水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置及施工方法与流程

1.本发明涉及一种既有障碍桩进行拔除的装置及方法，尤其是一种无开挖工况下对既有障碍桩进行拔除并对桩孔注浆回填的装置及施工方法。


背景技术：

2.目前大中型城市的钢厂、电厂等逐步退出历史的舞台，取而代之更多的是城市的生态氧吧—市民公园。
3.而在城市改造建设过程中，废弃的钢厂、电厂等场地内埋有大量方桩、管桩、型钢混凝土等障碍桩需要清除，为新建或改建项目的地基与基础工程奠定基础。
4.常规的障碍桩清除方法：将建设场地内影响地基与基础工程施工的障碍桩所在土层全部开挖暴露，并且在开挖过程中对障碍桩边挖边凿，直至凿到设计所需的深度。实际原废弃的障碍桩深度达到50米以上，且新建或改建项目的桩基础或围护桩深度同样达到50米及以上，若采用大开挖方式凿桩，则带来了深基坑风险，比如基坑坍塌、管涌等；而且这种大开挖方式是一种不现实的做法，费用较大，且对周边环境影响极大。
5.因此，有必要研究一种在无开挖工况下对既有障碍桩进行拔除并对桩孔注浆回填的装置及施工方法。


技术实现要素：

6.本发明提供一种水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置及施工方法，用于解决在不开挖工况下对既有障碍桩清除的难题。
7.本发明的技术方案是：一种水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置，包括履带吊、振动锤、拔桩器、高压管道，所述履带吊吊住振动锤，振动锤夹住焊有拔桩器的型钢，拔桩器套管对中暴露桩头的障碍桩，启动振动锤振压型钢，使拔桩器钻进土层中；所述型钢内侧固定高压管道，高压管道端部设置气水喷嘴；高压管道连接于地面的空压机和高压清水泵。
8.进一步，所述高压管道和振动锤配合拔桩器在履带吊的带动下，实现了障碍桩的拔除。
9.一种水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填施工方法，采用水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置，其步骤为：
10.1)履带吊吊住振动锤，振动锤夹住拔桩器上部的型钢，拔桩器套管对中暴露桩头的障碍桩，启动振动锤，振压型钢，使拔桩器钻进土层中。
11.2)拔桩器钻进的同时开启空压机和高压清水泵，高压状态的气水经过型钢焊有的高压管道冲击障碍桩周边泥土，高压状态的气水破碎拔桩器套管内的障碍桩周边泥土，剥离桩身的周边土体，使障碍桩独立；
12.3)当拔桩器套管下沉到桩底标高位置后停止高压射水，履带吊起拔振动锤，拔桩器的暗销固定障碍桩桩体，使拔桩器带动障碍桩同步往上提升脱离土层，同时高压泥浆泵
将水泥浆液通过高压管道压注桩孔内；
13.4)将障碍桩拔出地面并完成桩孔内的浆液回填。
14.本发明的有益效果是：
15.1、该装置无需大面积基坑开挖，只需开挖暴露桩头即可。所以无基坑坍塌风险、无管涌风险；
16.2、该装置结合履带吊配合振动锤在土层中插拔型钢和高压旋喷两套成熟工艺，施工工艺成熟，施工简便；
17.3、振动锤可根据土层的坚硬程度调节功率，注浆压力可根据土层特性及后续施工技术要求进行调节，可满足不同地质环境、不同土质特性要求；
18.4、在拔桩过程中即可实现桩孔的注浆回填，无需增加新的工序，回填工艺简单；
19.5、若拔桩过程中障碍桩接头处断桩，可重新下沉拔桩器再拔除剩余桩体；
20.6、工程造价低。
21.因此，本发明能够解决在不开挖工况下对既有障碍桩清除的难题。
附图说明
22.图1是本发明的水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置结构剖视图；
23.图2是本发明的水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置拔桩器结构侧视图；
24.图3是本发明的水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置拔桩器结构俯视图。
具体实施方式
25.下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
26.如图1，2，3所示，一种水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置，包括履带吊1、振动锤2、拔桩器8、高压管道4。
27.履带吊1吊住振动锤2，振动锤2夹住特制的焊有拔桩器8的型钢3，拔桩器8套管对中暴露桩头的障碍桩9，启动振动锤2，振压型钢3，使拔桩器8钻进土层中。型钢3内侧固定高压射水管道4，管道端部设置气水喷嘴；管道4连接于地面的空压机7和高压清水泵5。拔桩器8钻进同时开启空压机7和高压清水泵5，高压状态的气水破碎拔桩器套管内的障碍桩9周边泥土，剥离桩身的周边土体。当拔桩器8套管下沉到桩底标高位置后停止高压射水，履带吊1起拔振动锤2，拔桩器8的暗销10固定障碍桩9桩体，使钢板拔桩器8带动障碍桩9往上脱离土层，同时利用高压泥浆泵6将配好的水泥浆液通过高压管道4压注桩孔内。最终该装置将障碍桩拔出地面并完成桩孔内的浆液回填。
28.一种水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置的施工方法，适用于不开挖条件下对障碍桩清除工况，其步骤为：
29.(1)履带吊1吊住振动锤2，振动锤2夹住拔桩器8上部的型钢3，拔桩器8套管对中暴露桩头的障碍桩9，启动振动锤2，振压型钢3，使拔桩器8钻进土层中。
30.(2)拔桩器8钻进的同时开启空压机7和高压清水泵5，高压状态的气水经过型钢焊有的高压管道4冲击障碍桩9周边泥土，使障碍桩9独立。
31.(3)拔桩器8到达预定位置，履带吊1起拔振动锤2，拔桩器8的暗销10固定障碍桩9桩体，障碍桩9同步往上提升，同时高压泥浆泵6将水泥浆液通过高压管道4压注桩孔内。
32.4)将障碍桩9拔出地面并完成桩孔内的浆液回填。


技术特征：
1.一种水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置，包括履带吊(1)、振动锤(2)、拔桩器(8)、高压管道(4)，其特征在于：所述履带吊(1)吊住振动锤(2)，振动锤(2)夹住焊有拔桩器(8)的型钢(3)，拔桩器(8)套管对中暴露桩头的障碍桩(9)，启动振动锤(2)振压型钢(3)，使拔桩器(8)钻进土层中；所述型钢(3)内侧固定高压管道(4)，高压管道(4)端部设置气水喷嘴；高压管道(4)连接于地面的空压机(7)和高压清水泵(5)。2.根据权利要求1所述的水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置，其特征在于：所述高压管道(4)和振动锤(2)配合拔桩器(8)在履带吊(1)的带动下，实现了障碍桩(9)的拔除。3.一种水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填施工方法，采用权利要求1或2所述的水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置，其特征在于，其步骤为：1)履带吊(1)吊住振动锤(2)，振动锤(2)夹住拔桩器(8)上部的型钢(3)，拔桩器(8)套管对中暴露桩头的障碍桩(9)，启动振动锤(2)，振压型钢(3)，使拔桩器(8)钻进土层中；2)拔桩器(8)钻进的同时开启空压机(7)和高压清水泵(5)，高压状态的气水经过型钢焊有的高压管道(4)冲击障碍桩(9)周边泥土，高压状态的气水破碎拔桩器套管内的障碍桩(9)周边泥土，剥离桩身的周边土体，使障碍桩(9)独立；3)当拔桩器(8)套管下沉到桩底标高位置后停止高压射水，履带吊(1)起拔振动锤(2)，拔桩器(8)的暗销(10)固定障碍桩(9)桩体，使拔桩器(8)带动障碍桩(9)同步往上提升脱离土层，同时高压泥浆泵(6)将水泥浆液通过高压管道(4)压注桩孔内；4)将障碍桩(9)拔出地面并完成桩孔内的浆液回填。

技术总结
本发明涉及一种水冲振动法拔除障碍桩及桩孔注浆回填装置及施工方法，履带吊吊住振动锤，振动锤夹住焊有拔桩器的型钢，拔桩器套管对中暴露桩头的障碍桩，型钢内侧固定高压管道，高压管道端部设置气水喷嘴；高压管道连接于地面的空压机和高压清水泵。开启空压机和高压水泵，高压状态的气水将拔桩器套管内的桩身周边泥土进行破碎置换，起到对桩身的冲刷清洗作用，从而使桩身被独立并与周边土体剥离开来，当拔桩器套管下沉到桩底标高位置后停止高压射水。利用履带吊车起拔，拔桩器的暗销固定桩体，使钢板拔桩器把桩体边振动一起拔，同时利用高压泵将配好的水泥浆液通过管道压注桩孔内。最终该装置将障碍桩拔出地面并完成桩孔内的浆液回填。内的浆液回填。内的浆液回填。


技术研发人员：羊军 刘桂荣 熊菲 滕海渤
受保护的技术使用者：上海市基础工程集团有限公司
技术研发日：2022.10.19
技术公布日：2023/1/13