CN104563948A - 一种基于出浆管的冲击成孔钻孔泥浆隔离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于出浆管的冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，在冲击成孔施工过程中，在钻孔距离孔底冲击钻头活动范围以上，设置一圆形钢板，钢板上部的孔内为粘性比较大和密度较大的泥浆，可以有效的保护孔壁，防治孔壁坍塌。而在钢板下部的孔内为粘性和密度较小的泥浆，在钻头再钢板下部的孔内冲击成孔时，可以减小泥浆阻力，提冲击成孔效率；在进浆口设置进浆管，使得清水在底部对泥浆形成向上的压力，提高泥浆的抽取效率，同时，避免也能在抽取泥浆时将清水也抽走。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种基于出浆管的冲击成孔钻孔泥浆隔离装置。
背景技术
随着我国交通建设的快速发展，大部分公路建设在西部山区进行。在山区进行公路建设，桥梁占有很大比例，在对桥梁桥墩进行施工时，很多时候对桥墩桩基采用冲击成孔方式施工。采用冲击成孔方式施工时，为了保持孔壁稳定，防止孔壁坍塌，一般都采用泥浆护壁的方法进行。现在随着桥梁规模的不断扩大，桥墩的桩基础越来越深。在冲击成孔过程中，为了保护孔壁的稳定性，泥浆的粘度和重度越来越大，虽然在施工过程中保护了孔壁的稳定性，但是由于泥浆的粘性增大，钻头的在钻孔冲击时粘性阻力增大，为了克服泥浆的粘性阻力，钻头的冲击能量很大一部分消耗在泥浆中，造成孔底破碎岩石效率不高，钻进速度慢，成孔效率极其低下。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于出浆管的冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，解决钻头在冲击成孔时在泥浆中阻力过大的问题，从而提高冲击成孔时的钻进效率。
一种基于出浆管的冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，包括钢板、进浆管、出渣管、钢丝绳、钢丝绳布放机构和出浆管，其中：
所述钢板为圆盘形，其直径小于钻孔直径，钢板圆心处设置穿绳孔，在钢板的盘面上设置有相对于圆心对称的出渣口和进浆口；在所述钢板边缘沿周向均匀设置有3个钢丝绳连接点；
所述钢丝绳布放机构有3个，均匀固定在钻孔边沿；钢板的三个钢丝绳连接点分别固定三条钢丝绳一端，钢丝绳另一端连接在钢丝绳布放机构上；起重机吊装所述钻头的钢丝绳从所述穿绳孔穿过，钢板被钢丝绳水平吊装在钻孔中的钻头上方；所述钢板的进浆口上端连接所述进浆管，所述出渣口上端连接所述出渣管；所述进浆管和出渣管的自由端设置在钻孔的边沿；所述进浆口的下端连接所述出浆管一端，所述出浆管的另一端接近钻头的上端，所述进浆管的自由端被泵入清水，所述出渣口的自由端设置抽泥浆的电动泵。
较佳的，所述钢板的直径比钻孔直径小20cm；所述钢板的厚度为5mm～10mm；所述穿绳孔的直径为10cm；所述出渣口和进浆口的直径为20cm；所述出渣口中心和泥浆口中心与钢板1边缘距离均为30cm；所述钢丝绳连接点距钢板边缘20cm。
本发明具有如下有益效果：
本发明的隔离装置，在冲击成孔施工过程中，在钻孔距离孔底冲击钻头活动范围以上，设置一圆形钢板，钢板上部的孔内为粘性比较大和密度较大的泥浆，可以有效的保护孔壁，防治孔壁坍塌。而在钢板下部的孔内为粘性和密度较小的泥浆，在钻头再钢板下部的孔内冲击成孔时，可以减小泥浆阻力，提冲击成孔效率；在进浆口设置进浆管，使得清水在底部对泥浆形成向上的压力，提高泥浆的抽取效率，同时，避免也能在抽取泥浆时将清水也抽走。
附图说明
图1为本发明中的冲击钻孔内结构的示意图；
图2为本发明中的钢板结构的示意图。
1-钢板，2-出渣管，3-进浆管，4-钢丝绳，5-上部泥浆，6-下部泥浆，7-钢丝绳连接点，8-出渣口，9-进浆口，10-穿绳孔，11-钢丝绳布放机构，12-钻头，13-起重机，14-出浆管。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
当钻孔内泥浆粘稠度和密度较大而影响钻头的冲击钻进效率时，先把连接冲击钻头12钢丝绳穿过钢板1上的穿绳孔10，连接冲击钻头12把钻头放入钻孔中。再在钢板1上把钢板1上的与钢丝绳连接点7与固定钢板1的钢丝绳4连接起来，把出渣管2与钢板出口8连接并密封连接处，把进浆管3与钢板进泥浆口9连接并密封连接处。然后通过钢丝绳4把钢板放入孔中预定位置，为了减少放入时阻力，可把钢板1倾斜一定的角度放入。当钢板1放入预定位置后，对进浆管3上端泵入清水，通过出渣管2将钻孔内的泥浆抽出，如此，进浆管3泵入的清水将钢板1以下的泥浆进行置换，改变钢板1下部孔内泥浆的粘度和密度。这样，钢板1上部的泥浆由于保持较大的粘性和密度，从而保持孔壁的稳定，钢板1下部的泥浆的粘度和密度较小，减少冲击钻头12的运动阻力，提高钻进效率。
本发明还在钢板1下部设置了出浆管14，将进浆口9的下端连接所出浆管14一端，出浆管14的另一端接近钻头12的上端。当进浆管3泵入清水后，由于出浆管14的末端设置在接近钻头12的位置，清水从钻孔的下部泵入。当出渣管2连接的电动泵启动后，出渣口8开始在钻孔12的上部抽取泥浆6，如此，清水在底部对泥浆形成向上的压力，提高泥浆的抽取效率，同时，避免也能在抽取泥浆时将清水也抽走。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，其特征在于，包括钢板、进浆管、出渣管、钢丝绳、钢丝绳布放机构和出浆管，其中：
所述钢板为圆盘形，其直径小于钻孔直径，钢板圆心处设置穿绳孔，在钢板的盘面上设置有相对于圆心对称的出渣口和进浆口；在所述钢板边缘沿周向均匀设置有3个钢丝绳连接点；
所述钢丝绳布放机构有3个，均匀固定在钻孔边沿；钢板的三个钢丝绳连接点分别固定三条钢丝绳一端，钢丝绳另一端连接在钢丝绳布放机构上；起重机吊装所述钻头的钢丝绳从所述穿绳孔穿过，钢板被钢丝绳水平吊装在钻孔中的钻头上方；所述钢板的进浆口上端连接所述进浆管，所述出渣口上端连接所述出渣管；所述进浆管和出渣管的自由端设置在钻孔的边沿；所述进浆口的下端连接所述出浆管一端，所述出浆管的另一端接近钻头的上端，所述进浆管的自由端被泵入清水，所述出渣口的自由端设置抽泥浆的电动泵。
2.如权利要求1所述的一种冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，其特征在于，所述钢板的直径比钻孔直径小20cm。
3.如权利要求1所述的一种冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，其特征在于：所述钢板的厚度为5mm～10mm。
4.如权利要求1所述的一种冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，其特征在于：所述穿绳孔的直径为10cm。
5.如权利要求1所述的一种冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，其特征在于：所述出渣口和进浆口的直径为20cm。
6.如权利要求1所述的一种冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，其特征在于：所述出渣口中心和泥浆口中心与钢板1边缘距离均为30cm。
7.如权利要求1所述的一种冲击成孔钻孔泥浆隔离装置，其特征在于：所述钢丝绳连接点距钢板边缘20cm。
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Cited By (4)
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| CN107143282A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-08 | 冯克俊 | 一种建筑地基施工抽泥浆的成孔装置 |
| CN111827896A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-27 | 山东鼎鲁建筑有限公司 | 一种建筑地基施工抽泥浆的成孔装置 |
| CN112081546A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-15 | 浙江交工集团股份有限公司 | 一种冲击钻孔的资源循环利用装置及其施工方法 |
| CN117686262A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-12 | 中国海洋大学 | 一种潮滩沉积物获取用钻进装置及方法 |
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