CN113802559A - 一种清理桩底沉渣的装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种清理桩底沉渣的装置及使用方法，包括插入桩孔内的导流管，导流管的上端通过进液管与外部供液装置连通，且导流管的外部套接固定有外套管。其使用方法包括前期准备、主体拼装、设备架设、调整设备、清理沉渣和拆卸清洗等步骤。有益效果为：该桩底沉渣清理装置，能过有效的通过转动叶片的转动来对桩底的沉渣进行刮刷，使得沉渣能够被注入至桩底的液体带动并浮出桩孔内，从而完成对沉渣的清理作业，并且该装置能够针对桩孔的直径和深浅不同来分别采用两种方式清理，因此适用范围更广，同时该装置使用更加便捷，清理沉渣的效果也更好。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种清理桩底沉渣的装置及使用方法。
背景技术
灌注桩体是一种被广发的应用于建筑领域的基础承载结构，其使用灵活方便、承载力高、沉降小、制作方便。但是桩体在制作过程中位于桩体底部区域会产生大量的沉渣，这些沉渣如果不进行清理，将会导致制作完毕后的桩体上端出现超量的沉降，从而严重的影响了桩体的承载能力，造成不必要的经济损失。
如果发明一种能够使用便捷并且清理效果好的新型桩底沉渣清理装置就能够有效的解决此类问题，为此我们提供了一种清理桩底沉渣的装置及使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种清理桩底沉渣的装置及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种清理桩底沉渣的装置及使用方法，包括插入桩孔内的导流管，所述导流管的上端通过进液管与外部供液装置连通，且导流管的外部套接固定有外套管；
所述外套管的上端与导流管密封，且外套管的上端通过返流管与外部回收装置连通，所述外套管的外侧设置有固定架，且固定架包括设置于地面上的支撑板，所述支撑板上固定安装有与外套管套接安装的配合支撑架，且配合支撑架上固定安装有驱动电机，所述外套管上固定安装有齿条，且驱动电机的输出端驱动有与齿条啮合连接的驱动轮；
所述导流管的内腔形成与进液管连通的注液腔，且导流管和外套管之间形成与返流管连通的返流腔，所述注液腔的底部插接安装有伸出导流管底部的搅动装置，且搅动装置包括与导流管转动安装的定位转动套，且定位转动套的中心处固定安装有中心轴，所述中心轴的底部固定安装有叶轮，且叶轮的底部固定安装有铰接座，所述铰接座上铰接安装有转动叶片，且转动叶片的下方通过复位弹簧与铰接座的中心固定；
所述外套管的底部固定安装有与桩孔内壁贴合密封且用于罩住转动叶片上方的吸液罩，且外套管的顶部固定安装有支撑架，所述支撑架上固定安装有主电机，且主电机的输出端驱动有插入注液腔并与中心轴连接的转轴。
优选的，所述外套管采用两个半环管通过螺栓连接后拼装组成，且外套管的内部采用卡紧定位架卡紧导流管。
优选的，所述中心轴上开设有定位卡紧槽，且转轴的底部一体成型有与定位卡紧槽配合卡紧的卡紧凸起。
优选的，所述支撑板的底部固定安装有用于插入地面进行定位的定位柱，且导流管的底部固定安装有用于防止定位转动套由导流管的底部脱落的限位环。
优选的，所述驱动电机和主电机均为步进电机，且转动叶片为底部设置有梳齿的金属片或者塑料片。
优选的，所述导流管的顶部采用法兰盖，且法兰盖的中心处采用橡胶圈与转轴转动安装。
一种清理桩底沉渣的装置的使用方法，包括以下步骤：
S1.前期准备：首先对桩孔内壁进行简单的清理，去除掉孔壁表面的主要障碍物，然后通过超声波传感器和红外测距仪传感器对沉渣上方距离地表的距离以及沉渣层的厚度进行测量；
S2.主体拼装：首先将搅动装置转动安装在导流管的底部，随后将导流管插接并卡紧在外套管内部，然后将主电机与外套管固定好，并将转轴与中心轴正确卡紧组装形成主体结构；
S3.设备架设：随后将固定架设置于桩孔上，然后将主体结构插入在配合支撑架内，调整并使外套管与桩孔同心，然后将大小与桩孔内径匹配的吸液罩安装在外套管的底部，随后解开预先用于绑住并将转动叶片束成束状的绑扎绳，使得转动叶片在复位弹簧的驱动下自然的展开在吸液罩的下方；
S4.调整设备：首先利用驱动电机驱动外套管向下运动至指定的深度，使得转动叶片能够接触沉渣层，然后主电机开始旋转，同时外套管继续下降使得转动叶片降至沉渣层厚度的中间位置处，随后利用驱动电机将转动叶片抬升至地表以上并关闭主电机，通过转动叶片在该过程的运行状态以及最终是否受损来判断浮渣层内是否存在障碍物，当存在障碍物时临时拆除设备然后优先通过钻孔设备对障碍物进行清理，当不存在障碍物时即可进入清理沉渣的工序；
S5.清理沉渣：首先将进液管与外部供液装置连接，然后将返流管与外部回收装置连接，随后将转动叶片下方至指定的位置处，并打开主电机，时候外部供液装置开始供液，液体在叶轮的搅动下形成汇聚在吸液罩底部的乱流并冲刷沉渣，同时转动叶片向下运动并将沉渣搅动起来，液体携带者沉渣会通过返流腔向上升并通过返流管最终被外部回收装置收集起来；
S6.拆卸清洗：当沉渣被清理完毕后，通过驱动电机将设备整体抬升出地面，然后拆除与外部供液装置和外部回收装置的连接，再按照S2步骤和S3步骤中的逆向顺序依次拆除各部件，并对各部件进行清洗从而等待下次使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的桩底沉渣清理装置，能过有效的通过转动叶片的转动来对桩底的沉渣进行刮刷，使得沉渣能够被注入至桩底的液体带动并浮出桩孔内，从而完成对沉渣的清理作业，并且该装置能够针对桩孔的直径和深浅不同来分别采用两种方式清理，因此适用范围更广，同时该装置使用更加便捷，清理沉渣的效果也更好，因此具有很高的实用价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构的剖视图；
图3为本发明外套管与吸液罩的连接示意图；
图4为本发明搅动装置的结构示意图；
图5为本发明固定架和驱动电机的安装示意图。
图中：1、导流管；2、搅动装置；201、中心轴；202、定位转动套；203、叶轮；204、铰接座；205、转动叶片；3、固定架；301、定位柱；302、支撑板；303、配合支撑架；4、复位弹簧；5、定位卡紧槽；6、驱动轮；7、驱动电机；8、返流管；9、齿条；10、吸液罩；11、外套管；12、卡紧定位架；13、支撑架；14、转轴；15、主电机；16、进液管；17、返流腔；18、限位环；19、注液腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种清理桩底沉渣的装置及使用方法，包括插入桩孔内的导流管1，导流管1的上端通过进液管16与外部供液装置连通，且导流管1的外部套接固定有外套管11；
请参阅图1和图2，外套管11的上端与导流管1密封，且外套管11的上端通过返流管8与外部回收装置连通，外套管11的外侧设置有固定架3，且固定架3包括设置于地面上的支撑板302，支撑板302上固定安装有与外套管11套接安装的配合支撑架303，且配合支撑架303上固定安装有驱动电机7，外套管11上固定安装有齿条9，且驱动电机7的输出端驱动有与齿条9啮合连接的驱动轮6；
请参阅图1至图4，导流管1的内腔形成与进液管16连通的注液腔19，且导流管1和外套管11之间形成与返流管8连通的返流腔17，注液腔19的底部插接安装有伸出导流管1底部的搅动装置2，且搅动装置2包括与导流管1转动安装的定位转动套202，且定位转动套202的中心处固定安装有中心轴1，中心轴1的底部固定安装有叶轮203，且叶轮203的底部固定安装有铰接座204，铰接座204上铰接安装有转动叶片205，且转动叶片205的下方通过复位弹簧4与铰接座204的中心固定，转动叶片205的这种设置结构赋予了转动叶片一定的柔性，能够降低转动叶片205在旋转过程中因为与无法依靠自身清除的障碍物碰撞而造成的损伤，另一方面也能够沟通过对转动叶片进行捆绑成为束状来方便搅动装置2的整体安装和运输；
请参阅图2，外套管11的底部固定安装有与桩孔内壁贴合密封且用于罩住转动叶片205上方的吸液罩10，且外套管11的顶部固定安装有支撑架13，支撑架13上固定安装有主电机15，且主电机15的输出端驱动有插入注液腔19并与中心轴201连接的转轴14；
请参阅图1至图4，外套管11采用两个半环管通过螺栓连接后拼装组成，且外套管11的内部采用卡紧定位架12卡紧导流管1，中心轴201上开设有定位卡紧槽5，且转轴14的底部一体成型有与定位卡紧槽5配合卡紧的卡紧凸起；
请参阅图1和图2，支撑板302的底部固定安装有用于插入地面进行定位的定位柱301，且导流管1的底部固定安装有用于防止定位转动套202由导流管1的底部脱落的限位环18，驱动电机7和主电机15均为步进电机，且转动叶片205为底部设置有梳齿的金属片或者塑料片，导流管1的顶部采用法兰盖，且法兰盖的中心处采用橡胶圈与转轴14转动安装。
一种清理桩底沉渣的装置的使用方法，包括以下步骤：
S1.前期准备：首先对桩孔内壁进行简单的清理，去除掉孔壁表面的主要障碍物，然后通过超声波传感器和红外测距仪传感器对沉渣上方距离地表的距离以及沉渣层的厚度进行测量；
S2.主体拼装：首先将搅动装置2转动安装在导流管1的底部，随后将导流管1插接并卡紧在外套管11内部，然后将主电机15与外套管11固定好，并将转轴14与中心轴201正确卡紧组装形成主体结构；
S3.设备架设：随后将固定架3设置于桩孔上，然后将主体结构插入在配合支撑架303内，调整并使外套管11与桩孔同心，然后将大小与桩孔内径匹配的吸液罩10安装在外套管11的底部，随后解开预先用于绑住并将转动叶片205束成束状的绑扎绳，使得转动叶片205在复位弹簧4的驱动下自然的展开在吸液罩10的下方；
S4.调整设备：首先利用驱动电机7驱动外套管11向下运动至指定的深度，使得转动叶片205能够接触沉渣层，然后主电机15开始旋转，同时外套管11继续下降使得转动叶片205降至沉渣层厚度的中间位置处，随后利用驱动电机7将转动叶片205抬升至地表以上并关闭主电机15，通过转动叶片205在该过程的运行状态以及最终是否受损来判断浮渣层内是否存在障碍物，当存在障碍物时临时拆除设备然后优先通过钻孔设备对障碍物进行清理，当不存在障碍物时即可进入清理沉渣的工序；
S5.清理沉渣：首先将进液管16与外部供液装置连接，然后将返流管8与外部回收装置连接，随后将转动叶片205下方至指定的位置处，并打开主电机15，时候外部供液装置开始供液，液体在叶轮203的搅动下形成汇聚在吸液罩10底部的乱流并冲刷沉渣，同时转动叶片205向下运动并将沉渣搅动起来，液体携带者沉渣会通过返流腔17向上升并通过返流管8最终被外部回收装置收集起来；
S6.拆卸清洗：当沉渣被清理完毕后，通过驱动电机7将设备整体抬升出地面，然后拆除与外部供液装置和外部回收装置的连接，再按照S2步骤和S3步骤中的逆向顺序依次拆除各部件，并对各部件进行清洗从而等待下次使用。
该装置的吸液罩10能够与桩孔的内壁紧密的贴合，防止位于吸液罩10下方的液体大量漏出至吸液罩10的上方，从而使液体能够全部由返流腔17中返流，并且返流腔17的截面积较小，导致流速更大，从而更加方便沉渣上浮起来。
该装置还有另外一种使用方式，当桩孔直径小并且深度较浅时，可以不安装主电机15、固定架3和外套管11，再将导流管1的上方封闭后，可以通过人工手持或者外部吊装设备吊装的方式来控制导流管1在桩孔内的升降，而由进液管16进入的液体会通过注液腔19穿过叶轮203然后由导流管1与桩孔内壁之间的缝隙中浮出，当液体穿过叶轮203时会带动叶轮203旋转，从而进一步的带动转动叶片205进行转动来将沉渣刮刷起来，因此依然能够完成对桩底沉渣的清理作业。该装置中所使用的液体可以是清水也可以是泥浆。
本发明设计的桩底沉渣清理装置，能过有效的通过转动叶片205的转动来对桩底的沉渣进行刮刷，使得沉渣能够被注入至桩底的液体带动并浮出桩孔内，从而完成对沉渣的清理作业，并且该装置能够针对桩孔的直径和深浅不同来分别采用两种方式清理，因此适用范围更广，同时该装置使用更加便捷，清理沉渣的效果也更好，因此具有很高的实用价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种清理桩底沉渣的装置及使用方法，其特征在于：包括插入桩孔内的导流管(1)，所述导流管(1)的上端通过进液管(16)与外部供液装置连通，且导流管(1)的外部套接固定有外套管(11)；
所述外套管(11)的上端与导流管(1)密封，且外套管(11)的上端通过返流管(8)与外部回收装置连通，所述外套管(11)的外侧设置有固定架(3)，且固定架(3)包括设置于地面上的支撑板(302)，所述支撑板(302)上固定安装有与外套管(11)套接安装的配合支撑架(303)，且配合支撑架(303)上固定安装有驱动电机(7)，所述外套管(11)上固定安装有齿条(9)，且驱动电机(7)的输出端驱动有与齿条(9)啮合连接的驱动轮(6)；
所述导流管(1)的内腔形成与进液管(16)连通的注液腔(19)，且导流管(1)和外套管(11)之间形成与返流管(8)连通的返流腔(17)，所述注液腔(19)的底部插接安装有伸出导流管(1)底部的搅动装置(2)，且搅动装置(2)包括与导流管(1)转动安装的定位转动套(202)，且定位转动套(202)的中心处固定安装有中心轴(1)，所述中心轴(1)的底部固定安装有叶轮(203)，且叶轮(203)的底部固定安装有铰接座(204)，所述铰接座(204)上铰接安装有转动叶片(205)，且转动叶片(205)的下方通过复位弹簧(4)与铰接座(204)的中心固定；
所述外套管(11)的底部固定安装有与桩孔内壁贴合密封且用于罩住转动叶片(205)上方的吸液罩(10)，且外套管(11)的顶部固定安装有支撑架(13)，所述支撑架(13)上固定安装有主电机(15)，且主电机(15)的输出端驱动有插入注液腔(19)并与中心轴(201)连接的转轴(14)。
2.根据权利要求1所述的一种清理桩底沉渣的装置，其特征在于：所述外套管(11)采用两个半环管通过螺栓连接后拼装组成，且外套管(11)的内部采用卡紧定位架(12)卡紧导流管(1)。
3.根据权利要求1所述的一种清理桩底沉渣的装置，其特征在于：所述中心轴(201)上开设有定位卡紧槽(5)，且转轴(14)的底部一体成型有与定位卡紧槽(5)配合卡紧的卡紧凸起。
4.根据权利要求1所述的一种清理桩底沉渣的装置，其特征在于：所述支撑板(302)的底部固定安装有用于插入地面进行定位的定位柱(301)，且导流管(1)的底部固定安装有用于防止定位转动套(202)由导流管(1)的底部脱落的限位环(18)。
5.根据权利要求1所述的一种清理桩底沉渣的装置，其特征在于：所述驱动电机(7)和主电机(15)均为步进电机，且转动叶片(205)为底部设置有梳齿的金属片或者塑料片。
6.根据权利要求1所述的一种清理桩底沉渣的装置，其特征在于：所述导流管(1)的顶部采用法兰盖，且法兰盖的中心处采用橡胶圈与转轴(14)转动安装。
7.一种如权利要求1所述的清理桩底沉渣的装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.前期准备：首先对桩孔内壁进行简单的清理，去除掉孔壁表面的主要障碍物，然后通过超声波传感器和红外测距仪传感器对沉渣上方距离地表的距离以及沉渣层的厚度进行测量；
S2.主体拼装：首先将搅动装置(2)转动安装在导流管(1)的底部，随后将导流管(1)插接并卡紧在外套管(11)内部，然后将主电机(15)与外套管(11)固定好，并将转轴(14)与中心轴(201)正确卡紧组装形成主体结构；
S3.设备架设：随后将固定架(3)设置于桩孔上，然后将主体结构插入在配合支撑架(303)内，调整并使外套管(11)与桩孔同心，然后将大小与桩孔内径匹配的吸液罩(10)安装在外套管(11)的底部，随后解开预先用于绑住并将转动叶片(205)束成束状的绑扎绳，使得转动叶片(205)在复位弹簧(4)的驱动下自然的展开在吸液罩(10)的下方；
S4.调整设备：首先利用驱动电机(7)驱动外套管(11)向下运动至指定的深度，使得转动叶片(205)能够接触沉渣层，然后主电机(15)开始旋转，同时外套管(11)继续下降使得转动叶片(205)降至沉渣层厚度的中间位置处，随后利用驱动电机(7)将转动叶片(205)抬升至地表以上并关闭主电机(15)，通过转动叶片(205)在该过程的运行状态以及最终是否受损来判断浮渣层内是否存在障碍物，当存在障碍物时临时拆除设备然后优先通过钻孔设备对障碍物进行清理，当不存在障碍物时即可进入清理沉渣的工序；
S5.清理沉渣：首先将进液管(16)与外部供液装置连接，然后将返流管(8)与外部回收装置连接，随后将转动叶片(205)下方至指定的位置处，并打开主电机(15)，时候外部供液装置开始供液，液体在叶轮(203)的搅动下形成汇聚在吸液罩(10)底部的乱流并冲刷沉渣，同时转动叶片(205)向下运动并将沉渣搅动起来，液体携带者沉渣会通过返流腔(17)向上升并通过返流管(8)最终被外部回收装置收集起来；
S6.拆卸清洗：当沉渣被清理完毕后，通过驱动电机(7)将设备整体抬升出地面，然后拆除与外部供液装置和外部回收装置的连接，再按照S2步骤和S3步骤中的逆向顺序依次拆除各部件，并对各部件进行清洗从而等待下次使用。
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- 2021-09-17 CN CN202111096412.6A patent/CN113802559B/zh active Active
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