CN204298821U - 双套筒拔桩设备 - Google Patents

Abstract

一种双套筒拔桩设备，辅助设备包括现有技术中成熟的整套振动锤设备和液压夹具，此外所述的双套筒拔桩设备主要包括一个拔桩用截面呈圆形的外套筒和一个截面呈圆形或八边形的内套筒，圆形内套筒的外壁上均匀设置有8个凸起圆弧。所述的内套筒内壁以及外套筒外壁分别至少固定设置有一道内径圈或外径圈。内套筒底部同时设置有一个半封闭封底构件，需要时，该封底构件可以打开，打开后，形成半封闭封底结构，可一次性拔除全部桩身，不留隐患，方便施工，省时、省力；外套筒消除内套筒的外壁的侧摩阻力，并支撑桩周土体，使周围土体不坍塌，同时有利于桩身拔出后桩孔的回填土和夯实，为拔除较大直径桩创造了便利条件。

Description

双套筒拔桩设备

技术领域

本实用新型属于工程设备领域，主要用于城市的旧房改造、搬迁，需要对原有地基中的桩基础中旧桩、旧基础的拔除,包括预制桩、混凝土灌注桩、高压旋喷桩、水泥搅拌桩等桩型，是拔除原有地基中的桩基础技术的核心之一。

背景技术

随着城市的危旧楼房、厂房、建筑物拆除清理、改造、搬迁的扩大，地下空间的开发利用，对原有地基中残留的旧混凝土、旧桩基础的拔除是必须解决的问题。目前工程中拔除原有的桩基础，采用高压水、高压气，在双套筒和原有桩身形成泥浆，噪音大、费时、费力、污染环境、并有一定的安全隐患，存在着一定的不足。双套筒拔桩设备及其下沉、拔桩工艺可以确保拔除原有地基中的桩基础，拔除桩基础后的新场地可以再次得到重新利用。在寸土寸金、土地资源愈发珍贵的现代化城市，本实用新型节约的经济效益是不可估量的。

实用新型内容

本实用新型目的是解决对原有地基中残留的旧混凝土、旧桩基础的拔除问题，提供一种双套筒拔桩设备。

本实用新型提供的双套筒拔桩设备，辅助设备包括现有技术中成熟的整套振动锤设备和液压夹具，此外所述的双套筒拔桩设备主要包括一个拔桩用截面呈圆形的外套筒和一个截面呈圆形或八边形的内套筒，圆形内套筒的外壁上均匀设置有8个凸起圆弧。

所述的内套筒内壁至少固定设置有一道内颈圈。

所述的外套筒外壁至少固定设置有一道外颈圈。

所述的内套筒内壁以及外套筒外壁分别至少固定设置有一道内颈圈或外颈圈。

所述的内套筒底部同时设置有一个半封闭封底构件，该封底构件包括内套筒底部内壁设置的环形钢丝绳预放槽以及间隔设置的弹簧存放槽；弹簧存放槽上端设置有一个弹簧和绳索保护盖，弹簧和绳索保护盖与弹簧存放槽底部之间设置一个能使弹簧和绳索保护盖处于关闭状态的拉簧，钢丝绳预放槽内有盘绕在内套筒内壁的小钢丝绳环，小钢丝绳环上均布固定有4根钢丝绳索，其中2根钢丝绳索的两端分别与内套筒内壁和小钢丝绳环固定 相连，另外2根钢丝绳索一端和小钢丝绳环固定相连，另一端经过内套筒壁上设置的钢丝绳索保护罩直通内套筒顶部。

所述的内颈圈或外颈圈环绕套筒内、外壁一周，高度为100mm～500mm，厚度为10mm～50mm。对于设置有多道内颈圈或外颈圈的套筒，所述的内颈圈或外颈圈之间的间隔为2m～10m。

所述的内套筒壁上设置有多组直径4cm～10cm的小孔，同一组小孔均匀布置在内套筒同一高度的筒壁表面。各组小孔之间的间隔为2m～10m。

所述的内套筒直径比待拨出的桩直径大100mm～1000mm，套筒入土长度比桩身长度大1D～5D，D为桩身直径。

本实用新型的优点和积极效果：

本实用采用双套筒拔桩设备进行拔桩，克服了现有技术采用水冲、破碎桩身等施工工艺繁琐、流程较多、不易除净桩身等的缺陷。采用内外套筒相结合，内套筒底部安装半封闭结构构件，需要时，该封底结构可以打开，打开后，形成半封闭封底结构，一次性拔除全部桩身，不留隐患，方便施工，省时、省力；外套筒消除内套筒的外壁的侧摩阻力，并支撑桩周土体，使周围土体不坍塌，同时有利于桩身拔出后桩孔的回填土和夯实，为拔除较大直径桩创造了便利条件。

附图说明

附图1：不带有外颈圈的普通外套筒0。

附图2：带有外颈圈的外套筒1，中间部位的外颈圈为11、底端外颈圈为14。

附图3：带有内颈圈的内套筒2，中间部位的内颈圈为22、底端内颈圈为23，内套筒外壁上有8道凸起圆弧25。

附图4：带有内颈圈的、形状为8边形的内套筒3，中间部位的内颈圈为32、底端内颈圈为33，内套筒壁上有8道凸棱35。

附图5：无内颈圈的内套筒4、内套筒外壁上有8道凸起圆弧45。

附图6：无内颈圈的、形状为8边形的内套筒5，内套筒壁上有8道凸棱55。

附图7：内套筒2放置在外套筒1(或0)中的横截面示意图。

附图8：内套筒3放置在外套筒1(或0)中的横截面示意图。

附图9：内套筒4放置在外套筒1(或0)中的横截面示意图。

附图10：内套筒5放置在外套筒1(或0)中的横截面示意图。

附图11：桩身13被套在内套筒2或4中的立面图。半封闭封底结构6没有打开；绳索保护盖8；弹簧9；弹簧存放槽10；钢丝绳索预放槽18；详见附图15。

16为内套筒壁上设置的直径4cm～10cm的小孔；25(45)为内套筒2(或4)上的凸起圆弧25(或45)；2(4)为内套筒2(或4)。

附图12：桩身13被套在内套筒3中的立面图。半封闭封底结构6已经打开，钢丝绳索预放槽18处于空置状态；内套筒壁上的钢丝绳索保护罩7；钢丝绳12通过钢丝绳索保护罩7和半封闭封底结构的钢丝绳索6相连接；详见附图15。

3(5)为内套筒3(或5)。

图13：半封闭封底结构中的钢丝绳索6预放在钢丝绳索预放槽18处没有打开时的截面示意图，内套筒为2。

附图14：半封闭封底结构中的钢丝绳索6已经打开时的截面示意图，半封闭封底结构的钢丝绳索6中间的拉紧状态下的小钢丝绳环15，成正方形，内套筒为3。

附图15：为附图11中，半封闭封底结构没有打开时的局部详图。

半封闭封底结构6没有打开；绳索保护盖8；弹簧9；弹簧存放槽10；钢丝绳索预放槽18；

附图16：为附图12中，半封闭封底结构已经打开时的局部详图。

半封闭封底结构6已经打开；绳索保护盖8已经打开；弹簧9和绳索保护盖8相连；弹簧存放槽10；钢丝绳索预放槽18处于空置状态；

附图17：外套筒为1、0，内套筒为2、3、4、5，内套筒底部半封闭封底结构的钢丝绳索6打开时的拔桩过程。

具体实施方式

一、双套筒拔桩设备

如图1至10所示，本实用新型提供的双套筒拔桩设备包括，整套振动锤设备、液压夹具、2种型号的外套筒，6种型号的内套筒。套筒材料可以由不锈钢、钢、铁、铝、铜、氧化铝等钢性材料制作。具体选用何种结构形式的套筒，根据所拔桩的桩长、桩径、地质条件的需要，在施工现场灵活进行选择。

1、双套筒包括内套筒和外套筒，外套筒为圆形，分为有外颈圈和没有外颈圈两种，共2种结构；内套筒形状有两种，一种截面为八边形，另一种外壁带有凸起圆弧的截面为圆形的内套筒，再细分为内壁有内颈圈和没有内颈圈各两种，共4种结构。

外套筒(内壁均不设置内颈圈)：

(1)外套筒0：外壁不设外颈圈的普通外套筒，如图1。

(2)外套筒1：外壁设外颈圈的外套筒，如图2。

外壁带有凸起圆弧形状的内套筒(外壁均不设置外颈圈)：

(3)内套筒4：内壁不设置内颈圈的内套筒，如图5。

(4)内套筒2：内壁设置内颈圈的内套筒，如图3。

截面呈八边形的内套筒(外壁均不设置外颈圈)：

(5)内套筒5：内壁不设置内颈圈的内套筒，如图6。

(6)内套筒3：内壁设置内颈圈的内套筒，如图4。

2、在上述(4)、(6)的内套筒底部安装特殊结构构件，形成半封闭封底结构，共2种结构，如图11、12。

外壁带有凸起圆弧形状内套筒：

(7)在内套筒2的底部安装半封闭封底结构。

外壁呈八边形形状的内套筒：

(8)在内套筒3的底部安装半封闭封底结构。

3、内套筒和外套筒筒壁上每隔2m～10m，设置多组直径4cm～10cm的小孔，同一组小孔均匀布置在同一高度的筒壁表面，避免套筒在下沉或上拔过程中与土体发生真空吸附作用。

4、图2所示外套筒，其外壁每隔2m～10m，设置一道外颈圈。

图3所示内套筒，外壁带有凸起圆弧形状，其内壁每隔2m～10m设置一道内颈圈。

图4所示内套筒，外壁呈八边形，其内壁每隔2m～10m，设置一道内颈圈。

图5所示内套筒，外壁带有凸起圆弧形状，其内壁每隔2m～10m，设置一道内颈圈。

外颈圈和内颈圈的具体距离依据桩长、桩径及土体性质来决定，比如在较软的淤泥质土，间隔距离缩短，在塑性较强的粘土层，间隔距离要大一些。内颈圈或外颈圈环绕套筒内、外壁一周，高度100mm～500mm，厚度5mm～50mm，具体高度和厚度，依据土体性质来决定。

5、内套筒直径比桩直径大100mm～1000mm，具体尺寸依据桩长、桩径及土体性质来决定。内套筒入土长度比桩身长度大1D～5D，D为桩身直径，具体尺寸依据桩长、桩径及土体性质来决定。

6、在内套筒底部安装的半封闭封底结构，拔桩时桩身及附着在桩身上的土体重力由半封闭封底结构和套筒承受。尤其是当桩身自身的抗拔力不足以承受所受到的较大的抗拔力 时，桩身会断裂，此时由半封闭封底结构件承受断裂桩的自身重力。

7、外颈圈的作用：在外套筒下沉过程中，进一步切削外套筒外侧土体，当外套筒外壁与其外侧土体之间出现空隙时，土体和外套筒外壁之间摩擦力消失，即便外套筒外侧的土体向外套筒外壁方向有回弹，而和外套筒外壁相接触，此时摩擦力也比原来大大减小，减小了拔桩力，方便施工，大大提高了拔桩的工作效率。

内颈圈的作用：在内套筒下沉过程中，内颈圈切削内套筒内壁土体，使土体和内套筒内壁之间出现空隙，土体和内套筒内壁之间摩擦力消失，即便内套筒内侧的土体向内套筒内壁方向有回弹，而和内套筒内壁相接触，此时摩擦力也比原来大大减小。

8、外套筒的作用1：在外套筒下沉过程中，外套筒壁、外颈圈切削外套筒外侧土体，减小或消除外套筒外侧摩阻力及桩端与持力层土的粘结力。

外套筒作用2：支撑外侧土体。

9、内套筒的作用1：在内套筒下沉过程中，内套筒壁、内颈圈切削套筒内侧土体，减小或消除内套筒内侧摩阻力及桩端与持力层土的粘结力。

内套筒作用2：拔桩时，利用内套筒和桩身或桩身土体的摩阻力，进行拔桩。

内套筒作用3：内套筒底部安装半封闭封底结构。

10、内套筒底部安装的半封闭封底结构的钢丝绳索打开时，封底结构正式形成，拔桩时，桩身及附着在桩身上的土体重量由钢丝绳索承担，钢丝绳索所承受的压力传递给内套筒。

二、双套筒下沉、桩身被拔出的过程

使用振动锤及夹具夹住内、外套筒，使双套筒中心对准桩中心，启动振动锤，由桩顶处开始震动内、外套筒下沉，内、外套筒下沉过程中(可以同时下沉，也可以依次下沉)，筒壁、外颈圈、内颈圈切削桩周土体，减小外套筒外壁与其桩周土的侧摩阻力，内套筒内壁与其内侧的桩周侧摩阻力也得到减小。振动锤在震动作用下，将内、外套筒击打进入指定的土层中。下沉至所要求的深度，即内、外套筒底端超过与桩底部1D～5D(桩身直径)距离时，停止下沉，此时，桩身被内套筒完全包住。

拉紧内套筒顶部的钢丝绳索，内套筒底部的半封闭结构件打开，先上拔内套筒，桩身一同被带出，拔至地表后，将内套筒平放地上，利用机械设备将桩身和内套筒进行分离，再将内套筒底部的半封闭结构件重新关闭。被拔出的桩身及时外运。

内套筒拔出后，再逐步上拔外套筒，在上拔的过程中，并随时回填土，最后再拔出外套筒，对回填土进行夯实。本实用新型施工简单，不需要泥浆循环，并可以一次性拔除全部桩身，不留隐患，方便施工，省时、省力、为日后桩基施工创造便利条件。

比如：采用外套筒1或0，内套筒2或3，内、外套筒下沉过程为依次下沉，拔桩过程如下：

过程1：液压夹具加紧内套筒2(3)，双套筒中心对准桩中心，震动下沉。

过程2：下沉过程，内套筒2筒壁和内颈圈22、23切削土体；如果是内套筒3，内套筒3筒壁和内颈圈32、33切削土体。

过程3：下沉至要求深度，内套筒2(3)底端比桩身13底部深1D～5D。

过程4：液压夹具加紧外套筒1(0)，外套筒1中心对准内套筒中心，震动下沉。

过程5：外套筒1下沉过程中，外颈圈11、14切削筒壁外侧土体。外套筒

1(0)的下沉深度和内套筒2(3)下沉深度相同，底端比桩身底部深1D～5D。下沉至要求深度后，内套筒2(3)和内侧桩周土摩擦力大大减小。拉紧顶端的钢丝绳12，通过钢丝绳传动罩7，半封闭封底结构的钢丝绳6被打开。

过程6：开始上拔内套筒2(3)，桩身13随内套筒2(3)一起被拔出。

过程7：内套筒2(3)和桩身13被拔出至地表。

过程8：将内套筒2(3)和桩身13平放地上，利用液压设备或其他机械设备将桩身13从内套筒2(3)中拔出。

过程9：拔出外套筒1(0)至地表，拔外套筒过程中并逐步回填土并夯实。

Claims (10)

1.一种双套筒拔桩设备，其特征在于所述的双套筒拔桩设备主要包括一个拔桩用截面呈圆形的外套筒和一个截面呈圆形或八边形的内套筒，圆形内套筒的外壁上均匀设置有8个凸起圆弧。

2.根据权利要求1所述的双套筒拔桩设备，其特征在于所述的内套筒内壁至少固定设置有一道内颈圈。

3.根据权利要求1所述的双套筒拔桩设备，其特征在于所述的外套筒外壁至少固定设置有一道外颈圈。

4.根据权利要求1所述的双套筒拔桩设备，其特征在于所述的内套筒内壁至少固定设置有一道内颈圈，以及外套筒外壁至少固定设置有一道外颈圈。

5.根据权利要求1至4任一项所述的双套筒拔桩设备，其特征在于所述的内套筒底部同时设置有一个半封闭封底构件，该封底构件包括内套筒底部内壁设置的环形钢丝绳预放槽以及间隔设置的弹簧存放槽；弹簧存放槽上端设置有一个弹簧和绳索保护盖，弹簧和绳索保护盖与弹簧存放槽底部之间设置一个能使弹簧和绳索保护盖处于关闭状态的拉簧，钢丝绳预放槽内有盘绕在内套筒内壁的小钢丝绳环，小钢丝绳环上均布固定有4根钢丝绳索，其中2根钢丝绳索的两端分别与内套筒内壁和小钢丝绳环固定相连，另外2根钢丝绳索一端和小钢丝绳环固定相连，另一端经过内套筒壁上设置的钢丝绳索保护罩直通内套筒顶部。

6.根据权利要求4所述的双套筒拔桩设备，其特征在于所述的内颈圈或外颈圈环绕套筒内、外壁一周，高度为100mm～500mm，厚度为10mm～50mm。

7.根据权利要求6所述的双套筒拔桩设备，其特征在于对于设置有多道内颈圈或外颈圈的套筒，所述的内颈圈或外颈圈之间的间隔为2m～10m。

8.根据权利要求1至4或7任一项所述的双套筒拔桩设备，其特征在于所述的内套筒壁上设置有多组直径4cm～10cm的小孔，同一组小孔均匀布置在内套筒同一高度的筒壁表面。

9.根据权利要求8所述的双套筒拔桩设备，其特征在于所述的内套筒壁上设置的各组小孔之间的间隔为2m～10m。

10.根据权利要求1至4或7或9中任一项所述的双套筒拔桩设备，其特征在于所述的内套筒直径比待拨出的桩直径大100mm～1000mm，套筒入土长度比桩身长度大1D～5D，D为桩身直径。