本发明专利技术公开了一种全回转全套管钻机及其拔除旧桩施工工法，包括由底座、液压抱箍系统、钢套管以及液压顶升系统构成的全回转全套管钻机。本发明专利技术的有益效果是：采用全回转套管钻机进行桩基拔除施工，该设备可以在不破坏周边土体的情况下：将地下废旧钢砼结构清除、桩基础无遗留拔除或置换，也可进行钻孔灌注咬合桩硬咬合的围护施工，此工法的出现实现了土木技术人员在有砾岩地层、各类桩基础、钢筋混凝土结构等障碍物完全没有清除的情况下就地实施灌注桩、置换桩、地下连续墙和顶管、盾构隧道无障碍穿越各类桩基础的可能。障碍穿越各类桩基础的可能。障碍穿越各类桩基础的可能。
【技术实现步骤摘要】
一种全回转全套管钻机及其拔除旧桩施工工法
[0001]本专利技术涉及一种全回转全套管钻机，具体为一种全回转全套管钻机及其拔除旧桩施工工法，属于桩基拆除施工
技术介绍
[0002]近年来，随着国内经济快速发展，大中型都市的城市建设再开发项目、旧城区改造、地铁隧道、地下围护结构、桥梁改扩建工程等项目的不断增加，经常会遇到地下岩石和残留的旧砼结构、旧桩基础等障碍物需要清除，这些地下障碍物已经成为地下工程施工的棘手问题。随着在设计和施工过程中频繁出现了原有地下桩基影响盾构的推进、原有桩基不能满足上部荷载、施工场地狭小地下连续墙成槽影响濒临高层建筑物等问题。往往造成改线改址或重新设计部分施工半途而废，直接影响了工程的施工进度与质量，因此，清除地下障碍物的工作十分重要。
[0003]基于此，提出一种全回转全套管钻机及其拔除旧桩施工工法。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种全回转全套管钻机及其拔除旧桩施工工法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种全回转全套管钻机，包括底座、液压抱箍系统、钢套管以及液压顶升系统；所述底座放置在需要钻桩的区域，且所述底座由两块平行状设置的板块构成，所述底座的两块平行状板块中心处均安装有液压抱箍系统，所述底座的两块平行状板块之间通过液压顶升系统相连接，两个所述液压抱箍系统卡紧在竖直状设置的钢套管管身上；所述底座的前端通过反扭矩锁固定，所述液压抱箍系统和液压顶升系统均由液压驱动系统通过高压油管提供液压驱动力，所述液压驱动系统通过操作盘进行控制，所述液压抱箍系统与钢套管的管壁之间还设置有变径垫块，所述底座上安装有水平指示仪，所述液压抱箍系统和液压顶升系统均连接有压力指示仪表；一种全回转全套管钻机的拔除旧桩施工工法，其拔除旧桩施工工法包括以下步骤：步骤一、施工准备，在需清障的孔位处安放定位钢板并进行固定，定位钢板中心开孔，且孔位中心与需清障的孔位中心精确重合，然后在定位钢板上安装全回转全套管钻机，并对全回转全套管钻机的移位吊装能力验算；步骤二、桩位确定，桩体准确定位是拔桩成功的关键，对于桩基埋设较深的情况，无法探挖确定桩位准确坐标，只能通过原图纸坐标定位放线，对于场地资料不全，桩体无法准确定位的情况，则利用挖机炮机打凿旧承台，找出桩位；步骤三、全回转全套管钻机定位，铺设钢板后，全回转钻机移机定位，调整钻机的水平和垂直度，使钻机配置的钢套管中心与已埋设好的外钢套管中心保持一致，再次复核
即可进行切割清障；步骤四、钢套管旋转切割切削钻进，全回转钻机驱动钢套管旋转切割切削钻进沉入，将桩与四周土体实施分离，直至沉入到预定深度，钢套管沉入预定深度后拧断桩体并回转将断桩吊出；步骤五、桩孔回填，桩全部清除后一边拔除钢套管一边回填水泥土，当钢套管全部拔除后，水泥土也同时填到桩孔底部。
[0006]作为本专利技术再进一步的方案：步骤一中，所安放定位钢板的四个定位基点全部在路基板的中心，且定位钢板的孔位中心可通过两根细线确定，安放时与预先测量好的需清障孔位中心重合即可。
[0007]作为本专利技术再进一步的方案：步骤一中，全回转全套管钻机安装时，四个支腿全部安放入定位钢板的四个基点，安放到位后，通过钻机的垂直监视系统或全站仪确定钻机的垂直度，通过调整四个支腿油缸使钻机安放水平。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：步骤二中，具体包括：
①
长臂挖机挖桩头。根据掌握的资料，对影响新设计工程桩施工的位置用长臂挖机进行开挖，出露旧桩头，定出桩位坐标后立即回填，再用全回转全套管钻机拔除该部分旧桩；
②
若因场地地质条件差易塌孔而导致长臂挖机无法挖出旧桩体，改用在可能密集遇到旧桩的新设计工程桩位置，先用1500套管，间距1200，施工咬合桩，探明旧桩位置，回填密实原状土体。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：步骤四中，钢套管旋转切割切削时，钢套管底端镶嵌锯齿状的钨钢刀头，在旋转驱动装置的驱动下，360
°
旋转压入钢套管，即使桩身周边存在其他障碍物，也能一并切割穿透。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：步骤四中，钢套管旋转沉入预定的桩身深度后，在桩体与钢套管之间放入夹力棒，以便于强行拧断桩体，并将被拧断的桩体吊出。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：步骤四中，钢套管回转过程中，为防止机身跟着钢套管一起回转配备专用的反扭矩锁将机身卡紧。在设备的工作能力范围内驱动装置可以任意调节钢套管的回转扭矩、回转速度、压入力以及夹紧力，且回转速度设高、中、低三档速度，可以根据钢套管直径、地质条件以及扭矩的变化情况等选择最适宜的回转速度，作为本专利技术再进一步的方案：钢套管回转过程中，对全回转全套管钻机的水平调整油缸采用专用的液压回路，以确保全回转全套管钻机的稳定性，进而可在钢套管回转时也可以调整钢套管的垂直度。
[0012]本专利技术的有益效果是：采用全回转套管钻机进行桩基拔除施工，该设备可以在不破坏周边土体的情况下：将地下废旧钢砼结构清除、桩基础无遗留拔除或置换，也可进行钻孔灌注咬合桩硬咬合的围护施工，此工法的出现实现了土木技术人员在有砾岩地层、各类桩基础、钢筋混凝土结构等障碍物完全没有清除的情况下就地实施灌注桩、置换桩、地下连续墙和顶管、盾构隧道无障碍穿越各类桩基础的可能；全回转全套管钻机采用套管套住桩体进行切削作业，套管强大的回转扭矩可把桩体扭断，用冲抓斗取出，具有以下优点：（1）安全可靠，对土体扰动小，全回转清障拔桩施工工法在钢套管内进行清障拔桩
及回填施工，对地下原状土不破坏或破坏小，对地下土体不产生扰动或产生很小的扰动。由于钢套管对孔壁的支撑，在钢套管周边的土体应力尚未释放时，就已经将障碍物清除并及时回填，对周边的构筑物无影响；（2） 施工速度快、质量高，且适用范围广泛。该工法可根据工程需要进行各类拔桩清障施工，如各种形式、各种规格、环境复杂、各种难度的旧钻孔灌注桩、预制桩、预应力管桩、地下残留旧钢筋混凝土、块石等障碍物；（3） 风险小、保障后续工程施工。全回转清障拔桩施工工法对障碍物进行切割清障或将旧桩完整拔除，一般情况下能顺利达到施工目的。即使遇到特殊情况，采用履带式起重机悬挂小型液压冲抓斗进入钢套管内将剩余的断桩或障碍物抓出，100%确保清障彻底；（4） 节能环保、优质高效，本工法在拔桩的过程中，不会产生任何泥浆，且施工设备低噪音，施工速度快，且能保证施工质量；（5） 快速经济、降低工程造价，本工法清障拔桩是钢套管360度旋转切割切削，相比其它施工方法，受环境因素限制小，无需增加其它辅助设施，清障拔桩的施工效率高、风险低，具有良好的经济效益。
附图说明
[0013]图1为本专利技术施工流程示意图；图2为本专利技术全回转全套管钻机结构示意图。
[0014]图中：1、底座，2、液压抱箍系统，3、钢套管，4、液压顶升系统，5、液压驱动系统，6、高压油管，7、操作盘，8、水平指示仪，9、压力指示仪表，10、变径垫块，11、反扭矩锁。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全回转全套管钻机，其特征在于：包括底座（1）、液压抱箍系统（2）、钢套管（3）以及液压顶升系统（4）；所述底座（1）放置在需要钻桩的区域，且所述底座（1）由两块平行状设置的板块构成，所述底座（1）的两块平行状板块中心处均安装有液压抱箍系统（2），所述底座（1）的两块平行状板块之间通过液压顶升系统（4）相连接，两个所述液压抱箍系统（2）卡紧在竖直状设置的钢套管（3）管身上；所述底座（1）的前端通过反扭矩锁（11）固定，所述液压抱箍系统（2）和液压顶升系统（4）均由液压驱动系统（5）通过高压油管（6）提供液压驱动力，所述液压驱动系统（5）通过操作盘（7）进行控制，所述液压抱箍系统（2）与钢套管（3）的管壁之间还设置有变径垫块（10），所述底座（1）上安装有水平指示仪（8），所述液压抱箍系统（2）和液压顶升系统（4）均连接有压力指示仪表（9）。2.一种基于权利要求1所述的全回转全套管钻机的拔除旧桩施工工法，其特征在于：所述拔除旧桩施工工法包括以下步骤：步骤一、施工准备，在需清障的孔位处安放定位钢板并进行固定，定位钢板中心开孔，且孔位中心与需清障的孔位中心精确重合，然后在定位钢板上安装全回转全套管钻机，并对全回转全套管钻机的移位吊装能力验算；步骤二、桩位确定，桩体准确定位是拔桩成功的关键，对于桩基埋设较深的情况，无法探挖确定桩位准确坐标，只能通过原图纸坐标定位放线，对于场地资料不全，桩体无法准确定位的情况，则利用挖机炮机打凿旧承台，找出桩位；步骤三、全回转全套管钻机定位，铺设钢板后，全回转钻机移机定位，调整钻机的水平和垂直度，使钻机配置的钢套管中心与已埋设好的外钢套管中心保持一致，再次复核即可进行切割清障；步骤四、钢套管旋转切割切削钻进，全回转钻机驱动钢套管旋转切割切削钻进沉入，将桩与四周土体实施分离，直至沉入到预定深度，钢套管沉入预定深度后拧断桩体并回转将断桩吊出；步骤五、桩孔回填，桩全部清除后一边拔除钢套管一边回填水泥土，当钢套管全部拔除后，水泥土也同时填到桩孔底部。3.根据权利要求2所述的拔除旧桩施工工法，其特征在于：所述步骤一中，所安放定位钢板的四...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕朝臣，陈汉，黄明琦，杨树民，韩震，郭建波，苏健毅，郭世荣，肖春春，朱帆，马琦，刘佳佳，徐骏青，顾洋，史答记，谢恒，汪良，张玉增，武晓雷，
申请(专利权)人：中铁二十二局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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