CN103114590A - 一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置及其使用方法，其中的装置包括内筒、外筒和充气胶囊；内筒与外筒均为圆形，内筒位于外筒内，内筒与外筒的圆心重合，在内筒与外筒之间设置有混凝土填充腔，混凝土填充腔内填充有混凝土；充气胶囊为环形，围包在外筒上；在充气胶囊的外侧设置有若干片弧形钢板，所有弧形钢板沿圆周向均衡排布。本发明结构简单、现场容易操作、可重复使用，能够大幅提高钻孔灌注桩钢护筒内侧泥浆的清理效果，进而更有力地保证了钢护筒与桩基混凝土的有效粘结，提高钢护筒力学性能的发挥，可降低桩基配筋率或减小桩径。

Description

一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置，以及一种该装置的使用方法。

背景技术

钻孔灌注桩是桥梁工程中常用的下部结构形式，在钻孔之前将一定壁厚（一般大于10mm）的钢护筒打入持力层。钢护筒既是桩基混凝土浇筑时的外模板、承台施工的临时固定点，还是桩基耐久性的附加措施，但决定钢护筒壁厚的一般是打入持力层的施工要求。可用旋挖钻施工的往往是泥土或淤泥质土等软弱土层，成孔过程容易造成泥浆黏附于钢护筒内壁，清孔过程难以彻底清除钢护筒内壁附着的泥浆。泥浆层的存在大大降低了桩基混凝土与钢护筒之间的粘结力和钢护筒对桩基混凝土的约束力，如此厚的钢护筒没有发挥其应有的作用。钢护筒一般用于桩基上部，该处的应力比较复杂，若考虑钢护筒对混凝土的环向约束力，则可降低的桩基配筋率、缩小桩基直径，既充分利用了钢护筒的力学性能又节省工程材料。要提高钢护筒对桩基的环向约束力，必须保证钢护筒内壁与混凝土紧密结合，无泥浆等软弱夹层，但目前尚未有清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置及施工技术要求。

发明内容

本发明的任务在于提供一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置，以及提供一种该装置的使用方法。

其技术解决方案是：

一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置，包括内筒、外筒和充气胶囊；上述内筒与外筒均为圆形，内筒位于外筒内，内筒与外筒的圆心重合，在内筒与外筒之间设置有混凝土填充腔，混凝土填充腔内填充有混凝土；上述充气胶囊为环形，围包在外筒上；在上述充气胶囊的外侧设置有若干片弧形钢板，所有弧形钢板沿圆周向均衡排布。

上述外筒的高度为100～300cmm。

上述各弧形钢板的上端边和下端边均短于外筒的对应端20～50cm，内筒的内径为钻孔灌注桩直径的1/5～1/2，外筒的外径较钻孔灌注桩钢护筒的直径小20～50cm，外筒的上端和下端均长出内筒的对应端20～40cm，在外筒的两端长出部分边缘以内15～20cm处对称钻孔，作为弧形钢板与外筒固定以及装置起吊的孔口，在内筒的底部与外筒之间焊接有密封钢板。

上述弧形钢板之间以及弧形钢板与外筒之间均用软锁链连接，在充气胶囊的端部设有充气阀与压力阀，在弧形钢板周边套置有多个废旧轮胎，所有废旧轮胎从下到上依次叠加在一起。

一种上述清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置的使用方法，包括以下步骤：

a使用充气装置对充气胶囊进行充气，在充气过程中，随时测量弧形钢板外侧和废旧轮胎外侧的圆周长，当弧形钢板外侧圆周长略小于钻孔灌注桩钢护筒内径，而废旧轮胎外侧圆周长略大于钻孔灌注桩钢护筒内径时，停止充气；在钻孔清孔完成后，进入步骤b，

b使用汽车吊将所述装置吊入钢护筒内，利用内筒、外筒、混凝土及弧形钢板的自重实现装置的自动下沉，利用固定在弧形钢板外侧的废旧轮胎对钢护筒内侧泥浆进行清理；当装置下沉或起吊过程中受到阻力时，弧形钢板将发生变形，使得充气胶囊的局部随之变形，当充气胶囊内气压超过某一值时，压力阀自动开启排气，使充气胶囊内部自动降压，用以确保所述装置在清除钢护筒内壁泥浆时的顺利下沉与起吊。

本发明具有以下有益技术效果：

本发明结构简单、现场容易操作、可重复使用，能够大幅提高钻孔灌注桩钢护筒内侧泥浆的清理效果，进而更有力地保证了钢护筒与桩基混凝土的有效粘结，提高钢护筒力学性能的发挥，可降低桩基配筋率或减小桩径。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作更进一步的说明：

图1为本发明中清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置一种实施方式的结构原理示意图。

图2为图1方式的截面结构原理示意图。

图中，1.钢护筒，2.外筒，3.内筒，4.孔口，5.弧形钢板，6.充气胶囊，7.混凝土，8.软链，9.废旧轮胎，10.压力阀，11.充气阀。

具体实施方式

结合图1与图2，一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置，包括内筒3、外筒2和充气胶囊6。上述内筒与外筒均为圆形，内筒位于外筒内，内筒与外筒的圆心重合，在内筒与外筒之间设置有混凝土填充腔，混凝土填充腔内填充有混凝土7。上述充气胶囊为环形，围包在外筒上；在上述充气胶囊的外侧设置有若干片弧形钢板5，所有弧形钢板沿圆周向均衡排布。上述装置的长度（高度）约为100～300cmm，即外筒的高度约为100～300cmm。

更为具体地：

本发明将外筒2和内筒3的圆心重合在一起，内、外筒之间的空间用混凝土7填充，内筒3的内部中空，待混凝土7硬化后，在外筒2的外侧套上一大小适当的充气胶囊6。在充气胶囊6的外侧用多片弧形钢板5包围，弧形钢板5的上端边与下端边均比外筒2的对应端短20～50cm，内筒3的内径约为钻孔灌注桩直径的1/5～1/2，外筒2的外径较钢护筒1直径小约20～50cm，外筒2的上端与下端均比内筒3的对应端长约30cm，在外筒的两端长出部分边缘以内（以下）15～20cm处对称钻孔，作为弧形钢板5与外筒2固定以及装置起吊的孔口4。弧形钢板5之间以及弧形钢板5与外筒2之间均用软链8连接，充气胶囊6上安装两个充气阀11和两个压力阀10。在弧形钢板周边套置有多个废旧轮胎，所有废旧轮胎从下到上依次叠加在一起，近似于螺旋状。

一种上述清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置的使用方法，包括以下步骤：

a使用充气装置（气体压缩装置）对充气胶囊6进行充气，在充气过程中，随时测量弧形钢板5外侧和废旧轮胎9外侧的圆周长，当弧形钢板5外侧圆周长略小于钢护筒1内径，而废旧轮胎9外侧圆周长略大于钢护筒1内径时，停止充气。

b在钻孔清孔完成后，将已完成步骤a的上述装置用汽车吊吊入钢护筒1内，靠混凝土7、外筒2、内筒3、弧形钢板5的自重实现装置的自动下沉，靠固定在弧形钢板5外侧的废旧轮胎9实现钢护筒1内侧泥浆的清理，靠吊车以及充气胶囊6实现装置的顺利下沉与起吊。当装置下沉或起吊过程中受到阻力时，弧形钢板5将发生变形，使得胶囊6的局部随之变形，当胶囊6内气压超过某一值时，压力阀10自动开启排气，使胶囊6内部自动降压，确保该装置清除钢护筒1内壁泥浆时的顺利下沉与起吊。

上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以作出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式。上述的变化方式均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置，其特征在于包括内筒、外筒和充气胶囊；上述内筒与外筒均为圆形，内筒位于外筒内，内筒与外筒的圆心重合，在内筒与外筒之间设置有混凝土填充腔，混凝土填充腔内填充有混凝土；上述充气胶囊为环形，围包在外筒上；在上述充气胶囊的外侧设置有若干片弧形钢板，所有弧形钢板沿圆周向均衡排布。

2.根据权利要求1所述的一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置，其特征在于：上述外筒的高度为100～300cmm。

3.根据权利要求1所述的一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置，其特征在于：上述各弧形钢板的上端边和下端边均短于外筒的对应端20～50cm，内筒的内径为钻孔灌注桩直径的1/5～1/2，外筒的外径较钻孔灌注桩钢护筒的直径小20～50cm，外筒的上端和下端均长出内筒的对应端20～40cm，在外筒的两端长出部分边缘以内15～20cm处对称钻孔，作为弧形钢板与外筒固定以及装置起吊的孔口，在内筒的底部与外筒之间焊接有密封钢板。

4.根据权利要求1所述的一种清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置，其特征在于：上述弧形钢板之间以及弧形钢板与外筒之间均用软锁链连接，在充气胶囊的端部设有充气阀与压力阀，在弧形钢板周边套置有多个废旧轮胎，所有废旧轮胎从下到上依次叠加在一起。

5.一种如权利要求1所述清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

a使用充气装置对充气胶囊进行充气，在充气过程中，随时测量弧形钢板外侧和废旧轮胎外侧的圆周长，当弧形钢板外侧圆周长略小于钻孔灌注桩钢护筒内径，而废旧轮胎外侧圆周长略大于钻孔灌注桩钢护筒内径时，停止充气；在钻孔清孔完成后，进入步骤b，

b使用汽车吊将所述装置吊入钢护筒内，利用内筒、外筒、混凝土及弧形钢板的自重实现装置的自动下沉，利用固定在弧形钢板外侧的废旧轮胎对钢护筒内侧泥浆进行清理；当装置下沉或起吊过程中受到阻力时，弧形钢板将发生变形，使得充气胶囊的局部随之变形，当充气胶囊内气压超过某一值时，压力阀自动开启排气，使充气胶囊内部自动降压，用以确保所述装置在清除钢护筒内壁泥浆时的顺利下沉与起吊。

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