩柱16切削至预定深度。

如图1-4所示，本实施例中坡形切割块1由若干块宽度逐渐减小的高强度矩形钢板6按大小顺序依次焊接固定，并形成弧形切割面2、上端面3、下端面4、两个侧面10以及弧形装配面8，弧形装配面8中部竖向设置有垂直于上端面3的装配凹槽9，其余面积上则具有垂直于上端面3延伸的若干凸起，用以增加与护管12内壁面之间的摩擦力；弧形切割面2上具有切割凸块7，切割凸块7垂直于上端面3，且凸起高度较大，从而在回转过程中更好的切削桩柱16。此外，坡形切割块1的横向截面面积自上端面3向下端面4方向逐渐减小，且其竖向截面面积自一侧面10向另一侧面10方向逐渐减小，使其与桩柱16形成一定的切割角度，从而在回转机18的带动下对桩柱16逐步进行切割。

如图1-5所示，坡形切割装置还包括护管12，护管12呈圆筒状，在切割埋设深度较大的桩柱16时可将其分为若干节，节与节之间通过凹凸配合或螺旋等方式进行固定连接，护管12的内壁面上还具有与弧形装配面8上的装配凹槽9相适配的装配凸块13，对坡形切割块1起到横向限位的作用的同时还可在坡形切割块1吊装过程中起到导槽引导安装的功能。装配凸块13的下端部设置有下端部限位件14，下端部限位件14对坡形切割块1起到竖向限位的作用，下端部限位件14具体可以是沿护管圆周方向上设置的固定的横向凸块，装配凸块13的上端部设置有上端部限位件15，限位件15同样对坡形切割块起到竖向限位的作用，上端部限位件15具体可以是沿护管圆周方向上设置的可拆卸的横向凸块，使用时先将该横向凸块拆卸下来，待坡形切割块1安装到位后再将该横向凸块用螺栓重新固定。由此可将坡形切割块1与护管12固定连接为一体，使得回转机18的回转力以较大的效率用于切割桩柱16。

如图8所示，本实施例中的坡形切割装置的具体装配关系为：将桩柱16套设在护管12内，并尽量在正中心，并将坡形切割块1沿着护管12的装配凸块13垂直吊装至护管12与桩柱16之间的空隙内，使坡形切割块1的弧形装配面8与护管12的内壁面装配，并通过下端部限位件14、上端部限位件15对其进行竖向的限位，从而坡形切割块1与护管12完全固定连接，故当桩柱16的直径大于回转机18的可回转直径阈值D时，在回转机18的带动下，护管12下旋并带动坡形切割块1转动通过弧形切割面2对桩柱16进行逐步旋转切割，从而弥补在回转机18的回转力不足以将其扭断的情况下完成对桩柱16的切割。

如图9所示，本实施例中的利用坡形切割装置切割桩柱的方法包括以下步骤：

（1）将回转机18固定设置于桩柱16的正上方，并使用吊机17将护管12提至回转机18中，利用回转机18将护管12回转向下钻到预定深度，在钻进过程中确保桩柱16位于护管12的中心位置处。

（2）用吊机17将坡形切割块1用吊索19吊至护管12与桩柱16之间的空隙内，使坡形切割块1的弧形装配面8与护管12的内壁面装配，并通过下端部限位件14、上端部限位件15对其进行竖向的限位，从而坡形切割块1与护管12完全固定连接。利用回转机18将护管12沿同一方向继续钻进，在钻进过程中，利用坡形切割块1的弧形切割面2以及其上的凸块7对桩柱16进行逐步回旋切割。

（3）使用吊机17将坡形切割块1用吊索19吊离至回转机18外，并利用挖机将桩柱16被切割出来的碎块挖出。

（4）重复步骤（2）-（3），直至桩柱16所需切割部分被全部清除。

本实施例的有益效果是：利用坡形切割块与护管配套使用，将坡形切割块嵌入护管与混凝土桩柱之间并与护管固定连接，通过回转机构将直径大于其可回转直径阈值D的混凝土桩柱逐步切割，弥补了在回转机的回转力不足以将其扭断的情况下完成对混凝土桩柱的切割。

Claims (10)

1.一种用于切割桩柱的坡形切割装置，其特征在于所述坡形切割装置包括一坡形切割块，所述坡形切割块具有上端面、下端面、两个侧面、弧形切割面以及弧形装配面，所述坡形切割块的横截面面积自所述上端面向所述下端面方向逐渐减小，所述坡形切割块的竖向截面面积自一所述侧面向另一所述侧面方向逐渐减小，所述弧形切割面上具有与所述上端面垂直的若干切割凸块。

2.根据权利要求1所述的一种用于切割桩柱的坡形切割装置，其特征在于所述坡形切割装置还包括一护管，所述护管的内壁面与所述坡形切割块的所述弧形装配面相适配。

3.根据权利要求2所述的一种用于切割桩柱的坡形切割装置，其特征在于所述坡形切割块的所述弧形装配面呈凹凸不平状。

4.根据权利要求2所述的一种用于切割桩柱的坡形切割装置，其特征在于所述坡形切割块的所述弧形装配面具有一竖向设置的凹槽，所述护管的内壁面上对应设置有与所述凹槽相适配的竖向凸块，所述凸块的下端部固定有一下端部限位件，且在所述凸块的上端部可拆卸式设置有一上端部限位件。

5.根据权利要求1所述的一种用于切割桩柱的坡形切割装置，其特征在于所述坡形切割块由若干宽度逐渐减小的钢板依次焊接固定形成。

6.根据权利要求1所述的一种用于切割桩柱的坡形切割装置，其特征在于所述坡形切割块的所述上端面或所述侧面上设置有用于连接吊索的吊装孔。

7.一种涉及权利要求1-6任一所述的用于切割桩柱的坡形切割装置的工作方法，其特征在于所述工作方法包括以下步骤：用回转机构将护管钻进至土体中预定深度，以使待切割的桩柱位于所述护管中；将坡形切割块置于所述护管与所述桩柱之间的空隙中；利用所述回转机构使所述护管继续下旋直至所述桩柱被所述坡形切割块割断。

8.根据权利要求7所述的一种用于切割桩柱的坡形切割装置的工作方法，其特征在于当所述桩柱的直径小于等于所述回转机构的可回转直径阈值D时，将所述坡形切割块嵌入所述护管与所述桩柱之间的空隙中，所述坡形切割块在所述护管转动过程中向下转动以将所述桩柱卡紧并对其施加扭矩使其被扭断。

9.根据权利要求7所述的一种用于切割桩柱的坡形切割装置的工作方法，其特征在于当所述桩柱的直径大于所述回转机构的可回转直径阈值D时，将所述坡形切割块嵌入所述护管与所述桩柱之间的空隙并将其与所述护管固定连接，所述波形切割块在所述护管的回转带动下利用其上的所述弧形切割面对所述桩柱进行切削，直至将所述桩柱切削至预定深度。

10.根据权利要求7所述的一种用于切割桩柱的坡形切割装置的工作方法，其特征在于将所述坡形切割块与所述护管固定的方法为：将所述坡形切割块的弧形装配面上的竖向凹槽沿所述护管内壁面上的竖向凸块置入，直至到达所述凸块的下端部限位件处，之后在所述凸块的上部设置上端部限位件以将所述坡形切割块进行竖直方向上的限位，使所述坡形切割块与所述护管实现固定连接。