一种旧管桩破除方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种旧管桩破除方法。
背景技术
随着土地资源过度开发，城市用地面积逐渐紧张起来，能进行新开发的土地资源越来越少，因此对于旧建筑物改建或扩建项目越来越多。
在拆旧建新的建筑工地施工前，为便于新建筑物基坑围护体及桩基的施工，为后续新建筑物的工程施工扫除障碍，除了对旧建筑物的地上部分进行清理外，还要对地下的旧围护体和遗留的工程桩进行清理，因此涉及到建筑物地下旧工程桩拔除的施工问题。
现有技术多采用强拔的施工方式，即采用大功率的工程桩拔除设备实施强行拔除，存在的问题是，由于工程桩的力学特性是抗压性能远远大于抗拉性能，强行拔除不仅易导致工程桩拔断，拔桩成本高，而且拨出设置地下室的旧工程桩时会对底板的结构造成破坏，施工难度高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种能对地下室的结构进行保护的旧管桩破除方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种旧管桩破除方法，包括以下步骤：测量放线，定位旧管桩的桩位；获取所述旧管桩的直径，在所述旧管桩的周围埋设钢护筒；在所述钢护筒内凿除所述旧管桩；拔出所述钢护筒，并回填桩孔。
作为优选方案，在所述测量放线，定位旧管桩的桩位的步骤中，具体为：根据所述旧管桩的平面位置，测量放线出影响新管桩施工的所述旧管桩的桩位。
作为优选方案，在所述获取所述旧管桩的直径，在所述旧管桩的周围埋设钢护筒的步骤中，具体为：根据所述新管桩的施工范围，判断所述旧管桩的桩位是否完全位于所述新管桩的施工范围，
若是，则按照所述新管桩的开孔尺寸在底板上进行开孔；
若否，则沿着所述旧管桩的桩位方向扩大开孔尺寸，将所述旧管桩的桩位覆盖包围，并按照扩大后的开孔尺寸在所述底板上进行开孔；
采用履带吊车吊装振动锤，通过所述振动锤沿着所述底板的开孔振入所述钢护筒。
作为优选方案，在所述钢护筒内凿除所述旧管桩的步骤中，具体为：利用旋挖机控制钻头沿着所述旧管桩向下钻进，通过所述钻头的正反向交替旋转以破碎所述旧管桩的混凝土桩体，当所述钻头钻进预设深度时，取出所述钻头并清理碎渣，再控制所述钻头向下钻进，如此往复，直至完成所述旧管桩的凿除。
作为优选方案，所述钻头的直径大于所述旧管桩的直径，且小于所述钢护筒的直径。
作为优选方案，所述钻头包括轴筒、固定板以及连接头，所述连接头设于所述轴筒的顶端，所述轴筒的底端设有若干个第一钻齿，各所述第一钻齿的末端组合成圆环工作面，所述固定板设于所述轴筒的内部，所述固定板设有若干个第二钻齿，各所述第二钻齿的末端组合成圆形工作面，所述圆环工作面位于所述圆形工作面的下方。
作为优选方案，在所述钢护筒内凿除所述旧管桩的步骤中，具体为：在所述旧管桩的周围土体开钻边孔，将劈裂棒插入所述边孔，利用所述劈裂棒将所述旧管桩顶裂分开，从上至下分段凿除所述旧管桩，并清理碎渣。
作为优选方案，在所述钢护筒内凿除所述旧管桩的步骤中，具体为：在所述旧管桩的周围土体开钻边孔，并使得所述边孔延伸至所述旧管桩的桩底，将挂钩放入至所述边孔的底部，打开所述挂钩以勾住所述旧管桩的桩底，利用液压千斤顶将所述挂钩向上拉，将所述旧管桩向上起拔。
作为优选方案，在所述旧管桩的周围土体开钻边孔的步骤中，具体为：先采用低应变检测仪检测所述旧管桩的深度，以确定所述边孔的钻孔深度，利用地质钻机上至下边钻进，并利用双管旋喷桩机边钻进边清洗钻孔，直到钻至所述边孔的钻孔深度。
作为优选方案，在所述拔出所述钢护筒，并回填桩孔的步骤中，具体为：采用180T履带吊车吊住135Kw零电流启动的振动锤，以振动的方式拔出所述钢护筒，利用回填砂或者水泥浆回填桩孔。
本发明所提供的一种旧管桩破除方法与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明对旧建筑进行测量放线，定位出需要拔出旧管桩的桩位，根据所述旧管桩的直径，在所述旧管桩的周围埋设钢护筒，以包围住所述旧管桩，在所述钢护筒内凿除所述旧管桩，在此过程中，所述钢护筒对旧地下室的底板结构进行保护，最后将所述钢护筒拔出，并回填桩孔，以此实现对旧管桩的破除，大大降低了对旧建筑管桩清除施工的难度，并具有较好的安全性。
附图说明
图1是本发明优先实施例的旧管桩破除方法的流程框图。
图2是应用本发明优先实施例的旧管桩破除方法的钻头的俯视结构示意图。
图3是应用本发明优先实施例的旧管桩破除方法的钻头的剖面结构示意图。
图4是应用本发明优先实施例的旧管桩破除方法的钻头的立体结构示意图。
图5是应用本发明优先实施例的旧管桩破除方法的钻头的另一立体结构示意图。
图6是本发明优先实施例的旧管桩破除方法中边孔的位置示意图。
图7是应用本发明优先实施例的旧管桩破除方法的劈裂棒的结构示意图。
图中：
10.钻头；11.轴筒；12.固定板；13.连接头；14.第一钻齿；15.第二钻齿；16.容纳腔；17.连接板；18.通孔；
20.旧管桩；
30.钢护筒；
40.边孔；
50.劈裂棒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明优选实施例提供了一种旧管桩破除方法，包括以下步骤：测量放线，定位旧管桩20的桩位；获取所述旧管桩20的直径，在所述旧管桩20的周围埋设钢护筒30；在所述钢护筒30内凿除所述旧管桩20；拔出所述钢护筒30，并回填桩孔。
基于上述的技术特征的旧管桩破除方法，对旧建筑进行测量放线，定位出需要拔出旧管桩20的桩位，根据所述旧管桩20的直径，在所述旧管桩20的周围埋设钢护筒30，以包围住所述旧管桩20，在所述钢护筒30内凿除所述旧管桩20，在此过程中，所述钢护筒30对旧地下室的底板结构进行保护，最后将所述钢护筒30拔出，并回填桩孔，以此实现对旧管桩20的破除，大大降低了对旧建筑管桩清除施工的难度，并具有较好的安全性。
在本实施例中，在所述测量放线，定位旧管桩20的桩位的步骤中，具体为：根据所述旧管桩20的平面位置，测量放线出影响新管桩施工的所述旧管桩20的桩位。复核建设单位提供的测量控制点符合要求后，根据新桩基和旧管桩20的平面位置，测放出影响新桩基施工的各旧管桩20的桩位。
在本实施例中，在所述获取所述旧管桩20的直径，在所述旧管桩20的周围埋设钢护筒30的步骤中，具体为：根据所述新管桩的施工范围，判断所述旧管桩20的桩位是否完全位于所述新管桩的施工范围；若是，则按照所述新管桩的开孔尺寸在底板上进行开孔；若否，则沿着所述旧管桩20的桩位方向扩大开孔尺寸，将所述旧管桩20的桩位覆盖包围，并按照扩大后的开孔尺寸在所述底板上进行开孔；采用履带吊车吊装振动锤，通过所述振动锤沿着所述底板的开孔振入所述钢护筒30。也就是所述底板开口即满足旧管桩20开孔要求，也可以满足新管桩的开孔要求。
在本实施例中，在所述钢护筒30内凿除所述旧管桩20的步骤中，具体为：利用旋挖机控制钻头10沿着所述旧管桩20向下钻进，通过所述钻头10的正反向交替旋转以破碎所述旧管桩20的混凝土桩体，当所述钻头10钻进预设深度时，取出所述钻头10并清理碎渣，再控制所述钻头10向下钻进，如此往复，直至完成所述旧管桩20的凿除。通过对旧管桩20进行分段破碎，施工方便且大大降低了施工成本。
其中，所述钻头10的直径大于所述旧管桩20的直径，且小于所述钢护筒30的直径，以保证在所述钢护筒30对整个旧管桩20进行破除。具体的，如图2至图5所示，所述钻头10包括轴筒11、固定板12以及连接头13，所述连接头13设于所述轴筒11的顶端，所述轴筒11的底端设有若干个第一钻齿14，各所述第一钻齿14的末端组合成圆环工作面，所述固定板12设于所述轴筒11的内部，所述固定板12设有若干个第二钻齿15，各所述第二钻齿15的末端组合成圆形工作面，所述圆环工作面位于所述圆形工作面的下方。
利用所述连接头13与旋挖机相连接，实现驱动钻头10旋转，通过所述第一钻齿14先与底板相接触，其形成的圆环工作面可以钻出环形槽，对所述钻头10起到导向作用，避免钻进过程中出现偏移，再通过所述第二钻齿15形成的圆形工作面对旧管桩20进行破碎，分段凿除旧管桩20，具有较好的稳定性及安全性，与现有的旋挖机整合在一起使用，可采用不同大小的钻头10规格进行施工。故无需另外配备专用的拔桩设备，降低了拔出旧管桩20的持有成本、租赁费用和转场费用，且随用随取，大大降低了施工成本低。
在本实施例中，如图2及图4所示，相邻两个所述第一钻齿14的末端朝相反方向设置，其中一个所述第一钻齿14的末端朝向所述轴筒11的外侧，另一个所述第一钻齿14的末端朝向所述轴筒11的内侧，利用所述第一钻齿14的摆放位置扩大所述圆环工作面的面积，保证旋挖出来的环形槽能够容纳所述轴筒11，而且能采用直径较小的第一钻齿14，使得所述第一钻齿14能容易进行钻进破碎。其中，各所述第一钻齿14呈圆周阵列分布，各所述第二钻齿15呈直线阵列分布。
为了提高对旧管桩20的破碎效率，所述固定板12的数量设置为两个或者两个以上，在本实施例中，所述固定板12的数量为个，组合成十字型结构，各所述固定板12的一端与所述轴筒11的内壁相连接，各所述固定板12的另一端相互连接且位于所述轴筒11的中心，以满足各个所述第二钻齿15形成圆形工作面。
进一步的，所述第一钻齿14的轴向、所述第二钻齿15的轴向和所述固定板12朝同一转动方向倾斜设置，也就是统一朝向顺时针或者逆时针方向，便于钻头10进行钻进和破碎，当所述钻头10在钻进时卡住，可反方向驱动所述钻头10，使得所述第一钻齿14或所述第二钻齿15脱离卡位点，再正方向驱动所述钻头10进行钻进和破碎，如此反复，以实现对旧管桩20的破除，其中，所述第一钻齿14的轴向、所述第二钻齿15的轴向和所述固定板12相对于水平面的倾斜角度范围为30°至80°。
在本实施例中，所述连接头13与所述固定板12之间设有用于容纳碎渣的容纳腔16，在所述第二钻齿15对旧管桩20进行破碎后，通过倾斜设置的所述固定板12的引导，可快速进入所述容纳腔16。
在本实施例中，如图2及图3所示，所述轴筒11的顶端设有连接板17，所述连接头13设于所述连接板17上，便于所述连接头13控制所述轴筒11进行旋转，所述连接头13设有与旋挖机相连接的环形连接槽，所述连接板17设有多个与所述容纳腔16相通的通孔18，可通过所述通孔18观察所述容纳腔16内部的情况，当碎渣充满所述容纳腔16时，提升所述钻头10对碎渣进行清理。
在本实施例中，所述圆环工作面平行于所述圆形工作面，保证各所述第一钻齿14和各所述第二钻齿15的受力更加平衡。所述第一钻齿14与所述轴筒11之间为焊接连接，所述第二钻齿15与所述固定板12之间为焊接连接，制造方便，且生产成本低，施工单位可根据工地的实际情况，对所述钻头10进行改进，也就是提前获得的旧管桩20的外径尺寸，选择合适规格的所述轴筒11制造成钻头10，一般来说，所述轴筒11的直径需要大于所述旧管桩20的直径。
在本实施例中，所述轴筒11为圆筒，所述第一钻齿14沿着所述轴筒11的边沿进行焊接即可，所述固定板12为条形板，所述第二钻齿15沿着所述固定板12的边沿进行焊接即可。
作为另一等同实施例，结合图6及图7所示，在所述钢护筒30内凿除所述旧管桩20的步骤中，还可以是：在所述旧管桩20的周围土体开钻环形布置的边孔40，孔径比劈裂棒50的直径大几厘米，将劈裂棒50插入所述边孔40，启动油泵，利用所述劈裂棒50的锥形头将所述旧管桩20顶裂分开，从上至下分段凿除所述旧管桩20，并清理碎渣，整根旧管桩20凿除后，取出所述劈裂棒50，进行下个孔重复操作施工。
作为另一等同实施例，结合图6所示，在所述钢护筒30内凿除所述旧管桩20的步骤中，具体为：在所述旧管桩20的周围土体开钻边孔40，并使得所述边孔40延伸至所述旧管桩20的桩底，采用钻杆将特制的挂钩放入至所述边孔40的底部，打开所述挂钩以勾住所述旧管桩20的桩底，缓慢施加力，使得挂钩完全勾住旧管桩20的底部，再利用液压千斤顶将所述挂钩向上拉，将所述旧管桩20向上起拔。其中，在旧管桩20拔出时，受高度限制，配备旧管桩20的随拔随割的设备，避免出现安全事故。
在上述两个等同实施例中，在所述旧管桩20的周围土体开钻边孔40的步骤中，具体为：先采用低应变检测仪检测所述旧管桩20的深度，以确定所述边孔40的钻孔深度，利用地质钻机上至下边钻进，并利用双管旋喷桩机从上至下边钻进边清洗，清洗水压力不超过1MPa，直到钻至所述边孔40的钻孔深度。所述边孔40的需清理干净，孔壁不得残留泥屑，必要时清理完成后采用高压旋喷清洗一次，避免挂钩或劈裂棒50无法下至旧管桩20的底部。
在本实施例中，在所述拔出所述钢护筒30，并回填桩孔的步骤中，具体为：采用180T履带吊车吊住135Kw零电流启动的振动锤，以振动的方式拔出所述钢护筒30，利用回填砂或者水泥浆回填桩孔，以此稳定地将钢护筒30拔出，完成对旧管桩20的破除。
综上，本发明实施例提供一种旧管桩破除方法具有以下优点：(1)在对旧地下室的旧管桩20破除时，利用所述钢护筒30对旧地下室起到保护作用，并降低了对旧建筑管桩清除施工的难度；(2)根据新旧桩位平面位置确定底板开洞尺寸，在对旧管桩20拆除后，同时完成对新工程桩的施工；(3)通过破碎或勾起的方式实现旧管桩20的分段凿除，施工的安全性能高。
上方所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
