CN108867644B - 水下钢管桩高效拔除装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下钢管桩高效拔除装置，包括：平甲板驳船平台、动力***、拔除组件；所述平甲板驳船平台的头部设置有U型槽；所述动力***包括设置在平甲板驳船平台尾部的卷扬机、为卷扬机持续供电的柴油发电机；所述拔除组件包括底端与平甲板驳船平台尾部铰接连接、顶端可在U型槽上方上下摆动的机械臂，设置在机械臂顶端的滑轮组，用于机械臂上下摆动的液压***，钢丝绳，通过钢丝绳穿过滑轮组与卷扬机连接吊装在机械臂顶端的振动锤，设置在振动锤底端的液压钳。本发明装置可在水面灵活移动、操作便捷、使用安全性高，可对水下钢管桩进行高效拔除。

Description

水下钢管桩高效拔除装置

技术领域

本发明涉及市政桥梁筑造技术领域，特别涉及一种水下钢管桩高效拔除装置。

背景技术

梁柱式支架法施工是一种在现浇箱梁施工中普遍使用的支架施工方法。其具体施工方法为先打设钢管桩，然后纵向排置工字钢，搭设贝雷梁和分配梁，再进行后续模板施工。梁柱式支架法特别适用于跨越道路、山地、河流等不能搭设满堂支架以及地基处理难度大等条件下的现浇箱梁施工，具有施工周期短、支架稳定性好，经济节约等优点。

梁柱式支架在桥梁施工完成后需要对其进行拆除，其中对于桥梁底部的钢管桩由于其施工时打入地基比较深，且桥梁施工完成过后上部空间有限，特别对于水上桥梁的拆除作业缺少可供操作的平台，因此拆除比较困难。目前对于钢管桩拆除的主要方法为采取水下切割的方式来移除钢管桩，该方法有以下几个缺点：

1、整个作业过程均需潜水作业，水下环境复杂，作业时间长，存在较大的安全风险。由于是在水下切割整个施工费用较高且存在较大的危险性。

2、目前潜水作业切割水下钢管桩施工所需费用高，施工速度较慢。

3、由于水下切割为紧贴着河床进行切割，打入地基部分钢管桩无法拔出再利用，存在大量的材料浪费。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种可移动式、操作灵活便捷、使用安全性高、适用范围广的水下钢管桩高效拔除装置，以解决现有钢管装拆除过程中存在的较大弊端。

本发明的技术方案如下。

水下钢管桩高效拔除装置，其特征在于包括：平甲板驳船平台、动力***、拔除组件；所述平甲板驳船平台的头部设置有U型槽；所述动力***包括设置在平甲板驳船平台尾部的卷扬机、为卷扬机持续供电的柴油发电机；所述拔除组件包括底端与平甲板驳船平台尾部铰接连接、顶端可在U型槽上方上下摆动的机械臂，设置在机械臂顶端的滑轮组，用于机械臂上下摆动的液压***，钢丝绳，通过钢丝绳穿过滑轮组与卷扬机连接吊装在机械臂顶端的振动锤，设置在振动锤底端的液压钳。

作为具体技术方案，所述液压***包括一端与机械臂连接另一端与平甲板驳船平台连接的液压顶、液压控制***。

作为优选技术方案，所述U型槽上设置有钢管桩夹持装置；所述钢管桩夹持装置包括两个对称固定安装在U型槽两侧、端部具有夹持板的液压顶撑。

作为优选技术方案，所述夹持板的内侧设置有一层橡胶齿板。

作为优选技术方案，所述平甲板驳船平台的中间设置有钢管桩溜槽、尾部设置有钢管桩储存箱；所述钢管桩溜槽的一端与液压钳接应、另一端与钢管桩储存箱接应；所述钢管桩溜槽包括两个平行设置的侧壁，由多根滚轴平行铺设在侧壁之间构成的底面，设置在底面两端、可独立工作的液压顶升装置。

作为优选技术方案，所述平甲板驳船平台上还设置有存油桶。

作为优选技术方案，所述卷扬机、柴油发电机、机械臂、钢管桩夹持装置均采用高强度销钉安装在平甲板驳船平台上。

本发明有益效果：

1)本装置采可用模块式构件安装方式进行安装，结构简单且安拆快速、运输方便，通过工厂预加工各构件，可在现场快速完成安装投入使用。

2)本装置为船体，可以在水面行驶，移动快速便捷，无需施工额外的操作平台，施工效率快，有效工作时间长。

3)由于本装置整个施工过程中均在船上，无需操作工人下水操作，避免溺水风险，施工安全性得到保证。

4)本方法可以将钢管桩整体拔除进行再利用，不存在材料浪费，且无需其他辅助设备和临时设施，经济性良好，可大幅节约施工成本。

5)由于本方法可根据不同的水域环境情况制作成不同规格型号的船只，根据地基情况、钢管桩入拔出难度选择不同功率的的振动锤及卷扬机，适应范围广。

附图说明

图1为本发明钢管桩拔除装置的主视图；

图2为本发明钢管桩拔除装置的俯视图；

图3为本发明钢管桩拔除装置的右视图；

图4为本发明钢管桩拔除装置中液压顶升装置顶升高度不同时钢管桩溜槽的主视图；

图5为本发明钢管桩拔除装置中液压顶升装置顶升高度相同时钢管桩溜槽的俯视图；

图6为本发明钢管桩拔除装置中液压顶升装置顶升高度相同时钢管桩溜槽的左视图；

图7为本发明钢管桩拔除装置中钢管桩夹持装置的俯视图；

上述图中各标识的含义为：

1-平甲板驳船平台，11-U型槽，12-钢管桩夹持装置，121-液压顶撑，122-夹持板，1221-橡胶齿板，13-存油桶，14-钢管桩储存箱；

2-动力***，21-卷扬机，22-柴油发电机；

3-拔除组件，31-机械臂，32-液压***，321-液压顶，322-液压控制***，33-滑轮组，34-钢丝绳，35-振动锤，36-液压钳；

4-钢管桩溜槽，41-侧壁，42-底面，43-滚轴，44-液压顶升装置；

5-钢管桩储存箱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明，需要指出的是以下实施方式仅是以例举的形式对本发明所做的解释性说明，但本发明的保护范围并不仅限于此，所有本领域的技术人员以本发明的精神对本发明所做的等效的替换均落入本发明的保护范围。

实施例

水下钢管桩高效拔除装置，请参阅图1、图2、图3，包括：平甲板驳船平台1、动力***2、拔除组件3；平甲板驳船平台1的头部设置有U型槽11；动力***2包括设置在平甲板驳船平台1尾部的卷扬机21、为卷扬机21持续供电的柴油发电机22；拔除组件3包括底端与平甲板驳船平台1尾部铰接连接、顶端可在U型槽11上方上下摆动的机械臂31，设置在机械臂31顶端的滑轮组33，用于机械臂31上下摆动的液压***32，钢丝绳34，通过钢丝绳34穿过滑轮组33与卷扬机21连接吊装在机械臂31顶端的振动锤35，设置在振动锤35底端的液压钳36。

具体的，请参阅图1、图2、图3，液压***32包括一端与机械臂31连接另一端与平甲板驳船平台1连接的液压顶321、液压控制***322。

为了使平甲板驳船平台1可保持平稳，以精准控制液压钳36对准钢管桩进行夹持或便于切割操作，进一步的，请参阅图1、图2、图3，U型槽11上设置有钢管桩夹持装置12；钢管桩夹持装置12包括两个对称固定安装在U型槽11两侧、端部具有夹持板122的液压顶撑121；通过上述结构，可以在液压钳36夹持钢管桩进行拔除之前，先通过液压顶撑121控制夹持板122来夹持住钢管桩，使平甲板驳船平台1保持平稳，以便于快速和精准的控制液压钳36夹持钢管桩；之后再通过液压顶撑121控制夹持板122松开，开启振动锤35和控制卷扬机21带动钢管桩逐步上拔；待钢管桩上拔至限定高度后，控制振动锤35和控制卷扬机21停止工作，再通过液压顶撑121控制夹持板122来夹持住钢管桩，以便于平甲板驳船平台1保持平稳，并对钢管桩进行切割和转运；因此，通过钢管桩夹持装置12和拔除组件3的配合，可以使平甲板驳船平台1一直处于平稳的状态和实现使平甲板驳船平台1与待拔除钢管桩的定位，以便于对钢管桩的逐步、反复和高效的拔出。

为了使钢管桩夹持装置12可以更加稳固的夹持钢管桩和防止钢管桩被钢管桩夹持装置12夹持时受力不均均而损坏变形，请参阅图7，夹持板122的内侧设置有一层橡胶齿板1221。

当上拔钢管桩被切割后需要转运至平甲板驳船平台1上，方可进行再次拔除和切割，但是通过人工转运效率不高，且存在较大安全隐患，进一步的，请参阅图1至图6，平甲板驳船平台1的中间设置有钢管桩溜槽4、尾部设置有钢管桩储存箱5；所述钢管桩溜槽4的一端与液压钳36接应、另一端与钢管桩储存箱5接应；所述钢管桩溜槽4包括两个平行设置的侧壁41，由多根滚轴43平行铺设在侧壁41之间构成的底面42，设置在底面42两端、可独立工作的液压顶升装置44；通过上述结构，可以控制液压顶升装置44顶升，使钢管桩溜槽4与液压钳36接应的一端高于另一端，形成一个倾斜面，并且当钢管桩储存箱5内铺满一层拔除的钢管桩后，可以进一步控制两端的液压顶升装置44顶升，使钢管桩溜槽4整体升高，使钢管桩可以顺利的滑落至钢管桩储存箱5内；具体操作时，当拔出的钢管桩被切割后，可以通过液压***32控制机械臂31上升，将切割的钢管桩通过液压钳36夹持吊起至钢管桩溜槽4与液压钳36接应的一端，之后控制卷扬机21将切割的钢管桩缓慢放下，使钢管桩落入钢管桩溜槽4内，之后打开液压钳36，钢管桩便可以通过钢管桩溜槽4自动滑落至钢管桩储存箱5内。

进一步的，请参阅图1、图2，平甲板驳船平台1上还设置有存油桶13，以便持续为柴油发电机提供燃料，保证本发明钢管桩拔除装置的持续作业；

进一步的，卷扬机21、柴油发电机22、机械臂31、钢管桩夹持装置12均采用高强度销钉安装在平甲板驳船平台1上，这样可以将本发明的各模块在工厂预加工成预制构件，以便于各模块的安装、拆卸和运输，实现设备的现场快速安装和投入使用。

使用本发明装置拔除水下钢管桩的方法如下：

a、控制平甲板驳船平台1，使待拔除的钢管桩被卡入U型槽11内，并通过钢管桩夹持装置12夹持钢管桩，使平甲板驳船平台1保持平稳和稳固；

b、控制液压***32，使机械臂31带动振动锤35提升至待拔除钢管桩的上方；

c、控制卷扬机21带动振动锤35下降，并通过液压钳36夹住钢管桩顶部侧壁；

d、控制钢管桩夹持装置12处于松弛状态，开启振动锤35和控制卷扬机21带动钢管桩逐步上拔至最高点；控制振动锤35和控制卷扬机21停止工作，通过钢管桩夹持装置12夹持住被拔出的钢管桩，之后采用切割设备对钢管桩进行割除；

e、控制液压***32，将切割的钢管桩通过液压钳36夹持吊起至钢管桩溜槽4与液压钳36接应的一端，之后控制卷扬机21将切割的钢管桩缓慢放下，使钢管桩落入钢管桩溜槽4内，之后打开液压钳36，钢管桩便可以自动滑落至钢管桩储存箱5内；

f、继续b～e步骤完成整根钢管桩拔除，针对一般打设深度的钢管桩，可在2～3个循环内完成单根钢管桩的拔除工作；

g、船行驶至下一位置继续开始水下钢管桩拔除，进行水上流动循环作业。

Claims (5)

1.水下钢管桩高效拔除装置，其特征在于包括：平甲板驳船平台(1)、动力***(2)、拔除组件(3)；所述平甲板驳船平台(1)的头部设置有U型槽(11)；所述动力***(2)包括设置在平甲板驳船平台(1)尾部的卷扬机(21)、为卷扬机(21)持续供电的柴油发电机(22)；所述拔除组件(3)包括底端与平甲板驳船平台(1)尾部铰接连接、顶端可在U型槽(11)上方上下摆动的机械臂(31)，设置在机械臂(31)顶端的滑轮组(33)，用于机械臂(31)上下摆动的液压***(32)，钢丝绳(34)，与卷扬机(21)连接的钢丝绳(34)穿过滑轮组(33)连接吊装在机械臂(31)顶端的振动锤(35)，设置在振动锤(35)底端的液压钳(36)；

所述U型槽(11)上设置有钢管桩夹持装置(12)；所述钢管桩夹持装置(12)包括两个对称固定安装在U型槽(11)两侧、端部具有夹持板(122)的液压顶撑(121)；所述液压钳(36)夹持钢管桩进行拔除之前，先通过液压顶撑(121)控制夹持板(122)来夹持住钢管桩，使平甲板驳船平台( 1) 保持平稳，以便于快速和精准的控制液压钳( 36) 夹持钢管桩；之后再通过液压顶撑(121)控制夹持板(122)松开，开启振动锤(35)和控制卷扬机(21)带动钢管桩逐步上拔；待钢管桩上拔至限定高度后，控制振动锤(35)和控制卷扬机(21)停止工作，再通过液压顶撑(121)控制夹持板(122)来夹持住钢管桩，以便于平甲板驳船平台(1)保持平稳，并对钢管桩进行切割和转运；

所述平甲板驳船平台(1)的中间设置有钢管桩溜槽(4)、尾部设置有钢管桩储存箱(5)；所述钢管桩溜槽(4)的一端与液压钳(36)接应、另一端与钢管桩储存箱(5)接应；所述钢管桩溜槽(4)包括两个平行设置的侧壁(41)，由多根滚轴(43)平行铺设在侧壁(41)之间构成的底面(42)，设置在底面(42)两端、可独立工作的液压顶升装置(44)。

2.如权利要求1所述的水下钢管桩高效拔除装置，其特征在于所述液压***(32)包括一端与机械臂(31)连接另一端与平甲板驳船平台(1)连接的液压顶(321)、液压控制***(322)。

3.如权利要求1所述的水下钢管桩高效拔除装置，其特征在于所述夹持板(122)的内侧设置有一层橡胶齿板(1221)。

4.如权利要求1-3任一所述的水下钢管桩高效拔除装置，其特征在于所述平甲板驳船平台(1)上还设置有存油桶(13)。

5.如权利要求1-3任一所述的水下钢管桩高效拔除装置，其特征在于所述卷扬机(21)、柴油发电机(22)、机械臂(31)、钢管桩夹持装置(12)均采用高强度销钉安装在平甲板驳船平台(1)上。

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