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原文传递一种钢管桩/桶拆除装置和方法

专利名称：	一种钢管桩/桶拆除装置和方法
摘要：	本发明提出了一种钢管桩/桶拆除装置和方法。装置包括桩头盖板、压力泵、密封管道、控制阀门、振动锤、吊机、钢缆；钢管桩/桶，其下部伸入饱和土芯，其上部与桩头盖板连接形成密闭空间；密封管道两端分别连接桩头盖板、压力泵，并与密闭空间连通，控制阀门控制密闭空间中的压力；振动锤与桩头盖板通过夹具连接，振动锤与吊机通过钢缆连接；可以采用先压后振、先振后压或边压边振的方式联合吊机拔桩/桶。本发明能够经济、高效、安全地拆除钢管桩/桶，减少对环境的不良影响，并提供更便捷和经济的解决方案。本发明适用于海上油气平台、风力发电塔架、桥梁、码头等广泛采用的开口钢管桩/桶。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	李卫超;马旭龙;杨敏
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-04T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311131142.7
公开号：	CN117071559A
代理机构：	上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	范艳静
分类号：	E02D9/02;E02D13/00;B63B35/44;E;B;E02;B63;E02D;B63B;E02D9;E02D13;B63B35;E02D9/02;E02D13/00;B63B35/44
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种钢管桩/桶拆除装置，用于有效拆除固定于海底的钢管桩/桶(1)，其特征在于，包括：桩头盖板(2)、压力泵(3)、密封管道(4)、控制阀门(5)、振动锤(6)、吊机(7)、钢缆(8)，其中：所述钢管桩/桶(1)，其下部伸入饱和土芯，其上部与桩头盖板(2)连接形成密闭空间(9)；所述桩头盖板(2)设有开孔，所述密封管道(4)的一端与桩头盖板(2)连接并通过其上的开孔与所述密闭空间(9)连通，所述密封管道(4)的另一端与所述压力泵(3)连接；所述压力泵(3)与控制阀门(5)连接；所述振动锤(6)与桩头盖板(2)连接，确保振动锤(6)通过桩头盖板(2)与钢管桩/桶(1)形成整体结构，以确保振动锤(6)与钢管桩/桶(1)之间的力传递；所述振动锤(6)与吊机(7)通过钢缆(8)连接，以确保吊机(7)提供的上拔力通过钢缆(8)传递至振动锤(6)，从而将吊机(7)提供的上拔力通过钢缆(8)和振动锤(6)有效的传递至钢管桩/桶(1)，进而实现钢管桩/桶(1)的拆除。 2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，还包括起吊船(10)，所述控制阀门(5)和吊机(7)设置于所述起吊船上。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力泵(3)通过密封管道(4)向封闭空间(9)加压，其中加压间隙通过控制阀门(5)控制密闭空间(9)内的压力。 4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述钢管桩/桶(1)与桩头盖板(2)采用焊接、螺栓连接或铆接的方式，确保钢管桩/桶内形成密闭空间；所述桩头盖板(2)和密封管道(4)采用焊接、螺栓连接或铆接的方式，所述压力泵(3)与密封管道(4)采用焊接、螺栓连接或铆接的方式，确保满足压力条件的气密性。 5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述振动锤(6)设置有一台或多台，与桩头盖板(2)通过夹具连接。 6.一种钢管桩/桶拆除方法，其特征在于，其过程如下：步骤1：设备安装；步骤1.1：起吊船、桩头盖板、压力泵、密封管道、控制阀门、振动锤、吊机、钢缆及人员到位；步骤1.2：连接钢管桩/桶(1)与桩头盖板(2)，确保钢管桩/桶内形成密闭空间(9)；步骤1.3：连接桩头盖板(2)和密封管道(4)，确保满足一定压力条件的气密性；步骤1.4：连接压力泵(3)与密封管道(4)，确保满足一定压力条件的气密性；步骤1.5：通过钢缆(9)连接吊机(7)与振动锤(6)；步骤1.6：连接振动锤(6)与桩头盖板(2)，确保振动锤(6)通过桩头盖板(2)与钢管桩/桶(1)形成整体结构；步骤2：利用振动锤(6)和压力泵(3)并联合吊机(7)拆除钢管桩/桶(1)。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤2，拆除方式采取三种方式：方式一、先压后振，加压后使用振动锤(6)联合吊机(7)拆除钢管桩/桶(1)，具体为：先通过压力泵(3)向封闭空间(9)加压，满足预定压力后，关闭压力控制阀门(5)，使密闭空间(9)处在一定压力状态后，开启振动锤(6)带动桩头盖板(2)和钢管桩/桶(1)形成的整体结构振动，在吊机(7)通过钢缆(8)提供的上拔力作用下，将钢管桩/桶(1)拆除；或方式二、先振后压，使用振动锤(6)振动后再施加压力联合吊机(7)拆除钢管桩/桶(1)，具体为：先开启振动锤(6)带动桩头盖板(2)和钢管桩/桶(1)形成的整体结构振动，关闭振动锤(6)，再通过压力控制阀门(5)控制压力泵(3)向封闭空间(9)内加压，在吊机(7)通过钢缆(8)提供的上拔力作用下，将钢管桩/桶(1)拆除；或方式三、边压边振，同时加压和使用振动锤(6)联合吊机(7)拆除钢管桩/桶(1)，具体为：通过压力泵(3)向封闭空间(9)加压，同时开启振动锤(6)带动桩头盖板(2)和钢管桩/桶(1)形成的整体结构振动，结合吊机(7)通过钢缆(8)提供的上拔力作用，将钢管桩/桶(1)拆除。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，封闭空间(9)内的压力与钢管桩/桶(1)外的水压形成的压力差，提供一部分拔桩力；振动锤(6)产生的振动力通过桩头盖板(2)带动钢管桩/桶(1)往复振动，从而使钢管桩/桶(1)周围土体扰动，进而降低作用在钢管桩/桶身的土阻力，进一步减小钢管桩/桶(1)所需的拉拔力；在此基础上，结合吊机(7)提供的上拔力，实现钢管桩/桶(1)的拆除。 9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过压力泵(3)向封闭空间(9)加气压或液压，以满足所需压力。 10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，设置一台或多台振动锤(6)，所述振动锤(6)与桩头盖板(2)通过夹具连接，向桩身传递激振力带动桩身振动，扰动桩周土体，降低桩土作用力以减少拔桩阻力。
所属类别：	发明专利