CN114775603A - 一种用于受限空间的液压拔桩装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种用于受限空间的液压拔桩装置，包括浮船和设置于浮船上的液压举升器，所述浮船上形成有升降工位，液压举升器相对设置于升降工位两侧，且两个液压举升器顶部设有相连接的升降支架；所述升降支架上设有相对设置的吊具，相对设置的吊具设置于升降工位两侧；相对设置的吊具之间连有吊式抱箍，浮船上设有坐式抱箍，坐式抱箍位于吊式抱箍下方，且吊式抱箍和坐式抱箍均与升降工位位置相对应；与现有技术相比，通过浮船和液压举升器的设置，可实现在新建桥梁底部等钢管桩顶部净空不足或水深不足无法进入大型船舶的情况下，常规起重设备无法进行施工时，进行钢管桩的拔除施工。

Description

一种用于受限空间的液压拔桩装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及钢管拔桩技术领域，具体涉及一种用于受限空间的液压拔桩装置及其施工方法。

背景技术

现有技术中，水中钢管桩拔除普遍采用起重设备配合振动锤从钢管桩顶部进行拔除，原理为利用振动设备对待拔桩进行振动，并同时利用起重设备对其施加向上的拉力，通过充分振动使钢管桩周围土体松动、液化，降低土壤摩阻力，当摩擦力小于向上的拉力时，钢管桩即可拔出。

在实际操作过程中，采用起重设备配合震动锤的方法进行钢管桩拔除，需要待拔除钢管桩附近有足够的场地用于起重设备停放，且要求钢管桩上空有足够的施工净空，用于起重设备操作。若采用履带吊+振动锤进行拔除时需要钢管桩顶部有能满足履带吊施工的净空，并且钢管桩旁有能停放履带吊作业的拔桩平台；若采用浮吊等大型设备配合振动锤进行钢管桩拔除时，需要施工区域水位能满足浮吊进入，且钢管桩上空有足够的净空用于拔桩作业。

综上所述，上述三种方式在钢管桩顶部净空不足的情况下，均难以实现将钢管桩的高效拔除，存在一定的技术困难。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种适用于净空不足或水深不足的用于受限空间的液压拔桩装置及其施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种用于受限空间的液压拔桩装置，包括浮船和设置于浮船上的液压举升器，所述浮船上形成有升降工位，液压举升器相对设置于升降工位两侧，且两个液压举升器顶部设有相连接的升降支架；所述升降支架上设有相对设置的吊具，相对设置的吊具设置于升降工位两侧；相对设置的吊具之间连有吊式抱箍，浮船上设有坐式抱箍，坐式抱箍位于吊式抱箍下方，且吊式抱箍和坐式抱箍均与升降工位位置相对应。

作为本发明的一种优选方案，所述升降支架为开口朝下的“门”型结构，相对设置的液压举升器始终同步对升降支架进行升降。

作为本发明的一种优选方案，所述吊具铰接于升降支架上，且吊具与吊式抱箍端部也铰链式连接。

作为本发明的一种优选方案，所述吊式抱箍上设有震动器总成，震动器总成上设有相对应的震动电机。

作为本发明的一种优选方案，所述升降工位形成于浮船中部，浮船底部形成有于升降工位相连通的开槽，且浮船底部设有与开槽相对应的船体稳定结构梁。

作为本发明的一种优选方案，所述液压举升器转动连接于浮船上，浮船上设有与液压举升器底部相连的举升器转轴。

作为本发明的一种优选方案，所述浮船上还设有与液压举升器相连接的转动液压缸，转动液压缸转动连接于浮船上，浮船上设有与转动液压缸底部相连的液压缸转轴。

作为本发明的一种优选方案，所述吊式抱箍两端均形成有用于调节吊式抱箍的调节螺栓，吊具端部套接于调节螺栓上，坐式抱箍一端形成有固定插销孔，坐式抱箍另一端设有用于调节坐式抱箍的紧固螺栓。

一种用于受限空间的液压拔桩装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤A：将液压举升器和升降支架设置于浮船上，并将浮船移动至升降工位处，将待拔钢管桩位于升降工位内；

步骤B：在升降支架上安装吊具和吊式抱箍，并在浮船上安装坐式抱箍，坐式抱箍套接于待拔钢管桩上；

步骤C：通过转动液压缸调整液压举升器和升降支架角度，确保液压举升器和升降支架的角度与待拔钢管桩角度相一致；

步骤D：将吊式抱箍扣紧式设置于待拔钢管桩上，并在吊式抱箍上设置相对应的震动器总成；

步骤E：顶升液压举升器，开启震动器总成开关，对待拔钢管桩进行拔出；

步骤F：在待拔钢管桩拔出一部分后关闭震动器总成，将坐式抱箍扣紧，并且松开吊式抱箍；

步骤G：液压举升器回油至初始位置；

步骤H：重复步骤D-E-F-G，直至待拔钢管桩被完全拔出。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤H中待拔钢管桩在拔出足够长度后，对待拔钢管桩上端进行切割。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过浮船和液压举升器的设置，可实现在新建桥梁底部等钢管桩顶部净空不足或水深不足无法进入大型船舶的情况下，常规起重设备无法进行施工时，进行钢管桩的拔除施工；

2、通过坐式抱箍和吊式抱箍的交替卡紧，实现吊式抱箍对待拔钢管桩的拔升，并在坐式抱箍的作用下对待拔钢管桩进行卡紧，从而在多次吊式抱箍的升降后，实现对待拔钢管桩的多段式拔升，并通过震动器总成的作用下，确保待拔钢管桩的拔升效果。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3为吊式抱箍的主视图；

图4为吊式抱箍的俯视图；

图5是坐式抱箍的主视图；

图6是坐式抱箍的俯视图；

附图标记：震动器总成1，吊式抱箍2，液压举升器3，坐式抱箍4，举升器转轴5，震动电机6，吊具7，待拔钢管桩8，转动液压缸9，液压缸转轴10，船体稳定结构梁11，固定螺栓12，浮船13，固定插销孔14，紧固螺栓15，调节螺栓16，升降支架17，升降工位18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

如图1-6所示，一种用于受限空间的液压拔桩装置，包括浮船13和设置于浮船13上的液压举升器3，所述浮船13上形成有升降工位18，液压举升器3相对设置于升降工位18两侧，且两个液压举升器3顶部设有相连接的升降支架17；所述升降支架17上设有相对设置的吊具7，相对设置的吊具7设置于升降工位18两侧；相对设置的吊具7之间连有吊式抱箍2，浮船13上设有坐式抱箍4，坐式抱箍4位于吊式抱箍2下方，且吊式抱箍2和坐式抱箍4均与升降工位18位置相对应。

浮船13设置于水面上，浮船13可根据实际选择为停泊式船只，升降工位18对应待拔钢管桩8，坐式抱箍4和吊式抱箍2均套接于待拔钢管桩8上，且在实际使用过程中，坐式抱箍4和吊式抱箍2交错使用，具体的坐式抱箍4处于夹紧状态时，吊式抱箍2处于松开状态，同理，坐式抱箍4处于松开状态时，吊式抱箍2处于夹紧状态。

升降支架17为开口朝下的“门”型结构，相对设置的液压举升器3始终同步对升降支架17进行升降，升降支架17为框型结构，且升降支架17底部与相对设置的液压举升器3通过螺栓固定连接，且升降支架17沿液压举升器3的升降方向进行设置，在相对设置的液压举升器3的升降过程中，带动液压举升器3顶部升降，从而实现对升降支架17进行升降，对吊具7和吊式抱箍2进行同步升降。

吊具7铰接于升降支架17上，且吊具7与吊式抱箍2端部也铰链式连接，从而吊具7与升降支架17之间的倾斜角度可根据实际需要进行变换，吊式抱箍2可在升降支架17上进行一定方向的移动，便于将吊式抱箍2套接于相对应的待拔钢管桩8上。

吊式抱箍2上设有震动器总成1，震动器总成1上设有相对应的震动电机6，震动电机6控制震动器总成1的开关，在震动器总成1的作用下，对吊式抱箍2卡紧的待拔钢管桩8进行振动，从而在待拔钢管桩8的震动过程中，将待拔钢管桩8与泥面之间产生间隙，便于待拔钢管桩8的拔出。

升降工位18形成于浮船13中部，浮船13底部形成有于升降工位18相连通的开槽，且浮船13底部设有与开槽相对应的船体稳定结构梁11，在浮船13的移动下，将待拔钢管桩8穿过开槽，将浮船13调整至待拔钢管桩8的位置对应升降工位18，船体稳定结构梁11连接开槽两侧的浮船13船体，并通过固定螺栓12将船体稳定结构梁11两端与浮船13船体固定连接，从而在液压举升器3的升降受力过程中，确保浮船13的稳定性，防止浮船13的开槽处变大。

液压举升器3相对设置于开槽两侧，液压举升器3转动连接于浮船13上，浮船13上设有与液压举升器3底部相连的举升器转轴5，液压举升器3通过举升器转轴5转动连接于浮船13上，从而可使得对升降支架17的角度进行调整，并可根据待拔钢管桩8的倾斜角度对升降支架17的角度进行调整，便于对待拔钢管桩8的拔出。

浮船13上还设有与液压举升器3相连接的转动液压缸9，转动液压缸9转动连接于浮船13上，浮船13上设有与转动液压缸9底部相连的液压缸转轴10，转动液压缸9倾斜设置于浮船13上，且转动液压缸9、浮船13和液压举升器3形成三角形结构，转动液压缸9可根据实际需要在液压的作用下进行伸缩，从而在转动液压缸9的伸缩过程中，带动液压举升器3的旋转，从而对液压举升器3的角度进行调整。

吊式抱箍2两端均形成有用于调节吊式抱箍2的调节螺栓16，吊具7端部套接于调节螺栓16上，坐式抱箍4一端形成有固定插销孔14，坐式抱箍4另一端设有用于调节坐式抱箍4的紧固螺栓15。

吊式抱箍2中部形成与转动液压缸9相对应的卡箍位，卡箍位的尺寸与待拔钢管桩8尺寸相对应，在吊式抱箍2由两片相对设置的抱箍片组成，调节螺栓16用于调节两片相对设置的抱箍片之间的间隙，从而将抱箍片内壁与待拔钢管桩8外壁紧密贴合，实现对待拔钢管桩8的卡紧。

坐式抱箍4通过插销与浮船13相连，插销插接于相对应的固定插销孔14内，坐式抱箍4中部也形成与转动液压缸9相对应的卡箍位，卡箍位的尺寸与待拔钢管桩8尺寸相对应，坐式抱箍4一端与浮船13相连，另一端形成有开口，在调节螺栓16作用下调节开口间隙，从而调节卡箍位尺寸，在调节螺栓16作用下将抱箍片内壁与待拔钢管桩8外壁紧密贴合，实现对待拔钢管桩8的卡紧。

一种用于受限空间的液压拔桩装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤A：将液压举升器3和升降支架17设置于浮船13上，并将浮船13移动至升降工位18处，将待拔钢管桩8位于升降工位18内，液压举升器3通过举升器转轴5转动连接于浮船13上，浮船13尺寸和开槽尺寸根据待拔钢管桩8的尺寸进行设计，且升降工位18的位置也根据待拔钢管桩8的尺寸进行设计。

并将浮船13移动至相应位置，将待拔钢管桩8对应升降工位18。

步骤B：在升降支架17上安装吊具7和吊式抱箍2，并在浮船13上安装坐式抱箍4，坐式抱箍4套接于待拔钢管桩8上，吊具7铰接式连接于升降支架17上，坐式抱箍4在销轴作用下插接于浮船13上。

步骤C：通过转动液压缸9调整液压举升器3和升降支架17角度，确保液压举升器3和升降支架17的角度与待拔钢管桩8角度相一致，并根据待拔钢管桩8的倾斜角度在转动液压缸9和液压缸转轴10的作用下调整液压举升器3的倾斜角度，确保液压举升器3上的升降支架17与待拔钢管桩8平行设置。

步骤D：将吊式抱箍2扣紧式设置于待拔钢管桩8上，并在吊式抱箍2上设置相对应的震动器总成1，在调节螺栓16的作用下调整吊式抱箍2卡紧度，确保吊式抱箍2与待拔钢管桩8外壁紧密贴合。

步骤E：顶升液压举升器3，开启震动器总成1开关，对待拔钢管桩8进行拔出，在升降支架17的上升过程中同步带动吊具7和吊式抱箍2的上升，从而将待拔钢管桩8进行拔出，此时坐式抱箍4处于松开状态，震动器总成1用于在拔出过程中对待拔钢管桩8进行震动，从而使得待拔钢管桩8与泥面之间产生间隙。

步骤F：在待拔钢管桩8拔出一部分后关闭震动器总成1，将坐式抱箍4扣紧，并且松开吊式抱箍2，在坐式抱箍4的作用下对拔出一部分后的待拔钢管桩8进行卡紧，防止待拔钢管桩8下陷。

步骤G：液压举升器3回油至初始位置；

步骤H：重复步骤D-E-F-G，直至待拔钢管桩8被完全拔出，待拔钢管桩8的单次拔出量就是液压举升器3的单次上升高度。

步骤H中待拔钢管桩8在拔出足够长度后，对待拔钢管桩8上端进行切割，减轻整体待拔钢管桩8重量的同时，防止较长的待拔钢管桩8在受力作用下发生倾斜。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：震动器总成1，吊式抱箍2，液压举升器3，坐式抱箍4，举升器转轴5，震动电机6，吊具7，待拔钢管桩8，转动液压缸9，液压缸转轴10，船体稳定结构梁11，固定螺栓12，浮船13，固定插销孔14，紧固螺栓15，调节螺栓16，升降支架17，升降工位18等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种用于受限空间的液压拔桩装置，包括浮船（13）和设置于浮船（13）上的液压举升器（3），其特征在于，所述浮船（13）上形成有升降工位（18），液压举升器（3）相对设置于升降工位（18）两侧，且两个液压举升器（3）顶部设有相连接的升降支架（17）；所述升降支架（17）上设有相对设置的吊具（7），相对设置的吊具（7）设置于升降工位（18）两侧；相对设置的吊具（7）之间连有吊式抱箍（2），浮船（13）上设有坐式抱箍（4），坐式抱箍（4）位于吊式抱箍（2）下方，且吊式抱箍（2）和坐式抱箍（4）均与升降工位（18）位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种用于受限空间的液压拔桩装置，其特征在于，所述升降支架（17）为开口朝下的“门”型结构，相对设置的液压举升器（3）始终同步对升降支架（17）进行升降。

3.根据权利要求2所述的一种用于受限空间的液压拔桩装置，其特征在于，所述吊具（7）铰接于升降支架（17）上，且吊具（7）与吊式抱箍（2）端部也铰链式连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于受限空间的液压拔桩装置，其特征在于，所述吊式抱箍（2）上设有震动器总成（1），震动器总成（1）上设有相对应的震动电机（6）。

5.根据权利要求1所述的一种用于受限空间的液压拔桩装置，其特征在于，所述升降工位（18）形成于浮船（13）中部，浮船（13）底部形成有于升降工位（18）相连通的开槽，且浮船（13）底部设有与开槽相对应的船体稳定结构梁（11）。

6.根据权利要求1所述的一种用于受限空间的液压拔桩装置，其特征在于，所述液压举升器（3）转动连接于浮船（13）上，浮船（13）上设有与液压举升器（3）底部相连的举升器转轴（5）。

7.根据权利要求6所述的一种用于受限空间的液压拔桩装置，其特征在于，所述浮船（13）上还设有与液压举升器（3）相连接的转动液压缸（9），转动液压缸（9）转动连接于浮船（13）上，浮船（13）上设有与转动液压缸（9）底部相连的液压缸转轴（10）。

8.根据权利要求1所述的一种用于受限空间的液压拔桩装置，其特征在于，所述吊式抱箍（2）两端均形成有用于调节吊式抱箍（2）的调节螺栓（16），吊具（7）端部套接于调节螺栓（16）上，坐式抱箍（4）一端形成有固定插销孔（14），坐式抱箍（4）另一端设有用于调节坐式抱箍（4）的紧固螺栓（15）。

9.一种用于受限空间的液压拔桩装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：将液压举升器（3）和升降支架（17）设置于浮船（13）上，并将浮船（13）移动至升降工位（18）处，将待拔钢管桩（8）位于升降工位（18）内；

步骤B：在升降支架（17）上安装吊具（7）和吊式抱箍（2），并在浮船（13）上安装坐式抱箍（4），坐式抱箍（4）套接于待拔钢管桩（8）上；

步骤C：通过转动液压缸（9）调整液压举升器（3）和升降支架（17）角度，确保液压举升器（3）和升降支架（17）的角度与待拔钢管桩（8）角度相一致；

步骤D：将吊式抱箍（2）扣紧式设置于待拔钢管桩（8）上，并在吊式抱箍（2）上设置相对应的震动器总成（1）；

步骤E：顶升液压举升器（3），开启震动器总成（1）开关，对待拔钢管桩（8）进行拔出；

步骤F：在待拔钢管桩（8）拔出一部分后关闭震动器总成（1），将坐式抱箍（4）扣紧，并且松开吊式抱箍（2）；

步骤G：液压举升器（3）回油至初始位置；

步骤H：重复步骤D-E-F-G，直至待拔钢管桩（8）被完全拔出。

10.根据权利要求9所述的一种用于受限空间的液压拔桩装置的施工方法，其特征在于，所述步骤H中待拔钢管桩（8）在拔出足够长度后，对待拔钢管桩（8）上端进行切割。

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