CN113957949A - 静压管桩内部钻进泵水循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种静压管桩内部钻进泵水循环系统，静力压桩机上设置卷扬机，桅杆，桅杆上设置动力装置，所述动力装置的动力输出端与钻杆上端连接；钻杆设置在静压管桩内部；钻杆的下端设置钻头；所述钻杆为多节首尾连接而成；还包括固液分离装置，所述固液分离装置包括注水箱和沉淀箱，注水箱和沉淀箱间设置凸起部，注水箱内设置注水泵通过注水管与静压管桩侧壁与钻杆的间隙连接；所述动力头上设置水泵，所述水泵的进水端与钻杆上部内腔连接，水泵的出水端与沉淀箱通过排水管连接。本申请实现了硬塑土、沙类土、岩质土地区的管桩施工及冲洗液的循环利用，既保证了管桩施工的技术先进可行又保护了生态环境，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程技术领域的静压管桩辅助施工技术，特别涉及一种静压管桩内部钻进泵水循环系统，解决了静压管桩硬塑土层、密实沙性土层、岩质土层施工，扩大了管桩的应用区域，具有广阔的应用前景和巨大的经济社会效益。
背景技术
21世纪以来，国内发展进程驶入快车道，工民建及市政基础设施建设蓬勃发展，浅基础已不能满足建筑物荷载的要求，桩基础优势明显，具有工期短、造价低、绿色环保优势的预制管桩技术应用越来越广。但传统的管桩施工方法锤击法及静压法无法满足硬塑土层、密实沙性土层、岩质土层施工要求，为预制管桩的应用带来了很大的区域局限性，制约了预制管桩的使用与发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种静压管桩内部钻进泵水循环系统，以解决上述静压管桩无法在硬塑土层、密实沙性土层、岩质土层中施工的问题。
本发明静压管桩内部钻进泵水循环系统，采用的技术方案如下：
静压管桩内部钻进泵水循环系统，静力压桩机(上设置卷扬机、桅杆，桅杆上设置动力装置，所述动力装置的动力输出端与钻杆端连接；钻杆设置在静压管桩内部；钻杆的下端设置钻头；
卷扬机固定在静力压桩机操作室前钢梁上，桅杆底端与静力压桩机连接；桅杆上端两侧设置定滑轮，卷扬机通过定滑轮连接动力装置，通过此结构控制动力装置上下滑动；
所述钻杆为多节首尾连接而成；
还包括固液分离装置，所述固液分离装置包括注水箱和沉淀箱，注水箱和沉淀箱间设置凸起部，所述凸起部的高度小于注水箱和沉淀箱的高度；注水箱内设置注水泵，所述注水泵通过注水管与静压管桩侧壁与钻杆的间隙连接；所述动力头上设置水泵，所述水泵的进水端与钻杆上部内腔连接，水泵的出水端与沉淀箱通过排水管连接。
所述桅杆底端与静力压桩机连接固定，两侧桅杆滑道内连接动力装置，所述动力装置两侧设有接口，所述桅杆两侧滑道内侧设置卡位结构。
所述动力装置上部设置法兰盘连接电机和水泵，下部连接箱体，所述箱体下端接口处设有螺纹，所述钻杆通过螺纹与动力装置连接；所述钻头连接预制管桩内部钻杆底端，放置于静压管桩内部。
所述预制管桩内部钻杆材料为钢管、单节钻杆长度为2m、相邻两节钻杆通过丝扣彼此连接。
所述钻头材料为硬质合金，钻头与上部钻杆通过法兰连接。
本发明取得的有益效果在于：
静压管桩内部钻进泵水循环系统的桅杆；动力装置；预制管桩内部钻杆；钻头；水泵；固液分离装置为整体系统，实现了钻进过程中冲洗液的循环利用，保护环境的同时又节约生产成本。
静压管桩内部钻进泵水循环系统的钻头和钻杆在静压管桩内部进行钻进作业，可在坚硬岩土层平稳压桩，实现了静压预制管桩在硬塑土层、密实沙性土层、岩质土层的施工。
相比于传统锤击法和静压法沉桩，静压管桩内部钻进泵水循环系统沉桩能够有效减少挤土效应和对桩身的损伤。
静压管桩内部钻进泵水循环系统的发明扩大了预制管桩在实际工程中的使用范围，突破了预制管桩使用的区域局限性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为是静压管桩截面示意图；
图3为动力装置结构示意图；
图4为固液分离装置结构示意图；
图中标号说明
1、静力压桩机，2、桅杆，3、动力装置，4、钻杆，5、钻头，6、静压管桩，7、固液分离装置，8、注水管，9、排水胶管，10、卷扬机，11、电机，12、水泵，13、箱体，14、注水箱，15、沉淀箱，16、注水泵。
具体实施方式
为了更加直观的了解本发明的结构和内容，结合附图做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明静压管桩内部钻进泵水循环系统，包括桅杆2、动力装置3、预制管桩内部钻杆4、钻头5、固液分离装置7。固液分离装置由注水箱14、沉淀箱15、注水泵16以及连接管道组成。
沉桩作业开始前，静压管桩6就位，保持静压管桩6与打孔中心点垂直，进行沉桩作业。随着沉桩工作的进行，观察静压管桩6的压入速度及静力压桩机1压力表变化，若沉桩速度明显变慢，或者静力压装机1压力表的示数明显增大，沉桩工作无法继续，则表示沉桩遇到坚硬土层，暂停压桩作业。
如图1所示，卷扬机10固定在静力压桩机操作室前钢梁上，连接在静力压桩机1上部的桅杆2竖立，连接卷扬机的钢丝绳通过桅杆2顶端的定滑轮为动力装置3提供向上滑动驱动力，使动力装置3滑至桅杆顶端，将钻头5连接固定于钻杆4底端，按钻头5朝下的顺序放入静压管桩6内部，如图2所示。然后将第二节钻杆下端与前一节钻杆顶部通过螺纹连接固定，如此循环至每节连接好的钻杆均进入静压管桩6内部。待钻杆4不再继续向下运动，表示钻头5接触坚硬土层，停止连接钻杆。将顶层钻杆尾部与动力装置的箱体13的动力输出轴下端接头通过螺纹连接，向预制管桩内部通入冲洗液，打开动力装置3上端电机11开关，边钻进边沉桩。
如图3、图4所示，动力装置3上部水泵12侧排水孔连接至固液分离装置的沉淀箱15；注水箱14内安装的注水泵16，可通过注水管8将注水箱14的冲洗液沿着静压管桩6侧壁与钻杆4间隙输入预制管桩6孔内，钻头5钻进过程中产生的钻渣在动力装置3上端电机11和水泵12的作用下，沿钻杆4输运至过沉淀箱15。
如图4所示，沉淀箱15通过排水胶管9与动力装置3上端的水泵12连接，动力装置内的水泵12将含有钻渣的冲洗液通过排水胶管9输运至沉淀箱15，沉淀过滤后的冲洗液经过沉淀箱15上端的回流管道，或漫过凸起部上端流入注水箱14，实现冲洗液的循环利用。
优选地，注水箱14和沉淀箱15间设置凸起部100，所述凸起部的高度小于注水箱14和沉淀箱15的高度；这样，沉淀后的水就从沉淀箱直接流入注水箱，便于冲洗液的循环利用。
如图4所示，注水箱14与沉淀箱15下部分别设置排水口141和排渣口151，可在注水箱14需要排水时，或沉淀箱15需要排渣时启用。
在钻进压桩过程中钻杆4长度不足，需要补充钻杆时，应在前一根钻杆顶距离静压管桩6桩顶20cm左右时，停止钻进和压桩作业，动力装置3滑至桅杆2顶部，连接新一节钻杆，通入冲洗液继续钻进压桩，循环作业。
在钻进压桩过程中预制管桩需接桩时，应该在前一根静压预制管桩6桩顶距离地面1m左右时，同时停止钻进和压桩作业。将顶端钻杆与动力装置箱体13轴下接头分离，按自上而下的顺序逐节取下钻杆4，直至从静压管桩6内部取出钻头5。待下一根静压管桩6与前一根静压预制管桩完成连接，沉桩至原钻孔底标高处，再次按照最初下钻杆的方式，依次将钻头5和每节钻杆4下放至静压管桩6内部，如此循环，直至完成钻进压桩作业。
Claims (5)
1.静压管桩内部钻进泵水循环系统，其特征在于：静力压桩机(1)上设置卷扬机(10)、桅杆(2)，桅杆(2)上设置动力装置(3)，所述动力装置(3)的动力输出端与钻杆(4)上端连接；钻杆(4)设置在静压管桩(6)内部；钻杆(4)的下端设置钻头(5)；
卷扬机(10)固定在静力压桩机(1)操作室前钢梁上，桅杆(2)底端与静力压桩机(1)连接；桅杆(2)上端两侧设置定滑轮，卷扬机(10)通过定滑轮连接动力装置(3)；
所述钻杆为多节首尾连接而成；
还包括固液分离装置(7)，所述固液分离装置(7)包括注水箱(14)和沉淀箱(15)，注水箱(14)和沉淀箱(15)间设置凸起部，所述凸起部的高度小于注水箱(14)和沉淀箱(15)的高度；注水箱(14)内设置注水泵(16)，所述注水泵(16)通过注水管(8)与静压管桩(6)侧壁与钻杆(4)的间隙连接；所述动力头(3)上设置水泵(12)，所述水泵(12)的进水端与钻杆(4)上部内腔连接，水泵(12)的出水端与沉淀箱(15)通过排水管(9)连接。
2.如权利要求1所述的静压管桩内部钻进泵水循环系统，其特征在于：所述桅杆(2)底端与静力压桩机连接固定，两侧桅杆滑道内连接动力装置(3)，所述动力装置(3)两侧设有接口，所述桅杆(2)两侧滑道内侧设置卡位结构。
3.如权利要求1所述的静压管桩内部钻进泵水循环系统，其特征在于：所述动力装置(3)上部设置法兰盘连接电机(11)和水泵(12)，下部连接箱体(13)，所述箱体(13)下端接口处设有螺纹，所述钻杆(4)通过螺纹与动力装置(3)连接；所述钻头(5)连接预制管桩内部钻杆(4)底端，放置于静压管桩(6)内部。
4.如权利要求1所述的静压管桩内部钻进泵水循环系统，其特征在于：所述预制管桩内部钻杆(4)材料为钢管、单节钻杆长度为2m、相邻两节钻杆通过丝扣彼此连接。
5.如权利要求1所述的静压管桩内部钻进泵水循环系统，其特征在于：所述钻头(5)材料为硬质合金，钻头(5)与上部钻杆通过法兰连接。
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