一种拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置。其装置包括水箱、高压水泵、高压软管及射水冲枪。水箱通过连接管与水高压水泵相连,高压水泵的出口端连接高压软管,并通过高压软管连接一射水冲枪；射水冲枪的末端为一特殊构造的射水冲枪头。施工应用时还须配备其它施工机具,包括吊挂射水冲枪进行冲孔作业的起重设备、钢板桩拔桩设备和适量的黄砂及运输手推车。利用高压水泵、高压软管和射水冲枪等设备，将钢板桩内的土体置换成黄砂，拔除钢板桩时，土体便不会被带出，同时黄砂能及时有效地填充钢板桩拔除时产生的空隙，避免了地基土的扰动，从根本上解决了以往钢板桩拔除时造成的环境影响问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于土木工程
，涉及地基基础工程及周边环境保护的施工，尤其是涉及钢板桩围护工程及环境危害的防治施工，具体地说，是一种拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置。
技术介绍
地下工程施工的基坑围护体，是承受基坑土方开挖所产生的土压力和水压力的临时挡墙。基坑围护体的种类很多，主要有钢板桩、钢筋混凝土板桩、水泥土搅拌桩、混凝土灌注桩及地下连续墙等。基坑工程设计根据不同环境条件和施工特点选用各种围护结构体。近年来，水泥土搅拌桩、混凝土灌注桩及地下连续墙作为基坑围护的“一次性”结构体，尽管其工程造价较高，但由于工程安全性较好而被广泛应用。相反古老、传统的可反复多次使用的钢板桩围护结构则越来越“冷落”，越来越边缘化。 钢板桩作为基坑围护结构，有着较悠久的发展历史，曾为各国所广泛应用，在我国，各种大型“槽钢”、“拉森”式钢板桩(其断面结构如附图I所示)的应用也比较常见。钢板桩围护体具有一系列的优点，如围护结构性能可靠、造价较低廉、可重复使用、无污染、没有其他水泥类围护体的龄期要求，施工便捷。然而，钢板桩拔除时会造成地基的扰动，对周边环境的影响，则是它的致命弱点，因此而影响了它的应用和发展。钢板桩拔除时对地基的扰动，主要是由于钢板桩在土体中上升过程中，带出了钢板桩“腹腔内”(以下简称钢板桩内)一部分土体，土体粘性越大带出的土体越多，从而在地基土中形成一定的空隙，其附近的土体则随之位移、沉降，以此填补空隙。这种地基土体内部的蠕动、变位、沉降，则会影响附近地下管线、建(构)筑物，产生位移、沉降，使地下管线损坏、建(构)筑物沉降、倾斜等危害。如何克服钢板桩拔除所造成的地基扰动和由此带来的周围环境安全问题，让钢板桩工程优点更加显现，走出应用、发展的困境，已经成为一个地基基础工程施工中急待解决的重要课题。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足或缺陷，提供一种拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，利用高压水泵、高压软管和射水冲枪等设备，将钢板桩内的土体置换成黄砂，拔除钢板桩时，土体便不会被带出，同时黄砂能及时有效地填充钢板桩拔除时产生的空隙，最大程度上避免了地基土的扰动，从根本上解决了以往钢板桩拔除时造成的环境影响问题。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案一种拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，其特征在于，它包括水箱、高压水泵、高压软管和射水冲枪；所述的水箱通过连接管与高压水泵的入口端相连；所述的高压水泵出口端通过高压软管与所述的射水冲枪相连；还包括吊挂射水冲枪进行冲孔作业的起重设备、钢板桩拔桩设备和适量的黄砂及运输手推车。上述的拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，其中，所述的射水冲枪包括从上至下依次相连的U型弯管、射水冲枪管和射水冲枪头；所述的高压软管通过该U型弯管与射水冲枪管圆滑过渡相连。所述的射水冲枪头包括位于射水冲枪管下端的锥状管和焊接在紧邻该锥状管上方的射水冲枪管外壁上的至少两对扩孔用钢肋板。所述射水冲枪头的锥状管上设有若干个喷射孔。 所述的锥状管上部沿其径向对称设有至少两对向下倾斜的射水孔；所述的锥状管底部居中设有一垂直射水孔。所述钢肋板的外形呈菱形，其一条边焊接在与射水冲枪管的轴线相平行的外壁上，相邻的两条边平行向下倾斜并与射水冲枪管的轴线之间形成约为45°的夹角。所述的至少两对扩孔用钢肋板沿所述射水冲枪管的外壁同一高度径向对称分布。所述射水冲枪管的外径> 50mm, < 100mm。所述射水冲枪管的外壁上相对设置的两块钢肋板的外围尺寸 <钢板桩腹腔的净距。所述倾斜射水孔的轴线与射水冲枪管的轴线之间形成约为45°的夹角。所述垂直射水孔的孔径略大于倾斜射水孔的孔径。所述的垂直射水孔的孔径约为08mm ;所述倾斜射水孔的孔径约为0>6mm。所述的水箱为容量> 2m3的钢制水箱。所述的高压水泵为水压力彡0. 8MPa的多级高压水泵。所述的黄砂以中粗砂为宜。所述射水冲枪的吊挂设备为一台具有足够臂长和起重能力的起重机。由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果I、由于本技术涉及的关键设备-射水冲枪头，其上五个不同部位射水孔的合理设置，使得进入到射水冲枪内的高压水既可以垂直向下进行喷射，同时又可以呈约为45°的夹角向四外倾斜喷射,从不同方向冲开土体；射水冲枪头上至少两对扩孔用菱形钢肋板的设置，使得射水冲枪在冲刷土体的同时，对钢板桩内的冲孔进行扩孔起到了关键性的作用，有效地保证了黄砂对土体的置换。2、本技术利用高压水泵、高压软管和射水冲枪等设备，将钢板桩内的土体置换成黄砂，拔除钢板桩时，土体不会被带出，同时黄砂能及时有效地填充钢板桩拔除时产生的空隙，因此避免了地基土的扰动，从根本上解决了以往钢板桩拔除时造成的环境影响问题，进而实现了安全施工的目的。本技术为钢板桩的推广应用扫清了一大技术障碍，使这种结构性能可靠、施工便捷而经济的基坑围护方法注入新的活力，开辟出进一步发展的前景。附图说明通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解其技术的目的、具体结构特征和优点。附图中，图I是本技术抑制地基土扰动的装置的总体结构示意图；图2是图I中射水冲枪的放大结构示意图；图3是图2中射水冲枪头的放大结构示意图；图4是图3中位于射水冲枪头下端的锥状管放大结构示意图；图5是图I中钢板桩的横截面放大结构示意图；图6是本专利技术涉及的装置其应用方法的施工操作流程框图。图中I-水箱；2_高压水泵；3_高压软管；4_射水冲枪；41_U型弯管；42_射水冲枪管；43_射水冲枪头；431_钢肋板；；432_射水冲枪头下端的锥状管；432a_倾斜射水孔；432b-垂直射水孔；5-吊挂设备；6_钢板桩；7_连接管；S-黄砂；C_手推车；H_钢板桩腹腔的净距。具体实施方式参见图1，配合参见图2 图5，本技术涉及的一种拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，主要包括水箱I、高压水泵2、高压软管3和射水冲枪4 ;水箱I通过连接管7与高压水泵2的入口端相连；高压水泵2出口端通过高压软管3与射水冲枪4相连。此外，还包括如图I中所示的吊挂射水冲枪4进行冲孔作业的起重设备5、钢板桩6的拔桩设备和适量的黄砂S及运输手推车C。如图2所示，射水冲枪4包括从上至下依次相连的U型弯管41、射水冲枪管42和射水冲枪头43 ;高压软管3通过该U型弯管41与射水冲枪管42圆滑过渡相连。如图3所示，射水冲枪头43包括位于射水冲枪管42下端的锥状管432和焊接在紧邻锥状管432上方的射水冲枪管42外壁上的至少两对扩孔用钢肋板431。至少两对扩孔用钢肋板431沿射水冲枪管42的外壁同一高度径向对称分布。本技术涉及的射水冲枪头43，其下端的锥状管432上设有若干个喷射孔，或称若干个喷嘴。如图4所示，锥状管432的上部沿其径向对称设有至少两对向下倾斜的射水孔432a ;锥状管432的底部居中设有一垂直射水孔432b。本技术涉及的射水冲枪管42的外径一般可采用彡50mm, ( IOOmm的钢管。如图2、图3所示，钢肋板431的外形呈菱形，其一条边固接在与射水冲枪管42的轴线相平行的外壁上，相邻的两条边平行向下倾斜并与射水冲枪管42的轴线之间形成约为45°的夹角。射水冲枪管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，其特征在于，它包括水箱、高压水泵、高压软管和射水冲枪； 所述的水箱通过连接管与高压水泵的入口端相连； 所述的高压水泵出口端通过高压软管与所述的射水冲枪相连； 还包括吊挂射水冲枪进行冲孔作业的起重设备、钢板桩拔桩设备和黄砂及运输手推车。2.根据权利要求I所述的拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，其特征在于，所述的射水冲枪包括从上至下依次相连的U型弯管、射水冲枪管和射水冲枪头；所述的高压软管通过该U型弯管与射水冲枪管圆滑过渡相连。3.根据权利要求2所述的拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，其特征在于，所述的射水冲枪头包括位于射水冲枪管下端的锥状管和焊接在紧邻该锥状管上方的射水冲枪管外壁上的至少两对扩孔用钢肋板。4.根据权利要求3所述的拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，其特征在于，所述射水冲枪头的锥状管上设有若干个喷射孔。5.根据权利要求3或4所述的拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，其特征在于，所述的锥状管上部沿其径向对称设有至少两对向下倾斜的射水孔；所述的锥状管底部居中设有一垂直射水孔。6.根据权利要求3或4所述的拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装置，其特征在于，所述钢肋板的外形呈菱形，其一条边焊接在与射水冲枪管的轴线相平行的外壁上，相邻的两条边平行向下倾斜并与射水冲枪管的轴线之间形成45°的夹角。7.根据权利要求3或4所述的拔除钢板桩时可抑制地基土扰动的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴山，王吉顶，葛峰，沈淦，
申请(专利权)人：赵兴山，江苏省建筑工程集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：