CN109882097A - 一种钻孔灌注桩的钻孔系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔灌注桩的钻孔系统，涉及基坑围护机边坡支护技术领域，旨在解决工作效率的技术问题，其技术方案要点是包括钻机和护筒，所述钻机包括钻杆和钻头，所述钻杆的内部中空，所述钻头与钻杆相连接，且所述钻头位于钻杆的下端，钻头上开设有与钻杆内部相通的出浆口；所述钻杆的上端设置与钻杆内部相通的输浆管道，所述输浆管道远离钻杆的一端设置有泥浆池，所述输浆管道上连接有用于输送泥浆的泥浆泵；所述泥浆池与护筒之间设置有出浆管道，当钻杆带动钻头进行钻孔时，钻头将钻渣排到成孔的孔口处，钻渣从出浆管道流入泥浆池，经过沉淀后，从输浆管道进入钻杆，然后进入成孔，这样，形成泥浆循环通路，大大提高了工作效率。

Description

一种钻孔灌注桩的钻孔系统

技术领域

本发明涉及基坑围护机边坡支护技术领域，更具体地说，它涉及一种钻孔灌注桩的钻孔系统。

背景技术

灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩；依照成孔方法不同，分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类；其中，钻孔灌注桩的施工工艺成熟，承载力高，在公路、铁路桥梁等结构工程中被广泛应用。

现有申请号为CN201810441703.6的中国专利提供了一种软土层钻孔灌注桩的成孔装置及其施工方法，包括成孔装置，成孔装置包括渣桶，渣桶内插设有钻杆，钻杆可沿渣桶的轴向移动，钻杆上连接有用于驱动钻杆移动的驱动电机，渣桶的底部设有用于切入待成孔的位置的土地层的切入部，钻杆的底端设置有螺旋钻头，当驱动装置驱动钻杆转动，钻杆带动螺旋钻头向下转动，对土地层进行成孔施工。

但是，在生产过程中，当成孔达到一定深度后，需停止钻杆的转动，往孔内注入泥浆，这样，导致工作效率比较，故有待改善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其具有边钻孔边注入泥浆的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钻孔灌注桩的钻孔系统，包括钻机和护筒，所述钻机包括钻杆和钻头，所述钻杆的内部中空，所述钻头与钻杆相连接，且所述钻头位于钻杆的下端，钻头上开设有与钻杆内部相通的出浆口；所述钻杆的上端设置与钻杆内部相通的输浆管道，所述输浆管道远离钻杆的一端设置有泥浆池，所述输浆管道上连接有用于输送泥浆的泥浆泵；所述泥浆池与护筒之间设置有出浆管道。

通过采用上述技术方案，当钻杆带动钻头进行钻孔时，钻头将钻渣排到成孔的孔口处，钻渣从出浆管道流入泥浆池，经过沉淀后，从输浆管道进入钻杆，然后进入成孔，这样，形成泥浆循环通路，大大提高了工作效率。

进一步地，所述泥浆池包括沉淀池、循环池和制浆池，所述沉淀池、循环池和制浆池之间设置有隔离板，所述隔离板的高度低于泥浆的深度；所述输浆管道远离钻杆的一端与循环池相通；所述出桨管道远离护筒的一端与沉淀池相连。

通过采用上述技术方案，当钻渣进入沉淀池，颗粒较大的砂石沉淀到沉淀池内，形成再生泥浆；制浆池用于制备新制泥浆，而循环池用于再生泥浆与新制泥浆的混合，这样，对钻渣的砂石进行沉淀，大大提高了泥浆的质量，从而提高钻孔灌注桩的质量。

进一步地，所述隔离板的上方设置有滤板，所述滤板上贯穿设置有若干滤孔，所述滤孔呈蜂窝状均匀分布。

通过采用上述技术方案，当泥浆从滤板上流过时，滤板对泥浆进行过滤，进一步提高泥浆的质量。

进一步地，所述滤板的下方沿其长度方向设置有若干固定块，所述隔离板朝向上方的一侧开设有可供固定块插入的固定孔。

通过采用上述技术方案，实现隔离板与滤板之间的可拆连接，当滤孔出现堵塞，便于将滤板从隔离板上拆卸下来，进行冲洗，从而提高滤板的过滤效果。

进一步地，所述固定块为T型，所述隔离板上开设有与固定孔相通的T型孔，所述T型孔与固定块相配合。

通过采用上述技术方案，当固定块插入固定孔，固定块沿隔离板的长度方向滑动，直至插入到T型孔内，以对固定块在竖直方向上的位置进行固定，从而对滤板进行固定。

进一步地，所述滤板朝向下方的一侧设置有与隔离板相抵紧的密封层，所述密封层位于隔离板与滤板之间。

通过采用上述技术方案，密封层有效对滤板与隔离板之间的缝隙进行封堵，减少泥浆从两者之间的缝隙溢出。

进一步地，所述循环池内设置有搅拌桨，所述搅拌桨的上方设置有用于驱动搅拌桨转动的驱动电机，所述循环池的上方设置有用于固定驱动电机的桁架。

通过采用上述技术方案，当再生泥浆和新制泥浆流入循环池内时，搅拌桨对再生泥浆和新制泥浆进行搅拌，使得再生泥浆和新制泥浆充分混合。

进一步地，所述沉淀池设置为三级沉淀池，所述沉淀池的底部为锥形。

通过采用上述技术方案，三级沉淀池对钻渣进行沉淀，钻渣经过三次沉淀后，包含的砂石大大减小，有效提高了再生泥浆的质量。

进一步地，所述沉淀池、循环池和制浆池内均设置有防水布。

通过采用上述技术方案，防水布具有一定的防水性，当沉淀池、循环池和制浆池内均装有泥浆时，防水布有效减少水分渗透到土层

进一步地，所述钻杆的外侧壁沿其长度方向设置有旋流件，所述旋流件呈螺旋状。

通过采用上述技术方案，当钻杆转动，钻杆带动旋流件转动，旋流件有效将成孔底部的钻渣带到孔口处，

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、钻机包括钻杆和钻头，钻杆的内部中空，钻头位于钻杆的下端，钻头上开设有与钻杆内部相通的出浆口；钻杆的上端设置与钻杆内部相通的输浆管道，输浆管道远离钻杆的一端设有泥浆池，输浆管道上设有泥浆泵；泥浆池与护筒之间设有出浆管道，当钻杆带动钻头进行钻孔时，钻头将钻渣排到成孔的孔口处，钻渣从出浆管道流入泥浆池，经过沉淀后，从输浆管道进入钻杆，然后进入成孔，这样，形成泥浆循环通路，大大提高了工作效率；

2、沉淀池设置为三级沉淀池，所述沉淀池的底部为锥形，三级沉淀池对钻渣进行沉淀，钻渣经过三次沉淀后，包含的砂石大大减小，有效提高了再生泥浆的质量。

附图说明

图1为实施例中一种钻孔灌注桩的钻孔系统的整体结构示意图；

图2为实施例中用于体现隔离板与滤板之间连接关系的拆解示意图。

图中：1、钻机；11、钻杆；111、旋流件；12、钻头；121、出浆口；2、护筒；3、输浆管道；31、泥浆泵；4、泥浆池；41、沉淀池；42、循环池；43、制浆池；5、防水层；6、出浆管道；7、隔离板；71、固定孔；72、T型孔；8、滤板；81、滤孔；82、固定块；83、密封层；9、搅拌桨；91、驱动电机；92、桁架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

一种钻孔灌注桩的钻孔系统，参照图1，其包括钻机1和护筒2，护筒2放置在预先开挖的护筒2坑内，并通过预先引放的纵、横方向的四个护桩垫对护筒2进行调整，周边用黏土均匀回填并分层夯实；钻机1位于护筒2的上方，其包括钻杆11和钻头12，钻杆11与钻头12之间通过螺栓固定连接，钻杆11的内部中空，钻头12上开设有若干与钻杆11内部相通的出浆口121；钻杆11远离钻头12的一端连接有与钻杆11内部相通的输浆管道3，输浆管道3远离钻杆11的一端设置有泥浆池4，泥浆池4通过挖掘机在土层上开挖而成，输浆管道3与泥浆池4之间设置有用于输送泥浆的泥浆泵31；护筒2和泥浆池4之间连通有出浆管道6，泥浆泵31运转将泥浆从泥浆池4输送到钻杆11的内部，泥浆经钻杆11流到钻头12处，并从出浆口121喷出；启动钻机1，开始进行钻孔，泥浆将钻渣从孔底携带出孔口，经出浆管道6流入泥浆池4。

参照图2，泥浆池4包括沉淀池41、循环池42和制浆池43，泥浆内嵌置有两个隔离板7，其中一个位于沉淀池41与循环池42之间，另一个位于循环池42与制浆池43之间，隔离板7的高度低于泥浆池4的高度；输浆管道3远离钻杆11的一端位于循环池42内，出浆管道6远离护筒2的一端与沉淀池41相连通，当钻渣通过出浆管道6进入沉淀池41经过沉淀后形成再生泥浆，再生泥浆的液面高度高于隔离板7的高度，泥浆流入循环池42；同时在制浆池43内制备新制泥浆，当新制泥浆液面高度高于隔离板7的高度，新制泥浆流入循环池42，再生泥浆与新制泥浆在循环池42内混合，在泥浆泵31的作用下，从循环池42进入输浆管道3。

参照图1，循环池42的内部设置有用于搅拌泥浆的搅拌桨9，搅拌桨9的上方连接有用于驱动搅拌桨9转动的驱动电机91，驱动电机91的外侧壁通过螺栓固定连接有桁架92，桁架92位于循环池42的上方。

参照图1，沉淀池41设置有三级沉淀池，且沉淀池41的底部设置为锥形结构；沉淀池41、循环池42和制浆池43内铺设有防水塑料布，防水塑料布作为防水层5，防水塑料布起到防水的作用，减少水分渗透到土层内。

参照图1，钻杆11的外侧壁焊接有旋流件111，当钻杆11转动，钻杆11带动旋流件111转动，旋流件111将钻渣从孔底排到孔口。

参照图2，隔离板7的上方设置有滤板8，滤板8上贯穿开设有若干呈蜂窝状分布的滤孔81；滤板8朝向下方的一侧通过螺钉固定连接有若干固定块82，固定块82呈T型，隔离板7朝向上方的一侧开设有可供固定块82插入的固定孔71，且隔板板上还设置有与固定孔71相通的T型孔72，当固定块82插入固定孔71时，固定块82沿隔离板7的长度方向滑动，插入到T型孔72内，固定块82与T型孔72相配合，对固定块82进行固定，从而对滤板8进行固定；在泥浆流入循环池42的过程中，滤板8对泥浆进行过滤。

参照图2，滤板8朝向下方的一侧粘固有密封层83，密封层83的材质优选为橡胶，密封层83对滤板8与隔离板7之间的缝隙进行封堵，以减少泥浆进入滤板8与隔离板7之间进入。

工作原理如下：

当需要钻进成孔时，开孔前，先起到泥浆泵31，待泥浆泵31循环正常后，开动钻机1，钻机1驱动钻杆11转动，钻杆11带动钻头12转动，开始钻孔；钻头12向下移动，大量的钻渣从成孔的孔口处涌出，经出浆管道6流入沉淀池41，钻渣在沉淀池41经过沉淀后形成再生泥浆，当再生泥浆的液面高度高于隔离板7的高度时，再生泥浆流入循环池42；同时，制浆池43内预先制备的新制泥浆也流入循环池42，搅拌桨9在驱动电机91的驱动下转动，搅拌桨9对再生泥浆和新制泥浆进行混合，在泥浆泵31的作用下，混合后的泥浆从循环池42内输送到输浆管道3内，然后进入中空的钻杆11内部，从出浆口121喷出，灌注在成孔的底部。

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 (10)

1.一种钻孔灌注桩的钻孔系统，包括钻机(1)和护筒(2)，其特征在于：所述钻机(1)包括钻杆(11)和钻头(12)，所述钻杆(11)的内部中空，所述钻头(12)与钻杆(11)相连接，且所述钻头(12)位于钻杆(11)的下端，钻头(12)上开设有与钻杆(11)内部相通的出浆口(121)；所述钻杆(11)的上端设置与钻杆(11)内部相通的输浆管道(3)，所述输浆管道(3)远离钻杆(11)的一端设置有泥浆池(4)，所述输浆管道(3)上连接有用于输送泥浆的泥浆泵(31)；所述泥浆池(4)与护筒(2)之间设置有出浆管道(6)。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述泥浆池(4)包括沉淀池(41)、循环池(42)和制浆池(43)，所述沉淀池(41)、循环池(42)和制浆池(43)之间设置有隔离板(7)，所述隔离板(7)的高度低于泥浆的深度；所述输浆管道(3)远离钻杆(11)的一端与循环池(42)相通；所述出桨管道远离护筒(2)的一端与沉淀池(41)相连。

3.根据权利要求2所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述隔离板(7)的上方设置有滤板(8)，所述滤板(8)上贯穿设置有若干滤孔(81)，所述滤孔(81)呈蜂窝状均匀分布。

4.根据权利要求3所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述滤板(8)的下方沿其长度方向设置有若干固定块(82)，所述隔离板(7)朝向上方的一侧开设有可供固定块(82)插入的固定孔(71)。

5.根据权利要求4所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述固定块(82)为T型，所述隔离板(7)上开设有与固定孔(71)相通的T型孔(72)，所述T型孔(72)与固定块(82)相配合。

6.根据权利要求3所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述滤板(8)朝向下方的一侧设置有与隔离板(7)相抵紧的密封层(83)，所述密封层(83)位于隔离板(7)与滤板(8)之间。

7.根据权利要求2所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述循环池(42)内设置有搅拌桨(9)，所述搅拌桨(9)的上方设置有用于驱动搅拌桨(9)转动的驱动电机(91)，所述循环池(42)的上方设置有用于固定驱动电机(91)的桁架(92)。

8.根据权利要求2所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述沉淀池(41)设置为三级沉淀池，所述沉淀池(41)的底部为锥形。

9.根据权利要求2所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述沉淀池(41)、循环池(42)和制浆池(43)内均设置有防水布。

10.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩的钻孔系统，其特征在于：所述钻杆(11)的外侧壁沿其长度方向设置有旋流件(111)，所述旋流件(111)呈螺旋状。