钢管桩取土装置及取土方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 107724392 A(43)申请公布日 2018.02.23

(21)申请号 20171080.X(22)申请日 2017.09.09

(71)申请人 上海公路桥梁（集团）有限公司

地址 200433 上海市杨浦区国科路36号申请人 上海城建道路工程有限公司(72)发明人 耿鹏飞　严凯　金易　

(74)专利代理机构 上海弼兴律师事务所 31283

代理人 薛琦　孙静(51)Int.Cl.

E02D 13/08(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图5页

CN 107724392 A()发明名称

钢管桩取土装置及取土方法(57)摘要

本发明公开了一种钢管桩取土装置及取土方法，所述钢管桩取土装置包括：壳体，所述壳体具有延伸于所述壳体的整个高度方向的内腔；挡板，所述挡板活动连接于所述壳体的内侧壁，当所述钢管桩取土装置沿竖直方向向下运动时，所

当述挡板向上翻转并抵靠于所述壳体的内侧壁，

所述钢管桩取土装置沿竖直方向向上运动时，所述挡板向下翻转并水平设置。该钢管桩取土装置，通过在壳体内设置可活动的挡板，使钢管桩取土装置在埋入到钢管桩内的泥土中并提起之后，泥土由于挡板的而留在了壳体内，实现了将钢管桩内的泥土取出的功能。而该取土方法通过使用钢管桩取土装置取土，无需在施工现场设置泥浆池，并且施工步骤简单，也不会在施工地点造成污染。

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权　利　要　求　书

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1.一种钢管桩取土装置，其特征在于，所述钢管桩取土装置包括：壳体，所述壳体具有延伸于所述壳体的整个高度方向的内腔；挡板，所述挡板活动连接于所述壳体的内侧壁，当所述钢管桩取土装置沿竖直方向向下运动时，所述挡板向上翻转并抵靠于所述壳体的内侧壁，当所述钢管桩取土装置沿竖直方向向上运动时，所述挡板向下翻转并水平设置。

2.如权利要求1所述的钢管桩取土装置，其特征在于，所述挡板包括：挡板本体；固定座，所述固定座连接于所述壳体的内侧壁，所述挡板本体铰接于所述固定座。3.如权利要求2所述的钢管桩取土装置，其特征在于，所述挡板还包括水平限位块，所述水平限位块设置于所述挡板本体的底部，当所述钢管桩取土装置沿竖直方向向上运动时，所述水平限位块抵靠于所述壳体的内侧壁。

4.如权利要求3所述的钢管桩取土装置，其特征在于，所述挡板包括两个所述固定座，两个所述固定座分别铰接于所述挡板本体的两侧，所述水平限位块设置于两个所述固定座之间。

5.如权利要求2所述的钢管桩取土装置，其特征在于，所述挡板还包括竖直限位块，所述竖直限位块设置于所述挡板本体的顶部，当所述钢管桩取土装置向下运动时，所述竖直限位块抵靠于所述壳体的内侧壁。

6.如权利要求5所述的钢管桩取土装置，其特征在于，所述挡板本体通过转轴铰接于所述固定座，所述竖直限位块设置于所述挡板本体远离所述转轴的一端。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的钢管桩取土装置，其特征在于，所述钢管桩取土装置包括多个所述挡板，多个所述挡板沿所述壳体的中心呈放射状分布。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的钢管桩取土装置，其特征在于，所述壳体采用钢管制成；

和/或，所述壳体的外侧壁具有刻度，所述刻度用于指示所述壳体的埋入深度。9.一种取土方法，其特征在于，所述取土方法采用如权利要求1至8中任意一项所述的钢管桩取土装置，所述取土方法包含如下步骤：

S1：将所述钢管桩取土装置固定于振动锤；S2：启动所述振动锤，将所述钢管桩取土装置压入已埋设在泥土中的钢管桩内；S3：将所述钢管桩取土装置沿竖直方向向上从所述钢管桩内提出；S4：将所述钢管桩取土装置从所述振动锤上取下并将所述钢管桩取土装置内的泥土倒出。

10.如权利要求9所述的取土方法，其特征在于，在所述步骤S1中，将所述壳体固定于所述振动锤；

和/或，在所述步骤S2中，将所述钢管桩取土装置整体压入已埋设在泥土中的钢管桩内；

和/或，在步骤S3或步骤S4中，将所述振动锤关闭。

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钢管桩取土装置及取土方法

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技术领域

[0001]本发明涉及一种钢管桩取土装置及取土方法。

背景技术[0002]钢管桩是一种通过将其埋设在泥土中，起到支撑和固定上层建筑结构的基础建材。由于钢管桩具有承载力高、挤土效应低、土层扰动小等优势，因此广泛应用于建筑基础工程上。

[0003]在使用振动锤将钢管桩埋入泥土中之后，还需将该钢管桩内部的泥土取出，再往钢管桩内放置钢筋并灌注水泥来固定。在现有技术中，采用循环式灌注的钻孔取土法来将钢管桩内的泥土取出，这种方法在通过使用钻头来钻开钢管桩内的泥土的同时，还需在施工处设置泥浆池，并将泥浆池内的泥浆灌入钢管桩，使其内部被钻开的泥土随着泥浆从钢管桩内被带出。这种施工的方法工序复杂，并且会污染施工地点的环境。发明内容

[0004]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在从钢管桩内取土时通常采用循环式灌注的钻孔取土法，导致施工复杂，并且污染环境的缺陷，提供一种钢管桩取土装置及取土方法。

[0005]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：[0006]一种钢管桩取土装置，所述钢管桩取土装置包括：[0007]壳体，所述壳体具有延伸于所述壳体的整个高度方向的内腔；[0008]挡板，所述挡板活动连接于所述壳体的内侧壁，当所述钢管桩取土装置沿竖直方向向下运动时，所述挡板向上翻转并抵靠于所述壳体的内侧壁，当所述钢管桩取土装置沿竖直方向向上运动时，所述挡板向下翻转并水平设置。[0009]该钢管桩取土装置在被埋入泥土时，挡板抵靠在壳体的内侧壁上，使泥土可以不受挡板的阻挡而进入壳体的内腔里。当该钢管桩取土装置从泥土中取出时，挡板保持水平设置，阻挡在壳体内并且位于挡板上方的泥土离开该钢管桩取土装置，实现从钢管桩内将泥土取出的功能。[0010]较佳地，所述挡板包括：[0011]挡板本体；[0012]固定座，所述固定座连接于所述壳体的内侧壁，所述挡板本体铰接于所述固定座。[0013]通过在壳体的内壁上设置固定座并通过铰接方式连接于挡板本体，实现了挡板本体与壳体之间的活动连接。[0014]较佳地，所述挡板还包括水平限位块，所述水平限位块设置于所述挡板本体的底部，当所述钢管桩取土装置沿竖直方向向上运动时，所述水平限位块抵靠于所述壳体的内侧壁。

[0015]当该钢管桩取土装置从泥土中取出时，挡板本体受到泥土的重力作用而向下翻

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转，直到水平限位块抵靠在壳体的内侧壁，使挡板本体由于水平限位块的作用而保持水平设置。

[0016]较佳地，所述挡板包括两个所述固定座，两个所述固定座分别铰接于所述挡板本体的两侧，所述水平限位块设置于两个所述固定座之间。[0017]通过在一个挡板本体的两侧铰接至两个固定座，并将水平限位块设置在这两个固定座之间，使用于支撑该挡板本体的水平限位块位于挡板本体的中间位置，从而提高了挡板的整体强度。此外，在挡板本体受到位于其上方的泥土的重力作用下，通过水平限位块抵靠在壳体的内侧壁，使水平限位块两侧的挡板本体的受力均匀，提高了该挡板的使用耐久。[0018]较佳地，所述挡板还包括竖直限位块，所述竖直限位块设置于所述挡板本体的顶部，当所述钢管桩取土装置向下运动时，所述竖直限位块抵靠于所述壳体的内侧壁。

[0019]在挡板本体上设置竖直限位块能够解决挡板本体由于贴合在壳体的内侧壁而使其在钢管桩取土装置被提起时由于所受到的泥土重力不够而无法向下翻转的情况。[0020]较佳地，所述挡板本体通过转轴铰接于所述固定座，所述竖直限位块设置于所述挡板本体远离所述转轴的一端。

[0021]通过将竖直限位块设置在挡板本体上远离转轴的一端，使钢管桩取土装置在被埋入泥土中时，竖直限位块抵靠在壳体的内侧壁上的位置离转轴较远，使挡板本体上所受的来自泥土的向上支持力被分散至转轴以及竖直限位块这两端，提高了该挡板的使用耐久。[0022]较佳地，所述钢管桩取土装置包括多个所述挡板，多个所述挡板沿所述壳体的中心呈放射状分布。

[0023]通过在壳体内设置多个挡板，可有效降低单个挡板所受的来自泥土的外力。此外，由于挡板需要在壳体内部翻转，因此单个挡板的面积越小，其在壳体内部翻转会更加容易，而不会与壳体的内侧壁发生干涉。[0024]较佳地，所述壳体采用钢管制成；[0025]和/或，所述壳体的外侧壁具有刻度，所述刻度用于指示所述壳体的埋入深度。[0026]在该钢管桩取土装置埋入泥土中时，根据钢管桩取土装置在钢管桩顶部所指示出来的刻度，并结合钢管桩露出地面的高度，可计算出钢管桩取土装置埋入泥土的深度，避免出现钢管桩取土装置埋入过深或过浅的情况。[0027]一种取土方法，所述取土方法采用如上所述的钢管桩取土装置，所述取土方法包含如下步骤：[0028]S1：将所述钢管桩取土装置固定于振动锤；[0029]S2：启动所述振动锤，将所述钢管桩取土装置压入已埋设在泥土中的钢管桩内；[0030]S3：将所述钢管桩取土装置沿竖直方向向上从所述钢管桩内提出；[0031]S4：将所述钢管桩取土装置从所述振动锤上取下并将所述钢管桩取土装置内的泥土倒出。

[0032]本方法通过使用钢管桩取土装置来取出钢管桩内的泥土，其施工所需的机械与埋设钢管桩所使用的相同，均为振动锤。因此相比其他取土的方法，本方法的施工通用性好，无需大量其他施工机械即可完成取土工作。另外，相比使用循环灌注的钻孔取土法，本方法只需控制振动锤将钢管桩取土装置埋入泥土中并提出即可实现取土的功能，无需在施工地点设置泥浆池，也不会在施工地点造成污染。

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较佳地，在所述步骤S1中，将所述壳体固定于所述振动锤；和/或，在所述步骤S2中，将所述钢管桩取土装置整体压入已埋设在泥土中的钢管

桩内；

和/或，在步骤S3或步骤S4中，将所述振动锤关闭。

[0036]本发明的积极进步效果在于：[0037]本发明的钢管桩取土装置，通过在壳体内设置可活动的挡板，使钢管桩取土装置在埋入到钢管桩内的泥土中并提起之后，泥土由于挡板的而留在了壳体内，实现了将钢管桩内的泥土取出的功能。而该取土方法通过使用钢管桩取土装置取土，无需在施工现场设置泥浆池，并且施工步骤简单，施工机械只需使用之前将钢管桩埋入泥土中的振动锤即可，也不会在施工地点造成污染。附图说明

[0038]图1为本发明实施例的钢管桩取土装置的内部结构示意图。

[0039]图2为本发明实施例的钢管桩取土装置埋入泥土中时的状态示意图。[0040]图3为本发明实施例的钢管桩取土装置从泥土中提出时的状态示意图。[0041]图4为本发明实施例的钢管桩取土装置的俯视结构示意图。[0042]图5为本发明实施例的取土方法的流程图。

[0043]图6为本发明实施例的钢管桩取土装置的使用示意图。[0044]附图标记说明：[0045]钢管桩取土装置1[0046]壳体11[0047]挡板12[0048]挡板本体121，固定座122，水平限位块123，竖直限位块124，转轴125[0049]钢管桩2[0050]振动锤3

具体实施方式

[0051]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明在所述的实施例范围之中。[0052]如图1、图2、图3和图6所示，本发明提供一种钢管桩取土装置1，其用于将钢管桩2内的泥土取出，该钢管桩取土装置1包括壳体11和挡板12。其中，壳体11具有延伸于该壳体11整个高度方向的内腔，而挡板12则通过活动连接的方式设置在该壳体11的内侧壁上。当该钢管桩取土装置1向下运动时，该挡板12向上翻转并且抵靠在该壳体11的内侧壁上。相对的，当该钢管桩取土装置1向上运动时，该挡板12向下翻转并保持水平。该钢管桩取土装置1在被埋入泥土时，挡板12抵靠在壳体11的内侧壁上，使泥土可以不受挡板12的阻挡而进入壳体11的内腔里。当该钢管桩取土装置1从泥土中取出时，挡板12保持水平设置，阻挡在壳体11内并且位于挡板12上方的泥土离开该钢管桩取土装置1，实现从钢管桩2内将泥土取出的功能。

[0053]该钢管桩取土装置1的挡板12包括有挡板本体121以及固定座122。其中，固定座

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122连接在壳体11的内侧壁上，而挡板本体121则铰接在该固定座122上。通过在壳体11的内壁上设置固定座122并通过铰接方式连接于挡板本体121，实现了挡板本体121与壳体11之间的活动连接。

[00]该钢管桩取土装置1的挡板12还包括水平限位块123，该水平限位块123设置在挡板本体121的底部。当该钢管桩取土装置1从泥土中取出时，挡板本体121受到泥土的重力作用而向下翻转，直到水平限位块123抵靠在壳体11的内侧壁，使挡板本体121由于水平限位块123的作用而保持水平设置。此外，在本实施例中，该水平限位块123作为筋条的形式设置在挡板本体121的底部，可用于提高挡板本体121的强度。[0055]如图1和图4所示，优选地，该挡板12可包括两个固定座122，这两个固定座122连接在壳体11的内侧壁的同时，还分别铰接在挡板本体121的两侧，而水平限位块123则设置在这两个固定座122之间。通过在一个挡板本体121的两侧铰接至两个固定座122，并将水平限位块123设置在这两个固定座122之间，使用于支撑该挡板本体121的水平限位块123位于挡板本体121的中间位置，从而提高了挡板12的整体强度。此外，在挡板本体121受到位于其上方的泥土的重力作用下，通过水平限位块123抵靠在壳体11的内侧壁，使水平限位块123两侧的挡板本体121的受力均匀，提高了该挡板12的使用耐久。[0056]如图1、图2和图3所示，该钢管桩取土装置1的挡板12还包括竖直限位块124，该竖直限位块124设置在挡板本体121的顶部。当该钢管桩取土装置1被埋入泥土时，挡板本体121的底部受泥土的作用力而向上翻转，该竖直限位块124抵靠在壳体11的内侧壁，使挡板本体121处于未完全贴合于壳体11的内侧壁的状态。通过使该挡板本体121处于略微倾斜的状态，使钢管桩取土装置1在被提起时，挡板12上方的泥土与挡板本体121之间能够有足够的接触面积来产生作用力而使挡板本体121向下翻转。因此，在挡板本体121上设置竖直限位块124能够解决挡板本体121由于贴合在壳体11的内侧壁而使其在钢管桩取土装置1被提起时由于所受到的泥土重力不够而无法向下翻转的情况。[0057]优选地，该挡板本体121通过转轴125与固定座122之间铰接，而竖直限位块124则设置在该挡板本体121远离转轴125的一端。通过将竖直限位块124设置在挡板本体121上远离转轴125的一端，使钢管桩取土装置1在被埋入泥土中时，竖直限位块124抵靠在壳体11的内侧壁上的位置离转轴125较远，使挡板本体121上所受的来自泥土的向上支持力被分散至转轴125以及竖直限位块124这两端，提高了该挡板12的使用耐久。[0058]另外，如图1和图4所示，该钢管桩取土装置1可包括有多个挡板12，这些挡板12沿着壳体11的中心位置呈放射状分布。在本实施例中，该钢管桩取土装置1内包含8个挡板12，这8个挡板12均匀分布与壳体11的内部并围成一个完整的圆心，用于在钢管桩取土装置1提起时阻挡泥土。

[0059]通过在壳体11内设置多个挡板12，可有效降低单个挡板12所受的来自泥土的外力。此外，由于挡板12需要在壳体11内部翻转，因此单个挡板12的面积越小，其在壳体11内部翻转会更加容易，而不会与壳体11的内侧壁发生干涉。[0060]优选地，该壳体11采用钢管制成。钢管为一体成型的圆柱形材料，因此适用于作为本发明的钢管桩取土装置1的壳体11，并且所取土的钢管桩2也为圆柱形，其形状满足本发明的钢管桩取土装置1的外形要求。[0061]此外，在该壳体11的外侧壁上具有刻度(图中未示出)，该刻度(图中未示出)用于

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指示出壳体11的埋入深度。在该钢管桩取土装置1埋入泥土中时，根据钢管桩取土装置1在钢管桩2顶部所指示出来的刻度(图中未示出)，并结合钢管桩2露出地面的高度，可计算出钢管桩取土装置1埋入泥土的深度，防止出现钢管桩取土装置1埋入过深或过浅的情况。[0062]如图5和图6所示，本发明还提供一种取土方法，该取土方法采用如上所述的钢管桩取土装置1，该取土方法包含如下步骤：[0063]S1：将钢管桩取土装置1固定于振动锤3；[00]S2：启动振动锤3，将钢管桩取土装置1压入已埋设在泥土中的钢管桩2内；[0065]S3：将钢管桩取土装置1沿竖直方向向上从钢管桩2内提出；[0066]S4：将钢管桩取土装置1从振动锤3上取下，并将钢管桩取土装置1内的泥土倒出。[0067]通过将该钢管桩取土装置1固定在振动锤3上，经由振动锤3将该钢管桩取土装置1压入已经埋好的钢管桩2内部的泥土中并提起，使钢管桩2内的泥土被钢管桩取土装置1取出。之后，将钢管桩取土装置1从振动锤3上拆除，并移动至另一地点将其内部的泥土倾倒出来。本方案通过使用钢管桩取土装置1来取出钢管桩2内的泥土，其施工所需的机械与埋设钢管桩2所使用的相同，均为使用振动锤3。因此相比其他取土的方法，本方法的施工通用性好，无需大量施工机械即可完成取土工作。另外，相比使用循环灌注的钻孔取土法，本方法无需在施工地点设置泥浆池，也不会在施工地点造成污染。

[0068]本方法只需控制振动锤3将钢管桩取土装置1埋入泥土中并提出即可实现从钢管桩2内取土的功能，并且取出的泥土可以倾倒至指定区域，便于施工现场的管理。[0069]其中，振动锤3通过连接于各类起重机械来使其自身以及与其相连的钢管桩取土装置1上升与下降。而这些起重机械以及起重机械与振动锤3之间的连接控制方法均为现有技术，因此不再赘述。[0070]优选地，在步骤S1中，可通过壳体11将钢管桩取土装置1固定在振动锤3上。这种固定方式与使用振动锤3固定钢管桩2时相同，统一了钢管桩取土装置1和钢管桩2固定在振动锤3上的方式，便于施工现场的规范化操作。另外，在步骤S2中，将钢管桩取土装置1整体压入已经埋在泥土中的钢管桩2内。将钢管桩取土装置1整体压入钢管桩2内，可一次性地将钢管桩2内的泥土全部取出。[0071]此外，在步骤S3或步骤S4中，还可将振动锤3关闭。由于在步骤S3和步骤S4中无需开启振动锤3，因此可以在步骤S2结束后即关闭振动锤3，避免能源的浪费。[0072]本发明的钢管桩取土装置1，通过在壳体11内设置可活动的挡板12，使钢管桩取土装置1在埋入到钢管桩2内的泥土中并提起之后，泥土由于挡板12的而留在了壳体11内，实现了将钢管桩2内的泥土取出的功能。而该取土方法通过使用钢管桩取土装置1取土，无需在施工现场设置泥浆池，并且施工步骤简单，施工机械只需使用之前将钢管桩2埋入泥土中的振动锤3即可，也不会在施工地点造成污染。[0073]虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

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