CN110984150A - 一种切割破碎混凝土灌注桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切割破碎混凝土灌注桩的施工方法，施工方法步骤：a.混凝土桩灌注；b.混凝土桩标记；c.装置调整；d.装置固定；e.装置调平；f.混凝土桩初步切割；g.混凝土桩破碎切割；h.截面修整；i.残渣冲洗；j.废料收集；k.装置清洗。本发明中的装置采用独特的可调节结构，通过液压对装置进行固定，可固定于不同形状、尺寸、高度的混凝土灌注桩上，可调节方桶装置采用切割刀头和高压喷头的双切割破碎组合设计，可以全面有效的切割混凝土灌注桩，解决了传统切割破碎混凝土工作中效率低、损坏钢筋、截面不平整的问题，提高了破除效率与质量，增加了装置的适用范围。

Description

一种切割破碎混凝土灌注桩的施工方法

技术领域

本发明涉及到切割破碎混凝土领域，特别是利用切割水刀和高压喷头同时处理不同类型混凝土结构的一种切割破碎混凝土灌注桩的施工方法。

背景技术

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土是指用水泥作为凝胶材料，砂、石作为集料，与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称为普通混凝土，它广泛应用于土木工程，现如今混凝土破碎方法大多为两种：一是化学方法，二是物理机械法。化学方法是对在建筑施工中必须去除的多余的混凝土或需要拆除的临时性混凝土构件的一种软化破碎方法。在混凝土构件凝固结硬前，将涂以药剂的插管垂直插入处以塑性状态的混凝土中，然后拔出插管，在混凝土中形成很多均布的膨胀孔，在孔中再涂另一种药剂，经挤裂敲击，最后达到去除多余混凝土的目的，该方法省力、省时、效果好。物理机械法，在破碎混凝土时，大型混凝土结构用带破碎钻头的挖机，小型混凝土结构用空压机，微型的混凝土结构人工用锤和斩子来破碎混凝土。目前切割破碎机器的设备性能不完善，且装置笨重，工作效率低；人工凿除的切割平整度差、易造成浅层断桩、且施工劳动强度大，效率低。

发明内容

为克服上述切割破碎混凝土桩方法的不足，本发明提供一种切割破碎混凝土灌注桩的施工方法，能对不同尺寸的混凝土桩进行截除破碎处理，传感器与两种切割破碎工具共同作用，可在切割破碎混凝土的同时有效地避免对钢筋的损坏。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种切割破碎混凝土灌注桩的施工方法，其特征是：包括以下步骤：

1)混凝土灌注：在混凝土模具中灌入混凝土至标高上方50-100cm处，且混凝土桩的上表面留有小部分钢筋裸露在外；

2)混凝土桩标记：在需切割破碎的混凝土桩标高处涂上一层颜料，供切割水刀上的颜色感应器一，高压喷头上的颜色感应器二识别；

3)装置调整：在混凝土桩预处理过程中，根据实际混凝土桩的尺寸，调整可调节方形隔板的位置，改变可调节方桶装置的内径以适应混凝土桩的尺寸，同时，调节电磁弹簧使环底板内的自适应挡板收缩，使环底板的内径调至最大；

4)装置固定：将装置套在混凝土桩上，同时启动四个液压杆以固定装置位置，液压杆端部的橡胶结构层挤压装置牢固固定在不同形状的混凝土面上，调节电磁弹簧展出自适应挡板，直至接触到混凝土桩；

5)装置调平：调节相应的液压杆将装置进行水平调整，可重复操作液压杆对装置进行固定调平，直至装置摆放水平，平整情况可根据可调节方形隔板外表面上的水准气泡进行判定；

6)混凝土桩初步切割：通过电动滑轨移动切割水刀到混凝土标高处，电机启动，通过齿轮带动可调节方形隔板正向转动，当红外感应器感应不到钢筋，位于两钢筋之间时，电机停止转动，启动切割水刀沿着电动滑轨对混凝土进行竖向切割，待切割水刀移动切割到混凝土桩顶部时，停止切割；电机继续带动可调节方形隔板正向转动，当红外感应器再次位于两钢筋之间时，电机停止转动，切割水刀进行反向的竖向切割，直至切割水刀上的颜色感应器一识别到混凝土桩标高处的颜料，重复上述正向转动竖向切割工作，直至旋转达到90°，停止切割；

7)混凝土桩破碎切割：待6)初步切割完成后，高压喷头移动到与切割水刀对应的高度位置，同时启动切割水刀和高压喷头，电机启动，继续带动可调节方形隔板正向转动，切割水刀重复步骤的竖向切割工作，同时高压喷头对切割过的混凝土进行破碎，且切割水刀和高压喷头同步在电动滑轨上移动，待切割水刀旋转达到180°，完成对所有钢筋之间的混凝土切割后，停止工作；启动电机带动装置缓慢旋转，高压喷头对混凝土进行旋转破碎，待混凝土均破碎后，停止工作；

8)截面修整：待混凝土桩切割破碎完成后，再次启动切割水刀，移动到混凝土标高处，电机通过齿轮带动可调节方形隔板转动，通过旋转切割对标高处截面进行水平修整，使其更加平整；

9)残渣冲洗：混凝土桩切割破碎修整完成后，启动高压喷头，对混凝土截面及钢筋上的残渣进行冲洗清除；

10)废料收集：混凝土切割破碎中产生的残渣，及时通过高压喷头冲洗至收集装置进行收集；

11)装置清洗：施工完成后，启动清洗装置，喷水孔进行喷水，清洗装置内的残渣，防止装置后期受损。

对混凝土桩进行切割时，切割水刀水压为100-240Mpa，对混凝土桩进行破碎时，高压喷头破碎混凝土时水压为60-80Mpa，对混凝土桩截面及钢筋上的混凝土残渣进行冲洗时，高压喷头的水压为20-40Mpa。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明在施工过程中，不断切换切割水刀与高压喷头的使用，并且高压喷头的水压也一直在改变，实现混凝土灌注桩的切割、破碎、修整的一体化，此外，切割水刀又能确保混凝土面切割修复的较为平整。

(2)本发明采用可调节方桶结构，构成可调节方桶装置的可调节方形隔板与保护板之间可以相互滑动，以此调节装置的尺寸形状，使其适用于不同形状尺寸的混凝土灌注桩，装置底部连接有均匀分布的四个液压杆，可将装置固定于不同形状的混凝土灌注桩上，实用性较为广泛。

(3)本发明采用自调节切割技术，结合传感器对无钢筋部分的混凝土采用切割水刀切割，对于有钢筋的混凝土，采用水压较低的高压喷头破碎处理桩头，降低了切割混凝土途中对钢筋的损坏。

(4)本发明采用融入电磁控制的的收集装置，可将混凝土残渣收入其中，防止污染环境，收集装置的下档板上带有若干排水孔，可将混凝土与水分离，必要时可以对水进行循环利用，节能环保。

(5)本发明采用特有的保护装置，可调节方形隔板与保护板构成一个半封闭空间，覆盖着混凝土柱，且其材料为金属，不被切割水刀击穿，可防止切割过程中混凝土残渣与高压水源溅射伤人。

(6)本发明利用水对混凝土进行截除修整处理，既保证切割面的混凝土的不被损坏，又可使修整面更加平整，相比较于传统的混凝土破除，有效的降低了灰尘、噪音等污染，保护了有用的混凝土，提高了切割破碎效率。

(7)本发明采用特有的全面清洗装置，可调节方形隔板内壁的喷水管及上部保护板上的球形喷头可在施工完成后对装置进行全面清洗，以防止装置后期受损。

(8)本发明采用电动滑轨驱动装置，电动滑轨驱动切割水刀和高压喷头上下移动往复切割破碎，不仅切割破碎均匀，同时也保证了切割面平整。

附图说明

图1是本发明的施工方法流程示意图。

图2是本发明装置的整体示意图。

图3是本发明装置的整体剖面示意图。

图4是本发明装置的自适应挡板初始示意图。

图5是本发明装置的自适应挡板调整示意图。

图6是本发明装置的自适应挡板内部示意图。

图7是本发明装置的可调节方形隔板示意图。

图8是本发明装置的保护板示意图。

图9是本发明装置的电动滑轨示意图。

图10是本发明装置的电动滑轨侧面示意图。

图11是本发明装置的连接块示意图。

图12是本发明装置的高压喷头示意图。

图13是本发明装置的切割水刀示意图。

图14是本发明装置的液压杆示意图。

图15是本发明装置的下层圆桶内部示意图。

图16是本发明装置的施工效果示意图。

图表标号：1可调节方形隔板,2下层圆桶，3保护板，4轨道，5电动滑轨，6切割水刀，7高压喷头，8红外感应器，9颜色感应器一，10球形喷头，11喷水管，12喷水孔，13液压杆，14橡胶结构层，15齿轮，16电机，17自适应挡板，18水准气泡，19环底板，20导轨，21电磁弹簧，22排水孔，23连接块，24颜色感应器二。

具体实施方式

参加附图，一种切割破碎混凝土灌注桩的施工方法，它包括以下步骤：

1)混凝土灌注：在混凝土模具中灌入混凝土至标高上方50-100cm处，且混凝土桩的上表面留有小部分钢筋裸露在外；

2)混凝土桩标记：在需切割破碎的混凝土桩标高处涂上一层颜料，供切割水刀6上的颜色感应器一9，高压喷头7上的颜色感应器二24识别；

3)装置调整：在混凝土桩预处理过程中，根据实际混凝土桩的尺寸，调整可调节方形隔板1的位置，改变可调节方桶装置的内径以适应混凝土桩的尺寸，同时，调节电磁弹簧21使环底板19内的自适应挡板17收缩，使环底板19的内径调至最大；

4)装置固定：将装置套在混凝土桩上，同时启动四个液压杆13以固定装置位置，液压杆端部的橡胶结构层14挤压装置牢固固定在不同形状的混凝土面上，调节电磁弹簧21展出自适应挡板17，直至接触到混凝土桩；

5)装置调平：调节相应的液压杆13将装置进行水平调整，可重复操作液压杆13对装置进行固定调平，直至装置摆放水平，平整情况可根据可调节方形隔板1外表面上的水准气泡18进行判定；

6)混凝土桩初步切割：通过电动滑轨5移动切割水刀6到混凝土标高处，电机16启动，通过齿轮15带动可调节方形隔板1正向转动，当红外感应器8感应不到钢筋，位于两钢筋之间时，电机16停止转动，启动切割水刀6沿着电动滑轨5对混凝土进行竖向切割，待切割水刀6移动切割到混凝土桩顶部时，停止切割；电机16继续带动可调节方形隔板1正向转动，当红外感应器8再次位于两钢筋之间时，电机16停止转动，切割水刀6进行反向的竖向切割，直至切割水刀上的颜色感应器一9识别到混凝土桩标高处的颜料，重复上述正向转动竖向切割工作，直至旋转达到90°，停止切割；

7)混凝土桩破碎切割：待初步切割完成后，高压喷头7移动到与切割水刀6对应的高度位置，同时启动切割水刀6和高压喷头7，电机16启动，继续带动可调节方形隔板1正向转动，切割水刀6重复步骤6)的竖向切割工作，同时高压喷头7对切割过的混凝土进行破碎，且切割水刀6和高压喷头7同步在电动滑轨5上移动，待切割水刀6旋转达到180°，完成对所有钢筋之间的混凝土切割后，停止工作；启动电机16带动装置缓慢旋转，高压喷头7对混凝土进行旋转破碎，待混凝土均破碎后，停止工作；

8)截面修整：待混凝土桩切割破碎完成后，再次启动切割水刀6，移动到混凝土标高处，电机16通过齿轮15带动可调节方形隔板1转动，通过旋转切割对标高处截面进行水平修整，使其更加平整；

9)残渣冲洗：混凝土桩切割破碎修整完成后，启动高压喷头7，对混凝土截面及钢筋上的残渣进行冲洗清除；

10)废料收集：混凝土切割破碎中产生的残渣，及时通过高压喷头7冲洗至收集装置进行收集；

11)装置清洗：施工完成后，启动清洗装置，喷水孔12进行喷水，清洗装置内的残渣，防止装置后期受损。

对混凝土桩进行切割时，切割水刀6水压为100-240Mpa，对混凝土桩进行破碎时，高压喷头7水压为60-80Mpa，对混凝土桩截面及钢筋上的混凝土残渣进行冲洗时，高压喷头7的水压为20-40Mpa。

本发明采用的切割破碎混凝土灌注桩的可调节方桶装置，如图：

参见附图，一种切割破碎混凝土灌注桩的可调节方桶装置，包括液压杆13、可调节方桶装置，其特征在于，液压杆13连接在可调节方桶装置底部，可调节方桶装置由上层可调节方桶和下层圆桶2构成，上层可调节方桶由四个可调节方形隔板1围绕而成，可调节方形隔板1顶部连接有保护板3，保护板3的底面设有轨道4，可调节方形隔板1可沿轨道4滑动，可调节方形隔板1的底部与下层圆桶2顶部通过连接块23可滑动式连接，使得各个可调节方形隔板1可沿着保护板3上的轨道4滑动，进而调节上层可调节方桶的尺寸，进而改变方桶装置的内径尺寸；

可调节方形隔板1内壁上设有两组四个电动滑轨5，电动滑轨5之间呈90°，两对角位置电动滑轨5为一组，一组对角电动滑轨5上设有切割水刀6，另一组电动滑轨5上设有高压喷头7，切割水刀6所在的电动滑轨5顶部设有红外感应器8，切割水刀6上设有颜色感应器一9，高压喷头7上设有颜色感应器二24，切割水刀6、高压喷头7外连接不同压强的高压水源；

可调节方桶装置底部设有均匀环绕分布的四个液压杆13，且四个液压杆13的活塞杆可向圆心伸缩，液压杆13端部设有橡胶结构层14，可调节方形隔板1外表面设有水准气泡18，可调节方桶装置下部设有收集装置；

下层圆桶2内部设有齿轮15和电机16，电机16带动齿轮15转动，来控制可调节方桶装置旋转，进而对混凝土灌注桩进行全范围切割，下层圆桶2的下部设有自适应挡板17，可改变下层圆桶2的口径，下层圆桶2和自适应挡板17可构成收集装置。

切割装置包括切割水刀6和高压喷头7，切割水刀6、高压喷头7外连接高压水源，切割水刀6水压控制在100-240Mpa，高压喷头7破碎处理混凝土时水压控制在60-80Mpa，冲洗残渣时水压控制在20-40Mpa，切割水刀6上设有颜色感应器一9，高压喷头7上设有颜色感应器二24，切割水刀6和高压喷头7分别连接到两组电动滑轨5上，可在电动滑轨5上自由移动，切割水刀6所在的电动滑轨5上设有红外感应器8。

收集装置由下层圆桶2和其下部连接的自适应挡板17构成，自适应挡板17连接在下层圆桶2与环底板19之间呈环绕形分布，环底板19位于下层圆桶2下面，环底板19上设有导轨20，导轨20上设有电磁弹簧21，自适应挡板17通过电磁弹簧21在环底板19的导轨20上移动，以实现自适应挡板17沿圆心方向上的自调节收缩，进而改变下层圆桶2的口径，自适应挡板17上设有若干排水孔22，使的水与混凝土残渣分离，必要时可对分离出的水进行循环利用。

液压杆13共四个，均匀连接在可调节方桶装置底部，液压杆13可收缩，液压杆13顶端设有橡胶结构层14，以适用于不同形状的混凝土面。

可调节方形隔板1可沿着保护板3上的轨道4滑动以调节装置的尺寸，可调节方形隔板1与保护板3均由金属制成，不会被切割水刀6损坏。

清洗装置由可调节方形隔板1内壁上安装的喷水管11和保护板3内壁上安装的球形喷头10构成，球形喷头10、喷水管11上设有喷水孔12，喷水管11、球形喷头10外连接高压水源，可以清洗可调节方桶装置上残留的混凝土残渣。

Claims (2)

1.一种切割破碎混凝土灌注桩的施工方法，其特征是：包括以下步骤：

1)混凝土灌注：在混凝土模具中灌入混凝土至标高上方50-100cm处，且混凝土桩的上表面留有小部分钢筋裸露在外；

2)混凝土桩标记：在需切割破碎的混凝土桩标高处涂上一层颜料，供切割水刀(6)上的颜色感应器一(9)，高压喷头(7)上的颜色感应器二(24)识别；

3)装置调整：在混凝土桩预处理过程中，根据实际混凝土桩的尺寸，调整可调节方形隔板(1)的位置，改变可调节方桶装置的内径以适应混凝土桩的尺寸，同时，调节电磁弹簧(21)使环底板(19)内的自适应挡板(17)收缩，使环底板(19)的内径调至最大；

4)装置固定：将装置套在混凝土桩上，同时启动四个液压杆(13)以固定装置位置，液压杆端部的橡胶结构层(14)挤压装置牢固固定在不同形状的混凝土面上，调节电磁弹簧(21)展出自适应挡板(17)，直至接触到混凝土桩；

5)装置调平：调节相应的液压杆(13)将装置进行水平调整，可重复操作液压杆(13)对装置进行固定调平，直至装置摆放水平，平整情况可根据可调节方形隔板(1)外表面上的水准气泡(18)进行判定；

6)混凝土桩初步切割：通过电动滑轨(5)移动切割水刀(6)到混凝土标高处，电机(16)启动，通过齿轮(15)带动可调节方形隔板(1)正向转动，当红外感应器(8)感应不到钢筋，位于两钢筋之间时，电机(16)停止转动，启动切割水刀(6)沿着电动滑轨(5)对混凝土进行竖向切割，待切割水刀(6)移动切割到混凝土桩顶部时，停止切割；电机(16)继续带动可调节方形隔板(1)正向转动，当红外感应器(8)再次位于两钢筋之间时，电机(16)停止转动，切割水刀(6)进行反向的竖向切割，直至切割水刀上的颜色感应器一(9)识别到混凝土桩标高处的颜料，重复上述正向转动竖向切割工作，直至旋转达到90°，停止切割；

7)混凝土桩破碎切割：待初步切割完成后，高压喷头(7)移动到与切割水刀(6)对应的高度位置，同时启动切割水刀(6)和高压喷头(7)，电机(16)启动，继续带动可调节方形隔板(1)正向转动，切割水刀(6)重复步骤6)的竖向切割工作，同时高压喷头(7)对切割过的混凝土进行破碎，且切割水刀(6)和高压喷头(7)同步在电动滑轨(5)上移动，待切割水刀(6)旋转达到180°，完成对所有钢筋之间的混凝土切割后，停止工作；启动电机(16)带动装置缓慢旋转，高压喷头(7)对混凝土进行旋转破碎，待混凝土均破碎后，停止工作；

8)截面修整：待混凝土桩切割破碎完成后，再次启动切割水刀(6)，移动到混凝土标高处，电机(16)通过齿轮(15)带动可调节方形隔板(1)转动，通过旋转切割对标高处截面进行水平修整，使其更加平整；

9)残渣冲洗：混凝土桩切割破碎修整完成后，启动高压喷头(7)，对混凝土截面及钢筋上的残渣进行冲洗清除；

10)废料收集：混凝土切割破碎中产生的残渣，及时通过高压喷头(7)冲洗至收集装置进行收集；

11)装置清洗：施工完成后，启动清洗装置，喷水孔(12)进行喷水，清洗装置内的残渣，防止装置后期受损。

2.如权利要求1所述的施工方法，其特征是：对混凝土桩进行切割时，切割水刀(6)水压为100-240Mpa，对混凝土桩进行破碎时，高压喷头(7)破碎混凝土时水压为60-80Mpa，对混凝土桩截面及钢筋上的混凝土残渣进行冲洗时，高压喷头(7)的水压为20-40Mpa。

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