[发明专利]低净空高度下的拔桩设备及快速拔桩方法

说明书

本发明公开了一种低净空高度下的拔桩设备及快速拔桩方法，该拔桩设备包括底座，所述底座上设有千斤顶，所述千斤顶顶端连有顶板，所述顶板连有钢丝，所述钢丝通过滑轮组连接抱有桩顶端的抱箍，所述千斤顶顶起所述顶板对桩产生拉拔力。本发明的优点是：通过控制滑轮的位置将千斤顶的竖向力转化为桩轴线的拉拔力实现倾斜桩体的拔桩，可防止断桩，并能够实现自适应桩体沿桩长直径不均匀情况；在通道内低净空条件下针对不同桩形的注浆减摩快速拔桩方法，使隧道穿越范围内的障碍桩拔除作业效率大大提高。

技术领域

本发明涉及一种拔桩设备，具体涉及一种低净空高度下的拔桩设备及快速拔桩方法。

背景技术

在建筑工程中尤其是地下工程中常常由于先施工的构筑物没有考虑到后续建筑物的施工，对后续施工造成影响，尤其是拔除既有结构物的钻孔灌注桩在隧道施工中十分常见。在地铁和市政隧道的施工过程中，盾构机往往需要穿越既有建筑物或桥梁下方的桩基群，这些障碍桩增加了盾构掘进的施工难度，因此必须将隧道穿越范围内的桩体清除。此类清障施工经常需要在净空高度低如城市地下通道内、工期要求短、环境保护要求高等条件下进行，当钻孔灌注桩桩周有障碍物或桩身出现鼓桩以及斜桩情况无法进行套管施工时，采用冲水无法确保桩周土再次向桩体挤压从而实现桩土分离，而传统的拔桩工艺则具有局限性，同时需根据桩径大小选择定制钢套管，且还需进行钢套管的沉管和再次拔除作业，增加了施工工序和施工难度；高压冲水分离土体不能彻底解决拔桩过程中桩孔下部土体应力释放造成地基土自下而上从侧向挤压桩体增大摩阻力和斜桩上部土体在自重作用下挤压桩体上部增加侧壁阻力的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种低净空高度下的拔桩设备；本发明还提供一种在不拆除通道或破坏通道主体结构的基础上使用该拔桩设备的快速拔桩方法。

技术方案：一种低净空高度下的拔桩设备，包括底座，所述底座上设有千斤顶，所述千斤顶顶端连有顶板，所述顶板连有钢丝，所述钢丝通过滑轮组连接抱有桩顶端的抱箍，所述千斤顶顶起所述顶板对桩产生拉拔力。

为使拔出的桩更好地支撑，所述拔桩设备还包括托桩机构，所述托桩机构包括用于托住桩的可活动弧状托板和支撑所述托板的支杆，支杆用于调整导向板的斜度；所述托板接触桩的面设有导向轮和用于放置导向轮的凹槽，所述凹槽内设有与所述导向轮相配合的弹簧支座。

所述滑轮组包括第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮设于所述钢丝端部的下方，其对应支架为第一支架；所述第二滑轮设于桩的轴向方向，其对应支架为第二支架。

所述支杆分为上支杆和下支杆，其中，所述上支杆可伸缩，所述下支杆活动连接在所述底座上；所述上支杆一端与所述托板活动连接，另一端设有若干螺孔，与所述第二支架通过螺栓可拆卸连接，实现上支杆的伸缩功能，拔桩时，通过上支杆和下支杆共同调整托板的斜度，适应拔桩时不同斜度的需要；通过托板内的导向轮减小摩擦力，并利用上支杆的可伸缩性与弹簧支座的弹性来进行斜度微调，适应拔桩过程中重力的变化。

本发明使用低净空高度下的拔桩设备的快速拔桩方法，包括如下步骤：开挖桩头，判断桩的情况：当桩为竖直方向，使用钻机在桩体四周钻注浆孔，将泥浆高压注入所述注浆孔中，再利用所述拔桩设备将整桩逐步拔出后分段截除；当桩为倾斜方向，确定桩体的倾斜方向和斜度，调整所述钻机和高压旋喷设备的斜度并使其与桩体斜度相同，使用所述钻机在桩体四周钻注浆孔，将所述泥浆高压注入所述注浆孔中，再利用所述拔桩设备将整桩逐步拔出后分段截除。

优选的，所述泥浆为膨润土泥浆，所述膨润土泥浆的组分及质量比为：水100、膨润土12.5-15.5、纯碱0.4-0.6、CMC0.15-0.3，其中，CMC为羧甲基纤维素的缩写，比重大的软土建议取大值，实际可根据实验确定，以维持孔壁稳定为控制目标。

本发明快速拔桩方法中，第一种判断桩的情况的方法包括如下步骤：