CN109594563A - 一种全套管清障机及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全套管清障机及其施工工法，该装置包括步履式和履带式主机、起重卷扬机、钢丝绳、桅杆、螺旋杆动力头、套管动力头、双套管、钻杆、钻头、液压抱紧装置。所述的起重卷扬机和桅杆固定在主机上，所述的螺旋杆动力头、套管动力头通过钢丝绳连接桅杆顶端滑轮，钢丝绳带动动力头上下升降，所述的螺旋杆动力头通过钻杆连接钻头或液压抱紧装置，套管动力头依次通过变速箱和减速机连接双套管，所述套管底部排布有全合金板齿，内部均匀布置高压喷管。与现有技术相比，本全套管清障机具有安全可靠，对土体扰动小，动力扭矩大、可拔除桩径大，清障速度快，质量好，造价低等优点。

Description

一种全套管清障机及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种全套管清障机及其施工方法，主要应用于民用及其工业基 础设施建设中的地基障碍物处理。

背景技术

随着我国城市化的发展，高楼大厦鳞次栉比，地下基础工程得到了大力的 发展。土地供应也越来越紧，旧城区改造成为了大城市土地供应的一种必然趋 势，旧城区改造地下基础工程面临着旧地下基础障碍(旧桩基，钢筋混凝土结 构，块石等)清除的重要问题，目前较常采用的方法是镐头机和挖掘机对障碍 物进行破碎清除，此方法只能针对浅层地下障碍，而且需要大规模开挖清除， 分类，然后进行回填，施工效率低，成本高，深层地下障碍对施工造成影响， 导致后续的地下基础施工困难。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种全套管清 障机及其施工工法，该装置包括步履式和履带式主机、起重卷扬机、钢丝绳、 桅杆、螺旋杆动力头、套管动力头、双套管、钻杆、钻头、液压抱紧装置。所 述的起重卷扬机和桅杆固定在主机上，所述的螺旋杆动力头、套管动力头通过 钢丝绳连接桅杆顶端滑轮，钢丝绳带动动力头上下升降，所述的螺旋杆动力头 通过钻杆连接钻头或液压抱紧装置，套管动力头依次通过变速箱和减速机连接 双套管，所述套管底部排布有全合金板齿，内部均匀布置高压喷管。

所述的钻头上布置有切割齿。

所述的液压抱紧装置由回转盘，夹紧油缸，夹箱组成，所述夹箱形式可定 制，通过螺栓紧固在夹紧油缸上。

所述双套管由内套管和外套管两层组成，内外套管可以自由分离，内套管 底部设置有液压抓斗，外套管底部排布有全合金板齿，内部均匀布置高压喷管。

一种全套管清障机，其施工方法有两种:

其一，本方法针对PC桩、H钢桩等预制桩障碍物没有完全清除的地层，全 套管清障机套管动力头带动套管进行切削，同时提供高压水进行清孔，液压抱 紧装置将套管内裸露的PC桩及H钢桩等预制桩障碍物夹紧后整体拔除，达到 清障目的。其施工步骤如下：

1)对需要清除的PC桩、H钢桩等预制桩障碍物进行定位放样；

2)全套管清障机就位，移动到待施工位置；

3)启动动力装置，套管动力头驱动双套管转动，外套管底部合金板齿对障 碍物周围土体进行切削，同时外套管内部高压喷管喷射高压水进行除渣清孔， 直至障碍物完全裸露出来；

4)螺旋杆动力头通过钻杆连接液压抱紧装置对准障碍物，在障碍物预设位 置进行加压抱紧，然后螺旋杆动力头在起重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔， 直至将障碍物拔除，

5)向双套管孔内回填土体直至与清障面齐平，套管动力头驱动双套管在起 重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔，直至离开清障面；

6)全套管清障机移位，重复2)～5)步骤，施工下一组。

其二，本方法针对巨砾大的地层、钢筋混凝土结构物、岩床地层，全套管 清障机螺旋杆动力头通过钻杆连接钻头对障碍物进行破碎切削，同时套管动力 头带动双套管对障碍物进行辅助切削，待障碍物完全破碎完成后，双套管内套 管液压抓斗闭合，然后在起重卷扬机带动下通过套管动力头向上起拔，将障碍 物清除，实现快速清障。其施工步骤如下：

1)全套管清障机就位，移动至待施工区域；

2)启动动力装置，螺旋杆动力头通过钻杆连接钻头对障碍物进行破碎切削， 同时套管动力头带动双套管对障碍物进行辅助切削；

3)待障碍物完全破碎完成后，双套管内套管液压抓斗闭合，然后在起重卷 扬机带动下通过套管动力头向上起拔，将障碍物清除；

4)在已清除障碍物的双套管孔内回填土体直至与清障面齐平，套管动力头 驱动双套管在起重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔，直至离开清障面；

5)全套管清障机移位，重复2)～4)步骤，施工下一组。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.清障施工方法多样化，清障目标针对性强，不需要大规模开挖，施工速 度快，深度深，成本低；

2.采用双套管设计，障碍物破碎后，可一次清除完成，节约清障时间，缩 短工期；

3.全套管清障机采用大直径液压抱紧装置，可拔除较大直径的障碍物；

附图说明

图1为全套管清障机示意图；

1步履式主机 2起重卷扬机 3钢丝绳 4桅杆 5螺旋杆动力头 6套管 动力头 7双套管 8钻杆 9钻头

图2为液压抱紧装置组成示意图；

10液压抱紧装置 11回转盘 12夹紧油缸 13夹箱

图3为双套管组成示意图；

14内套管 15液压抓斗 16外套管 17全合金板齿 18高压喷管

图4为全套管清障机施工方法一示意图；

19 PC桩、H钢桩等预制桩障碍物

图5为全套管清障机施工方法二示意图。

20巨砾大的地层、钢筋混凝土结构物、岩床地层

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技 术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明 的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种全套管清障机及其施工工法，该装置包括步履式和履带 式主机1、起重卷扬机2、钢丝绳3、桅杆4、螺旋杆动力头5、套管动力头6、 双套管7、钻杆8、钻头9、液压抱紧装置10。所述的起重卷扬机2和桅杆4固 定在主机上，所述的螺旋杆动力头5、套管动力头6通过钢丝绳3连接桅杆4顶 端滑轮，钢丝绳3带动动力头上下升降，所述的螺旋杆动力头5通过钻杆8连 接钻头9或液压抱紧装置10，套管动力头6依次通过变速箱和减速机连接双套 管7，所述双套管7底部排布有全合金板齿17，内部均匀布置高压喷管18。

本发明设计一种全套管清障机其施工方法有两种:

其一，本方法针对PC桩、H钢桩等预制桩障碍物没有完全清除的地层，全 套管清障机套管动力头带动套管进行切削，同时提供高压水进行清孔，液压抱 紧装置将套管内裸露的PC桩及H钢桩等预制桩障碍物夹紧后整体拔除，达到 清障目的。其施工步骤如下：

1)对需要清除的PC桩、H钢桩等预制桩障碍物进行定位放样；

2)全套管清障机就位，移动到待施工位置；

3)启动动力装置，套管动力头驱动双套管转动，外套管底部合金板齿对障 碍物周围土体进行切削，同时外套管内部高压喷管喷射高压水进行除渣清孔， 直至障碍物完全裸露出来；

4)螺旋杆动力头通过钻杆连接液压抱紧装置对准障碍物，在障碍物预设位 置进行加压抱紧，然后螺旋杆动力头在起重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔， 直至将障碍物拔除，

5)向双套管孔内回填土体直至与清障面齐平，套管动力头驱动双套管在起 重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔，直至离开清障面；

6)全套管清障机移位，重复2)～5)步骤，施工下一组。

其二，本方法针对巨砾大的地层、钢筋混凝土结构物、岩床地层，全套管 清障机螺旋杆动力头通过钻杆连接钻头对障碍物进行破碎切削，同时套管动力 头带动双套管对障碍物进行辅助切削，待障碍物完全破碎完成后，双套管内套 管液压抓斗闭合，然后在起重卷扬机带动下通过套管动力头向上起拔，将障碍 物清除，实现快速清障。其施工步骤如下：

1)全套管清障机就位，移动至待施工区域；

2)启动动力装置，螺旋杆动力头通过钻杆连接钻头对障碍物进行破碎切削， 同时套管动力头带动双套管对障碍物进行辅助切削；

3)待障碍物完全破碎完成后，双套管内套管液压抓斗闭合，然后在起重卷 扬机带动下通过套管动力头向上起拔，将障碍物清除；

4)在已清除障碍物的双套管孔内回填土体直至与清障面齐平，套管动力头 驱动双套管在起重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔，直至离开清障面；

5)全套管清障机移位，重复2)～4)步骤，施工下一组。

Claims (5)

1.一种全套管清障机，该装置包括步履式和履带式主机、起重卷扬机、钢丝绳、桅杆、螺旋杆动力头、套管动力头、双套管、钻杆、钻头、液压抱紧装置，所述的起重卷扬机和桅杆固定在主机上，所述的螺旋杆动力头、套管动力头通过钢丝绳连接桅杆顶端滑轮，钢丝绳带动动力头上下升降，所述的螺旋杆动力头通过钻杆连接钻头或液压抱紧装置，套管动力头依次通过变速箱和减速机连接双套管，所述套管底部排布有全合金板齿，内部均匀布置高压喷管。

2.根据权利要求1所述的一种全套管清障机，其特征在于，所述的钻头上布置有切割齿。

3.根据权利要求1所述的一种全套管清障机，其特征在于，所述的液压抱紧装置由回转盘，夹紧油缸，夹箱组成，所述夹箱形式可定制，通过螺栓紧固在夹紧油缸上。

4.根据权利要求1所述的一种全套管清障机，其特征在于，所述双套管由内套管和外套管两层组成，内外套管可以自由分离，内套管底部设置有液压抓斗，外套管底部排布有全合金板齿，内部均匀布置高压喷管。

5.根据权利要求1所述的一种全套管清障机，其特征在于，其施工方法有两种:

其一，本方法针对PC桩、H钢桩等预制桩障碍物没有完全清除的地层，全套管清障机套管动力头带动套管进行切削，同时提供高压水进行清孔，液压抱紧装置将套管内裸露的PC桩及H钢桩等预制桩障碍物夹紧后整体拔除，达到清障目的。其施工步骤如下：

1)对需要清除的PC桩、H钢桩等预制桩障碍物进行定位放样；

2)全套管清障机就位，移动到待施工位置；

3)启动动力装置，套管动力头驱动双套管转动，外套管底部合金板齿对障碍物周围土体进行切削，同时外套管内部高压喷管喷射高压水进行除渣清孔，直至障碍物完全裸露出来；

4)螺旋杆动力头通过钻杆连接液压抱紧装置对准障碍物，在障碍物预设位置进行加压抱紧，然后螺旋杆动力头在起重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔，直至将障碍物拔除，

5)向双套管孔内回填土体直至与清障面齐平，套管动力头驱动双套管在起重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔，直至离开清障面；

6)全套管清障机移位，重复2)～5)步骤，施工下一组。

其二，本方法针对巨砾大的地层、钢筋混凝土结构物、岩床地层，全套管清障机螺旋杆动力头通过钻杆连接钻头对障碍物进行破碎切削，同时套管动力头带动双套管对障碍物进行辅助切削，待障碍物完全破碎完成后，双套管内套管液压抓斗闭合，然后在起重卷扬机带动下通过套管动力头向上起拔，将障碍物清除，实现快速清障。其施工步骤如下：

1)全套管清障机就位，移动至待施工区域；

2)启动动力装置，螺旋杆动力头通过钻杆连接钻头对障碍物进行破碎切削，同时套管动力头带动双套管对障碍物进行辅助切削；

3)待障碍物完全破碎完成后，双套管内套管液压抓斗闭合，然后在起重卷扬机带动下通过套管动力头向上起拔，将障碍物清除；

4)在已清除障碍物的双套管孔内回填土体直至与清障面齐平，套管动力头驱动双套管在起重卷扬机钢丝绳的拉力下进行起拔，直至离开清障面；

5)全套管清障机移位，重复2)～4)步骤，施工下一组。