CN114164829A - 一种地下预制桩快速拔出工艺及拔出装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种地下预制桩快速拔出工艺及拔出装置，其包括：步骤一：在地面对管桩的顶部位置进行定位标记，再将管桩顶部的土层挖走，使得管桩顶部露出地面预定长度；步骤二：利用起吊设备悬吊起外撑装置，并将外撑装置从管桩顶部开口放入管桩内预定位置；步骤三：将升降机构设置在靠近管桩顶部的预定位置，再将夹持管桩的夹持装置安装在升降机构的输出端上；步骤四：待步骤二和步骤三完成后，启动外撑装置、夹持装置、升降机构以及起吊设备，使外撑装置的输出端抵触在管桩的内壁、夹持装置的输出端夹持在管桩外壁，在起吊设备与升降机构的配合下以将管桩往上拔出。本申请在使用时，能够很方便的一次性将废桩拔出，比较省时省力，效率高效。

Description

一种地下预制桩快速拔出工艺及拔出装置

技术领域

本发明涉及预制桩拔出领域，尤其是涉及一种地下预制桩快速拔出工艺及拔出装置。

背景技术

在建筑施工过程中，经常会使用到管桩，管桩是基础施工中常用的一种加固方法，但施工完之后经常出现废桩的情况，需要将废桩从地下拔出来。

目前，拔出废桩的方式主要是，先将管桩的顶部挖出地面，再使用液压套管回转钻机，将一根废桩扭断成多节然后拔出，但是这种扭断时间较长，且每次扭断废桩的长度较短，需要多次扭断废桩，很容易影响施工进度，对此有待改进。

发明内容

本申请的目的在于提供一种地下预制桩快速拔出工艺及拔出装置，能够很方便的一次性将废桩拔出，比较省时省力，效率高效。

本申请提供的一种地下预制桩快速拔出工艺，采用如下的技术方案：

一种地下预制桩快速拔出工艺，包括如下步骤：

步骤一：在地面对管桩的顶部位置进行定位标记，再将管桩顶部的土层挖走，使得管桩顶部露出地面预定长度；

步骤二：利用起吊设备悬吊起外撑装置，并将外撑装置从管桩顶部开口放入管桩内预定位置；

步骤三：将升降机构设置在靠近管桩顶部的预定位置，再将夹持管桩的夹持装置安装在升降机构的输出端上；

步骤四：待步骤二和步骤三完成后，启动外撑装置、夹持装置、升降机构以及起吊设备，使外撑装置的输出端抵触在管桩的内壁、夹持装置的输出端夹持在管桩外壁，在起吊设备与升降机构的配合下以将管桩往上拔出。

通过采用上述技术方案，设置的外撑装置在使用时，输出端可以抵接在管桩的内壁上，而设置的夹持装置，可以对管桩的外壁进行夹持，利用起吊设备与升降机构的配合，即可将管桩从地下往上逐步拔出，从而可以达到省时省力的效果。

本申请还在于提供一种地下预制桩快速拔出装置，包括：外撑装置、夹持装置、升降机构以及起吊设备，其中，所述外撑装置包括圆形板；呈放射状滑动设置在圆形板底端面上的多个滑块；安装在滑块上的外撑杆；以及设置在圆形板上用于驱动滑块相互靠近或远离的驱动组件。

通过采用上述技术方案，当开启驱动组件时，可以驱动滑块相互远离，滑块在移动时会带动外撑杆朝管桩的内壁移动，使得外撑杆端部抵接在管桩内壁上，使得管桩可以往上被吊起。

本申请进一步设置: 所述驱动组件包括：安装在圆形板顶部且输出轴竖直穿过圆形板的伺服马达；安装在伺服马达输出轴上与外撑杆内端相抵触的多边凸轮；以及设置在圆形板底端面上用于驱动滑块相互靠近的弹性件，所述多边凸轮的凸边数量与外撑杆的数量相一致。

通过采用上述技术方案，设置的伺服马达在开启时，可以带动多边凸轮旋转，多边凸轮的凸边会抵触在外撑杆的端部，使得外撑杆朝管桩内壁的方向移动，当多边凸轮的凸边非与外撑杆相抵触时，弹性件会带动外撑杆复位，从而解除对管桩的抵触，此方案设计巧妙，且操作方便。

本申请进一步设置: 所述外撑杆的外端螺纹连接有与管桩内壁相贴合的弧形板，所述弧形板靠近管桩内壁的一侧设置为磨砂面。

通过采用上述技术方案，设置的弧形板在与管桩内壁相接触时，可以增大两者的接触面积，以增加两者之间的摩擦力，而将弧形板靠近管桩的内侧设置为磨砂面，则可以进一步增加两者的摩擦力，使得外撑装置可以更加牢固的贴合管桩内壁。

本申请进一步设置: 所述升降机构包括：两底座；竖直安装在底座上的两导杆；滑动套设在导杆上的滑动板；以及设置在底座上用于驱动滑动板沿竖直方向滑动的第一升降件，所述夹持装置设置在滑动板上。

通过采用上述技术方案，设置的第一升降件在开启时，可以驱动整个滑动板上下移动，滑动板在上下移动的过程中，可以带动夹持装置也上下移动，使得夹持装置将管桩夹持住后可以随滑动板往上拔出管桩。

本申请进一步设置: 所述底座的承载面上开设有与管桩外轮廓相适配的弧形槽，所述弧形槽上滑动设置有移动板，所述导杆与第一升降件均设置在移动板承载面上，所述底座上还设置有驱动移动板沿弧形槽延伸方向滑动的动力件。

通过采用上述技术方案，当夹持装置夹持住管桩时，可以开启动力件驱动移动板沿着弧形槽的方向移动，使得夹持装置不仅可以夹持管桩向上移动，还可以夹持管桩进行旋转，以进一步松动管桩，方便管桩被拔出。

本申请进一步设置: 所述夹持装置包括：第一夹持组件与第二夹持组件，其中，所述第一夹持组件包括水平安装在滑动板中间位置上的气缸；以及固定在气缸活塞杆顶端且与管桩外壁相适配的弧形夹板。

通过采用上述技术方案，当需要对管桩进行夹持时，可以开启气缸带动弧形夹板移动，弧形夹板在移动时，可以从两侧对管桩进行夹持，操作简单，易于实现。

本申请进一步设置: 所述第二夹持组件包括：滑动套设在导杆顶部的移动座；竖直安装在移动座顶部的转轴；杆身转动安装在转轴上的两交叉推杆；与交叉推杆靠近管转一端滑动且转动装配的弧形贴板；以及安装在移动座上用于驱动两交叉推杆端部相互靠近或远离的驱动件，且移动板上还安装用于驱动移动座升降的第二升降件。

通过采用上述技术方案，在第一升降件带动管桩上升预定的高度后，可以开启驱动件带动弧形贴板对管桩进行夹持，第一夹持组件松开并随第一升降件下降，而弧形贴板随第二升降件上升，使得第一夹持组件与第二夹持组件交叉相互配合，持续稳定的将管桩拔出。

本申请进一步设置: 所述底座相互靠近的一侧均设置有延伸块，所述延伸块之间螺纹连接有连接杆，所述连接杆的端部均螺纹连接有限位螺母。

通过采用上述技术方案，当安装好底座的位置时，可以采用连接杆穿过两延伸块，再通过限位螺母将连接杆锁定，从而可以增强两底座的稳固性，减少在夹持管桩时出现晃动的情况。

本申请进一步设置: 所述底座的底部设置有多个定位杆，所述定位杆的底部设置为锥形状。

通过采用上述技术方案，设置的定位杆，可以在底座处于预定的位置后，进一步将底座固定在地面上，以减少底座出现滑动的情况。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置起吊设备与外撑装置，外撑装置的输出端可以与管桩内壁相抵接，而设置的第一夹持组件，其夹持端可以夹持在管桩外壁上，通过开启第一升降件以及起吊设备，即可将管桩从地下往上逐步拔出；

通过设置第二夹持组件，同样可以对管桩外壁进行夹持，利用第二升降件的驱动，使得第二夹持组件可以与第一夹持组件相互交替使用，减少管桩在拔出过程中出现滑动情况，使得管桩可以被持续稳定的拔出。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中除去起吊设备的结构示意图；

图3是本申请实施例中外撑装置的结构示意图。

附图标记说明：1、圆形板；11、外撑杆；12、伺服马达；13、多边凸轮；14、弧形板；2、底座；20、弧形槽；21、导杆；22、滑动板；23、移动板；24、延伸块；25、连接杆；26、限位螺母；3、气缸；31、弧形夹板；4、移动座；41、转轴；42、交叉推杆；43、弧形贴板；5、伺服电机；51、斜齿轮；52、齿条；6、滑套；61、凸块；62、驱动电机；63、双向螺纹杆。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种地下预制桩快速拔出工艺，包括如下步骤：

步骤一：在施工工地的地面，采用石灰粉对管桩的顶部位置进行定位标记，再利用设备或工具将管桩顶部的土层挖走，使得管桩顶部露出地面预定长度；

步骤二：将预先备好的外撑装置挂在起吊设备的吊绳上，再利用起吊设备悬吊起外撑装置，并将外撑装置从管桩顶部开口放入管桩内预定位置；

步骤三：将预先备好的升降机构设置在靠近管桩顶部的预定位置，再将夹持管桩的夹持装置安装在升降机构的输出端上；

步骤四：待步骤二和步骤三完成后，启动外撑装置、夹持装置、升降机构以及起吊设备，使外撑装置的输出端抵触在管桩的内壁、夹持装置的输出端夹持在管桩外壁，在起吊设备与升降机构的配合下以将管桩往上拔出。

本实施例还在于提供一种地下预制桩快速拔出装置，如图1和图3所示，包括：悬挂在起吊设备吊绳上的外撑装置，外撑装置包括：圆形板1，在圆形板1的底端面滑动设置有多个滑块，多个滑块呈放射状滑动设置在圆形板1的底端面上，在滑块上安装有外撑杆11，外撑杆11的延伸方向与滑块的滑动方向相一致。

其中，在滑块靠近圆形板1圆心的一侧连接有复位弹簧，复位弹簧远离滑块的一端均固定在圆形板1的圆心上，在圆形板1的顶部安装有伺服马达12，伺服马达12的输出轴竖直穿过圆形板1，且在伺服马达12的输出轴上安装有多边凸轮13，多边凸轮13的凸边数量与滑块的数量相一致，且多边凸轮13的外轮廓始终与外撑杆11靠近圆形板1圆心的内端相抵触，另外，在外撑杆11的外端还螺纹连接有与管桩内壁相贴合的弧形板14，且弧形板14靠近管桩内壁的一侧设置为磨砂面。

当起吊设备将圆形板1吊入管桩内预定位置时，可以开启伺服马达12带动多边凸轮13旋转，使得多边凸轮13的凸边与外撑杆11端部相抵触，从而驱动外撑杆11沿预定的方向滑动，外撑杆11在滑动时，会带动弧形板14朝管桩内壁移动，使得弧形板14带有磨砂面的一侧与管桩内壁紧密的贴合在一起，再利用起吊设备往上吊起外撑装置，外撑装置利用与管桩内壁的摩擦力，从而将管桩从地下拔出。

在实际中，考虑到有些管桩在地下埋的比较深，不容易吊起，因此，本实施例中，还设置有升降机构与夹持装置，夹持装置可以从两侧对管桩外壁进行夹持，利用升降机构以施加管桩向上拔出的力，从而方便管桩拔出。

如图1和图2所示，升降机构包括：两底座2，底座2整体呈板状，当需要使用升降机构时，需要先将底座2安装在管桩顶部的两侧地面上才行，在底座2的承载面上竖直安装有两导杆21，在导杆21上滑动套设有滑动板22，而在底座2的承载面上竖直安装有第一升降件，第一升降件的输出端与滑动板22相固定，当开启第一升降件时，即可很方便的驱动滑动板22上的夹持装置夹持着管转往上移动。

此外，考虑到实际中，有些管桩的外壁与土壤之间的摩擦力比较大，强行往上拔有一定的难度，因此，在底座2的承载面上开设有与管桩外轮廓相适配的弧形槽20，弧形槽20的圆心与管桩的中轴线相重合，在弧形槽20上滑动安装有移动板23，而导杆21的底部以及第一升降件均安装在移动板23上，在底座2上还设置有驱动移动板23沿弧形槽20的延伸方向滑动的动力件。

当外撑装置驱动弧形板14抵接在管桩的内壁时，可以利用夹持装置从两侧对管桩外壁进行夹持，然后再利用第一升降件与动力件，使得管桩被往上拔的同时，还可以在动力件的驱动下进行自转，从而可以减少管桩外壁与地下土壤之间的摩擦力，使得管桩可以被快速的拔出。

本实施例中，动力件包括：安装在移动板23侧边的伺服电机5；安装在伺服电机5输出轴上的斜齿轮51；以及安装在底座2承载面上的齿条52，齿条52与斜齿轮51相互啮合，需要说明的是，齿条52的延伸方向与弧形槽20内侧的延伸方向相一致，当开启伺服电机5时，即可带动斜齿轮51旋转，由于斜齿轮51与齿条52相互啮合，使得移动板23可以沿弧形槽20的延伸方向在底座2上滑动。

本实施例中，夹持装置包括第一夹持组件以及第二夹持组件，其中，第一夹持组件包括水平安装在滑动板22中间位置的气缸3，在气缸3的活塞杆顶端安装有弧形夹板31，弧形夹板31可以与管桩外壁相贴合，而第二夹持组件包括滑动套设在导杆21顶部的移动座4，移动座4始终位于滑动板22的上方。

在移动座4的承载面上还竖直安装有转轴41，在转轴41上转动安装有两交叉推杆42，需要说明的是，两交叉推杆42的杆身转动安装在转轴41上，在两交叉推杆42靠近管桩的一端均转动安装有滑动块，滑动块滑动连接有弧形贴板43，也就是说，两交叉推杆42的端部可以在弧形贴板43的一侧相互靠近或相互远离滑动，另外，在移动座4远离弧形贴板43的一侧设置有驱动件，驱动件可以驱动两交叉推杆42远离弧形贴板43的一端相互靠近或远离，同时，在移动板23上还竖直设置有第二升降件，第二升降件的输出端与移动座4相固定。

当第一夹持组件的弧形夹板31夹持在管桩外壁后，可以开启第一升降件带动滑动板22上升到预定的位置，此时，驱动件可以驱动两交叉推杆42外端部相互靠近，从而驱动弧形贴板43紧贴在管桩外壁上，此时，第一夹持组件解除对管桩的夹持，然后第二升降件驱动移动座4带动管桩向上移动，在第二升降件驱动移动座4上升时，第一升降件会驱动滑动板22下降，当滑动板22下降到预定位置时，滑动板22上的第一夹持组件会再次夹持在管桩的外壁上，而此时，第二夹持组件解除对管桩的夹持，如此进行循环，以配合起吊设备将管桩从地下往上拔出，此方案的好处在于，可以减少导杆21的高度，且保持管桩拔出的稳定性，可以不停的交错将管桩拔出，操作简单，效果显著。

本实施例中，驱动件包括：滑动套设在交叉推杆42上的滑套6，在滑套6上转动安装有凸块61，在移动座4上安装有驱动电机62，驱动电机62的输出轴固定有双向螺纹杆63，而双向螺纹杆63水平穿过两凸块61，当开启驱动电机62时，即可带动双向螺纹杆63旋转，双向螺纹杆63在旋转时，可以通过凸块61带动两滑套6相互靠近或远离，以通过此方式来驱动两交叉推杆42的外端部相互靠近或远离。

为了提高底座2的整体稳定性，在底座2相互靠近的一侧均设置有延伸块24，在延伸块24之间螺纹连接有连接杆25，且连接杆25的端部均螺纹连接有限位螺母26，当两底座2安装在管桩顶部两侧时，可以利用限位螺母26与连接杆25，很方便的将两底座2连接在一起，以减少在拔出管桩时底座2出现滑动的情况。

另外，在底座2的底部设置有多个定位杆，且定位杆的底部设置为锥形状，锥形状的定位杆可以在底座2处于预定的位置后，进一步将底座2固定在地面上，以减少底座2出现滑动的情况。

需要说明的是，本实施例中，第一升降件与第二升降件均采用液压缸或者油压缸，在此不做赘述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地下预制桩快速拔出工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：在地面对管桩的顶部位置进行定位标记，再将管桩顶部的土层挖走，使得管桩顶部露出地面预定长度；

步骤二：利用起吊设备悬吊起外撑装置，并将外撑装置从管桩顶部开口放入管桩内预定位置；

步骤三：将升降机构设置在靠近管桩顶部的预定位置，再将夹持管桩的夹持装置安装在升降机构的输出端上；

步骤四：待步骤二和步骤三完成后，启动外撑装置、夹持装置、升降机构以及起吊设备，使外撑装置的输出端抵触在管桩的内壁、夹持装置的输出端夹持在管桩外壁，在起吊设备与升降机构的配合下以将管桩往上拔出。

2.一种地下预制桩快速拔出装置，基于权利要求1所述的地下预制桩快速拔出工艺，其特征在于，所述拔出装置包括：外撑装置、夹持装置、升降机构以及起吊设备，其中，所述外撑装置包括圆形板（1）；呈放射状滑动设置在圆形板（1）底端面上的多个滑块；安装在滑块上的外撑杆（11）；以及设置在圆形板（1）上用于驱动滑块相互靠近或远离的驱动组件。

3.根据权利要求2所述的一种地下预制桩快速拔出装置，其特征在于，所述驱动组件包括：安装在圆形板（1）顶部且输出轴竖直穿过圆形板（1）的伺服马达（12）；安装在伺服马达（12）输出轴上与外撑杆（11）内端相抵触的多边凸轮（13）；以及设置在圆形板（1）底端面上用于驱动滑块相互靠近的弹性件，所述多边凸轮（13）的凸边数量与外撑杆（11）的数量相一致。

4.根据权利要求2所述的一种地下预制桩快速拔出装置，其特征在于，所述外撑杆（11）的外端螺纹连接有与管桩内壁相贴合的弧形板（14），所述弧形板（14）靠近管桩内壁的一侧设置为磨砂面。

5.根据权利要求2所述的一种地下预制桩快速拔出装置，其特征在于，所述升降机构包括：两底座（2）；竖直安装在底座（2）上的两导杆（21）；滑动套设在导杆（21）上的滑动板（22）；以及设置在底座（2）上用于驱动滑动板（22）沿竖直方向滑动的第一升降件，所述夹持装置设置在滑动板（22）上。

6.根据权利要求5所述的一种地下预制桩快速拔出装置，其特征在于，所述底座（2）的承载面上开设有与管桩外轮廓相适配的弧形槽（20），所述弧形槽（20）上滑动设置有移动板（23），所述导杆（21）与第一升降件均设置在移动板（23）承载面上，所述底座（2）上还设置有驱动移动板（23）沿弧形槽（20）延伸方向滑动的动力件。

7.根据权利要求2所述的一种地下预制桩快速拔出装置，其特征在于，所述夹持装置包括：第一夹持组件与第二夹持组件，其中，所述第一夹持组件包括水平安装在滑动板（22）中间位置上的气缸（3）；以及固定在气缸（3）活塞杆顶端且与管桩外壁相适配的弧形夹板（31）。

8.根据权利要求7所述的一种地下预制桩快速拔出装置，其特征在于，所述第二夹持组件包括：滑动套设在导杆（21）顶部的移动座（4）；竖直安装在移动座（4）顶部的转轴（41）；杆身转动安装在转轴（41）上的两交叉推杆（42）；与交叉推杆（42）靠近管转一端滑动且转动装配的弧形贴板（43）；以及安装在移动座（4）上用于驱动两交叉推杆（42）端部相互靠近或远离的驱动件，且移动板（23）上还安装用于驱动移动座（4）升降的第二升降件。

9.根据权利要求5所述的一种地下预制桩快速拔出装置，其特征在于，所述底座（2）相互靠近的一侧均设置有延伸块（24），所述延伸块（24）之间螺纹连接有连接杆（25），所述连接杆（25）的端部均螺纹连接有限位螺母（26）。

10.根据权利要求5所述的一种地下预制桩快速拔出装置，其特征在于，所述底座（2）的底部设置有多个定位杆，所述定位杆的底部设置为锥形状。

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