CN220538636U - 一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，包括固设在旋转模块上的主梁，主梁的一侧平行设有两个传动组件，传动组件包括固定框，固定框一侧设有顶伸杆，顶伸杆的端部固设有第四连杆，固定框另一侧相对设有两个桩夹组件，顶伸杆伸缩驱动两个桩夹组件完成开合状态的切换，桩夹组件的内侧设有第一圆弧口，相对的两个第一圆弧口抵靠在钢管桩的外侧壁，顶伸杆固设在主梁上。本实用新型设计巧妙，结构紧凑，能大幅度提高钢管桩拆卸的效率和安全性，具有良好的经济效益。

Description

一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备

技术领域

本实用新型涉及土木施工技术领域，尤其是涉及一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备。

背景技术

随着我国基础设施的大力推进，少支架结构作为混凝土浇筑支架被应用于桥梁、水工、市政等各个领域。目前我国工程施工中，支架拆除时，钢管桩多采用钢丝绳捆绑后，使用机械设备拖拽，施工安全风险大，施工效率低。特别是对于施工场地相对复杂，操作空间受限时，设备无法方便的调整位置和角度，同时需要大量人工进行值守，导致拆卸的效率较低，作业麻烦。

中国专利文献CN 113202027 A记载了一种现浇梁钢管桩支架快速拆除方法，但是该方法存在较多的安全隐患，且需要从桥面进行吊装，需要专门设置预留孔，由于钢管桩数量较多，因此后期还要对预留孔进行填补，施工不方便；中国专利文献CN 217629447 U记载了一种用于现浇梁钢管桩的贝雷架拆除系统，但是该拆卸系统仍然采用吊装形式进行拆卸，使用缺陷明显，需要改进。

实用新型内容

本实用新型提供了一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，解决了少支架拆除过程中钢管桩不易固定，施工效率低，存在安全风险的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，包括固设在旋转模块上的主梁，主梁的一侧平行设有两个传动组件，传动组件包括固定框，固定框一侧设有顶伸杆，顶伸杆的端部固设有第四连杆，固定框另一侧相对设有两个桩夹组件，顶伸杆伸缩驱动两个桩夹组件完成开合状态的切换，桩夹组件的内侧设有第一圆弧口，相对的两个第一圆弧口抵靠在钢管桩的外侧壁，顶伸杆固设在主梁上。

优选的方案中，桩夹组件的一侧铰接有第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆的另一侧和固定框铰接，第二连杆通过第三连杆和第四连杆连接，第三连杆两侧分别与第二连杆及第四连杆铰接。

优选的方案中，桩夹组件包括从上到下设置的三个夹板，第一圆弧口设置在第一圆弧口的内侧，三个第一圆弧口分别通过两个第一圆杆及一个夹板连接。

优选的方案中，主梁的中部设有通槽，通槽一侧贯穿设有滑道，位于上侧的传动组件底部设有竖板，竖板滑设在滑道内。

优选的方案中，固定框底部平行设有两个挡板，挡板内侧可拆卸的设有限位杆，主梁两侧设有耳板，限位杆抵靠在耳板下侧

优选的方案中，通槽内设有驱动单元，驱动单元包括第一电机，第一电机端部设有支架，支架转动设置在丝杠上，固定框下部设有底板，顶伸杆固设在底板一侧，竖板固设在底板另一侧，竖板上设有螺纹孔，支架穿设在螺纹孔内。

优选的方案中，桩夹组件上距离主梁较远的一侧可拆卸的设有安全模块，安全模块包括设置在第二圆杆上的从动齿轮，从动齿轮一侧啮合连接有主动齿轮，主动齿轮固设在延长轴上，延长轴通过第二电机和夹板连接，相对的两个第二圆杆上分别平行设有两个第一直板和第二直板，第一直板和第二直板间隔设置。

优选的方案中，两个第一直板下部分别设有第一铁条和第一电磁条，两个第二直板下部分别设有第二电磁条和第二铁条，第一铁条和第二电磁条电磁连接，第一电磁条和第二铁条电磁连接。

优选的方案中，还设有随动锁，随动锁包括相对设置的两个第一滚轮和第二滚轮，第一滚轮固设在第二圆杆的顶部，最上侧的夹板中部固设有固定杆，第二滚轮转动设置在固定杆上，第一滚轮和第二滚轮之间通过钢丝绳连接，钢丝绳一侧绕固设在第一滚轮上，钢丝绳的另一侧设有锁板。

优选的方案中，锁板上设有V型槽，V型槽抵靠在钢管桩外侧壁。

本实用新型的有益效果为：安全性高，替代了传统使用钢丝绳拖拽的工艺；施工高效，采用履带机机械臂配合抓取，无需绑扎钢丝绳工艺；用工量少，仅需一名司操即可完成；结构适配性好，还可通过替换不同尺寸的桩夹适应各种桩径的钢管桩；可通过替换不同长度的主梁及不同数量的桩夹，适应不同长度的钢管桩；桩夹适配需要拆除的钢管桩，能够将钢管桩握裹紧密，稳定性好；特别适用于采用落地钢管桩少支架作为混凝土现浇支架的拆除。本实用新型操作便捷，能较好的提高钢管桩的拆卸作业效率，具有良好的经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的第一种结构装夹钢管桩施工示意图状态一；

图2是本实用新型的第一种结构装夹钢管桩施工示意图状态二；

图3是本实用新型的第一种结构装夹钢管桩施工示意图状态三；

图4是本实用新型的整体结构示意图；

图5是图4的俯视示意图；

图6是图4的传动组件爆炸结构示意图；

图7是本实用新型的第二种结构装夹钢管桩施工示意图；

图8是图7的正视示意图；

图9是图7的俯视示意图；

图10是图7的左视示意图；

图11是图7的爆炸结构示意图状态一；

图12是图7的爆炸结构示意图状态二；

图13是图7的桩夹组件安装传动组件、安全模块和随动锁爆炸结构示意图状态一；

图14是图7的桩夹组件安装传动组件、安全模块和随动锁爆炸结构示意图状态二；

图15是图7的桩夹组件安装传动组件、安全模块和随动锁爆炸结构示意图状态三；

图16是图7的桩夹组件安装传动组件、安全模块和随动锁爆炸结构示意图状态四。

图中：桩夹组件1；夹板101；第一圆杆102；第二圆杆103；第一圆弧口104；传动组件2；第一连杆201；第二连杆202；第三连杆203；第四连杆204；固定框205；底板206；竖板207；螺纹孔208；挡板209；限位杆210；顶伸杆3；主梁4；滑道401；耳板402；通槽403；旋转模块5；钢管桩6；驱动单元7；第一电机701；支架702；丝杠703；安全模块8；延长轴801；从动齿轮802；第二电机803；主动齿轮804；第一直板805；第二直板806；第一铁条807；第一电磁条808；第二电磁条809；第二铁条810；推架9；斜板901；弧形板902；腰圆槽903；第二圆弧口904；第一导向板905；第二导向板906；随动锁10；第一滚轮1001；第二滚轮1002；锁板1003；钢丝绳1004；V型槽1005；螺杆1006；弹簧1007；螺母1008；固定杆11；穿杆12。

具体实施方式

如图1-6中，一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，包括固设在旋转模块5上的主梁4，主梁4的一侧平行设有两个传动组件2，传动组件2包括固定框205，固定框205一侧设有顶伸杆3，顶伸杆3的端部固设有第四连杆204，固定框205另一侧相对设有两个桩夹组件1，顶伸杆3伸缩驱动两个桩夹组件1完成开合状态的切换，桩夹组件1的内侧设有第一圆弧口104，相对的两个第一圆弧口104抵靠在钢管桩6的外侧壁。旋转模块5设置有转动盘，主梁4的一侧固定在转动盘上，通过旋转转动盘可以带动主梁4进行角度的调整，从而将各桩夹组件1夹持钢管桩6从竖直状态切换为水平状态，保证钢管桩6在搬运的过程中重心低，移动安全高效，顶伸杆3采用液压杆，具有较好的稳态响应性，同时整体的承载力强，保证顶伸的稳定，整体结构刚性强，能较好的完成钢管桩6的拆卸过程。

优选的方案中，桩夹组件1的一侧铰接有第一连杆201和第二连杆202，第一连杆201和第二连杆202的另一侧和固定框205铰接，第二连杆202通过第三连杆203和第四连杆204连接，第三连杆203两侧分别与第二连杆202及第四连杆204铰接。由此结构，以使得通过顶伸杆3的伸缩动作，带动第四连杆204前进或后腿，从而改变第三连杆203的位置，由于第二连杆202铰接固定在固定框205上，因此通过第三连杆203即可改变第二连杆202的角度，同时受制于第一连杆202对桩夹组件1的约束，桩夹组件1、第一连杆201、第二连杆202和固定框205之间形成四边形结构，通过设计第一连杆201、第二连杆202、第三连杆203和第四连杆204的长度，即可精准控制桩夹组件1的转动角度和变化范围，使用方便，对钢管桩6的夹持效果好。

优选的方案中，桩夹组件1包括从上到下设置的三个夹板101，第一圆弧口104设置在第一圆弧口104的内侧，三个第一圆弧口104分别通过两个第一圆杆102及一个夹板101连接。由此结构，以使得整体的夹持强度高，承载侧向力的能力强，同时大幅度减少了桩夹组件1的整体重量，由于桩夹组件1和主梁4之间形成悬臂结构，减少了固定框205的竖向载荷。

如图7-12中，优选的方案中，主梁4的中部设有通槽403，通槽403一侧贯穿设有滑道401，位于上侧的传动组件2底部设有竖板207，竖板207滑设在滑道401内，固定框205底部平行设有两个挡板209，挡板209内侧可拆卸的设有限位杆210，主梁4两侧设有耳板402，限位杆210抵靠在耳板402下侧。由此结构，以使得利用挡板209和限位杆210可以更好的夹持在耳板402上，保证自身结构的稳定性，增强刚性，更好的应对由于桩夹组件1作为悬臂带来的弯矩效应，限位杆210和挡板209螺纹连接，调整更方便，同时设置滑道401，可以对位于上侧的传动组件2进行位置的调整，通过传动组件2的在滑道401范围内移动，改变夹持钢管桩6的位置，便于钢管桩6重心的调整，便于旋转模块5动作完成状态切换，也利于后期的安全搬运。

优选的方案中，通槽403内设有驱动单元7，驱动单元7包括第一电机701，第一电机701端部设有支架702，支架702转动设置在丝杠703上，固定框205下部设有底板206，顶伸杆3固设在底板206一侧，竖板207固设在底板206另一侧，竖板207上设有螺纹孔208，支架702穿设在螺纹孔208内。由此结构，以使得可以稳定的改变传动组件2的位置，同时整体的结构稳定性强，调整的精度高。

如图13-16中，优选的方案中，桩夹组件1上距离主梁4较远的一侧可拆卸的设有安全模块8，安全模块8包括设置在第二圆杆103上的从动齿轮802，从动齿轮802一侧啮合连接有主动齿轮804，主动齿轮804固设在延长轴801上，延长轴801通过第二电机803和夹板101连接，相对的两个第二圆杆103上分别平行设有两个第一直板805和第二直板806，第一直板805和第二直板806间隔设置。当钢管桩6被夹持后，在行走搬运的过程中，难免由于施工路面的不平整造成整体的振动，而振动则会对夹持的效果产生影响，因此为了保证钢管桩6的安全夹持，两个第二电机803在钢管桩6进入到桩夹组件1内后，将各自的第一直板805和第二直板806贴合在钢管桩6的侧壁上，进一步的完成辅助锁止，整体的安全性更好。

优选的方案中，两个第一直板805下部分别设有第一铁条807和第一电磁条808，两个第二直板806下部分别设有第二电磁条809和第二铁条810，第一铁条807和第二电磁条809电磁连接，第一电磁条808和第二铁条810电磁连接。由此结构，以使得相对的两个第一直板805和第二直板806互相完成整体的锁止，结构更好，同时避免任一侧出现电路故障时，另一侧的电磁条仍然可以将对侧的铁条吸合，能适应更多的工况，提高工作的稳定性，两侧互为备份。

优选的方案中，还设有随动锁10，随动锁10包括相对设置的两个第一滚轮1001和第二滚轮1002，第一滚轮1001固设在第二圆杆103的顶部，最上侧的夹板101中部固设有固定杆11，第二滚轮1002转动设置在固定杆11上，第一滚轮1001和第二滚轮1002之间通过钢丝绳1004连接，钢丝绳1004一侧绕固设在第一滚轮1001上，钢丝绳1004的另一侧设有锁板1003，锁板1003上设有V型槽1005，V型槽1005抵靠在钢管桩6外侧壁。由此结构，以使得在第二电机803在带动第二圆杆103转动的过程中，能驱动第一滚轮1001完成钢丝绳1004的长度的调整，第二滚轮1002起到导向和保证钢丝绳和钢管桩6之间处于安全距离的作用，当钢丝绳1004长度减少时，则会带动锁板1003挤压在钢管桩6上，这样钢管桩6的周向全部被固定安全性大幅度提高，两侧的两个第二电机803的旋转方向相反。

优选的方案中，还设有推架9，推架9包括弧形板902，弧形板902两侧分别设有斜板901，弧形板902中间设有第二圆弧口904，斜板901上贯穿设有腰圆槽903，腰圆槽903内设有穿杆12，穿杆12插设在桩夹组件1上，锁板1003另一侧设有螺杆1006，推架9中部设有第二导向板906，螺杆1006穿设在第二导向板906内，V型槽1005上套设有弹簧1007，螺杆1006上螺纹连接有螺母1008，弧形板902端部还设有第一导向板905，钢丝绳1004穿设在第一导向板905内。由此结构，进一步增强锁板1003的锁止效果，保证锁板1003的移动线路为一直线，整体的控制精度高，同时推架9将两侧的桩夹组件1进行约束锁止，整体的受力更充分，弧形板902起到增大锁止范围的作用，整体的锁止效果进一步提升。

优选的方案中，一种钢管桩高效拆除设备的施工方法，包括以下步骤：

S1、完成本装置的组装，然后安装到履带机机械臂上；履带机的适应能力较强，且改装成本低，本装置可以根据拆卸的钢管桩6的直径进行灵活的调整。

S2、将钢管桩6顶部的分配梁体系拆除，使钢管桩6达到不受外荷载的状态；

S3、割除钢管桩6顶部与分配梁体系的连接，割除钢管桩6底部与基础的连接；通过S2-S3的步骤后，钢管桩6处于相对无约束的状态，此时风险较大，而实际施工时，通过履带机利用桩夹组件1将钢管桩6的非切割部分进行夹持，保证了钢管桩6的稳定性，作业人员施工安全高效。

S4、通过调整旋转模块5保持主梁4处于竖直状态，利用履带机靠近钢管桩6后夹紧桩夹组件1并锁止；由于在受限空间内，受制于钢管桩6的长度和重量无法完成钢管桩6的状态切换，也即将竖直状态变位水平状态的空间受限。

S5、履带机后退，将钢管桩6搬运至受限空间外部空旷区域；在搬运的过程中，避免钢管桩6的上侧剐蹭梁面板底部，避免钢管桩6的下侧和地面碰撞，因此需要在此过程中，往开阔方向进行移动，同时当具备旋转空间是，利用旋转模块5对钢管桩6进行调整，处于一定的倾斜装置，直至完全移出受限空间。

S6、调整上侧的传动组件2，将钢管桩6抬高，然后旋转模块5使能打开旋转，主梁4调整到水平状态，重新利用传动组件2调整钢管桩6的位置，保持桩夹组件1开口朝前；位于上侧的传动组件2能在一定范围内进行上下移动，因此可以和桩夹1组件1互为配合，完成钢管桩6的高度调整，直至钢管桩6在旋转的过程中底部不会和地面发生碰撞干涉的问题。

S7、调整履带机机械臂，通过顶伸杆3将两个桩夹组件1打开，将钢管桩6水平存放；到达设计位置后，安全模块8上的第一直板805和第二直板806还可以作为引导面板，起到导向和支撑的作用，延长钢管桩6的滑落长度，更利于钢管桩6存放。

S8、重复S2~S6，直至完成所有钢管桩6的拆除。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：包括固设在旋转模块（5）上的主梁（4），主梁（4）的一侧平行设有两个传动组件（2），传动组件（2）包括固定框（205），固定框（205）一侧设有顶伸杆（3），顶伸杆（3）的端部固设有第四连杆（204），固定框（205）另一侧相对设有两个桩夹组件（1），顶伸杆（3）伸缩驱动两个桩夹组件（1）完成开合状态的切换，桩夹组件（1）的内侧设有第一圆弧口（104），相对的两个第一圆弧口（104）抵靠在钢管桩（6）的外侧壁，顶伸杆（3）固设在主梁（4）上。

2.根据权利要求1所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：桩夹组件（1）的一侧铰接有第一连杆（201）和第二连杆（202），第一连杆（201）和第二连杆（202）的另一侧和固定框（205）铰接，第二连杆（202）通过第三连杆（203）和第四连杆（204）连接，第三连杆（203）两侧分别与第二连杆（202）及第四连杆（204）铰接。

3.根据权利要求1所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：桩夹组件（1）包括从上到下设置的三个夹板（101），第一圆弧口（104）设置在第一圆弧口（104）的内侧，三个第一圆弧口（104）分别通过两个第一圆杆（102）及一个夹板（101）连接。

4.根据权利要求1所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：主梁（4）的中部设有通槽（403），通槽（403）一侧贯穿设有滑道（401），位于上侧的传动组件（2）底部设有竖板（207），竖板（207）滑设在滑道（401）内。

5.根据权利要求4所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：固定框（205）底部平行设有两个挡板（209），挡板（209）内侧可拆卸的设有限位杆（210），主梁（4）两侧设有耳板（402），限位杆（210）抵靠在耳板（402）下侧。

6.根据权利要求4所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：通槽（403）内设有驱动单元（7），驱动单元（7）包括第一电机（701），第一电机（701）端部设有支架（702），支架（702）转动设置在丝杠（703）上，固定框（205）下部设有底板（206），顶伸杆（3）固设在底板（206）一侧，竖板（207）固设在底板（206）另一侧，竖板（207）上设有螺纹孔（208），支架（702）穿设在螺纹孔（208）内。

7.根据权利要求3所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：桩夹组件（1）上距离主梁（4）较远的一侧可拆卸的设有安全模块（8），安全模块（8）包括设置在第二圆杆（103）上的从动齿轮（802），从动齿轮（802）一侧啮合连接有主动齿轮（804），主动齿轮（804）固设在延长轴（801）上，延长轴（801）通过第二电机（803）和夹板（101）连接，相对的两个第二圆杆（103）上分别平行设有两个第一直板（805）和第二直板（806），第一直板（805）和第二直板（806）间隔设置。

8.根据权利要求7所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：两个第一直板（805）下部分别设有第一铁条（807）和第一电磁条（808），两个第二直板（806）下部分别设有第二电磁条（809）和第二铁条（810），第一铁条（807）和第二电磁条（809）电磁连接，第一电磁条（808）和第二铁条（810）电磁连接。

9.根据权利要求7所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：还设有随动锁（10），随动锁（10）包括相对设置的两个第一滚轮（1001）和第二滚轮（1002），第一滚轮（1001）固设在第二圆杆（103）的顶部，最上侧的夹板（101）中部固设有固定杆（11），第二滚轮（1002）转动设置在固定杆（11）上，第一滚轮（1001）和第二滚轮（1002）之间通过钢丝绳（1004）连接，钢丝绳（1004）一侧绕固设在第一滚轮（1001）上，钢丝绳（1004）的另一侧设有锁板（1003）。

10.根据权利要求9所述一种适用受限空间下钢管桩高效拆除设备，其特征是：锁板（1003）上设有V型槽（1005），V型槽（1005）抵靠在钢管桩（6）外侧壁。