CN109610454A - 一种地下障碍物清障装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下障碍物清障装置及其施工方法，包括清障装置本体，所述清障装置本体由清障套管、套管顶部装置和套管底部装置组成，所述套管顶部装置和套管底部装置分别安装在清障套管的顶部和底部，且套管顶部装置和套管底部装置与清障套管之间均通过螺丝连接。本装置的结构简单，并通过高压水和高压空气将清障套管与待切割桩柱之间空隙中的碎石浮于上部，能减轻切割时的底部阻力，提高清障效率，适用于各种清障场合，操作过程简便，效率高、成本低。

Description

一种地下障碍物清障装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及地下障碍物清除技术领域，具体是一种地下障碍物清障装置及其施工方法。

背景技术

近年来，随着城市地下空间开发的快速发展，特别是在旧城区进行改造、开发工程项目中，经常会遇到地下残留着旧砼、旧桩，如灌注桩、预制桩等障碍物需要清除，它们往往成为地下工程施工的棘手难题，轻则造成改线改址或重新设计、部分施工半途而废，直接影响工程的施工进度与质量，重则造成供水、煤气泄漏爆炸或电缆挖断中止供电的重大事故。因此清除地下障碍物的工作十分重要，对清除地下障碍物施工要求也越来越高

浅部障碍物(如老基础、人防地下室等)通过常规开挖、凿除等均能解决，但对于深部障碍物(如旧桩、地下隧道等)则需综合多种施工方法和大型施工设备，清障施工难度大，代价高。目前常用的深层清障方法为摇管机或360°全回转套管钻机（俗称“CD机”）结合切割装置。当桩柱埋设深度不大时可以采用上述方法，但若埋设深度较大时，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。因此，本领域技术人员提供了一种地下障碍物清障装置及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地下障碍物清障装置及其施工方法，该清障装置作为护壁，内侧采用高压水和高压空气将地下障碍物破碎清除，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地下障碍物清障装置，包括清障装置本体，所述清障装置本体由清障套管、套管顶部装置和套管底部装置组成，所述套管顶部装置和套管底部装置分别安装在清障套管的顶部和底部，且套管顶部装置和套管底部装置与清障套管之间均通过螺丝连接。

作为本发明进一步的方案：所述清障套管管体，所述管体的上部设置有多个上螺帽孔一，且在上螺帽孔一的下侧设置有多个卡锁，所述管体的下部设置有多个下螺帽孔一，所述管体底端在下螺帽孔一的下侧设置有多个卡槽一，所述管体的外壁左侧设置有高压气管，且在管体外壁右侧设置有高压水管。

作为本发明再进一步的方案：所述套管顶部装置由上部套管、顶盖、分流装置和提引部组成，所述上部套管的侧壁上与上螺帽孔一对应开设有上螺帽孔二，且上部套管的下端与卡锁对应开设有卡槽二，所述上部套管上端焊接有顶盖，所述顶盖中部设置有分流装置，所述顶盖上端在分流装置的两侧对称设置有提引部。

作为本发明再进一步的方案：所述的分流装置包括固定支座和分流器，所述的固定支座固定于顶盖上，所述分流器安装在固定支座上端，所述分流器的下端分别设置有高压水接口和高压气接口。

作为本发明再进一步的方案：所述套管底部装置包括下螺帽孔二、高压水喷嘴、高压气喷嘴和刀片，所述的高压水喷嘴和高压气喷嘴分别位于套管底部装置的两侧，且进口处分别于高压水管和高压气管连接，所述的套管底部装置的上部与下螺帽孔一对应设置有下螺帽孔二，所述套管底部装置的底部设置有若干刀片。

作为本发明再进一步的方案：所述高压水喷嘴和高压气喷嘴出口处斜向上喷射，喷射角度在0-90度之间。

作为本发明再进一步的方案：所述高压水管的水压为0-20MPa，所述高压气管的气压为0-30MPa。

作为本发明再进一步的方案：一种地下障碍物清障装置的施工方法，包括以下步骤：

（1）确定桩柱的准确位置，固定回转机构，然后使用吊机将清障装置本体安装在回转机构内，同步打开高压水管和高压气管，使清障套管与桩柱之间空隙中的土（或卵石）浮于上部，用回转机构将清障装置本体钻进至土体中预定深度，以使待切割的桩柱位于清障套管内，便于桩柱被桩柱切割装置割断，利于清障；

（2）将桩柱切割装置置于清障套管与桩柱之间的空隙中；

（3）重复步骤（1）和（2），直至桩柱所需切割部分被全部清除，然后使用吊机将清障装置本体取出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本装置的结构简单，并通过高压水和高压空气将清障套管与待切割桩柱之间空隙中的卵石浮于上部，能减轻切割时的底部阻力，提高清障效率，适用于各种清障场合，操作过程简便，效率高、成本低。

附图说明

图1为本发明中清障套管的结构示意图。

图2为本发明中套管顶部装置的结构示意图。

图3为本发明中套管底部装置的结构示意图。

图4为本发明在地下清障过程中的施工步骤示意图。

图中：1-清障装置本体、11-清障套管、111-高压气管、112-高压水管、113-下螺帽孔一、114-卡槽一、115-卡锁、116-上螺帽孔一、117-管体、12-套管顶部装置、121-上部套管、122-上螺帽孔二、123-卡槽二、124-顶盖、125-分流装置、1251-固定支座、1252-分流器、1253-高压水接口、1254-高压气接口、126-提引部、13-套管底部装置、131-下螺帽孔二、132-高压水喷嘴、133-高压气喷嘴、134-刀片、2-回转机构、3-吊机、4-桩柱。具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种地下障碍物清障装置，包括清障装置本体1，所述清障装置本体1由清障套管11、套管顶部装置12和套管底部装置13组成，所述套管顶部装置12和套管底部装置13分别安装在清障套管11的顶部和底部，且套管顶部装置12和套管底部装置13与清障套管11之间均通过螺丝连接。

所述清障套管11管体117，所述管体117的上部设置有多个上螺帽孔一116，且在上螺帽孔一116的下侧设置有多个卡锁115，所述管体117的下部设置有多个下螺帽孔一113，所述管体117底端在下螺帽孔一113的下侧设置有多个卡槽一114，所述管体117的外壁左侧设置有高压气管111，且在管体117外壁右侧设置有高压水管112。

所述套管顶部装置12由上部套管121、顶盖124、分流装置125和提引部126组成，所述上部套管121的侧壁上与上螺帽孔一116对应开设有上螺帽孔二122，且上部套管121的下端与卡锁115对应开设有卡槽二123，所述上部套管121上端焊接有顶盖124，所述顶盖124中部设置有分流装置125，所述顶盖124上端在分流装置125的两侧对称设置有提引部126。

所述的分流装置125包括固定支座1251和分流器1252，所述的固定支座1251固定于顶盖124上，所述分流器1252安装在固定支座1251上端，所述分流器1252的下端分别设置有高压水接口1253和高压气接口1254。

所述套管底部装置13包括下螺帽孔二131、高压水喷嘴132、高压气喷嘴133和刀片134，所述的高压水喷嘴132和高压气喷嘴133分别位于套管底部装置13的两侧，且进口处分别于高压水管111和高压气管112连接，所述的套管底部装置13的上部与下螺帽孔一113对应设置有下螺帽孔二131，所述套管底部装置13的底部设置有若干刀片134。

所述高压水喷嘴132和高压气喷嘴133出口处斜向上喷射，喷射角度在0-90度之间。

所述高压水管112的水压为0-20MPa，所述高压气管111的气压为0-30MPa。

一种地下障碍物清障装置的施工方法，包括以下步骤：

（1）确定桩柱4的准确位置，固定回转机构2，然后使用吊机3将清障装置本体1安装在回转机构2内，同步打开高压水管112和高压气管111，使清障套管11与桩柱4之间空隙中的卵石浮于上部，用回转机构2将清障装置本体1钻进至土体中预定深度，以使待切割的桩柱4位于清障套管11内，便于桩柱4被桩柱切割装置割断，利于清障；

（2）将桩柱切割装置置于清障套管11与桩柱4之间的空隙中；

（3）重复步骤（1）和（2），直至桩柱4所需切割部分被全部清除，然后使用吊机3将清障装置本体1取出。

本装置中的清障装置本体1在使用之前，需通过螺丝将套管顶部装置12和套管底部装置13与清障套管11固定连接，清障套管11上的上螺帽孔一116与套管顶部装置12上的上螺帽孔122通过螺丝连接，且卡锁115与卡槽123相对应卡接，便于安装，套管底部装置3上的下螺帽孔二131与清障套管11上的下螺帽孔一113通过螺丝连接，高压水喷嘴132和高压气喷嘴133出口处上设置为斜向上，喷射角度在0-90度之间，有利于碎石块的上浮，同时套管底部装置13底部的刀片134有助于清障装置旋转进入地下。

本装置的结构简单，并通过高压水和高压空气将清障套管11与待切割桩柱4之间空隙中的卵石于上部，能减轻切割时的底部阻力，提高清障效率，适用于各种清障场合，操作过程简便，效率高、成本低。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地下障碍物清障装置，包括清障装置本体，其特征在于，所述清障装置本体由清障套管、套管顶部装置和套管底部装置组成，所述套管顶部装置和套管底部装置分别安装在清障套管的顶部和底部，且套管顶部装置和套管底部装置与清障套管之间均通过螺丝连接。

2.根据权利要求1所述的一种地下障碍物清障装置，其特征在于，所述清障套管管体，所述管体的上部设置有多个上螺帽孔一，且在上螺帽孔一的下侧设置有多个卡锁，所述管体的下部设置有多个下螺帽孔一，所述管体底端在下螺帽孔一的下侧设置有多个卡槽一，所述管体的外壁左侧设置有高压气管，且在管体外壁右侧设置有高压水管。

3.根据权利要求1所述的一种地下障碍物清障装置，其特征在于，所述套管顶部装置由上部套管、顶盖、分流装置和提引部组成，所述上部套管的侧壁上与上螺帽孔一对应开设有上螺帽孔二，且上部套管的下端与卡锁对应开设有卡槽二，所述上部套管上端焊接有顶盖，所述顶盖中部设置有分流装置，所述顶盖上端在分流装置的两侧对称设置有提引部。

4.根据权利要求3所述的一种地下障碍物清障装置，其特征在于，所述的分流装置包括固定支座和分流器，所述的固定支座固定于顶盖上，所述分流器安装在固定支座上端，所述分流器的下端分别设置有高压水接口和高压气接口。

5.根据权利要求1所述的一种地下障碍物清障装置，其特征在于，所述套管底部装置包括下螺帽孔二、高压水喷嘴、高压气喷嘴和刀片，所述的高压水喷嘴和高压气喷嘴分别位于套管底部装置的两侧，且进口处分别于高压水管和高压气管连接，所述的套管底部装置的上部与下螺帽孔一对应设置有下螺帽孔二，所述套管底部装置的底部设置有若干刀片。

6.根据权利要求5所述的一种地下障碍物清障装置，其特征在于，所述高压水喷嘴和高压气喷嘴出口处斜向上喷射，喷射角度在0-90度之间。

7.根据权利要求2所述的一种地下障碍物清障装置，其特征在于，所述高压水管的水压为0-20MPa，所述高压气管的气压为0-30MPa。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种地下障碍物清障装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定桩柱的准确位置，固定回转机构，然后使用吊机将清障装置本体安装在回转机构内，同步打开高压水管和高压气管，使清障套管与桩柱之间空隙中的土（或卵石）浮于上部，用回转机构将清障装置本体钻进至土体中预定深度，以使待切割的桩柱位于清障套管内，便于桩柱被桩柱切割装置割断，利于清障；

（2）将桩柱切割装置置于清障套管与桩柱之间的空隙中，切断桩柱，并将其拔出；

（3）重复步骤（1）和（2），直至桩柱所需切割部分被全部清除，然后使用吊机将清障装置本体取出。