CN212001095U - 一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，包括钢套筒和位于钢套筒顶部的连接装置，连接装置包括钢套筒顶部的封顶板，封顶板上焊接有连接卡槽，连接卡槽上开有销孔，连接卡槽通过加强板与封顶板固定；该旧桩拔除套管还包括位于钢套筒底部的筒状钻头，钻头的底部设有钻齿，钻头的内壁周向均匀开有若干个安置槽，安置槽的下侧设有开口，安置槽内均安装有用于支撑旧桩的揽底机构，揽底机构均包括固定在安置槽顶部的油缸、连杆和转动板，油缸的活塞杆上固定有连接块，连杆的一端与连接块铰接，另一端与转动板铰接，转动板的中部通过转轴与钻头的内壁铰接。本实用新型具有不断桩、桩周阻力小和拔桩成功率高等有益效果。

Description

一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管

技术领域

本实用新型涉及一种拔桩套管，尤其是涉及一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，属于地基工程技术领域。

背景技术

在建筑领域中，工程桩作为在工程中使用最终在建筑物中受力起作用的桩，已经广泛地用于城市建设中。地下原有基桩对新建工程的桩基础或地下空间开发施工形成很大的障碍，需将旧桩拔出，根据目前国内外类似施工情况，拔桩主要用于城市建设大中型建筑及地铁隧道的清除旧桩施工。而拔桩中最重要的就是消除或者减小桩侧摩擦阻力，现有的拔桩方法通常是通过切削桩周土体拔桩、振动双套管法以及全套管振动辅助拔桩法来拔出管桩，第一种方案技术较为先进，拔桩成功率高，但施工设备一般为国外进口设备，设备昂贵，施工成本相对较高；第二种方案拔桩原理较为简单，施工速度快，但施工成本也相对较高；第三种方案对设备要求低，投入少，施工成本远低于前两种方案，但拔断的可能性较大，拔桩成功率较低。针对传统拔桩存在的问题，有必要设计一种拔桩不断桩，桩周阻力小，施工成本低的拔桩设备，本实用新型正是在这样的背景下开发而成的，应用于实际施工中产生较好的经济社会效益。

实用新型内容

本实用新型主要是针对现有拔桩设备施工成本高、拔桩困难和易断桩的问题，提供一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，该旧桩拔除套管结构简单，操作方便，能够降低拔桩过程中的施工成本，同时与传统的拔桩设备相比，能够做到拔桩不断桩，桩周阻力小，提高了拔桩的成功率。

本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的：

一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，包括钢套筒和与步履式桩机钻杆连接的位于所述钢套筒顶部的连接装置，所述连接装置包括固定在钢套筒顶部的封顶板，所述封顶板上焊接有连接卡槽，所述连接卡槽上开有用于连接钻杆的销孔，所述连接卡槽通过加强板与封顶板固定；该旧桩拔除套管还包括位于钢套筒底部的上下开口的筒状钻头，所述钻头的底部设置有钻齿，所述钻头的内壁周向均匀开有若干个安置槽，每个所述安置槽的下侧设有开口，每个安置槽内均安装有用于支撑旧桩的揽底机构，每个揽底机构均包括固定在安置槽顶部的油缸、连杆和转动板，所述油缸的活塞杆上固定有连接块，所述连杆的一端与连接块铰接，另一端与所述转动板铰接，转动板的中部通过转轴与钻头的内壁铰接。首先根据待拔旧桩的位置，将钻头下沉，使转动板下沉到旧桩下端面的下方，通过揽底机构将转动板旋转至水平，随着钻头上拔，转动板托起旧桩，与钻头及钢套管形成一个整体将旧桩托底拔除，避免了端部拔桩易产生断桩的风险，降低了施工成本，提高了拔桩的成功率。

作为优选，所述安置槽设有四个，保证拔桩过程中旧桩的稳定，避免旧桩倾斜损坏。

作为优选，所述钻头壁内设有四组喷料装置，每组所述喷料装置设于两个相邻安置槽之间，喷料装置和揽底机构交错设置，保证了钻头的刚度。

作为优选，每组所述喷料装置包括紧密接触的一根喷气管和一根喷水管，所述喷气管与钻头内壁径向方向上的喷气孔相连，所述喷水管与钻头内壁径向方向上的喷水孔相连；钻头在下沉过程中持续喷射高压空气与高压水，使钻头内侧30-60mm范围内土体变成糊状泥浆，形成一环状薄壁泥浆隔离层，大幅降低套管下沉或拔桩过程中钢套管或旧桩桩体受到的侧摩阻力，桩周阻力小，便于钻头下沉和旧桩拔出，提高了拔桩的成功率。

作为优选，所述喷气孔位于喷水孔上方，且喷气孔偏向钻头下部方向有30°-60°倾角，使得高压空气作用在下侧土层，利用高压空气的压力方便钻头下沉。

作为优选，所述喷气管通入高压空气，所述喷水管通入高压水或中压水泥浆，且喷气管和喷水管均为高压软管或无缝钢管。

作为优选，所述钢套筒的外侧壁上固定有四根呈周向均匀分布的第一槽钢，所述第一槽钢沿钢套筒的轴向方向延伸，所述第一槽钢的位置与油缸的位置对应；所述钢套筒的外侧壁上固定有四根呈周向均匀分布的第二槽钢，所述第二槽钢沿钢套筒的轴向方向延伸，所述第二槽钢的位置与喷气管或喷水管的位置对应；第一槽钢与钢套管之间形成可供油缸的液压油管通过的通道，能够避免液压油管因与钻孔的内壁之间产生摩擦而导致液压油管出现破损的现象，第二槽钢与钢套管之间形成的通道可供水管和空气管通过，能够避免水管和空气管因与钻孔的内壁之间产生摩擦而出现破损的现象。

作为优选，所述加强板设有四个，且沿连接卡槽的外壁周向均匀分布。

作为优选，所述钻头的外径大于钢套筒的外径，且钻头的内径不大于钢套筒的内径。

作为优选，所述钻头的外径为900mm-1200mm,且钻头的壁厚为100mm-200mm。

因此，本实用新型具备下述优点：

（1）本实用新型设有揽底机构，能够将旧桩托底拔除，避免了端部拔桩易产生断桩的风险，降低了施工成本，提高了拔桩的成功率；

（2）本实用新型设有喷料装置，钻头在下沉过程中，持续喷射高压空气与高压水，使钻头内侧30-60mm范围内土体变成糊状泥浆，形成一环状薄壁泥浆隔离层，大幅降低套管下沉或拔桩过程中钢套管或旧桩桩体受到的侧摩阻力，桩周阻力小，便于钻头下沉和旧桩拔出，提高了拔桩的成功率；钻头在拔出过程中，持续喷射高压空气与中压水泥浆，将钻孔填满，避免土体松动或塌陷。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的另一种结构示意图；

图3是本实用新型转动板收缩时的结构示意图；

图4是本实用新型转动板张开时的结构示意图；

图5是本实用新型喷料装置的结构示意图；

图6是本实用新型喷料装置与揽底机构的分布示意图；

图7是本实用新型的工作过程示意图。

图示说明：1-钢套筒，2-步履式桩机，3-钻杆，4-封顶板，5-连接卡槽，6-销孔，7-加强板，8-钻头，9-钻齿，10-安置槽，11-油缸，12-连杆，13-转动板，14-连接块，15-转轴，16-喷气管，17-喷水管，18-喷气孔，19-喷水孔，20-第一槽钢，21-第二槽钢。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

如图1、7所示，本实用新型提供一种技术方案，一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，包括钢套筒1和与步履式桩机2钻杆3连接的位于所述钢套筒1顶部的连接装置，所述连接装置包括固定在钢套筒1顶部的封顶板4，所述封顶板4上焊接有圆筒状的连接卡槽5，所述连接卡槽5上开有用于连接钻杆3的销孔6，所述连接卡槽5通过加强板7与封顶板4固定，加强板7设有四个且沿连接卡槽5的外壁周向均匀分布。

如图3、4所示，该旧桩拔除套管还包括位于钢套筒1底部的上下开口的筒状钻头8，所述钻头8的外径大于钢套筒1的外径，且钻头8的内径不大于钢套筒1的内径，本实施例中钻头8的外径为1000mm,且钻头8的壁厚为150mm，所述钻头8的底部设置有钻齿9，所述钻头8的内壁周向均匀开有四个安置槽10，每个所述安置槽10的下侧设有开口，每个安置槽10内均安装有用于支撑旧桩的揽底机构，每个揽底机构均包括固定在安置槽10顶部的油缸11、连杆12和转动板13，所述油缸11的活塞杆上固定有连接块14，所述连杆12的一端与连接块14铰接，另一端与所述转动板13铰接，转动板13的中部通过转轴15与钻头8的内壁铰接。

如图2、5所示所述钻头8壁内设有四组喷料装置，每组所述喷料装置包括紧密接触的一根喷气管16和一根喷水管17，所述喷气管16与钻头8内壁径向方向上的喷气孔18相连，所述喷水管17与钻头8内壁径向方向上的喷水孔19相连，喷气孔18位于喷水孔19上方，且喷气孔18偏向钻头8下部方向有45°倾角，喷气管16通入高压空气，喷水管17通入高压水或中压水泥浆，且喷气管16和喷水管17均为无缝钢管，如图6所示，每组所述喷料装置设于两个相邻安置槽10之间。

如图1、2所示，所述钢套筒1的外侧壁上固定有四根呈周向均匀分布的第一槽钢20，所述第一槽钢20沿钢套筒1的轴向方向延伸，所述第一槽钢20的位置与油缸11的位置对应；所述钢套筒1的外侧壁上固定有四根呈周向均匀分布的第二槽钢21，所述第二槽钢21沿钢套筒1的轴向方向延伸，所述第二槽钢21的位置与喷气管16或喷水管17的位置对应。

本实用新型一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管的工作过程：使用时，先确定废弃桩的精确位置，将旧桩桩周的土挖除，露出桩帽，然后将钻头套在废弃桩上，将钢套筒压入或者旋转进入土层，主要采用振动的方式或者其他方式，钢套筒下放过程中，向喷气管通入高压空气，向喷水管通入高压水，使钻头内侧30-60mm范围内土体变成糊状泥浆，形成一环状薄壁泥浆隔离层，使旧桩桩身被独立剥离出来。当钻头的底部下入到指定位置后，上提钢套筒，转动板将旧桩托底拔出，同时向喷气管通入高压空气，向喷水管通入中压水泥浆，将钻孔填满，最后将拔出的旧桩集中打碎处理后外运。

应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，包括钢套筒（1）和与步履式桩机（2）钻杆（3）连接的位于所述钢套筒（1）顶部的连接装置，其特征在于：所述连接装置包括固定在钢套筒（1）顶部的封顶板（4），所述封顶板（4）上焊接有连接卡槽（5），所述连接卡槽（5）上开有用于连接钻杆（3）的销孔（6），所述连接卡槽（5）通过加强板（7）与封顶板（4）固定；该旧桩拔除套管还包括位于钢套筒（1）底部的上下开口的筒状钻头（8），所述钻头（8）的底部设置有钻齿（9），所述钻头（8）的内壁周向均匀开有若干个安置槽（10），每个所述安置槽（10）的下侧设有开口，每个安置槽（10）内均安装有用于支撑旧桩的揽底机构，每个揽底机构均包括固定在安置槽（10）顶部的油缸（11）、连杆（12）和转动板（13），所述油缸（11）的活塞杆上固定有连接块（14），所述连杆（12）的一端与连接块（14）铰接，另一端与所述转动板（13）铰接，转动板（13）的中部通过转轴（15）与钻头（8）的内壁铰接。

2.根据权利要求1所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：所述安置槽（10）设有四个。

3.根据权利要求2所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：所述钻头（8）壁内设有四组喷料装置，每组所述喷料装置设于两个相邻安置槽（10）之间。

4.根据权利要求3所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：每组所述喷料装置包括紧密接触的一根喷气管（16）和一根喷水管（17），所述喷气管（16）与钻头（8）内壁径向方向上的喷气孔（18）相连，所述喷水管（17）与钻头（8）内壁径向方向上的喷水孔（19）相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：所述喷气孔（18）位于喷水孔（19）上方，且喷气孔（18）偏向钻头（8）下部方向有30°-60°倾角。

6.根据权利要求4所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：所述喷气管（16）通入高压空气，所述喷水管（17）通入高压水或中压水泥浆，且喷气管（16）和喷水管（17）均为高压软管或无缝钢管。

7.根据权利要求4所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：所述钢套筒（1）的外侧壁上固定有四根呈周向均匀分布的第一槽钢（20），所述第一槽钢（20）沿钢套筒（1）的轴向方向延伸，所述第一槽钢（20）的位置与油缸（11）的位置对应；所述钢套筒（1）的外侧壁上固定有四根呈周向均匀分布的第二槽钢（21），所述第二槽钢（21）沿钢套筒（1）的轴向方向延伸，所述第二槽钢（21）的位置与喷气管（16）或喷水管（17）的位置对应。

8.根据权利要求1所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：所述加强板（7）设有四个，且沿连接卡槽（5）的外壁周向均匀分布。

9.根据权利要求1所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：所述钻头（8）的外径大于钢套筒（1）的外径，且钻头（8）的内径不大于钢套筒（1）的内径。

10.根据权利要求9所述的一种基于步履式桩机的旧桩拔除套管，其特征在于：所述钻头（8）的外径为900mm-1200mm,且钻头（8）的壁厚为100mm-200mm。

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