CN108104131B - 注浆清渣装置及其清除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注浆清渣装置及其清除方法，涉及建筑工程技术领域，解决了目前的清渣方式清渣效率十分有限，清渣的时间花费久，采用的空气压力大，耗能大的问题，其技术方案要点是包括多根清渣管，每根清渣管的下部具有螺旋段，其中清渣管螺旋段的末端均在同一圆心的不同半径上分布，所述清渣管的上端连接有自吸泵；还包括注浆管，其中所述注浆管的螺旋段的末端在同一圆心的不同半径上分布，每根注浆管的下部具有螺旋段，所述注浆管设置于两根清渣管之间，所述注浆管上连接有压力泵，所述压力泵的管道连接于泥浆池内，达到了可以在桩孔的底部形成螺旋式的上升，增加了清楚沉渣的效率；在注浆的过程亦能起到在底部起到旋转式的注浆。

Description

注浆清渣装置及其清除方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域的注浆清渣装置及其方法。

背景技术

成孔灌注桩孔底的沉渣厚度是灌注桩施工质量控制的重要指标，直接影响灌注桩的承载力，尤其对以桩端承力为主的端承桩、摩擦端承桩的影响更甚，因此有效清除孔底沉渣是控制成桩质量的关键。目前桥梁设计中大量采用大直径、超长灌注桩基础，因此，如何有效的控制沉渣厚度一直是困扰施工的难题。

目前，为了清除成孔灌注桩孔底的沉渣，用得比较多的是一种气举反循环清渣方法，该方法的原理是：将一根接有风管的导管下放至沉渣面，向风管中通入高压空气，高压空气从导管进气口进入导管并同导管内的泥浆混合，形成密度小于泥浆的浆气混合物，浆气混合物因其比重小而上升，从而在导管进气口下端形成负压，泥浆在负压的作用下同时上升，在气压动能的联合作用下，孔内泥浆、空气、沉渣的三相流沿导管不断向上运行，从而形成流动。因为导管的内径远远小于桩孔内径，便形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从导管内排出。

但是上述清渣效率十分有限，对于固化程度较深的沉渣，清渣的时间花费更久，采用的空气压力更大，导致耗能变大。

发明内容

本发明的第一发明目的是提供一种注浆清渣装置，该装置能高效地清除桩孔底部的沉渣。

为解决上述问题，本发明提供一种注浆清渣装置，包括多根清渣管，每根清渣管的下部具有螺旋段，其中清渣管螺旋段的末端均在同一圆心的不同半径上分布，所述清渣管的上端连接有自吸泵；还包括注浆管，其中所述注浆管的螺旋段的末端在同一圆心的不同半径上分布，每根注浆管的下部具有螺旋段，所述注浆管设置于两根清渣管之间，所述注浆管上连接有压力泵，所述压力泵的管道连接于泥浆池内。

通过采用上述技术方案，在清渣管的下部设置有螺旋段，在清渣吸附的情况下，可以在桩孔的底部形成螺旋式的上升，也能起到冲击并翻起的效果，增加了清除沉渣的效率；注浆管亦设置为螺旋段，进而可以起到在注浆的过程亦能起到在底部起到旋转式的注浆，增加泥浆与沉渣的混合率，更有利于沉渣的浮于泥浆表面。

作为本发明的进一步的改进，所述清渣管均连接有清渣总管，所述自吸泵与清渣总管相连接，所述注浆管连接有注浆总管，所述注浆总管与压力泵相连接。

通过采用上述技术方案，在上端设置有清渣总管以及注浆总管，两根管道均能起到便于自吸泵与压力泵的连接。

作为本发明的进一步的改进，在所述清渣管的中央安装有钢材制成的倾倒管，在倾倒管的底部设置有底板，所述底板与倾倒管之间形成环形出口。

通过采用上述技术方案，在底板上形成有环形出口，环形出口进而起到了可以供倾倒管的碎砾石均匀落入到桩孔的底部。

作为本发明的进一步的改进，所述底板上竖直设置有多根沿着径向方向设置的挡板，所述挡板的驱动轴由驱动电机驱动做转动。

通过采用上述技术方案，设置有挡板，挡板在旋转过程当中可以将碎砾石以离心的方式掉落到桩孔的底部，使碎砾石更加均匀布置在桩孔内。

作为本发明的进一步的改进，所述驱动电机设置在桩孔口边沿，驱动电机的电机轴设置有主动皮带轮，所述驱动轴上端设置有与主动皮带轮皮带连接的从动皮带轮。

通过采用上述技术方案，通过皮带轮的联动，即可以将驱动电机设置在桩孔的上部。

作为本发明的进一步的改进，所述底板上小下大的扩口状，在所述底板上排布有落料孔。

通过采用上述技术方案，将底板设置为上小下大的形状，可以更加方便的便于碎砾石的下落，而设置有落料孔，可以在底板下方的范围内也均匀落下有碎砾石。

作为本发明的进一步的改进，在桩孔内放置有钢筋笼，所述清渣管以及注浆管均通过卡箍固定安装在钢筋笼上，在钢筋笼上开设有多条滑槽，所述倾倒管具有朝外延伸的滑杆，所述滑杆伸入滑槽内并可以在滑槽内竖直方向上滑动。

通过采用上述技术方案，清渣管以及注浆管均卡箍固定安装在钢筋笼上，方便拆装，而在钢筋笼上开设有多条滑槽，倾倒管上具有水平的滑杆，可以在吊机的作用下沿着该滑槽竖直方向下降，避免发生位置上的偏移。

本发明的第二发明目的是提供一种注浆清渣方法。

包括：步骤a：在桩孔内组装好所需要的清渣管以及注浆管，所述清渣管上端连接有置于桩孔外侧的清渣总管，清渣总管与自吸泵相连接；所述注浆管上端连接有置于桩孔外侧的注浆总管，所述注浆总管与压力泵相连；

步骤b:通过吊机将倾倒管安装到桩孔中央，滑杆伸入钢筋笼的滑槽内；

步骤c：通过吸力泵对桩孔底部进行第一轮沉渣冲刷并吸附；

步骤d：在第一轮沉渣吸附之后，打开压力泵对桩孔底部注入泥浆，同时打开吸力泵对桩孔底部进行第二轮沉渣的吸附；

步骤e：在第二轮沉渣吸附之后，在倾倒管内倾倒碎砾石，在挡板的作用下均匀覆盖于桩孔的底部；

步骤f：将倾倒管取出，将清渣管以及注浆管拆除，往桩孔内浇筑混凝土。

通过采用上述技术方案，第一轮沉渣的冲刷，可以将表面的沉渣冲刷干净，而第二次混入泥浆冲刷，可以将固化的沉渣冲起和翻滚，并且以螺旋的方式，增加了冲刷的效率，而在沉渣吸附之后，在倾倒管内倾倒碎砾石，将桩孔底部压实，为浇筑混凝土做好基础。

作为本发明的进一步的改进，所述泥浆的参数见下表，

通过采用上述技术方案，性能良好，可以增加沉渣中微细颗粒的沉淀速度，更加有利于后期混凝土的灌注。

综合上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

清渣管的下部设置有螺旋段，可以在桩孔的底部形成螺旋式的上升，能起到冲击并翻起的效果，增加了清除沉渣的效率；注浆管亦设置为螺旋段，进而可以起到在注浆的过程亦能起到在底部起到旋转式的注浆，增加泥浆与沉渣的混合率；

在倾倒管内倾倒碎砾石，将桩孔底部压实，为浇筑混凝土做好基础。

附图说明

图1为桩孔中装设注浆清理装置的外部示意图；

图2为清渣管以及注浆管安装在钢筋笼上的示意图；

图3为钢筋笼上安装有清渣管以及注浆管的俯视图；

图4为钢筋笼与倾倒管配合的示意图。

图中，1、桩孔；2、清渣管；21、清渣总管；22、自吸泵；3、注浆管；31、注浆总管；32、压力泵；33、泥浆池；4、倾倒管；41、底板；42、连杆；43、环形出口；44、落料孔；45、挡板；46、驱动轴；461、从动皮带轮；47、滑杆；5、钢筋笼；51、滑槽；52、卡箍；6、螺旋段；7、驱动电机；71、主动皮带轮；72、皮带。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照附图1和2并结合附图3，一种注浆清渣装置，用于设置在桩孔1的内部，将桩孔1内部的沉渣进行清理，其中在桩孔1上设置有多根清渣管2，每根清渣管2均匀布置在桩孔1的上边沿，每根清渣管2的下部具有螺旋段6，其中清渣管2的螺旋段6的末端均在同一圆心的不同半径上分布，清渣管2均连接有清渣总管21，自吸泵22与清渣总管21相连接，还包括注浆管3，每根注浆管3的下部具有螺旋段6，其中注浆管3的螺旋段6的末端亦同一圆心的不同半径上分布，注浆管3上连接有压力泵32，压力泵32的管道连接于泥浆池33内，注浆管3设置于两根清渣管2之间。

参照附图4，在桩孔1的中央还安装有钢材制成的倾倒管4，在倾倒管4的上方安装有上料板，在倾倒管4的底部设置有底板41，底板41与倾倒管4的底端边沿通过若干根连杆42相连接，底板41与倾倒管4之间形成环形出口43，将碎砾石倒入到倾倒管4当中，即可以实现在环形出口43当中落下。

底板41上小下大的扩口状，在底板41上排布有落料孔44。将底板41设置为上小下大的形状，可以更加方便的便于碎砾石的下落，而设置有落料孔44，可以在底板41下方的范围内也均匀落下有碎砾石。

底板41上竖直设置有多根沿着径向方向设置的挡板45，挡板45与底板41之间存在间隙，挡板45的驱动轴46由驱动电机7驱动做转动。挡板45在旋转过程当中可以将碎砾石以离心的方式掉落到桩孔1的底部，使碎砾石更加均匀布置在桩孔1内。作为优选的，驱动电机7设置在桩孔1口边沿，驱动电机7的电机轴设置有主动皮带轮71，驱动轴46上端设置有与主动皮带轮71皮带72连接的从动皮带轮461。

结合附图3，在桩孔1内放置有钢筋笼5，清渣管2以及注浆管3均通过卡箍52固定安装在钢筋笼5上，在钢筋笼5上开设有多条滑槽51，倾倒管4具有朝外延伸的水平的滑杆47，滑杆47伸入滑槽51内并可以在滑槽51内竖直方向上滑动。清渣管2以及注浆管3均卡箍52固定安装在钢筋笼5上，方便拆装，而在钢筋笼5上开设有多条滑槽51，倾倒管4上具有水平的滑杆47，可以在吊机的作用下沿着该滑槽51竖直方向下降，避免发生位置上的偏移。

一种注浆清渣方法，

步骤a：在桩孔1内组装好所需要的清渣管2以及注浆管3，清渣管2上端连接有置于桩孔1外侧的清渣总管21，清渣总管21与自吸泵22相连接；注浆管3上端连接有置于桩孔1外侧的注浆总管31，注浆总管31与压力泵32相连；

步骤b:通过吊机将倾倒管4安装到桩孔1中央，将滑杆47伸入钢筋笼5的滑槽51内；

步骤c：通过吸力泵对桩孔1底部进行第一轮沉渣冲刷并吸附；

步骤d：在第一轮沉渣吸附之后，打开压力泵32对桩孔1底部注入泥浆，泥浆的参数见下表

同时打开吸力泵对桩孔1底部进行第二轮沉渣的吸附；

步骤e：在第二轮沉渣吸附之后，在倾倒管4内倾倒碎砾石，在挡板45的作用下均匀覆盖于桩孔1的底部；

步骤f：将倾倒管4取出，将清渣管2以及注浆管3拆除，往桩孔1内浇筑混凝土。

本发明的在操作过程当中，在清渣管2的下部设置有螺旋段6，在清渣吸附的情况下，可以在桩孔1的底部形成螺旋式的上升，能起到冲击并翻起的效果，增加了清除沉渣的效率；注浆管3亦设置为螺旋段6，进而可以起到在注浆的过程亦能起到在底部起到旋转式的注浆，增加泥浆与沉渣的混合率，更有利于沉渣的浮于泥浆表面。第一轮沉渣的冲刷，可以将表面的沉渣冲刷干净，而第二次混入泥浆冲刷，可以将固化的沉渣冲起和翻滚，并且以螺旋的方式，增加了冲刷的效率。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种注浆清渣装置，用于安装于桩孔(1)内，其特征在于，包括多根清渣管(2)，每根清渣管(2)的下部具有螺旋段(6)，其中清渣管(2)螺旋段(6)的末端均在同一圆心的不同半径上分布，所述清渣管(2)的上端连接有自吸泵(22)；还包括注浆管(3)，每根注浆管(3)的下部具有螺旋段(6)，其中所述注浆管(3)的螺旋段(6)的末端在同一圆心的不同半径上分布，所述注浆管(3)设置于两根清渣管(2)之间，所述注浆管(3)上连接有压力泵(32)，所述压力泵(32)的管道连接于泥浆池(33)内；在所述桩孔(1)的中央安装有钢材制成的倾倒管(4)，在倾倒管(4)的底部设置有底板(41)，所述底板(41)与倾倒管(4)之间形成环形出口(43)；所述底板(41)上竖直设置有多根沿着径向方向设置的挡板(45)，所述挡板(45)的驱动轴(46)由驱动电机(7)驱动做转动；在桩孔(1)内放置有钢筋笼(5)，所述清渣管(2)以及注浆管(3)均通过卡箍(52)固定安装在钢筋笼(5)上，在钢筋笼(5)上开设有多条滑槽(51)，所述倾倒管(4)具有朝外延伸的水平的滑杆(47)，所述滑杆(47)伸入滑槽(51)内并可以在滑槽(51)内沿竖直方向滑动；在清渣管(2)的下部设置有螺旋段(6)，在清渣吸附的情况下，在桩孔(1)的底部形成螺旋式的上升，能起到冲击并翻起的效果，增加了清除沉渣的效率；注浆管(3)亦设置为螺旋段(6)，注浆的过程中亦能在底部旋转式的注浆，增加泥浆与沉渣的混合率。

2.根据权利要求1所述的注浆清渣装置，其特征在于，所述清渣管(2)均连接至清渣总管(21)，所述自吸泵(22)与清渣总管(21)相连接，所述注浆管(3)均连接至注浆总管(31)，所述注浆总管(31)与压力泵(32)相连接。

3.根据权利要求2所述的注浆清渣装置，其特征在于，所述驱动电机(7)设置在桩孔(1)口边沿，驱动电机(7)的电机轴设置有主动皮带轮(71)，所述驱动轴(46)上端设置有与主动皮带轮(71)皮带(72)连接的从动皮带轮(461)。

4.根据权利要求3所述的注浆清渣装置，其特征在于，所述底板(41)呈上小下大的扩口状，在所述底板(41)上排布有落料孔(44)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的注浆清渣装置的注浆清渣方法，其特征在于，

步骤a：在桩孔(1)内组装好所需要的清渣管(2)以及注浆管(3)，所述清渣管(2)上端连接有置于桩孔(1)外侧的清渣总管(21)，清渣总管(21)与自吸泵(22)相连接；所述注浆管(3)上端连接有置于桩孔(1)外侧的注浆总管(31)，所述注浆总管(31)与压力泵(32)相连；

步骤b:通过吊机将倾倒管(4)安装到桩孔(1)中央，滑杆(47)伸入钢筋笼(5)的滑槽(51)内；

步骤c：通过吸力泵对桩孔(1)底部进行第一轮沉渣的吸附；

步骤d：在第一轮沉渣吸附之后，打开压力泵(32)向桩孔(1)底部注入泥浆，同时打开吸力泵对桩孔(1)底部进行第二轮沉渣的吸附；

步骤e：在第二轮沉渣吸附之后，在倾倒管(4)内倾倒碎砾石，在挡板(45)的作用下均匀覆盖于桩孔(1)的底部；

步骤f：将倾倒管(4)取出，将清渣管(2)以及注浆管(3)拆除，往桩孔(1)内浇筑混凝土。

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