CN109252521A - 钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备及其施工方法 - Google Patents

钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备及其施工方法 Download PDF

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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D9/00Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof
    • E02D9/02Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof by withdrawing

Abstract

本发明涉及一种钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备及其施工方法,其设备包括悬臂吊、卷扬机、滑轨、钢丝绳和振动锤,所述悬臂吊包括右立柱、左竖向臂、上水平臂和下水平臂,所述滑轨设置在钢梁平台表面,所述右立柱下端卡在所述滑轨内,所述悬臂吊内部依次安装第一定滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮,所述钢丝绳的一端与所述卷扬机相连,另一端依次绕过第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮与所述振动锤相连,所述第三定滑轮固定在滑块上,所述下水平臂上设有导轨,所述滑块可沿所述导轨滑动并锁紧在任意位置。本发明利用改装式悬臂吊和滑轮的组合,从而改变受力方向,将受力点改为桥上,可以利用卷扬机在桥上拔桩,操作更加方便。

Description

钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备及其施工方法。
背景技术
钢梁施工过程中,在下部墩台等结构完成后,为了满足钢梁吊装并架设过程中承载力的要求,往往需要在钢梁下预先打入一定数量的钢管桩,且施工栈桥的架设也需要大量的钢管桩作为基础,例如漳浦特大桥,全桥共1550根左右钢管桩,最大入土深度为28m,需采用100吨履带式起重机才能满足起吊要求。杭州湾跨海大桥,钢管桩总数2800根之多,直接采用起重机拔桩,经计算所需的拔桩力也相当大,且拔桩效率低。以上案例表明,桥梁施工中拔除钢管桩利用传统的方式,速度慢且付出的代价大,在有限空间下拔除钢管桩就更加困难。
目前国内外在拔桩技术这方面的研究很少,桥下有限空间拔桩更是难以实现,桥梁施工完成后,多是将水面以上钢管桩截断,而水面下将遗留原地,得不到利用。桥梁施工,特别是大桥施工,所用的临时钢管桩较多,如果全部废弃,将造成大量资源浪费,增加资金投入,造成行船风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备及其施工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备,包括悬臂吊、卷扬机、滑轨、钢丝绳和振动锤,所述悬臂吊包括右立柱、左竖向臂、上水平臂和下水平臂,所述滑轨设置在钢梁平台表面,所述右立柱下端卡在所述滑轨内,所述悬臂吊内部依次安装第一定滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮,所述钢丝绳的一端与所述卷扬机相连,另一端依次绕过第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮与所述振动锤相连,所述第三定滑轮固定在滑块上,所述下水平臂上设有导轨,所述滑块可沿所述导轨滑动并锁紧在任意位置。
上述方案中,所述滑轨为固定在钢梁上的凹槽,凹槽外侧面采用锚固钢筋锚固于钢梁上,凹槽内部铺设钢板,悬臂吊右立柱卡接于凹槽内。
上述方案中,所述卷扬机为电动卷扬机。
上述方案中,所述第一定滑轮焊接固定在左竖向臂和上水平臂的连接处,所述第二定滑轮焊接固定在左竖向臂和下水平臂的连接处。
上述方案中,所述下水平臂中部设有供所述钢丝绳穿过的条形孔,所述滑轨位于条形孔两侧。
本发明还提供了一种利用所述的钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备的施工方法,包括以下步骤:
S1、在钢梁上铺设滑轨,悬臂吊安装于滑轨上,将悬臂吊位置移动到需要拔桩的位置。
S2、在拔桩之前,潜水员下水切割钢管桩,使其小部分露出水面便于设置振动锤和连接钢丝绳;
S3、卷扬机通过钢丝绳与振动锤连接,振动锤先反复振动,然后卷扬机收紧钢丝绳向上拔桩;若钢管桩到达钢梁底部,则关闭卷扬机,将水面上的钢管桩切割一部分后继续拔桩。
S4、当一截面处钢管桩拔完,悬臂吊沿滑轨移至下一截面拔桩。
实施本发明的钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备,具有以下有益效果:
(1)本发明利用改装式悬臂吊和滑轮的组合,从而改变受力方向,将受力点改为桥上,可以利用卷扬机在桥上拔桩,操作更加方便。
(2)本发明悬臂吊右端有滑轨,下水平臂有导轨,可以随意改变振动锤位置,拔出桥下任意位置的钢管桩。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,在本发明的钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备包括沿梁长方向滑轨1、卷扬机2、钢丝绳3、振动锤12。
悬臂吊包括右立柱4、上水平臂5、左竖向臂6和下水平臂7。右立柱4卡接于滑轨1上,上水平臂5、左竖向臂6、下水平臂7依次与右立柱4组合成如图1所示改装式悬臂吊。悬臂吊内部焊接第一定滑轮8、第二定滑轮9、第三定滑轮10。下水平臂7上设有导轨,导轨上的带孔滑块11能在导轨上任意位置通过限位销钉等方式固定,导轨上相应的设置多个限位孔。滑块11上固定第三定滑轮10,从而实现一个截面桥下任意位置的桩都能拔出。拔桩之前配合振动锤12振动减轻桩侧摩阻力利于拔桩。
对钢梁下有限空间水中钢管桩各部件详细说明:
沿梁长方向滑轨1:滑轨1具体为固定在钢梁上的凹槽,凹槽外侧面采用锚固钢筋使滑轨1锚固于钢梁上,凹槽内部铺设钢板,右立柱4卡接于凹槽内。
卷扬机2:卷扬机2采用牵引力为10吨的电动卷扬机,卷扬机2通过钢丝绳3,经过第一定滑轮8、第二定滑轮9、第三定滑轮10转向,另一头与夹在钢管桩柱头上的振动锤12连接。
钢丝绳3:钢丝绳3采用直径21.5mm,6*37圆股钢丝绳,表面镀锌。
改装式悬臂吊:改装式悬臂吊采用高强度型钢材质,第一定滑轮8、第二定滑轮9分别焊接于改装式悬臂吊的左上角和左下角,第三定滑轮10焊接于滑块11之上,下水平臂7带条形孔,中间为中空,便于钢丝绳3向下连接钢管桩,两边导轨和滑块11都带孔,使得第三定滑轮10能在任意位置固定。
滑轮:采用强度高、重量轻的热轧滑轮,利用第一定滑轮8、第二定滑轮9、第三定滑轮10可以很好的做到转换力的方向,卷扬机2只需设置在梁顶便可以对钢管桩实施竖向力。
振动锤12:使用液压振动锤,拔桩前使用液压振动锤振动1~2分钟,减少桩侧摩阻力,再启动卷扬机拔桩。
本发明还提供了钢梁下有限空间水中钢管桩拔出方法,具体如下:
S1、利用设备进行拔桩,拔桩之前准备工作:
S2、架设好滑轨1和悬臂吊,拔桩之前潜水员下水切割,将钢管桩提前切割至离水面50cm处,在柱头安装振动锤12,振动1~2min,分别调整悬臂吊位置和滑块11位置至需要拔桩的位置,钢丝绳3连接钢管桩准备拔桩。
S3、拔桩施工;启动卷扬机2牵引提供拔桩力,待钢管桩顶端到达桥梁下部,停止拔桩,将水面以上的桩割断至离水面50cm处,割断的桩吊装到运输船上,安全的运走。以此重复以上步骤,待一个地点的桩拔完后,利用滑轨1和导轨,至下一地点拔桩。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备,其特征在于,包括悬臂吊、卷扬机、滑轨、钢丝绳和振动锤,所述悬臂吊包括右立柱、左竖向臂、上水平臂和下水平臂,所述滑轨设置在钢梁平台表面,所述右立柱下端卡在所述滑轨内,所述悬臂吊内部依次安装第一定滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮,所述钢丝绳的一端与所述卷扬机相连,另一端依次绕过第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮与所述振动锤相连,所述第三定滑轮固定在滑块上,所述下水平臂上设有导轨,所述滑块可沿所述导轨滑动并锁紧在任意位置。
2.根据权利要求1所述的钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备,其特征在于,所述滑轨为固定在钢梁上的凹槽,凹槽外侧面采用锚固钢筋锚固于钢梁上,凹槽内部铺设钢板,悬臂吊右立柱卡接于凹槽内。
3.根据权利要求1所述的钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备,其特征在于,所述卷扬机为电动卷扬机。
4.根据权利要求1所述的钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备,其特征在于,所述第一定滑轮焊接固定在左竖向臂和上水平臂的连接处,所述第二定滑轮焊接固定在左竖向臂和下水平臂的连接处。
5.根据权利要求1所述的钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备,其特征在于,所述下水平臂中部设有供所述钢丝绳穿过的条形孔,所述滑轨位于条形孔两侧。
6.一种利用权利要求1所述的钢梁下有限空间水中钢管桩拔出设备的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在钢梁上铺设滑轨,悬臂吊安装于滑轨上,将悬臂吊位置移动到需要拔桩的位置。
S2、在拔桩之前,潜水员下水切割钢管桩,使其小部分露出水面便于设置振动锤和连接钢丝绳;
S3、卷扬机通过钢丝绳与振动锤连接,振动锤先反复振动,然后卷扬机收紧钢丝绳向上拔桩;若钢管桩到达钢梁底部,则关闭卷扬机,将水面上的钢管桩切割一部分后继续拔桩。
S4、当一截面处钢管桩拔完,悬臂吊沿滑轨移至下一截面拔桩。
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