一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备及施工方法技术

本发明专利技术提供了一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备及施工方法，属于地下空间拔桩技术领域。解决了桩基与土体之间摩阻力过大而导致拔桩难的问题。其技术方案为：拔桩设备包括施工部和控制部；施工方法包括以下步骤：1)拼装设备；2)设备定位；3)竖向开挖；4)合并设备；5)环向切割；6)桩侧土体剥离；7)拔除桩基与设备。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术消除了桩基与土体之间的摩阻力将桩拔出，并且只拔除了会影响工程施工的部分桩基，降低了对拔桩机的功率要求和对桩头的抗拉强度要求。率要求和对桩头的抗拉强度要求。率要求和对桩头的抗拉强度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备及施工方法


[0001]本专利技术涉及地下空间拔桩
，尤其涉及一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备及施工方法。

技术介绍

[0002]伴随着地下空间的不断开发利用，在地基中，大量原有的桩基需要被拔除以满足新的工程需要。现有的传统拔桩工艺主要有振动拔桩法、静力拔桩法等,使用的拔桩机有振动沉拔桩机、静力压拔桩机、双动气锤拔桩机等。由于桩基与土体之间的摩阻力很大，传统的拔桩方法大多通过振动、锤击等措施来解决巨大的摩阻力带来的拔桩困难的问题。
[0003]目前，许多新兴的拔桩工艺中，有的采用冲水的方法以减小摩阻力，但对周围大范围内的土体影响较大。有的采用液压拔桩机拔桩，从根本上提高拔桩的动力，但液压拔桩对桩头的抗拉强度要求极高且其对设备的功率要求也极高。同时，上述拔桩工艺通常将整根桩基拔除，会遇到桩基过长而拔桩机功率不足的问题。
[0004]如何解决上述技术问题，为本专利技术面临的课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供了一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备及施工方法，该设备利用两组可磁吸并且可拆卸的半圆环柱体挤压土体，使两组半圆环柱体、桩基与两者之间的土体形成一个与外界土体分离的整体，再利用环形高压水射流将桩基切断，从而将一部分桩基连同设备共同拔出；本专利技术利用了桩基与土体之间的摩阻力将桩拔出，并且只拔除了会影响工程施工的部分桩基，降低了对拔桩机的功率要求和对桩头的抗拉强度要求。
[0006]本专利技术是通过如下措施实现的：一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备，其中，该设备包括施工部和控制部；所述控制部与所述施工部分别通过高压水管、泥浆管连接；所述控制部由微机、电流测量装置、高压水泵和泥浆泵组成；所述施工部由竖向对称分布的两组切割块、两组下挖块和若干组基块组成；所述切割块、所述下挖块和所述基块都为相同尺寸的半圆环柱体，柱身被钢制保护外壳包裹，且两两柱体可由四个布置在侧面的侧向电磁铁水平拼接为一整个圆环柱体，两两圆环柱体可由八个布置在上下底面拼接处的竖向电磁铁竖直拼接为一个更高的圆环柱体。
[0007]进一步地，所述电流测量装置可维持一定的电压值，并测量所述电压下流经所有主筋的各个电流值，并将所述电流值实时传输给所述微机。
[0008]进一步地，所述基块内壁固定有一条上下连通的泥浆管和一条上下连通高压水管，所述基块上下面内部分别固定了两个竖向电磁铁，侧面端部固定了四个侧向电磁铁。
[0009]进一步地，所述切割块内部固定有一条上下连通的的泥浆管和一条上下连通、中部与环切区连通的高压水管，所述切割块上下面内部分别固定了两个竖向电磁铁，侧面端部固定了四个侧向电磁铁。
[0010]进一步地，所述环切区上部连接的所述高压水管设置有一个一号阀门，所述环切区由一个内嵌于所述切割块的半圆环形的切割轨道和固定在所述切割轨道上的一个水平喷嘴组成；所述水平喷嘴可由所述微机控制所述切割轨道转动而转动；所述水平喷嘴通过一段软管与所述一号阀门下部的所述高压水管密封连接；所述水平喷嘴的嘴口始终朝向其所在圆环截面的圆心。
[0011]进一步地，所述下挖块内部固定有一条向上连通的的泥浆管和一条向上连通的高压水管，所述向上连通的泥浆管向下连接有若干个泥浆吸入口，所述向上连通的高压水管中部设有一个二号阀门，向下连接有若干个嘴口朝下的竖向喷嘴，所述竖向喷嘴和所述泥浆吸入口均匀固定于所述下挖块底端的内部，所述竖向喷嘴和所述泥浆吸入口之间设置有若干搅拌机。
[0012]进一步地，所述泥浆管和所述高压水管端部设有密封接头，可连接所述泥浆管和所述高压水管。
[0013]进一步地，所述一号阀门和所述二号阀门可由所述微机控制其开关。
[0014]进一步地，所述搅拌机可搅拌土体，帮助泥浆吸入口吸入均匀的泥浆。
[0015]本专利技术还公开了一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备的施工方法，包括如下步骤：
[0016]1)拼装设备：根据影响施工的桩基深度，选取一定数量的所述基块，使全部所述基块的高度大于或者等于要拔除的桩基深度，自上而下拼装所述基块、所述切割块和所述开挖块，并开启所述竖向电磁铁使之形成一个整体，采用相同方法拼装另一个整体；
[0017]2)设备定位：将两组设备上端对称吊装在吊机上，使两组设备下端的形心对准被切割桩基的形心；
[0018]3)竖向开挖：操作所述微机开启所述高压水泵、所述泥浆泵、所述搅拌机和所述二号阀门，关闭所述一号阀门，控制吊机均速竖直向下降设备，直到下降到预定深度，关闭所述高压水泵、所述泥浆泵、所述搅拌机和所述二号阀门，此时，设备与桩基之间存在未被挤压的土体；
[0019]4)合并设备：开启所述侧向电磁铁，慢慢增加所述侧向电磁铁中的电流，使两组设备缓慢地水平向吸合在一起，使设备、桩基与两者之间的土体形成一个脱离外界土体的整体；
[0020]5)环向切割：操作所述微机开启所述高压水泵、所述泥浆泵和所述一号阀门，关闭所述二号阀门，操作所述微机使所述水平喷嘴沿着所述切割轨道以一定速率周期滑动；所述电流测量装置实时监测流经各个主筋的电流，若电流值突然增大，则表明主筋已经切割完毕；此使减小所述高压水泵的压力以切割主筋内部的混凝土，待所述水平喷嘴继续滑动一个周期后，关闭所述高压水泵、所述泥浆泵和所述一号阀门；
[0021]6)桩侧土体剥离：采用高压水枪将设备与桩基之间的土体稀释泥浆化；
[0022]7)拔除桩基与设备：操作吊机，将截断的桩基与设备分别取出。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0024]1、本专利技术解决了桩基与土体之间摩阻力过大而导致拔桩难的问题，降低了对拔桩机的功率要求和对桩头的抗拉强度要求；此外，本专利技术的设备利用高压水流切割桩基，具有施工污染较小、安全性高、效率高的优点。
[0025]2、本专利技术的拔桩设备利用两组可磁吸并且可拆卸的半圆环柱体挤压土体，使两组半圆环柱体、桩基与两者之间的土体形成一个与外界土体分离的整体，再利用环形高压水射流将桩基切断，从而将一部分桩基连同设备共同拔出；本专利技术提供的基于高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备的施工方法利用了桩基与土体之间的摩阻力将桩拔出，并且只拔除了会影响工程施工的部分桩基，降低了对拔桩机的功率要求和对桩头的抗拉强度要求。
[0026]3、本专利技术提供的高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备可代替传统的大型振动拔桩机，解决了桩基与土体之间摩阻力过大而导致拔桩难的难题，并且，只拔除了会影响工程施工的部分桩基，降低了对拔桩机的功率要求和对桩头的抗拉强度要求。此外，该设备利用高压水流切割桩基，具有施工污染较小、安全性高、效率高的优点。
附图说明
[0027]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0028]图1为本专利技术提供的一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备的整体示意图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备，其特征在于，包括施工部(100)和控制部(200)；所述控制部(200)与所述施工部(100)之间分别布置有与其连通的高压水管(4)、泥浆管(5)，所述控制部(200)由微机(8)、电流测量装置、高压水泵(9)和泥浆泵(10)组成；所述施工部(100)由竖向对称分布的两组切割块(2)、两组下挖块(3)和若干组基块(1)组成；所述切割块(2)、下挖块(3)和基块(1)为相同尺寸的半圆环柱体，柱身被钢制保护外壳(12)包裹，且两两柱体由四个布置在侧面的侧向电磁铁(13)水平拼接为一整个圆环柱体，两两圆环柱体由八个布置在上下底面拼接处的竖向电磁铁(14)竖直拼接为一个高的圆环柱体。2.根据权利要求1所述的利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备，其特征在于，所述电流测量装置测量所述电压下流经所有主筋(7)的各个电流值，并将所述电流值实时传输给所述微机(8)。3.根据权利要求1或2所述的利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备，其特征在于，所述基块(1)内壁固定有一条上下连通的泥浆管(5)和一条上下连通高压水管(4)，所述基块(1)上下面内部分别固定两个竖向电磁铁(14)，侧面端部固定四个侧向电磁铁(13)。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备，其特征在于，所述切割块(2)内部固定一条上下连通的泥浆管(5)和一条上下连通、中部与环切区(18)连通的高压水管(4)，所述切割块(2)上下面内部分别固定两个竖向电磁铁(14)，侧面端部固定四个侧向电磁铁(13)。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备，其特征在于，与所述环切区(18)上部连接的所述高压水管(4)设置一个一号阀门(17)；所述环切区(18)由一个内嵌于所述切割块(2)的半圆环形的切割轨道(19)和固定在所述切割轨道(19)上的一个水平喷嘴(20)组成；所述水平喷嘴(20)由所述微机(8)控制所述切割轨道(19)转动；所述水平喷嘴(20)通过一段软管与所述一号阀门(17)下部的所述高压水管(4)密封连接，所述水平喷嘴(20)的嘴口朝向其所在圆环截面的圆心。6.根据权利要求1
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5任一项所述的利用高压水射流的磁吸式辅助拔桩设备，其特征在于，所述下挖块(3)内部固定一条向上连通的的泥浆管(5)和一条向上连通的高压水管(4)，所述向上连通的泥浆管(5)向下连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鑫涛，王志华，张鑫磊，高洪梅，葛笑博，向阳韬，夏云刚，纪展鹏，汪源，周勇杰，陈昱珲，
申请(专利权)人：南京吉欧地下空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：