1.本技术涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种河床面以下钢管桩的切割系统及切割方法。
背景技术：2.在建筑施工的过程中，钢管桩在我国的建筑和桥梁领域应用广泛，特别在桥梁施工中，水中平台、栈桥、施工支架以及托架等临时设施的设置均离不开钢管桩作为支承。而上述临时设施在使用结束后，均需要拆除移走。钢管桩拆除一般是用大型吊机拔出，但当钢管桩埋置深且与土壤摩擦力较大时，往往无法拔出，只能先进行切割，而后进行拔出。
3.相关技术中，钢管桩切割需要派出人工或机器人潜水，将河床面以上的部分钢管桩切割掉。但是，当河面有通航要求，且河床面不稳定、水深达不到一定要求时，需将钢管桩切除至河床面以下一定深度，避免影响河面通航能力。而对河床面以下钢管桩进行切割，需要对钢管桩周边泥沙进行挖掘，而周边泥沙在水流作用下会不断流动，显然并不实际。因此，本领域技术人员亟待研制出一套河床面以下钢管桩切割的装置和方法。
技术实现要素：4.针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种河床面以下钢管桩切割系统及切割方法，从钢管桩内部切割，有效解决河床面以下钢管桩切割不便的问题。
5.为达到以上目的，采取的技术方案是：一种河床面以下钢管桩的切割系统，包括：
6.支撑定位装置，其包含固定撑和若干定位千斤顶；若干定位千斤顶布置于固定撑周向；
7.切割装置，其包含中心座和若干切割组件，所述中心座固定设置于固定撑顶面，若干切割组件布置于中心座周向；每个切割组件包含切割千斤顶和刀片，所述切割千斤顶的一端连接于中心座，所述刀片设置于切割千斤顶的另一端；
8.控制装置，其控制所有的定位千斤顶和切割千斤顶伸长或缩短；
9.当支撑定位装置被下放至指定切割位置时，控制装置用于控制所有定位千斤顶伸长并抵持于钢管桩内壁，还用于控制切割千斤顶伸长并利用刀片切断钢管桩。
10.在上述技术方案的基础上，所述固定撑为十字型，所述定位千斤顶的数量为四个，且四个定位千斤顶分别设置于十字型固定撑的端部，且四个定位千斤顶的伸长端均朝向钢管桩内表面。
11.在上述技术方案的基础上，所述支撑定位装置还包含底板，所述底板为圆形，所述圆形底板的直径小于钢管桩的内径；所述中心座固定设置于底板的顶面，所述固定撑固定设置于底板的底面。
12.在上述技术方案的基础上，若干所述定位千斤顶等角度均布于固定撑的周向；若干切割组件等角度均布于中心座周向。
13.在上述技术方案的基础上，所有定位千斤顶和所有切割千斤顶均为液压千斤顶，
所有定位千斤顶的供油管并联后连接至控制装置，所有切割千斤顶的供油管并联后连接至控制装置。
14.在上述技术方案的基础上，所述切割系统包含操纵杆，所述操纵杆的底端固定连接于中心座，其顶端延伸至钢管桩顶口，并与外部吊机相连。
15.在上述技术方案的基础上，每个切割组件还包含刀槽夹，所述刀槽夹包含连接板和两块夹板，所述连接板贴合固定于切割千斤顶伸缩端的端面；两块所述夹板均垂直于连接板，且两者相互平行间隔设置；所述刀片被两块夹板夹持固定。
16.本技术公开了一种基于上述切割系统的切割方法，包含以下步骤：
17.定位、切割和回位步骤：将切割系统的支撑定位装置下放至指定切割位置，控制装置控制所有定位千斤顶伸长并抵持于钢管桩内壁；控制装置控制切割千斤顶伸长并利用刀片切断钢管桩的侧壁；控制装置控制所有千斤顶缩短至初始状态；
18.将切割装置旋转预设角度，重复进行定位、切割和回位步骤，每旋转一次预设角度，重复一次定位、切割和回位步骤，直至完全切断钢管桩。
19.在上述技术方案的基础上，所述固定撑为十字型，所述定位千斤顶的数量为四个；
20.将四个定位千斤顶的固定端焊接至十字型固定撑，并将四个定位千斤顶的伸长端均朝外，形成支撑定位装置。
21.在上述技术方案的基础上，所述支撑定位装置还包含底板，所述底板为圆形，所述圆形底板的直径小于钢管桩的内径；
22.将切割装置的中心座固定设置于底板的顶面，将支撑定位装置的固定撑固定设置于底板的底面；
23.所有定位千斤顶和所有切割千斤顶均为液压千斤顶，所有定位千斤顶的供油管并联后连接至控制装置，所有切割千斤顶的供油管并联后连接至控制装置；
24.在进行定位过程中，控制装置控制对所有定位千斤顶供油，使得所有定位千斤顶抵持于钢管桩侧壁；
25.在进行切割过程中，控制装置控制对所有切割千斤顶供油，直至油压突然降为0，进行回位步骤。
26.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
27.本技术的一种河床面以下钢管桩的切割系统及切割方法，切割系统包含支撑定位装置、切割装置和控制装置，支撑定位装置包含固定撑和若干定位千斤顶，用于将整个切割系统固定在钢管桩内部；切割装置包含中心座和若干切割组件，每个切割组件包含切割千斤顶和刀片；在将切割系统下放至指定位置后，先用控制装置控制支撑定位装置固定在钢管桩内部，再用切割装置的刀片从内部向外切割钢管桩；本技术的钢管桩从内部切割，有效解决河床面以下钢管桩切割不便的问题，不需要潜水工或机器人水下切割，也不需要大型设备拔桩，钢桩切割快速方便，节约工程费用，提高了施工效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
29.图1为本技术实施例提供的切割装置的总结构图；
30.图2为本技术实施例提供的支撑定位装置的俯视图；
31.图3为本技术实施例提供的切割装置的俯视图；
32.图4为本技术实施例提供的刀片的示意图；
33.图5为本技术实施例提供的刀槽夹的侧视图；
34.图6为本技术实施例提供的刀槽夹的俯视图；
35.附图标记：1、底板；2、定位千斤顶；3、固定撑；4、中心座；5、切割千斤顶；6、刀槽夹；7、刀片；8、螺栓；9、小钢管；10、法兰盘；11、操纵杆；61、连接板；62、夹板；100、钢管桩；200、支撑定位装置；300、切割装置；301、切割组件。
具体实施方式
36.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
37.如图1、图2和图3所示，本技术公开了一种河床面以下钢管桩的切割系统的实施例，切割系统包括支撑定位装置200、切割装置300和控制装置，支撑定位装置200包含固定撑3和若干定位千斤顶2；若干定位千斤顶2布置于固定撑3周向，支撑定位装置200用于将整个装置支撑定位在钢管桩内部。
38.切割装置300包含中心座4和若干切割组件301，中心座4固定设置于固定撑3顶面，若干切割组件301布置于中心座4周向；每个切割组件301包含切割千斤顶5和刀片7，切割千斤顶5的一端连接于中心座4，刀片7设置于切割千斤顶5的另一端。刀片7用于切割钢管桩，而切割千斤顶5用于给刀片7提供动力。
39.控制装置，其控制所有的定位千斤顶2和切割千斤顶5伸长或缩短。具体地，在定位时，控制装置同时控制所有的定位千斤顶2伸长，并支撑在钢管桩内部。在切割时，控制装置同时控制所有的切割千斤顶5伸长，给刀片7提供动力，从内至外切割钢管桩。
40.当支撑定位装置200被下放至指定切割位置时，控制装置用于控制所有定位千斤顶2伸长并抵持于钢管桩100内壁，还用于控制切割千斤顶5伸长并利用刀片7切断钢管桩100。
41.本技术的钢管桩从内部切割，有效解决河床面以下钢管桩切割不便的问题，不需要潜水工或机器人水下切割，也不需要大型设备拔桩，钢桩切割快速方便，节约工程费用，提高了施工效率。
42.在一个实施例中，固定撑3为十字型，定位千斤顶2的数量为四个，且四个定位千斤顶2分别设置于十字型固定撑3的端部，且四个定位千斤顶2的伸长端均朝向钢管桩100内表面。本技术的切割系统，从钢管桩内部至外部切割，四个定位千斤顶2两两成九十度，支撑稳定牢靠，为后续的切割工作提供了稳定基础。
43.进一步地，支撑定位装置200还包含底板1，底板1为圆形，圆形底板1的直径小于钢管桩100的内径；中心座4固定设置于底板1的顶面，固定撑3固定设置于底板1的底面。本申
请的切割系统，底板1能够起着平衡的作用，使得切割系统下放过程更加顺利。
44.在一个实施例中，若干定位千斤顶2等角度均布于固定撑3的周向；若干切割组件301等角度均布于中心座4周向；能够根据支撑的稳定性要求配置定位千斤顶2；还能根据切割的速度，配置切割组件301的数量。
45.在一个实施例中，所有定位千斤顶2和所有切割千斤顶5均为液压千斤顶，所有定位千斤顶2的供油管并联后连接至控制装置，所有切割千斤顶5的供油管并联后连接至控制装置。在定位时，控制装置同时控制给所有的定位千斤顶2供油，支撑在钢管桩内部。在切割时，控制装置同时控制给所有的切割千斤顶5供油，给刀片7提供动力，从内至外切割钢管桩。在工作完成后，则反之，即同时放油；控制灵活高效。
46.在一个实施例中，中心座4为竖直设置的正六棱柱，切割组件301的数量为六个，六个切割组件301分别设置于正六棱柱的六个面。正六棱柱配合六个切割组件301，能够在保证稳定性的同时，极大提高切割速度。
47.在一个实施例中，切割系统包含操纵杆11，操纵杆11的底端固定连接于中心座4，其顶端延伸至钢管桩100顶口，并与外部吊机相连。操纵杆11便于下放或收起整个切割系统。
48.如图4、图5和图6所示，在一个实施例中，每个切割组件301还包含刀槽夹6，刀槽夹6包含连接板61和两块夹板62，连接板61贴合固定于切割千斤顶5伸缩端的端面；两块夹板62均垂直于连接板61，且两者相互平行间隔设置；刀片7被两块夹板62夹持固定，能够稳定将刀片7固定于切割千斤顶5的端部。
49.进一步地，连接板61通过螺钉固定于切割千斤顶5，刀片7通过螺栓8固定于夹板62。
50.在一个实施例中，刀片7为三角形合金钢刀片，刀片7与定位千斤顶2的上下间隔为设定安全间隔，防止刀片7切割钢管桩引发下方钢管变形，使得支撑定位装置200与钢管桩支撑不牢靠。
51.本技术还公开了一种基于上述切割系统的切割方法，包含以下步骤：
52.进行定位、切割和回位步骤：将切割系统的支撑定位装置200下放至指定切割位置，控制装置控制所有定位千斤顶2伸长并抵持于钢管桩100内壁；控制装置控制切割千斤顶5伸长并利用刀片7切断钢管桩100的侧壁，但是一次只能切断钢管桩的一部分；控制装置控制所有千斤顶缩短至初始状态；
53.将切割装置300旋转预设角度，重复进行定位、切割和回位步骤，每旋转一次预设角度，重复一次定位、切割和回位步骤，直至完全切断钢管桩100。一次切断一部分，多次后即可切断整个钢管桩100。具体地，可以每旋转15度，切割一次。
54.具体地，定位步骤包含：将切割系统的支撑定位装置200下放至指定切割位置，控制装置控制所有定位千斤顶2伸长并抵持于钢管桩100内壁。
55.切割步骤包含：控制装置控制切割千斤顶5伸长并利用刀片7切断钢管桩100的侧壁。
56.回位步骤包含：控制装置控制所有千斤顶缩短至初始状态。
57.在本实施例中，一次切割完成后，支撑定位装置200和切割装置300一起旋转，进行下一次切割作业。在其余实施例中，一次切割完成后，支撑定位装置200不动，仅切割装置
300进行旋转。
58.进一步地，在切割之前，利用固定撑3和若干定位千斤顶2焊接形成支撑定位装置200；将中心座4和若干切割组件301焊接形成切割装置300；并将中心座4焊接至中心座4的顶面，形成切割系统；
59.进一步地，在切割之前，钢管桩内吸泥至钢管桩指定切割位置。
60.在一个实施例中，固定撑3为十字型，定位千斤顶2的数量为四个；将四个定位千斤顶2的固定端焊接至十字型固定撑3，并将四个定位千斤顶2的伸长端均朝外，形成支撑定位装置200。本技术的切割系统，从钢管桩内部至外部切割，四个定位千斤顶2两两成九十度，支撑稳定牢靠，为后续的切割工作提供了稳定基础。
61.在一个实施例中，支撑定位装置200还包含底板1，底板1为圆形，圆形底板1的直径小于钢管桩100的内径；中心座4固定设置于底板1的顶面，固定撑3固定设置于底板1的底面。本技术的切割系统，底板1能够起着平衡的作用，使得切割系统下放过程更加顺利。
62.所有定位千斤顶2和所有切割千斤顶5均为液压千斤顶，所有定位千斤顶2的供油管并联后连接至控制装置，所有切割千斤顶5的供油管并联后连接至控制装置；
63.在进行定位过程中，控制装置控制对所有定位千斤顶2供油，使得所有定位千斤顶2抵持于钢管桩侧壁；
64.在进行切割过程中，控制装置控制对所有切割千斤顶5供油，直至油压突然降为0，进行回位步骤。切割千斤顶5的油压突然降为0说明钢管桩已经切断。
65.本技术的切割方法，钢管桩从内部切割，有效解决河床面以下钢管桩切割不便的问题，不需要潜水工或机器人水下切割，也不需要大型设备拔桩，钢桩切割快速方便，节约工程费用，提高了施工效率。
66.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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技术和简化描述，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技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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技术中的具体含义。
67.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
68.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致
的最宽的范围。
技术特征：1.一种河床面以下钢管桩的切割系统，其特征在于，包括：支撑定位装置(200)，其包含固定撑(3)和若干定位千斤顶(2)；若干定位千斤顶(2)布置于固定撑(3)周向；切割装置(300)，其包含中心座(4)和若干切割组件(301)，所述中心座(4)固定设置于固定撑(3)顶面，若干切割组件(301)布置于中心座(4)周向；每个切割组件(301)包含切割千斤顶(5)和刀片(7)，所述切割千斤顶(5)的一端连接于中心座(4)，所述刀片(7)设置于切割千斤顶(5)的另一端；控制装置，其控制所有的定位千斤顶(2)和切割千斤顶(5)伸长或缩短；当支撑定位装置(200)被下放至指定切割位置时，控制装置用于控制所有定位千斤顶(2)伸长并抵持于钢管桩(100)内壁，还用于控制切割千斤顶(5)伸长并利用刀片(7)切断钢管桩(100)。2.如权利要求1所述的一种河床面以下钢管桩的切割系统，其特征在于：所述固定撑(3)为十字型，所述定位千斤顶(2)的数量为四个，且四个定位千斤顶(2)分别设置于十字型固定撑(3)的端部，且四个定位千斤顶(2)的伸长端均朝向钢管桩(100)内表面。3.如权利要求2所述的一种河床面以下钢管桩的切割系统，其特征在于：所述支撑定位装置(200)还包含底板(1)，所述底板(1)为圆形，所述圆形底板(1)的直径小于钢管桩(100)的内径；所述中心座(4)固定设置于底板(1)的顶面，所述固定撑(3)固定设置于底板(1)的底面。4.如权利要求1所述的一种河床面以下钢管桩的切割系统，其特征在于：若干所述定位千斤顶(2)等角度均布于固定撑(3)的周向；若干切割组件(301)等角度均布于中心座(4)周向。5.如权利要求1所述的一种河床面以下钢管桩的切割系统，其特征在于：所有定位千斤顶(2)和所有切割千斤顶(5)均为液压千斤顶，所有定位千斤顶(2)的供油管并联后连接至控制装置，所有切割千斤顶(5)的供油管并联后连接至控制装置。6.如权利要求1所述的一种河床面以下钢管桩的切割系统，其特征在于：所述切割系统包含操纵杆(11)，所述操纵杆(11)的底端固定连接于中心座(4)，其顶端延伸至钢管桩(100)顶口，并与外部吊机相连。7.如权利要求1所述的一种河床面以下钢管桩的切割系统，其特征在于：每个切割组件(301)还包含刀槽夹(6)，所述刀槽夹(6)包含连接板(61)和两块夹板(62)，所述连接板(61)贴合固定于切割千斤顶(5)伸缩端的端面；两块所述夹板(62)均垂直于连接板(61)，且两者相互平行间隔设置；所述刀片(7)被两块夹板(62)夹持固定。8.一种基于权利要求1所述切割系统的切割方法，其特征在于，包含以下步骤：定位、切割和回位步骤：将切割系统的支撑定位装置(200)下放至指定切割位置，控制装置控制所有定位千斤顶(2)伸长并抵持于钢管桩(100)内壁；控制装置控制切割千斤顶(5)伸长并利用刀片(7)切断钢管桩(100)的侧壁；控制装置控制所有千斤顶缩短至初始状态；将切割装置(300)旋转预设角度，重复进行定位、切割和回位步骤，每旋转一次预设角度，重复一次定位、切割和回位步骤，直至完全切断钢管桩(100)。9.如权利要求8所述的切割方法，其特征在于：所述固定撑(3)为十字型，所述定位千斤
顶(2)的数量为四个；将四个定位千斤顶(2)的固定端焊接至十字型固定撑(3)，并将四个定位千斤顶(2)的伸长端均朝外，形成支撑定位装置(200)。10.如权利要求9所述的切割方法，其特征在于：所述支撑定位装置(200)还包含底板(1)，所述底板(1)为圆形，所述圆形底板(1)的直径小于钢管桩(100)的内径；将切割装置(300)的中心座(4)固定设置于底板(1)的顶面，将支撑定位装置(200)的固定撑(3)固定设置于底板(1)的底面；所有定位千斤顶(2)和所有切割千斤顶(5)均为液压千斤顶，所有定位千斤顶(2)的供油管并联后连接至控制装置，所有切割千斤顶(5)的供油管并联后连接至控制装置；在进行定位过程中，控制装置控制对所有定位千斤顶(2)供油，使得所有定位千斤顶(2)抵持于钢管桩侧壁；在进行切割过程中，控制装置控制对所有切割千斤顶(5)供油，直至油压突然降为0，进行回位步骤。
技术总结本申请公开了一种河床面以下钢管桩的切割系统及切割方法，涉及建筑施工技术领域，包括：支撑定位装置，其包含固定撑和若干定位千斤顶；若干定位千斤顶布置于固定撑周向；切割装置，其包含中心座和若干切割组件，中心座固定设置于固定撑顶面，若干切割组件布置于中心座周向；每个切割组件包含切割千斤顶和刀片；控制装置，其控制所有的定位千斤顶和切割千斤顶伸长或缩短；当支撑定位装置被下放至指定切割位置时，控制装置用于控制所有定位千斤顶伸长并抵持于钢管桩内壁，还用于控制切割千斤顶伸长并利用刀片切断钢管桩。本申请的切割系统及切割方法，从钢管桩内部切割，有效解决河床面以下钢管桩切割不便的问题。面以下钢管桩切割不便的问题。面以下钢管桩切割不便的问题。
技术研发人员：赵顺涛 王崇艾 钟祺 周戴霞 贾珍
受保护的技术使用者：中铁大桥局集团有限公司
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/7/5
