一种钢管桩水下切割装置及方法与流程

本发明属于桥梁施工，具体涉及一种钢管桩水下切割装置及方法。

背景技术：

1、随着社会的发展和经济的进步，水下工程如桥梁、码头、船坞等建设领域的需求不断增加，这些工程往往需要在水下进行钢管桩的安装和切割。待河道护岸及土方开挖完成后，针对水下安装的钢管桩不拔除，需要采用焊机对河床底面以上进行切割。现有的切割方式大多采用人工潜水进行切割的方式进行，但是采用上述方式安全性较差，在遇到浑水等工作环境时，切割效率较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢管桩水下切割装置及方法，可以提高钢管桩在水下切割的安全性和效率。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明公开的一种钢管桩水下切割装置，包括设置在钢管桩外侧与钢管桩滚动配合的支架本体、用于控制支架本体沿着钢管桩的轴向升降的升降组件、安装于所述支架本体用于将支架本体与钢管桩进行临时紧固的紧固组件、转动设置在支架本体外侧的防护筒、安装于所述防护筒的切割炬、驱动所述防护筒转动的转动驱动组件，所述支架本体的内径与钢管桩的外径相适应，所述切割炬的切割头伸入所述防护筒内，所述转动驱动组件驱动防护筒绕钢管桩的轴线转动以对钢管桩的周向进行切割。

4、进一步，所述防护筒上安装有伸缩装置，所述伸缩装置能够控制切割炬沿着防护筒的径向位移，所述防护筒内安装有路径探测组件，所述路径探测组件位于切割炬的下侧，在切割前，通过路径探测组件对需要切割的截面位置进行检测，得到需要的切割路径，将该路径输入到控制器，控制器将信号输出给伸缩装置和转动驱动组件。

5、进一步，所述路径探测组件包括外管、内杆、第一弹性支撑装置、位移传感器，所述外管的一端固定在防护筒的内壁，所述外管的另一端沿着防护筒的径向延伸后套设在内杆的一端，所述内杆的另一端与钢管桩的外壁抵接，所述内杆与外管之间连接有位移传感器，所述第一弹性支撑装置连接在外管和内杆之间。

6、进一步，所述防护筒的外侧固定有底座，所述底座上安装有用于控制切割炬角度的角度控制器。

7、进一步，所述防护筒的外侧开设有窗口，所述窗口内固定有柔性支撑块，所述柔性支撑块上开设有用于安装切割炬的通孔。

8、进一步，所述防护筒的内侧还安装有割缝检测组件，所述割缝检测组件包括间隙盘、转轴、第一安装板、第一滑块、第二安装板、第二滑块、第二弹性支撑装置和安装支架，所述转轴同轴固定连接至间隙盘的中心，所述间隙盘与切割炬位于同一高度，所述转轴上固定连接有第一滑块，所述转轴上同时转动连接至第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别滑动设置在第一安装板和第二安装板上开设的第一滑槽和第二滑槽内，所述第一滑槽朝向防护筒中心的一端开设有转动孔，第一安装板上安装有角度传感器，所述第二滑块通过第二弹性支撑装置连接至第二安装板，所述第一安装板和第二安装板平行连接至安装支架，所述安装支架固定连接在防护筒的内侧。

9、进一步，所述防护筒呈环筒状，所述防护筒的内沿开设有环槽，所述支架本体呈圆环状，所述支架本体的外侧形成与所述环槽配合的环棱。

10、进一步，沿着支架本体的周向在支架本体的内侧均布有若干滚轮，所述滚轮的表面与钢管桩的外壁抵接。

11、一种钢管桩水下切割方法，采用上述任一项所述的钢管桩水下切割装置，首先确定钢管桩的切割位置，通过升降组件控制支架本体沿着钢管桩的轴向升降直至到达切割位置，然后通过紧固组件将支架本体与钢管桩进行临时紧固，将切割炬的切割头伸入所述防护筒内后，转动驱动组件驱动防护筒绕钢管桩的轴线转动以对钢管桩的周向进行切割，实现自动化切割。

12、本发明的有益效果在于：

13、本发明公开的一种钢管桩水下切割装置，在使用时，升降组件控制支架本体沿着钢管桩的轴向升降，可以调整切割位置，将切割炬的切割头伸入所述防护筒内后，转动驱动组件驱动防护筒绕钢管桩的轴线转动以对钢管桩的周向进行切割，实现了自动化的切割，相比于传统采用人工切割的方式，可以提高钢管桩在水下切割的安全性和效率。

14、本发明公开的装置中，通过设置紧固组件，防护筒在被固定后对切割部件进行整体支撑，可以保证切割炬在切割时候的稳定性。整个用于切割的部位被隐藏在防护筒内，可以避免水下的杂质对切割部位造成干扰，增加了切割位置的准确性以及切割的精度。

15、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种钢管桩水下切割装置，其特征在于：包括设置在钢管桩外侧与钢管桩滚动配合的支架本体、用于控制支架本体沿着钢管桩的轴向升降的升降组件、安装于所述支架本体用于将支架本体与钢管桩进行临时紧固的紧固组件、转动设置在支架本体外侧的防护筒、安装于所述防护筒的切割炬、驱动所述防护筒转动的转动驱动组件，所述支架本体的内径与钢管桩的外径相适应，所述切割炬的切割头伸入所述防护筒内，所述转动驱动组件驱动防护筒绕钢管桩的轴线转动以对钢管桩的周向进行切割。

2.根据权利要求1所述的一种钢管桩水下切割装置，其特征在于：所述防护筒上安装有伸缩装置，所述伸缩装置能够控制切割炬沿着防护筒的径向位移，所述防护筒内安装有路径探测组件，所述路径探测组件位于切割炬的下侧，在切割前，通过路径探测组件对需要切割的截面位置进行检测，得到需要的切割路径，将该路径输入到控制器，控制器将信号输出给伸缩装置和转动驱动组件。

3.根据权利要求2所述的一种钢管桩水下切割装置，其特征在于：所述路径探测组件包括外管、内杆、第一弹性支撑装置、位移传感器，所述外管的一端固定在防护筒的内壁，所述外管的另一端沿着防护筒的径向延伸后套设在内杆的一端，所述内杆的另一端与钢管桩的外壁抵接，所述内杆与外管之间连接有位移传感器，所述第一弹性支撑装置连接在外管和内杆之间。

4.根据权利要求3所述的一种钢管桩水下切割装置，其特征在于：所述防护筒的外侧固定有底座，所述底座上安装有用于控制切割炬角度的角度控制器。

5.根据权利要求4所述的一种钢管桩水下切割装置，其特征在于：所述防护筒的外侧开设有窗口，所述窗口内固定有柔性支撑块，所述柔性支撑块上开设有用于安装切割炬的通孔。

6.根据权利要求1所述的一种钢管桩水下切割装置，其特征在于：所述防护筒的内侧还安装有割缝检测组件，所述割缝检测组件包括间隙盘、转轴、第一安装板、第一滑块、第二安装板、第二滑块、第二弹性支撑装置和安装支架，所述转轴同轴固定连接至间隙盘的中心，所述间隙盘与切割炬位于同一高度，所述转轴上固定连接有第一滑块，所述转轴上同时转动连接至第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别滑动设置在第一安装板和第二安装板上开设的第一滑槽和第二滑槽内，所述第一滑槽朝向防护筒中心的一端开设有转动孔，第一安装板上安装有角度传感器，所述第二滑块通过第二弹性支撑装置连接至第二安装板，所述第一安装板和第二安装板平行连接至安装支架，所述安装支架固定连接在防护筒的内侧。

7.根据权利要求1所述的一种钢管桩水下切割装置，其特征在于：所述防护筒呈环筒状，所述防护筒的内沿开设有环槽，所述支架本体呈圆环状，所述支架本体的外侧形成有与所述环槽配合的环棱。

8.根据权利要求7所述的一种钢管桩水下切割装置，其特征在于：沿着支架本体的周向在支架本体的内侧均布有若干滚轮，所述滚轮的表面与钢管桩的外壁抵接。

9.一种钢管桩水下切割方法，其特征在于：采用如权利要求1-8任一项所述的钢管桩水下切割装置，首先确定钢管桩的切割位置，通过升降组件控制支架本体沿着钢管桩的轴向升降直至到达切割位置，然后通过紧固组件将支架本体与钢管桩进行临时紧固，将切割炬的切割头伸入所述防护筒内后，转动驱动组件驱动防护筒绕钢管桩的轴线转动以对钢管桩的周向进行切割，实现自动化切割。

技术总结
本发明公开了一种钢管桩水下切割装置及方法，属于桥梁施工技术领域，装置包括设置在钢管桩外侧与钢管桩滚动配合的支架本体、用于控制支架本体沿着钢管桩的轴向升降的升降组件、安装于所述支架本体用于将支架本体与钢管桩进行临时紧固的紧固组件、转动设置在支架本体外侧的防护筒、安装于所述防护筒的切割炬、驱动所述防护筒转动的转动驱动组件，所述支架本体的内径与钢管桩的外径相适应，所述切割炬的切割头伸入所述防护筒内，所述转动驱动组件驱动防护筒绕钢管桩的轴线转动以对钢管桩的周向进行切割。本发明可以提高钢管桩在水下切割的安装性和效率。

技术研发人员：刘伯权,许高利,曹彬,张飞,蔡坤坤,贾利伟,王磊,李倩
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23