本發(fā)明涉及一種高壓噴氣、射水型振動沉管清障法，屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展，大中型城市的城建再開發(fā)、舊城區(qū)改造、地鐵隧道、橋梁改建擴建等工程不斷增加，在施工中經(jīng)常會遇到地下殘留的舊樁基礎(chǔ)等障礙物需要清除，這些地下障礙物已經(jīng)成為地下工程施工的棘手問題。

關(guān)于地下障礙物的清除，由于障礙物的大小、深度不同，其清除的方法也有所不同。目前常用的方法有：(1)放坡開挖清障法，對于埋置深度較淺的，如埋深在4m以內(nèi)的障礙物，若周邊環(huán)境允許，一般均采用放坡開挖清除；(2)全回轉(zhuǎn)全套管清障法，針對單個的埋置較深的狹長地下障礙物，利用全回轉(zhuǎn)鉆機用套管套住樁體進行切削作業(yè)，套管強大的回轉(zhuǎn)扭矩可把樁體扭斷，用沖抓斗取出。

然而，放坡開挖清障法常會對周邊造成較大影響，并且適用范圍受到極大限制，不適用于工程中埋深較大的障礙物；全回轉(zhuǎn)全套管清障法，清障的費用昂貴，而且施工的周期也較長，不能滿足現(xiàn)代施工要求的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，針對埋深較大的細長型障礙物，亟需一種新的清障方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中放坡開挖清障法和全回轉(zhuǎn)全套管清障法存在的不足，本發(fā)明提供了一種高壓噴氣、射水型振動沉管清障法，待確定障礙物的位置和尺寸，進行土方開挖并安裝第一重護筒，然后利用吊車吊著振動錘，把第二重護筒振入土體中，在下沉過程中，利用高壓射水裝置噴射高壓水流、高壓噴氣裝置噴射高壓氣流，將障礙物周圍的土體與所述障礙物剝離，待所述第二重護筒振動到位后，所述第二重護筒底部的活動翻板在起拔時自動翻下，作為障礙物的底部承托裝置，然后起拔障礙物。本發(fā)明提供的清障法具有占用施工空間少、應(yīng)用范圍廣、施工成本低、施工效率高、環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

一種高壓噴氣、射水型振動沉管清障法，包括如下步驟：

s1.確定障礙物的位置和尺寸，進行土方開挖并安裝第一重護筒，所述第一重護筒的底部低于所述障礙物頂部；

s2.利用吊車吊著振動錘，所述振動錘夾住第二重護筒頂部，把第二重護筒振入土體中，在下沉過程中，利用固定在所述第二重護筒上的高壓射水裝置噴射高壓水流、高壓噴氣裝置噴射高壓氣流，將障礙物周圍的土體與所述障礙物剝離；

s3.待所述第二重護筒振動到位后，停止噴射水流、氣流，起拔所述障礙物，所述第二重護筒底部的活動翻板在起拔時自動翻下，作為障礙物的底部承托裝置；

s4.在所述障礙物全部拔出后，立即進行孔洞的回填工作，回填至自然地面后，進行所述第一重護筒的起拔工作。

優(yōu)選為，所述第一重護筒的底部與所述障礙物頂部的垂直高度不小于300mm。

優(yōu)選為，所述步驟s3中，對所述障礙物采用分段起拔、逐段切斷。

優(yōu)選為，所述第二重護筒包括：

型鋼，所述型鋼長度大于所述障礙物底部埋深，所述型鋼靠近底部端頭處設(shè)置有高壓水流噴嘴和高壓氣流噴嘴，與所述高壓水流噴嘴相連的高壓水管以及與所述高壓氣流噴嘴相連的高壓氣管固定在所述型鋼上；

u型鋼板，所述u型鋼板的開口端焊接在所述型鋼底部側(cè)壁上，所述u型鋼板和型鋼圍合成套管段，所述套管段的截面尺寸大于所述障礙物的橫斷面尺寸，所述套管段的底部端頭通過鉸鏈連接有活動翻板，所述活動翻板的活動范圍滿足0°<β≤90°，其中β為所述活動翻板與所述套管段內(nèi)壁之間的夾角。

優(yōu)選為，所述型鋼為工字鋼、h型鋼或槽鋼。

優(yōu)選為，所述鉸鏈為轉(zhuǎn)角限制鉸鏈，包括轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒設(shè)置在所述套管段底部的側(cè)壁上，所述轉(zhuǎn)軸對應(yīng)設(shè)置在所述活動翻板的連接端的上表面。

優(yōu)選為，在所述套管段的側(cè)壁上設(shè)置有限位塊，所述活動翻板的自由端向下翻轉(zhuǎn)至水平位置時，支撐于所述限位塊上。

優(yōu)選為，所述套管段底部端頭焊接有三角鋼板。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：

(1)本發(fā)明提供的清障法，第二重護筒采用通長型鋼，在底部設(shè)置套管段，極大地減少了第二重護筒的用鋼量，節(jié)約了成本：

(2)本發(fā)明提供的清障法，高壓射水裝置噴射高壓水流、高壓噴氣裝置噴射高壓氣流，使障礙物周圍土體快速剝離形成泥漿，減少了第二重護筒下沉過程中的阻力，振動錘采用較小的作用力即可將第二重護筒快速下放，降低了振動噪音對周邊環(huán)境的影響；

(3)本發(fā)明提供的清障法，第二重護筒下放過程中，利用固定在第二重護筒上的高壓射水裝置噴射高壓水流、高壓噴氣裝置噴射高壓氣流，將障礙物周圍的土體和障礙物剝離，減少拔除時的阻力，提高施工效率；

(4)本發(fā)明提供的清障法，需要較少的施工空間，適應(yīng)性強，使用設(shè)備均易于操作、安裝，工序簡單易于掌握，清障效果好，施工效率高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的高壓噴氣、射水型振動沉管清障法流程框圖；

圖2至圖5分別為本發(fā)明一實施例提供的高壓噴氣、射水型振動沉管清障法施工過程示意圖；

圖6為第二重護筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6中沿a-a斷面的剖視圖；

圖8為圖6中沿b-b斷面的剖視圖。

圖中標(biāo)號如下：

吊車100；吊鉤110；鋼絲繩120；振動錘130；第一重護筒200；障礙物300；

第二重護筒400；型鋼410；u型鋼板420；套管段430；高壓射水裝置440；高壓水流噴嘴441；高壓水管442；高壓噴氣裝置450；高壓氣流噴嘴451；高壓氣管452；鉸鏈460；轉(zhuǎn)角限制鉸鏈461、轉(zhuǎn)軸461a、轉(zhuǎn)筒461b；活動翻板470；限位塊471。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的高壓噴氣、射水型振動沉管清障法作進一步詳細說明。結(jié)合下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

下面將結(jié)合圖1至圖8對本發(fā)明的要點做進一步說明。高壓噴氣、射水型振動沉管清障法主要包括一下步驟：

s1.結(jié)合圖1和圖2所示，確定障礙物的位置和尺寸，進行土方開挖，利用吊車100吊裝并安裝第一重護筒200，利用吊車100的吊鉤110懸掛鋼絲繩120，鋼絲繩120的另一端固定在第一重護筒200的吊耳上，使第一重護筒200底部低于障礙物300頂部。優(yōu)選為，第一重護筒200底部與障礙物300頂部的垂直高度不小于300mm。第一重護筒200可選用橫斷面為圓形或長方形的鋼管，設(shè)置第一重護筒200可防止側(cè)方土體塌陷，在其保護下，使障礙物300頂部可見，方便后續(xù)施工。

s2.結(jié)合圖1、圖3、圖6至圖8所示，利用吊車100吊著振動錘130，振動錘130夾住第二重護筒400頂部，把第二重護筒400振入土體中，在下沉過程中，利用固定在第二重護筒400上的高壓射水裝置440噴射高壓水流、高壓噴氣裝置450噴射高壓氣流，將障礙物300周圍的土體和障礙物300剝離開，減少第二重護筒400下沉?xí)r的阻力，同時還減少障礙物300拔除時的阻力。優(yōu)選的實施方式為，第二重護筒400包括自上而下的通長型鋼410，型鋼410可為工字鋼、h型鋼、槽鋼等結(jié)構(gòu)形式，在型鋼410自底部向上延伸的一段高度內(nèi)，焊接u型鋼板420，u型鋼板420的開口端焊接在型鋼410的兩側(cè)，u型鋼板420與型鋼410組成套管段430，當(dāng)然，u型鋼板420也可以為圓弧型鋼板，或橫斷面為其它形狀的鋼板結(jié)構(gòu)，只要適應(yīng)于障礙物300的橫斷面尺寸即可。高壓射水裝置440包括設(shè)置在套管段430的高壓水流噴嘴441和固定在型鋼410上的高壓水管442。高壓噴氣裝置450包括設(shè)置在套管段430的高壓氣流噴嘴451和固定在型鋼410上的高壓氣管452。從高壓水流噴嘴441噴射的高壓水流，沖刷障礙物300周圍土體，形成泥漿，從高壓氣流噴嘴451噴射的高壓氣流，進一步攪動泥漿，加速剝離障礙物300周圍土體。為了加速套管段430下放，套管段430底端焊接有三角鋼板形成三角尖端，減少第二重護筒400下放阻力。

s3.結(jié)合圖1、圖4、圖6至圖8所示，待第二重護筒400振動到底后，停止射水、噴氣，起拔障礙物300，同時第二重護筒400底部的活動翻板470在起拔時自動翻下作為障礙物300的底部承托裝置。套管段430底部通過鉸鏈460設(shè)置有活動翻板470，活動翻板470的活動范圍滿足0°<β≤90°，β為活動翻板470與套管段430內(nèi)壁之間的夾角。

作為舉例，鉸鏈460可以采用轉(zhuǎn)角限制鉸鏈461，轉(zhuǎn)角限制鉸鏈461包括轉(zhuǎn)軸461a和轉(zhuǎn)筒461b，其中轉(zhuǎn)筒461b設(shè)置在套管段430底部內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)軸461a對應(yīng)設(shè)置在活動翻板470與套管段430連接端的上方。轉(zhuǎn)角限制鉸鏈461限制轉(zhuǎn)動角度的方式可分為兩種，其一為在轉(zhuǎn)筒461b上設(shè)置限位槽，在轉(zhuǎn)軸461a上設(shè)置限位釘，轉(zhuǎn)軸461a帶動限位釘在限位槽內(nèi)轉(zhuǎn)動；其二為，活動翻板470的自由端向下翻轉(zhuǎn)至水平位置時，連接端頂住套管段430的側(cè)壁，使活動翻板470的自由端無法進一步向下翻轉(zhuǎn)。

為了加強活動翻板470的穩(wěn)定性，在套管段430的側(cè)壁上設(shè)置有限位塊471，活動翻板470的自由端向下翻轉(zhuǎn)至水平位置時，支撐于限位塊471上，阻止活動翻板470的自由端繼續(xù)向下翻轉(zhuǎn)。進一步舉例，在設(shè)置有限位塊471的情形下，轉(zhuǎn)角限制鉸鏈461可由其他鉸鏈460代替，如普通合頁。在第二重護筒400下放過程中，在泥土阻力作用下，活動翻板470的自由端向上翻轉(zhuǎn)，不影響第二重護筒400沿障礙物300下放。在下放至底部后起拔時，在泥土壓力和自重作用下，活動翻板470的自由端向下翻轉(zhuǎn)至水平位置，作為障礙物300的底部托板。

在障礙物300為細長舊樁時，可對障礙物300采用分段起拔、逐段切斷。

s4.如圖5所示，在障礙物全部拔出后，立即進行孔洞的回填工作，回填至自然地面后，進行第一重護筒200的起拔工作。

綜上所述，本發(fā)明提供的高壓噴氣、射水型振動沉管清障法具有如下優(yōu)點或有益效果：

(1)第二重護筒400采用通長型鋼410，僅在底部設(shè)置套管段430，極大地減少了第二重護筒400的用鋼量，節(jié)約了成本：

(2)高壓射水裝置440噴射高壓水流、高壓噴氣裝置450噴射高壓氣流，使障礙物300周圍土體快速剝離形成泥漿，減少了第二重護筒400下沉過程中的阻力，振動錘130采用較小的作用力即可將第二重護筒400快速下放，降低了振動噪音對周邊環(huán)境的影響；

(3)第二重護筒400下放過程中，利用固定在第二重護筒400上的高壓射水裝置440噴射高壓水流、高壓噴氣裝置450噴射高壓氣流，將障礙物300周圍的土體和障礙物300剝離，減少拔除時的阻力，提高施工效率；

(4)該清障法，需要較少的施工空間，適應(yīng)性強，使用設(shè)備均易于操作、安裝，工序簡單易于掌握，清障效果好，施工效率高。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。