[发明专利]粉喷桩拔桩装置

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程机械桩工设备技术领域，具体涉及一种四分圆组合钢套管粉喷桩拔桩装置。

背景技术

粉喷桩具有施工快捷、经济以及能有效发挥承载能力的特点，适用于多种地基加固工程，如各类建筑物基础施工，铁路和公路的加固，河流和码头港口地基加固。粉喷桩利用成桩机械的搅拌钻头将土层钻至设计要求的土层深度后，用压力0.3MPa的压缩空气将水泥粉体及固化剂等经钻杆内孔压送至钻头上的特制喷嘴，水泥粉及固化剂随同钻头旋转向四周土体喷射，同时钻杆以一定的速度提升，钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割，使之疏松并与水泥粉搅拌混合胶结，硬化后即可形成一定直径的复合地基。由于水泥干粉与软土混合形成桩体，而与一般的水泥与砂石混合体相比桩体强度较低。粉喷桩的成桩特点使其成为一种整体加固地基的有效施工方法。1970年代初在日本和瑞典开始应用粉喷桩技术，我国在80年代引入和开发了粉喷桩成桩技术。

随着城市建设的高速发展，城市的土地资源有限，都市重建时常常碰到需要将旧建筑物拆除，拔除已有地下工程桩如粉喷桩的情况。对于钢筋混凝土桩，现在较多采用全套管冲水减摩的无损拔桩技术，即采用吊车和振动锤将全套管打入地基，全套管比桩体截面稍大，尽量与桩同心，套管到位后，在钢管内原桥桩的四周采用旋喷桩机成孔，用高压水破坏周围土体，减小桩的摩阻力，最后采用吊车和千斤顶将套管和桩体一同拔除。

粉喷桩由水泥和土体材料固化组成，由于没有加强钢筋，旧建筑地下工程遗留的粉喷桩拔桩施工极为困难，国内外还没有比较好的方法。现在粉喷桩拔桩方法如冲击法和磨桩法，效率低、成本高，技术不成熟。这就导致越来越需要一种新的高效率的粉喷桩拔桩方法及其装置来解决上述问题，实现拔桩施工的简单性，高效性和经济性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉喷桩拔桩装置，通过新型结构设计及其创新来解决装置压入土体过程中的摩擦力过大的问题，避免因摩擦力负载过大而使桩体下沉的现象，实现对桩体的简单高效的整体夹持、拔除和拆卸。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

粉喷桩拔桩装置，采用四分圆钢管结构，包括四个套管组件，每个套管组件具有近似于圆管四分之一的管壁，将近似四分圆形状的套管与其他部件焊接组成四个结构相同的部件，通过螺栓连接组合而成。

所述的近似四分圆形状的套管与其他部件焊接组成的每个结构相同的部件分为三部分：头部，中段和尾部。三部分依次焊接。

所述的头部和尾部是长度不同、厚度相同的四分圆套管，且和角钢连接板具有相同的弧度、厚度和宽度。

所述的中段角钢为5米，每隔一米焊接一个钢板连接。

所述的粉喷桩拔桩装置，中段躯体由一对较大尺寸角钢，内衬一对较小尺寸角钢组成，这对角钢间用一定弧度的钢板焊接连接。

所述的大小两个角钢焊接后自然形成一定的空腔间隙，较小角钢的尺寸为较大角钢的三分之一。

由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：粉喷桩拔桩装置采用四分圆结构，实现了对粉喷桩的整体夹持、拔除和拆卸。中段采用角钢结构，则减少了装置压入土体过程中的摩擦力，避免了因摩擦力过大而使桩体下沉的现象。两角钢之间的空腔间隙保证套管压入土体时内外压力平衡，消除了内部土层形成的封闭容腔气压所产生的阻力。四分圆组合套管结构成功地实现了桩体拔出后从套管中的快速分离，大大地提高了施工作业的效率和经济性。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的主要部分的示意图。

图2是本发明的一种实施例的主要部分的断面示意图。

图3是粉喷桩被拔出地面后与拔桩装置分离过程的示意图。

图4是采用四分圆组合钢套管拔桩装置和圆形钢套管拔桩装置的方案比较的示意图。

图5是分别采用四分圆组合钢套管拔桩装置和圆形钢套管拔桩装置进行粉喷桩拔桩施工中，套管压入土层时的内摩擦力压入位移的变化曲线的示意图。

图中标号：1为头部四分圆钢板，2为装置中段角钢结构件，3为尾部四分圆钢板，4为角钢，5为角钢连接板，6为螺栓连接板与螺栓，f为套管被压入土层时的摩擦阻力，h为套管被压入土层的深度。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。