專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓拔樁器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑工程機(jī)械樁工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及適用于混凝土樁拔除的拔樁器裝置。
背景技術(shù)：
城市化過(guò)程中，高層住宅建筑越來(lái)越多。但由于城市的土地資源有限，現(xiàn)在或?qū)?lái)都市 重建時(shí)常常碰到需要將舊建筑物拆除，拔除已有地下工程樁如混凝土樁的情況。目前的拔樁 技術(shù)及專(zhuān)用設(shè)備的基本原理是破壞樁基周?chē)牡刭|(zhì)對(duì)樁的擠壓力，將樁周?chē)耐寥雷兯桑瑴p小 土壤對(duì)樁的摩擦力，然后采用相應(yīng)的起重機(jī)械進(jìn)行吊拔。主要方法有1)振動(dòng)沉拔樁機(jī)。振 動(dòng)沉拔樁機(jī)是建筑及基礎(chǔ)工程中使用較多的拔樁施工設(shè)備。通過(guò)液壓裝置和偏心塊產(chǎn)生周期 性的激振力，從而破壞樁周?chē)耐翆?。液壓振?dòng)拔樁機(jī)多為進(jìn)口，價(jià)格昂貴，施工成本高， 對(duì)施工場(chǎng)地、能源要求高。2)沖擊成孔拔樁。沖擊成孔拔樁法采用空心沖錘沖擊鉆進(jìn)泥漿護(hù) 壁工藝，用直徑大于管樁外徑的空心沖錘沿管樁沖擊鉆進(jìn)，管樁起導(dǎo)向桿作用，在泥漿配合 下沖掉樁周土，從而減小摩擦阻力，最后采用吊機(jī)將預(yù)應(yīng)力管樁吊出。沖擊成孔拔樁法施工 操作簡(jiǎn)單，可以在硬質(zhì)巖土層中發(fā)揮沖擊進(jìn)尺的優(yōu)勢(shì)，但不適合在一般土層中使用，進(jìn)尺緩 慢，工期相對(duì)較長(zhǎng)。3)鋼套管拔樁。利用鋼套管拔樁是目前最常用的一種拔樁工藝。這種拔 樁工藝是用打入或壓入的方法打埋鋼套管，通過(guò)鋼套管的特殊結(jié)構(gòu)消減樁的拔除摩阻力，最 后采用起重設(shè)備起拔樁體。采用的鋼套管打入法拔樁工藝實(shí)用、簡(jiǎn)便，具有一定的推廣價(jià)值。 但此種拔樁施工較復(fù)雜，效率低，施工成本較高。
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，拔樁設(shè)備的改進(jìn)，拔樁工藝的完善，適用范圍越來(lái)越廣，新型拔樁 設(shè)備將形成新的施工工法。在已有的拔樁技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出新型液壓拔樁施工工法及其設(shè) 備具有積極意義不破壞土體、增加了土體密實(shí)度、無(wú)泥漿污染、施工效率高、效果好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于混凝土樁的液壓拔樁器裝置，通過(guò)新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 創(chuàng)新來(lái)解決以往灌注樁拔除施工效率低、效果差、有泥漿污染等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、高效、無(wú) 污染的拔樁施工。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的解決方案是
液壓拔樁器裝置的結(jié)構(gòu)包括錨座組件、油缸、底部錐體、上護(hù)板和下護(hù)板五部分。 錨座組件包括頂端蓋板、楔塊、錨座三部分。楔塊有8個(gè)或8個(gè)以上，分別與錨座內(nèi)部 斜面配合，楔塊沿斜面上的滑槽上下滑動(dòng)或被錨座和樁體夾緊而自鎖。頂端蓋板與錨座用活 動(dòng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)(例如螺釘)連接，蓋板上的沉頭孔安放螺釘，二者間隙配合，螺釘與楔塊上方 螺紋孔連接，螺釘螺柱上套有受壓彈簧。錨座下部有雙耳環(huán)，中部四面均為與楔塊配合的斜 面，上部主要是與頂端蓋板連接并安裝吊環(huán)螺釘。
油缸有8個(gè)或8個(gè)以上，與錨座底部通過(guò)雙耳環(huán)球鉸連接。底部錐體也通過(guò)雙耳環(huán)球鉸
連接與油缸另一端連接。油缸的技術(shù)參數(shù)需根據(jù)具體工況確定。
上護(hù)板結(jié)構(gòu)包括上護(hù)板外殼、上護(hù)板連接角鐵，角鐵與錨座底部通過(guò)活動(dòng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)(例 如螺釘)連接。下護(hù)板結(jié)構(gòu)采用鈑金件，包括下護(hù)板外壁、下護(hù)板外壁，二者用螺栓連接。 下護(hù)板通過(guò)螺釘與底部錐體上表面連接。上下護(hù)板主要起防護(hù)作用，防止土體進(jìn)入拔樁器中。
液壓拔樁器裝置以錨座組件為自鎖反力機(jī)構(gòu)，以油缸為動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)，以底部錐體為執(zhí) 行機(jī)構(gòu)，以上下防護(hù)板為防護(hù)機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步，液壓拔樁器裝置以樁體為導(dǎo)向，當(dāng)油缸伸缸時(shí)，油缸輸出推力作用在錨座組件 上，錨座組件中的楔塊被錨座和樁體夾緊而使整個(gè)錨座組件自鎖無(wú)法動(dòng)作。因此油缸的輸出 力反作用于底部錐體，使其向地下動(dòng)作，推進(jìn)一個(gè)行程。底部錐體的錐體結(jié)構(gòu)將樁周土體壓 向四周，消除土體與樁之間的摩擦力，有利于樁體的拔除，同時(shí)使四周土體密實(shí)。當(dāng)油缸縮 缸時(shí)，油缸輸出拉力作用在錨座組件上，錨座組件中的楔塊將解鎖，整個(gè)錨座組件隨同油缸 活塞桿向下動(dòng)作。如此往復(fù)，液壓拔樁器裝置整體步進(jìn)向下滑移。當(dāng)下降到樁底部時(shí)，上拔 拔樁器將其與樁體一同拔出。
由于采用了上述方案，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)本發(fā)明液壓拔樁器裝置的底部錐體結(jié)構(gòu)使 土體壓向四周，而不同于以往需要上排泥漿的方法，無(wú)泥漿污染，同時(shí)使周?chē)馏w密實(shí)。采 用液壓油缸出力方式，輸出力大，可以消除樁周過(guò)大的摩擦力，解決難以整體拔除的問(wèn)題。 因此，本發(fā)明液壓拔樁器裝置在拔樁施工中具有效果好、無(wú)污染的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例的主要部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施時(shí)的一種分解說(shuō)明的示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的楔塊的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的楔塊的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的楔塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的底部錐體的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例的底部錐體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例的底部錐體的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)l為頂端蓋板，2為楔塊，3為錨座，4為上護(hù)板，5為油缸，6為下護(hù)板，7 為底部錐體。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1所示是本發(fā)明的一種實(shí)施例的主要部分的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本發(fā)明的液壓拔 樁器裝置，結(jié)構(gòu)包括錨座組件、油缸5、底部錐體7、上護(hù)板4和下護(hù)板6五部分。其中， 錨座組件包括頂端蓋板l、楔塊2、錨座3三部分。
具體的，錨座組件是拔樁器的關(guān)鍵部分。頂端蓋板1與錨座3用螺釘連接，蓋板上的沉 頭孔安放螺釘，二者間隙配合，螺釘與楔塊上方螺紋孔連接，螺釘螺柱上套有受壓彈簧。楔 塊2有8個(gè)，分別與錨座內(nèi)部斜面配合，楔塊沿斜面上的滑槽上下滑動(dòng)或被錨座和樁體夾緊 而自鎖。錨座3下部有8個(gè)雙耳環(huán)，中部四面均為與楔塊配合的斜面，上部主要是與頂端蓋 板l連接并安裝吊環(huán)螺釘。上護(hù)板4包括上護(hù)板外殼、上護(hù)板連接角鐵，角鐵與錨座底部通 過(guò)螺釘連接。油缸5有8個(gè)，與錨座底部通過(guò)雙耳環(huán)球鉸連接。下護(hù)板6結(jié)構(gòu)采用鈑金件， 包括下護(hù)板外壁l、下護(hù)板外壁2， 二者用螺栓連接。下護(hù)板6通過(guò)螺釘與底部錐體上表面連 接。底部錐體7也通過(guò)雙耳環(huán)球鉸連接與油缸5另一端連接。
液壓拔樁器裝置以錨座組件為自鎖反力機(jī)構(gòu)，以油缸5為動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)，以底部錐體7 為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以上下防護(hù)板為防護(hù)機(jī)構(gòu)。具體的工作過(guò)程如下
液壓拔樁器裝置以樁體為導(dǎo)向，當(dāng)油缸伸缸時(shí)，油缸輸出推力作用在錨座組件上，錨座 組件中的楔塊被錨座和樁體夾緊而使整個(gè)錨座組件自鎖無(wú)法動(dòng)作。因此油缸的輸出力反作用 于底部錐體，使其向地下動(dòng)作，推進(jìn)一個(gè)行程。底部錐體的錐體結(jié)構(gòu)將樁周土體壓向四周， 消除土體與樁之間的摩擦力，利于樁體的拔除，同時(shí)使四周土體密實(shí)。當(dāng)油缸縮缸時(shí)，油缸 輸出拉力作用在錨座組件上，錨座組件中的楔塊將解鎖，整個(gè)錨座組件隨同油缸活塞桿向下 動(dòng)作。如此往復(fù)，步進(jìn)向下滑移。當(dāng)下降到樁底部時(shí)，上拔拔樁器將其與樁體一同拔出。
圖2所示為本發(fā)明實(shí)施時(shí)的一種分解說(shuō)明的示意圖。如圖所示，錨座組件作為整個(gè)拔樁 器的關(guān)鍵，其工作原理尤位重要。具體的工作過(guò)程敘述如下-
當(dāng)錨座下部受到向上的推力時(shí)，錨座有向上移動(dòng)的趨勢(shì)。由于錨座與楔塊之間通過(guò)斜面 相配合，錨座對(duì)楔塊施力，力的方向垂直于斜面的，這個(gè)力的水平分力將使楔塊壓緊中間的 樁體，而豎直分力使楔塊也具有向上滑動(dòng)的趨勢(shì)。保證楔塊與樁體之間的摩擦力大于豎直分 力，可以使楔塊被錨座和樁體卡緊而使整個(gè)錨座組件自鎖。當(dāng)錨座下部受到向下的拉力時(shí)， 錨座將向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)錨座對(duì)楔塊沒(méi)有力的作用，自鎖力的消失而使楔塊可以動(dòng)作。由于和 錨座螺釘連接，頂端蓋板隨錨座一同向下運(yùn)動(dòng)。頂端蓋板與楔塊通過(guò)螺釘連接，螺釘螺柱上 套有受壓彈簧，而使頂端蓋板與楔塊之間始終受壓。因此，頂端蓋板將通過(guò)彈簧壓力帶動(dòng)楔 塊一同向下移動(dòng)。從而整個(gè)錨座組件實(shí)現(xiàn)向下的整體滑移。
圖3所示為本發(fā)明實(shí)施時(shí)的一種分解說(shuō)明的示意圖。如圖所示，楔塊的具體尺寸需要根 據(jù)工況來(lái)確定。在某一地區(qū)，樁體在底部的最大摩阻力將達(dá)到200噸，那么要拔除樁體必須 克服最大摩阻力，油缸的總輸出力要達(dá)到200噸，那么楔塊的總自鎖反力也應(yīng)該達(dá)到200噸。 由于采用了8個(gè)楔塊，則每個(gè)楔塊的自鎖反力最大應(yīng)達(dá)到12.5噸，即楔塊與樁體之間的靜摩 擦力要達(dá)到12.5噸。要保持楔塊自鎖，楔塊斜面的斜度一般在7度以?xún)?nèi)，這里取7度，那么 楔塊與樁體之間的正壓力將達(dá)到IOO噸。對(duì)于橫截面邊長(zhǎng)為450mm的鋼筋混凝土方樁，其受 壓面積有限，可取楔塊受壓面寬度為200mm。由于混凝土有一定的抗壓強(qiáng)度，楔塊受壓面壓 強(qiáng)一般不能超過(guò)20MPa,因此取楔塊受壓面長(zhǎng)度為480醒，則楔塊與樁體表面之間的壓強(qiáng)一般 不超過(guò)10MPa。在考慮到錨座體積的限制，楔塊厚度可取120mm。
圖4所示為本發(fā)明實(shí)施時(shí)的一種分解說(shuō)明的示意圖。如圖所示，底部錐體作為拔樁器的 執(zhí)行元件，將樁體周?chē)耐馏w擠壓到四周，從而消除樁體與土體之間的摩擦力使樁體易于拔 除。底部錐體角度為60° ，可行范圍為45° -75° ，大角度利于土體的排除。外圍邊長(zhǎng)980mm， 中空部分邊長(zhǎng)470mra。中空部分是放置截面邊長(zhǎng)450mm的樁體。上端的雙耳環(huán)與油缸一端連 接，承受油缸的向下推力。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉 本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng) 用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技 術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種液壓拔樁器裝置，其特征在于其結(jié)構(gòu)包括錨座組件、油缸、底部錐體、上護(hù)板結(jié)構(gòu)和下護(hù)板結(jié)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于所述錨座組件包括頂端蓋板、 楔塊、錨座三部分。
3、 如權(quán)利要求1所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于至少8個(gè)油缸與錨座組件底部 通過(guò)雙耳環(huán)球鉸連接。
4、 如權(quán)利要求1所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于所述底部錐體通過(guò)雙耳環(huán)球鉸 連接與油缸另一端連接。
5、 如權(quán)利要求1所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于所述上護(hù)板結(jié)構(gòu)上包括上護(hù)板 外殼、上護(hù)板連接角鐵，角鐵與錨座底部通過(guò)活動(dòng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)連接。
6、 如權(quán)利要求1所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于所述下護(hù)板采用鈑金件結(jié)構(gòu)， 包括下護(hù)板外壁、下護(hù)板外壁，二者用活動(dòng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)連接；所述下護(hù)板通過(guò)活動(dòng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)與 底部錐體上表面連接。
7、 如權(quán)利要求2所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于至少8個(gè)楔塊分別與錨座組件 內(nèi)部斜面配合，楔塊沿斜面上的滑槽上下滑動(dòng)或被錨座和樁體夾緊而自鎖。
8、 如權(quán)利要求2所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于頂端蓋板與錨座組件用螺釘連 接，頂端蓋板上的沉頭孔安放螺釘，二者間隙配合，螺釘與楔塊上方螺紋孔連接，螺釘螺柱 上套有受壓彈簧。
9、 如權(quán)利要求2所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于錨座組件下部設(shè)置雙耳環(huán)，中 部四面均為與楔塊配合的斜面，上部與頂端蓋板連接并安裝吊環(huán)螺釘。
10、 如權(quán)利要求2所述的液壓拔樁器裝置，其特征在于所述楔塊斜面的斜度《7。；底部錐體角度為60。，可行范圍45° -75° 。
全文摘要
本發(fā)明液壓拔樁器裝置包括錨座組件、油缸、底部錐體、上護(hù)板和下護(hù)板五部分；錨座組件包括頂端蓋板、楔塊、錨座三部分。油缸與錨座底部通過(guò)雙耳環(huán)球鉸連接。底部錐體也通過(guò)雙耳環(huán)與油缸另一端球鉸連接。上護(hù)板結(jié)構(gòu)主要包括上護(hù)板外殼、上護(hù)板連接角鐵，角鐵與錨座底部通過(guò)螺釘連接。下護(hù)板結(jié)構(gòu)采用鈑金件，下護(hù)板外壁用螺栓連接。下護(hù)板通過(guò)螺釘與底部錐體上表面連接。拔樁器以樁體為導(dǎo)向，油缸反復(fù)伸縮缸，推動(dòng)底部錐體向下將樁周土體向外排除，消除樁周的摩擦力。當(dāng)下降到樁底部時(shí)，上拔拔樁器將其與樁體一同拔出。本發(fā)明可用于混凝土樁的拔除，解決了拔樁時(shí)樁周摩擦力大難以整體拔除的難點(diǎn)，具有高效、無(wú)污染的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D9/02GK101392532SQ20081020170
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者烏建中, 樂(lè)韻斐, 訚耀保 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)