CN117145408A - 灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法，包括以下步骤：制作浊水置换装置，浊水置换装置包括置换管和排水管，置换管具有注水端和靠近注水端的安装段，并设有清水入口和连通清水入口的注水口，注水口位于注水端，排水管与置换管连接，并具有相对注水端伸出的进水端。将排水管和置换管的注水端装入钻芯孔内，使注水口位于钻芯孔的上部位置，安装段位于钻芯孔孔口和注水口之间，排水管的进水端伸入钻芯孔底部。密封安装段和钻芯孔孔壁之间的间隙。通过浊水置换装置的注水口向钻芯孔内注入清水，使钻芯孔内的浊水从排水管排出，直至将钻芯孔内的浊水全部置换为清水。本发明技术方案能够提升钻芯孔内浊水置换效率。

Description

灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法

技术领域

本发明涉及桩基检测技术领域，特别涉及一种灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法。

背景技术

灌注桩质量采用钻芯法检测时，对桩基进行抽芯取样，根据取出芯样，可对桩基的长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等作清楚的判断。但钻芯法难以判断灌注裂缝，按照相关规定，当采用钻芯法对灌注桩进行质量检测时，应采用孔内摄像法进行辅助检测，以进一步验证判别灌注桩桩身缺陷，确定沉渣厚度，鉴别桩端持力层岩土性状。

孔内摄像法充分应用光学原理，在钻芯孔内利用防水摄像头等装置对孔壁进行摄影，以影像的形式直观呈现孔内状况，并完整存储图像信息，供后续分析使用。然而在进行孔内摄像时，钻芯孔孔壁的粘泥、孔内的泥浆水、孔底的沉渣，导致摄像头无法清晰成像，无法提供充足的验证依据。

目前，为保证孔内摄像的效果，常用的清孔方法是高压水清除法，采用高压水流对孔壁进行冲洗，使孔壁表面的附着物脱落，再将孔内的浊水排出。但这样的清孔时，会将携带泥浆的浊水反复冲刷至钻芯孔上部的情况，导致浊水置换效率低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法，旨在提升钻芯孔内浊水置换效率。

为实现上述目的，本发明提出的灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法，包括以下步骤：

制作浊水置换装置，所述浊水置换装置包括置换管和排水管，所述置换管具有注水端和靠近所述注水端的安装段，并设有清水入口和连通所述清水入口的注水口，所述注水口位于所述注水端，所述排水管与所述置换管连接，并具有相对所述注水端伸出的进水端；

将所述排水管和所述置换管的注水端装入所述钻芯孔内，使所述注水口位于所述钻芯孔的上部位置，所述安装段位于所述钻芯孔孔口和所述注水口之间，所述排水管的进水端伸入所述钻芯孔底部；

密封所述安装段和所述钻芯孔孔壁之间的间隙；

通过所述浊水置换装置的注水口向所述钻芯孔内注入清水，使所述钻芯孔内的浊水从所述排水管排出，直至将所述钻芯孔内的浊水全部置换为清水。

可选地，所述置换管远离所述注水端的一端设有安装口，所述排水管包括塑料管和排水钢管；

在所述制作浊水置换装置的步骤中，包括以下步骤：

将所述塑料管的一端与所述排水钢管连接；

在所述将所述排水管和所述置换管的注水端装入所述钻芯孔内的步骤中，包括以下步骤：

将所述排水钢管放入所述钻芯孔内，直至所述排水钢管的进水端到达所述钻芯孔的底部；

将所述塑料管远离所述排水钢管的一端自所述注水端装入所述置换管内，并从所述安装口穿出；

将所述置换管的注水端装入所述钻芯孔的上部位置。

可选地，在所述密封所述安装段和所述钻芯孔孔壁之间的间隙的步骤之后，还包括以下步骤：

密封所述塑料管与所述安装口之间的间隙。

可选地，所述安装口处安装有格兰头，所述塑料管从所述格兰头中穿出后，通过所述格兰头密封套设于所述塑料管外。

可选地，所述密封组件包括环形气囊、充气软管和充气阀，所述环形气囊套设于所述安装段外，所述充气软管连接于所述环形气囊和所述充气阀之间，将所述置换管的注水端放入所述钻芯孔内时，所述环形气囊位于所述钻芯孔内，通过所述充气阀向所述环形气囊充气，以使所述密封气囊填充在所述置换管和所述钻芯孔孔壁之间。

可选地，在所述通过所述浊水置换装置的注水口向所述钻芯孔内注入清水的步骤中，包括以下步骤：

将所述清水入口外接清水水源；

打开进水阀，向所述钻芯孔内注入清水，直至所述塑料管排出清水；

调小所述进水阀，以对所述钻芯孔内进行泄压，直至所述塑料管持续排出清水；

关闭所述进水阀，以停止向所述钻芯孔内注水。

可选地，所述浊水置换装置还包括压力表，所述压力表设于所述进水阀和所述清水入口之间。

可选地，所述浊水置换装置还包括抽水泵，所述排水管还具有与所述进水端相对的排水端，所述排水端与所述抽水泵连接。

可选地，在所述制作浊水置换装置的步骤之前，还包括以下步骤：

使用塑料管连接刷洗装置和清水水源，以向所述刷洗装置供水；

利用塑料管将刷洗装置从钻芯孔孔口匀速下放，以通过所述刷洗装置上的喷水口和刷毛冲刷钻芯孔的孔壁，直至所述刷洗装置到达所述钻芯孔的孔底；

将所述刷洗装置静置于所述钻芯孔孔底，直至所述钻芯孔孔口持续返出清水；

上拉所述塑料管，直至将所述刷洗装置从所述钻芯孔取出；

将所述塑料管从所述刷洗装置和清水水源拆下。

可选地，所述刷洗装置包括刷洗主体、接头组件和冲洗喷头，所述刷洗主体的外周面设有若干所述刷毛，所述刷洗主体内设有进水通道，所述接头组件安装于所述刷洗主体的一端，并与所述进水通道连通，所述接头组件用于连接清水水源，所述冲洗喷头安装于所述刷洗主体远离所述接头组件的一端，并与所述进水通道连通，所述冲洗喷头具有喷水口，所述喷水口用于朝所述钻芯孔孔壁喷水。

本发明技术方案通过采用设置有置换管和排水管的浊水置换装置，在使用时，将置换管的注水端和排水管装入钻芯孔内，使注水口位于钻芯孔的上部位置，置换管上的安装段位于钻芯孔孔口和注水口之间，排水管的进水端伸入钻芯孔底部。再通过密封组件密封安装段和钻芯孔孔壁之间的间隙，这样在通过置换管的注水口向钻芯孔内注入清水时，清水只能沿钻芯孔朝下流动，从而迫使钻芯孔内的浊水朝钻芯孔底部流动，并从排水管排出。如此在置换过程中，避免了携带泥浆的浊水反复被冲刷至钻芯孔上部的情况，能够充分且快速地将钻芯孔内的浊水置换为清水，极大提升了对钻芯孔内浊水置换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法一实施例中刷洗装置的结构示意图；

图2为图1中刷洗装置用于刷洗钻芯孔时的示意图；其中图a为刷洗装置下放置钻芯孔孔口处的示意图，图b为刷洗装置下放置钻芯孔孔底处的示意图，图c为上拉刷洗装置时的示意图；

图3为本发明灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法一实施例中浊水置换装置的结构示意图；

图4为图3中置换管的结构示意图；

图5为图3中排水管的结构示意图；

图6为图3中浊水置换装置进行浊水置换时的示意图。

附图标号说明：

10、刷洗装置；11、刷洗主体；111、刷毛；112、进水管；113、毛刷筒；12、冲洗喷头；13、接头组件；131、连接管；132、快速接头；20、浊水置换装置；21、置换管；211、安装段；212、注水端；213、注水口；214、清水入口；215、安装口；22、排水管；221、排水钢管；222、塑料管；23、密封组件；231、环形气囊；232、充气软管；24、进水阀；25、压力表；26、抽水泵；27、固定支架；28、格兰头；40、钻芯孔；50、打气筒。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法，采用灌注桩钻芯孔40摄像检测孔内清洗及浊水置换施工系统对钻芯孔进行清洗和浊水置换。

在本发明实施例中，如图1至图6所示，该灌注桩钻芯孔40摄像检测孔内清洗及浊水置换施工系统包括刷洗装置10和浊水置换装置20，刷洗装置10的周侧设有若干刷毛111，以通过若干刷毛111刷洗钻芯孔40孔壁，刷洗装置10还设有进水通道和连接于进水通道的喷水口，进水通道用于外接水源，喷水口用于朝钻芯孔40孔壁喷水。浊水置换装置20包括置换管21和排水管22，置换管21具有注水端212，并设有清水入口214和连通清水入口214的注水口213，注水口213位于注水端212，清水入口214用于外接清水水源，排水管22与置换管21连接，并具有相对注水端212伸出的进水端，浊水置换装置20用于在刷洗装置10刷洗钻芯孔40孔壁后将注水端212装入钻芯孔40的上部位置，并使进水端伸入钻芯孔40底部。

具体地，在利用钻机钻出钻芯孔40后，在洗孔之前，可以先通过钻机在原孔位用钻具清孔到原钻探深度，然后用钻机配套泥浆泵将清水通过钻杆注入孔底，直至孔口返出清水，并进行封孔用塞子堵住桩顶孔口。

刷洗装置10在刷毛111处的直径大于钻芯孔40的直径，即在能够刷洗装置10放入钻芯孔40内时，刷毛111抵接于钻芯孔40的内壁。在清洗钻芯孔40时，通过塑料管222连接刷洗装置10的进水通道和清水水源(例如自来水管或储水池的水管)，打开阀门后，使得清水从喷水口喷出，在确保喷水口喷出的水流范围大于钻芯孔40的直径后，将刷洗装置10放入钻芯孔40内。这样在通过塑料管222逐渐将刷洗装置10推入钻芯孔40内的过程中，可以通过喷水口喷出的水流冲洗钻芯孔40孔壁，还能通过刷毛111清刷钻芯孔40的孔壁。而在将刷洗装置10从钻芯孔40底壁取出的过程中，能再次利用刷洗装置10对钻芯孔40孔壁进行冲刷，以能较好地将钻芯孔40孔壁上的粘泥刷落。

在通过刷洗装置10刷洗钻芯孔40孔壁后，再将浊水置换装置20安装于钻芯孔40的孔口处，使得置换管21的注水端212伸入钻芯孔40内，从而使得注水口213位于钻芯孔40的上部位置，而将排水管22的进水端伸入钻芯孔40底部。在将置换管21的清水入口214与清水水源连接，即可通过注水口213从钻芯孔40的上部位置向钻芯孔40内注水，而通过排水管22从钻芯孔40的底部进行排水，使得钻芯孔40内的水流自上而下流动，能较好地将泥浆冲刷至钻芯孔40底部，并通过排水管22排出。如此利用清水自上而下逐渐将浊水进行置换，避免了携带泥浆的浊水反复被冲刷至钻芯孔40上部的情况，能够充分且快速地将钻芯孔40内的浊水置换为清水，极大提升了对钻芯孔40内的清洗效果，为后续的孔内摄像检测创造了清晰的作业条件。

本发明技术方案通过采用刷洗装置10先对钻芯孔40进行冲刷，在将刷洗装置10推入钻芯孔40内的过程中，可以通过喷水口喷出的水流冲洗钻芯孔40孔壁，还能通过刷毛111清刷钻芯孔40的孔壁。而在将刷洗装置10从钻芯孔40底壁取出的过程中，能再次利用刷洗装置10对钻芯孔40孔壁进行冲刷，以能较好地将钻芯孔40孔壁上的粘泥刷落，提升了对对钻芯孔40孔壁清洁效果。而后在利用浊水置换装置20对钻芯孔40内进行浊水置换时，通过将清水从钻芯孔40的上部注入，并从钻芯孔40底部将浊水排出，避免了携带泥浆的浊水反复被冲刷至钻芯孔40上部的情况，能够充分且快速地将钻芯孔40内的浊水置换为清水，极大提升了对钻芯孔40内浊水置换效率。即本方案通过采用刷洗装置10和浊水置换装置20结合使用的方式，能有效提升对钻芯孔40内的清洁效果，为后续的孔内摄像检测创造了清晰的作业条件。

当然，在其它实施例中，灌注桩钻芯孔40摄像检测孔内清洗及浊水置换施工系统也可以仅包括浊水置换装置20。

在一些实施例中，刷洗装置10包括刷洗主体11、接头组件13和冲洗喷头12，若干刷毛111设于刷洗主体11的外周面，刷洗主体11内设有进水通道，接头组件13安装于刷洗主体11的一端，并与进水通道连通，接头组件13用于外接水源，冲洗喷头12安装于刷洗主体11远离接头组件13的一端，并与进水通道连通，冲洗喷头12具有喷水口。具体地，冲洗喷头12通过喷水口朝远离刷洗主体11的方向喷射锥形水流，即冲洗喷头12通过喷水口喷出的水流外轮廓大致呈锥形，具体可以为实心锥形水流或伞状水流(中间区域没有水流)，即冲洗喷头12可以为空心锥形喷头或实心锥形喷头。相较于在刷洗部分设置喷水口的方式，将刷洗部分(刷洗主体11)和喷水部分(冲洗喷头12)分体设置，可以简化刷洗主体11的结构，有利于制造难度，降低生产成本。而且通过冲洗喷头12在前端喷水时，可以使得喷射的水压较大，从而能更好地将钻芯孔40孔壁的粘泥冲落，有利于提升对孔壁的清洗效率。

在一些实施例中，喷水口设于冲洗喷头12远离刷洗主体11的一端，喷水口呈扩口设置。这样在水流从喷水口喷出时，能沿喷水口的内壁朝外喷出，以能较好地喷出锥形水流，如此结构简单，可以简化冲洗喷头12的结构。当然，在其它实施例中，也可以在冲洗喷头12的喷水端设置多个喷水口，喷水口相对冲洗喷头12的轴线朝外倾斜设置。

在一些实施例中，冲洗喷头12与刷洗主体11可拆卸连接。具体地，冲洗喷头12与洗刷主体通过螺纹结构连接，以便于拆卸。即在当冲洗喷头12或刷洗主体11损坏时，便于更换对应部分，能降低维修成本。

刷洗主体11的具体结构可以为多种，例如，在一些实施例中，刷洗主体11包括进水管112和毛刷筒113，进水管112内形成进水通道，进水管112一端连接于接头组件13，另一端连接冲洗喷头12，毛刷筒113的外周面设有刷毛111，毛刷筒113套设于进水管112外。如此设置，便于单独制造或购买毛刷筒113，使得刷洗主体11的结构简单，有利于降低生产成本。可选地，毛刷筒113套与进水管112可拆卸连接，以在毛刷套筒外的刷毛111磨损后进行更换。

在另一些实施例中，刷洗主体11包括进水管112、出水管和毛刷筒113，毛刷筒113内形成进水通道，进水管112设于进水通道的一端，并与接头组件13连接，出水管设于进水通道的另一端，并与冲洗喷头12连接。如此设置，在将毛刷筒113连接进水管112和出水管时，出于防止漏水的目的，能使得毛刷筒113与进水管112、出水管连接稳定，能降低清洗过程中毛刷筒113松动的风险。可选地，进水管112和出水管均螺接于进水通道内，以便于更换毛刷筒113。

在一些实施例中，接头组件13包括连接管131和快速接头132，连接管131一端与刷洗主体11连接，另一端与快速接头132连接。具体地，快速接头132的连接方式比较简单，能够快速的将水源水管安装并使之与进水通道连通。另外，在其他实施例中，通过铁丝将连接管131与自来水管连接固定。

在一些实施例中，置换管21远离注水端212的一端设有安装口215，排水管22通过安装口215安装于置换管21内，并自注水端212伸出，排水管22与安装口215之间密封设置，排水管22与置换管21内壁之间间隔形成清水通道，清水入口214与注水口213均与清水通道连通。具体地，安装时，可以根据实际需要选择将排水管22从注水端212装入置换管21内后从安装口215伸出，或者将排水管22从安装口215装入置换管21内后从注水端212伸出。注水口213位于注水端212的端面，即在将置换管21套设于排水管22外时，实际注水口213位于注水端212与排水管22之间的部分，清水入口214位于置换管21的侧面。通过将排水管22设置于置换管21内的方式，可以将置换管21与排水管22较好地安装位一体，便于浊水置换装置20安装固定在钻芯孔40处。通过将排水管22与安装口215之间密封设置，可以避免从清水入口214进入的清水从安装口215泄漏，使清水更好地朝钻芯孔40底部流动。当然，在其它实施例中，注水口213也可以设于注水端212的侧面。另外，在其它实施例中，也可以将排水管22固定在置换管21外侧。

在一些实施例中，浊水置换装置20还包括密封组件23，密封组件23套设于置换管21外，用以在将置换管21装入钻芯孔40内时密封抵接在置换管21和钻芯孔40孔壁之间。即在将置换管21安装于钻芯孔40内时，可通过密封组件23密封置换管21外周面和钻芯孔40孔壁之间的间隙，从而避免从注水口213注入的清水直接朝上从钻芯孔40孔口流出，确保清水在钻芯孔40内只能自上而下流动，保证污水置换效果。而且如此设置时，即使不设置水泵，也能让钻芯孔40内的浊水排出。而且将排水管22设置于置换管21内的方式，能便于密封置换管21外周面和钻芯孔40孔壁之间的间隙，提升密封效果。当然，在其它实施例中，也可以仅在排水管22的排水端设置排水泵。

在一些实施例中，密封组件23包括环形气囊231和设于环形气囊231上的充气阀，环形气囊231套设于置换管21外。即在将置换管21装入钻芯孔40前，环形气囊231处于未充气状态，在将置换管21和排水管22装入钻芯孔40内后，再通过充气阀向环形气囊231内充气，从而使得环形气囊231膨胀填充在置换管21外周面和钻芯孔40孔壁之间，实现密封，如此既便于密封安装，也能提升密封效果。当然，在其它实施例中，密封组件23包括密封套设于置换管21外的环形盖板，通过环形盖板密封盖合在钻芯孔40的孔口。

可选地，充气阀和环形气囊231之间通过充气软管232连接，即在将环形气囊231装入钻芯孔40内时，可以让充气阀伸出至钻芯孔40外，以便于进行充气和放气操作。

在一些实施例中，浊水置换装置20还包括进水阀24和压力表25，压力表25设于进水阀24和清水入口214之间。具体地，在打开进水阀24时，可以让清水进入清水入口214，而在关闭进水阀24时，则可以阻止清水进入清水入口214(钻芯孔40)，便于控制。通过在进水阀24和清水入口214之间设置压力表25，可以用来监控整个浊水置换过程的钻芯孔40内的水压力大小，以能够及时发现浊水置换装置20密封结构异常或排水管22被封堵等等异常情况，有利于提升钻芯孔40内浊水置换效率。

在一些实施例中，浊水置换装置20还包括抽水泵26，排水管22还具有与进水端相对的排水端，排水端与抽水泵26连接。如此设置，可以加快钻芯孔40内浊水置换速度，从而提升钻芯孔40内浊水置换效率，缩短施工时间。当然，在其它实施例中，在通过密封组件23密封置换管21外周面和钻芯孔40孔壁之间的间隙时，也可以不设置抽水泵26。

可选地，抽水泵26型号YJY220v，自带锂电池供电，吸程8～10m，流量25～30m³/h，这样加大了抽吸浊水的力度。

在一些实施例中，排水管22包括排水钢管221和连接于排水钢管221的塑料管222，排水钢管221远离塑料管222的一端为进水端。如此设置，在安装时，可以利用排水钢管221的重量，确保进水端能够伸入钻芯孔40的底部，而塑料管222便于收卷，减小占用空间，也便于安装。

在一些实施例中，浊水置换装置20还包括固定支架27，固定支架27安装于置换管21外侧，用以在将置换管21装入钻芯孔40内时支撑在钻芯孔40边缘部分。即可以固定支架27防止置换管21落入钻芯孔40内。其中，固定之间可以呈板状，也可以为杆状。

本发明实施例中，灌注桩钻芯孔40摄像检测孔内清洗及浊水置换施工方法包括以下步骤：

步骤S20、制作浊水置换装置20，浊水置换装置20包括置换管21和排水管22，置换管21具有注水端212和靠近注水端212的安装段211，并设有清水入口214和连通清水入口214的注水口213，注水口213位于注水端212，排水管22与置换管21连接，并具有相对注水端212伸出的进水端；

步骤S30、将置换管21的注水端212和排水管22装入钻芯孔40内，使注水口213位于钻芯孔40的上部位置，安装段211位于钻芯孔40孔口和注水口213之间，排水管22的进水端伸入钻芯孔40底部；

步骤S40、密封安装段211和钻芯孔40孔壁之间的间隙；

步骤S50、通过浊水置换装置20的注水口213向钻芯孔40内注入清水，使钻芯孔40内的浊水从排水管22排出，直至将钻芯孔40内的浊水全部置换为清水。

在步骤S20中，可以先确定排水管22相对注水端212伸出长度后将排水管22与置换管21固定，也可以先分别准备置换管21和排水管22(例如在置换管21和排水管22分别安装所需的接头等等)。

在步骤S30中，可以根据置换管21和排水管22的安装结构进行安装，例如在步骤S20中已经将排水管22与置换管21固定时，先将排水管22的进水端放入钻芯孔40内后，将置换管21和安装在置换管21的排水管22固定在钻芯孔40的孔口处，安装完成后使得注水口213位于钻芯孔40的上部位置，排水管22的进水端伸入钻芯孔40底部即可。又如在步骤S20中置换管21和排水管22没有预先转配固定时，可以先将排水管22放入钻芯孔40内，再将置换管21放置于钻芯孔40的孔口处，在确保排水管22的进水端位于钻芯孔40的底部后，将排水管22和置换管21固定。

在步骤S40中，通过密封组件23密封安装段211和钻芯孔40孔壁之间的间隙，这样当清水从注水口213进入钻芯孔40内后，清水只能沿钻芯孔40朝下流动，从而避免从注水口213注入的清水直接朝上从钻芯孔40孔口流出，从而使浊水逐渐朝下流动并从排水管22排出，保证污水置换效果。而且如此设置时，即使不设置水泵，也能让钻芯孔40内的浊水排出。

在步骤S50中，将置换管21的连接清水水源时，打开水阀，从而使得清水从注水口213向钻芯孔40内注入，使钻芯孔40内的浊水从排水管22排出，直至将钻芯孔40内的浊水全部置换为清水，即可外侧钻芯孔40内浊水置换。

如此利用清水自上而下逐渐将浊水进行置换，避免了携带泥浆的浊水反复被冲刷至钻芯孔40上部的情况，能够充分且快速地将钻芯孔40内的浊水置换为清水，极大提升了对钻芯孔40内的清洗效果，为后续的孔内摄像检测创造了清晰的作业条件。

本发明技术方案通过采用设置有置换管21和排水管22的浊水置换装置20，在使用时，将置换管21的注水端212和排水管22装入钻芯孔40内，使注水口213位于钻芯孔40的上部位置，置换管21上的安装段211位于钻芯孔40孔口和注水口213之间，排水管22的进水端伸入钻芯孔40底部。再通过密封组件23密封安装段211和钻芯孔40孔壁之间的间隙，这样在通过置换管21的注水口213向钻芯孔40内注入清水时，清水只能沿钻芯孔40朝下流动，从而迫使钻芯孔40内的浊水朝钻芯孔40底部流动，并从排水管22排出。如此在置换过程中，避免了携带泥浆的浊水反复被冲刷至钻芯孔40上部的情况，能够充分且快速地将钻芯孔40内的浊水置换为清水，极大提升了对钻芯孔40内浊水置换效率。

在一些实施例中，在步骤S10之前，还包括以下步骤：

使用塑料管222连接刷洗装置10和清水水源，以向刷洗装置10供水；

利用塑料管222将刷洗装置10从钻芯孔40孔口匀速下放，以通过刷洗装置10上的喷水口和刷毛111冲刷钻芯孔40的孔壁，直至刷洗装置10到达钻芯孔40的孔底；

将刷洗装置10静置于钻芯孔40孔底，直至钻芯孔40孔口持续返出清水；

上拉塑料管222，直至将刷洗装置10从钻芯孔40取出；

将塑料管222从刷洗装置10和清水水源拆下。

具体地，刷洗装置10在刷毛111处的直径大于钻芯孔40的直径，即在能够刷洗装置10放入钻芯孔40内时，刷毛111抵接于钻芯孔40的内壁。在清洗钻芯孔40时，通过塑料管222连接刷洗装置10的进水通道和清水水源，打开阀门后，使得清水从喷水口喷出，在确保喷水口喷出的水流范围大于钻芯孔40的直径后，将刷洗装置10放入钻芯孔40内。

将刷洗装置10随塑料管222从钻芯孔40孔口匀速下放至钻芯孔40孔底，在下放过程中，可以通过喷水口喷出的水流冲洗钻芯孔40孔壁，还能通过刷毛111清刷钻芯孔40的孔壁。当塑料管222不能继续下放后，核对塑料管222上的深度标识，并与钻芯孔40孔深对比对照，以确保刷洗装置10到达钻芯孔40孔底，保证清洗到位。在钻芯孔40孔口返出清水后，将刷洗装置10静置在钻芯孔40孔底数分钟，待钻芯孔40孔口持续返出清水后结束第一次孔壁清洗。随后匀速上提塑料管222，在清洗器上升过程中，冲洗喷头12喷出的水流和刷毛111再次清刷孔壁。上拉塑料管222直至将刷洗装置10提拉出钻芯孔40，关闭自来水管的水阀，完成二次孔壁清洗。最后拧开刷洗装置10的快速接头132，将刷洗装置10从塑料管222上拆下，以备下一钻芯孔40使用。

通过采用刷洗装置10和浊水置换装置20结合使用的方式，能有效提升对钻芯孔40内的清洁效果，为后续的孔内摄像检测创造了清晰的作业条件。

当然，在其它实施例中，也可以直接通过浊水置换装置对钻芯孔进行浊水置换，即不需要设置刷洗装置对钻芯孔进行刷洗，这样在通过浊水置换装置对钻芯孔进行浊水置换时，同样也是对钻芯孔进行清洗。

在一些实施例中，置换管21远离注水端212的一端设有安装口215，排水管22包括塑料管222和排水钢管221；

在步骤S20中，包括以下步骤：

将塑料管222的一端与排水钢管221连接；

在步骤S30中，包括以下步骤：

将所述排水钢管221放入所述钻芯孔40内，直至所述排水钢管221的进水端到达所述钻芯孔40的底部；

将塑料管222远离排水钢管221的一端自注水端212装入置换管21内，并从安装口215穿出；

将所述置换管21的注水端212装入钻芯孔40的上部位置。

这样可以利用排水钢管221的重量，确保进水端能够伸入钻芯孔40的底部，而塑料管222便于收卷，减小占用空间，也便于安装。而在将排水管22与置换管21装配之前，先将排水钢管221和塑料管222放入钻芯孔40内，这样在放置排水钢管221和塑料管222的过程中不受置换管21的限制，在放置过程中便于调整，便于确定排水钢管221是否达到钻芯孔40底部。可选地，塑料管222与排水钢管221之间通过快速接头132连接，以便于拆装。

在一些实施例中，在步骤S40之后，还包括以下步骤：

密封塑料管222与安装口215之间的间隙。

具体地，安装口215处安装有格兰头28，塑料管222从格兰头28中穿出后，通过格兰头28密封套设于塑料管222外，即在步骤S20中，先将格兰头28安装于置换管21的安装口215处，并松开格兰头28的锁紧螺母。在将塑料管222从格兰头28穿出后，并确保排水钢管221和置换管21安装到位后，通过拧紧格兰头28上的锁紧螺母。从而锁紧在塑料管222外侧，实现塑料管222固定和密封。如此能避免清水从塑料管222与安装口215之间的间隙流出，有利于提升钻芯孔40内浊水置换效率。而采用格兰头28密封塑料管222与安装口215之间的间隙的同时，还能将塑料管222稳定固定在置换管21上，能够承受较大压力。当然，在其它实施例中，也可以在安装口215处安装盖板，盖板上设有通孔，使得塑料管222与通孔过盈配合或过渡配合。

在一些实施例中，密封组件23包括环形气囊231、充气软管232和充气阀，环形气囊231套设于安装段211外，充气软管232连接于环形气囊231和充气阀之间，将置换管21的注水端212放入钻芯孔40内时，环形气囊231位于钻芯孔40内，通过充气阀向环形气囊231充气，以使密封气囊填充在置换管21和钻芯孔40孔壁之间。即在将置换管21装入钻芯孔40前，环形气囊231处于未充气状态，在将置换管21和排水管22装入钻芯孔40内后，再通过充气阀向环形气囊231内充气，从而使得环形气囊231膨胀填充在置换管21外周面和钻芯孔40孔壁之间，实现密封，如此既便于密封安装，也能提升密封效果。而充气软管232的设置，可以让充气阀伸出至钻芯孔40外，以便于进行充气和放气操作。

在一些实施例中，在步骤S50通过浊水置换装置20的注水口213向钻芯孔40内注入清水的步骤中，包括以下步骤：

将清水入口214外接清水水源；

打开进水阀24，向钻芯孔40内注入清水，直至塑料管222排出清水；

调小进水阀24，以对钻芯孔40内进行泄压，直至塑料管222持续排出清水；

关闭进水阀24，以停止向钻芯孔40内注水。

具体地，在打开进水阀24，向钻芯孔40内注入清水后，钻芯孔40内的浊水逐渐从塑料管222排出，当塑料管222排出清水后，说明钻芯孔40内浊水大致置换完成。此时通过调小进水阀24，减小清水进入量，从而减小钻芯孔40内的压力(在设置格兰头28的实施例中，可以同时拧松格兰头28的锁紧螺母，以他通过塑料管222和格兰头28之间的间隙对钻芯孔40内进行泄压)，从而对钻芯孔40内封闭水实施泄压，这样可以使部分进入孔壁裂隙中的浊水返回钻芯孔40内。在此常压的状态下，继续保持浊水置换的循环，直至将从裂隙返回钻芯孔40中的浊水全部置换为清水，即塑料管222持续排出清水，即表明浊水置换完成。关闭进水阀24，停止向钻芯孔40内注水，最后断开浊水置换装置20与清水水源的连接，即可以将浊水置换装置20拆卸。其中，进水阀24可以为上述浊水置换装置20的进水阀24，也可以为清水水源的水阀(例如自来水管的水阀)。如此设置，可以充分将钻芯孔40孔壁裂隙中的浊水进行置换，避免后续钻芯孔40孔壁裂隙中的浊水又渗入钻芯孔40内的情况，极大提升了钻芯孔40内浊水置换效果。

在步骤S50之后，还包括以下步骤：

利用充气阀对环形气囊231进行放气；具体地，拆除打气筒50与环形气囊231的连接，按下充气阀的气门芯，以泄掉环形气囊231内的压力，此时环形气囊231解除与钻芯孔40孔壁间的压力和封闭。

将置换管21从钻芯孔40取出；即在断开自来水管和置换器的连接，上提固定支架27，从孔口提出置换器。

上拉塑料管222将排水钢管221从钻芯孔40取出，拆卸与塑料管222相连的排水钢管221和置换器；

收拾整理各零件，以在其他的钻芯孔40置换施工重复使用。

本施工方法在使用刷洗装置10对钻芯孔40孔壁清刷作业完成后，通过浊水置换装置20对钻芯孔40内进行浊水置换作业，即断开塑料管222与刷洗装置10、自来水管的连接，塑料管222底端连接排水钢管221并一起下放至孔底，此时将排水钢管221和塑料管222作为浊水置换环节的排水通道，用于排出钻芯孔40内置换出来的浊水。其中，置换管21直径大于塑料管222，将塑料管222顶端穿过浊水置换装置20的置换管21后，把浊水置换装置20安放在钻芯孔40孔口，环形气囊231原始直径小于钻芯孔40直径。置换管21在钻芯孔40内安装到位后(即环形气囊231位于钻芯孔40内后)，连接打气筒50给环形气囊231充气，环形气囊231膨胀后直径大于原始直径(例如环形气囊231原始直径为90mm时，环形气囊231膨胀后直径可达105mm)，能够充分接触孔壁从而密封孔口，使钻芯孔40内形成密闭空间。此时清水的进入和浊水的排出只能通过浊水置换装置20，浊水置换装置20通过清水入口214连接自来水管，清水从注水口213进入置换管21中，将浊水置换装置20顶部的格兰头28拧紧后，在自来水压力的作用下，持续的清水沿置换管21和塑料管222的间隔进入钻孔中，将钻芯孔40内原有的浊水通过排水钢管221挤压上升，再沿塑料管222排出孔钻芯外，在塑料管222钻孔外部分连接加压抽水泵26，以加快浊水置换速度。不断进行着进清水、排浊水的置换循环，直至持续排出清水，表明此时已经将孔内的浊水全部置换为清水，孔内浊水置换过程完成。

本施工方法通过刷洗装置10的圆柱状毛刷及形成的锥形高压水流，在刷洗装置10下放过程中对钻芯孔40孔壁进行从上至下的清刷，再在刷洗装置10从孔底上拉过程中对钻芯孔40孔壁再次进行从下至上的二次清刷，两次清刷全面清洗了附着在孔壁上的粘泥，确保壁清洗干净。

通过浊水置换装置20的环形气囊231在钻芯孔40孔口密封，以使钻芯孔40内形成密封空间，以在向钻芯孔40内注入清水时能增大钻芯孔40内部压力，并在排水管22排水端连接带锂电池的抽水泵26以加速浊水的排出，通过持续注入钻芯孔40内的清水快速将钻芯孔40内的浊水置换排出，提高了浊水置换的效率，并且洗孔效果显著，为后续的孔内摄像检测创造了清晰的作业条件。

刷洗装置10和浊水置换装置20拆卸方便，可重复使用；洗孔时将刷洗装置10和浊水置换装置20连接施工现场的水源即可，操作便捷，适用性强，大大缩短了洗孔时间，综合成本经济。

经实践，针对项目工程桩基础类型为灌注桩，基础桩共712根，桩径Ф800mm～Ф1800mm不等，成孔深度30m～70m，以散体状强风化花岗岩为持力层的工程。

传统检测孔清理的方法通常是高压水清除法，高压水清理时的水压宜为0.5MPa～2.0MPa，产生的浊水再采用清水置换。该方法需要使用大泵量的高压泵打出高压水，施工工序繁琐，且一般只能洗掉孔壁表面的泥皮和岩粉而对裂隙中的堵塞物难以冲掉，达到孔内摄像要求难度大。

经现场统计，使用该传统方法完成一个钻芯孔的孔内摄像检测平均需要2天，所需的设备主要包括高压05水射流清洗机、抽水泵、孔内摄像仪。根据该项目工程具体情况，经确认后选取检测桩数量为70根，总耗时为：70*2＝140天。

其施工主要机械：高压水射流清洗机、孔内摄像仪，按一个台班的基价来计算，高压水射流清洗机900元/台班、孔内摄像仪500/台班，则一天中设备费用总和约为：900+500＝1400元；因此按照传统方法完成本上述工程所需孔内摄像检测作业使用成本为：1400*140＝196000元。

而采用本发明技术方案中的施工方法，

经现场统计，使用本施工方法完成一个钻芯孔的孔内摄像检测平均时间为0.5天，所需设备包括自制孔壁清洗装置及孔内浊水置换装置、抽水泵、孔内摄像仪。根据该项目工程具体情况，经有关各方确认后选取检测桩数量为70根，总耗时为：70*0.5＝35天。

本施工方法与传统施工方法比较，自制孔壁清洗及孔内浊水置换装置为400/台班，抽水泵400元/台班，孔内摄像仪500/台班，则一天中设备费用总和约为：400+400+500＝1300元；完成上述工程所需孔内摄像检测作业使用成本为：1300*35＝45500元。

综合上述两种施工方法的经济效益分析，针对上述工程，传统施工方法施工成本约为196000元，施工工期为140天，而本施工方法施工成本约为45500元，施工工期为35天，即本施工方法比传统施工方法节省成本150500元，节省105天，施工成本显著降低，综合成本经济。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种灌注桩钻芯孔摄像检测孔壁清洗及孔内浊水置换施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作浊水置换装置，所述浊水置换装置包括置换管和排水管，所述置换管具有注水端和靠近所述注水端的安装段，并设有清水入口和连通所述清水入口的注水口，所述注水口位于所述注水端，所述排水管与所述置换管连接，并具有相对所述注水端伸出的进水端；

将所述排水管和所述置换管的注水端装入所述钻芯孔内，使所述注水口位于所述钻芯孔的上部位置，所述安装段位于所述钻芯孔孔口和所述注水口之间，所述排水管的进水端伸入所述钻芯孔底部；

密封所述安装段和所述钻芯孔孔壁之间的间隙；

通过所述浊水置换装置的注水口向所述钻芯孔内注入清水，使所述钻芯孔内的浊水从所述排水管排出，直至将所述钻芯孔内的浊水全部置换为清水。

2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述置换管远离所述注水端的一端设有安装口，所述排水管包括塑料管和排水钢管；

在所述制作浊水置换装置的步骤中，包括以下步骤：

将所述塑料管的一端与所述排水钢管连接；

在所述将所述排水管和所述置换管的注水端装入所述钻芯孔内的步骤中，包括以下步骤：

将所述排水钢管放入所述钻芯孔内，直至所述排水钢管的进水端到达所述钻芯孔的底部；

将所述塑料管远离所述排水钢管的一端自所述注水端装入所述置换管内，并从所述安装口穿出；

将所述置换管的注水端装入所述钻芯孔的上部位置。

3.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，在所述密封所述安装段和所述钻芯孔孔壁之间的间隙的步骤之后，还包括以下步骤：

密封所述塑料管与所述安装口之间的间隙。

4.如权利要求3所述的施工方法，其特征在于，所述安装口处安装有格兰头，所述塑料管从所述格兰头中穿出后，通过所述格兰头密封套设于所述塑料管外。

5.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述密封组件包括环形气囊、充气软管和充气阀，所述环形气囊套设于所述安装段外，所述充气软管连接于所述环形气囊和所述充气阀之间，将所述置换管的注水端放入所述钻芯孔内时，所述环形气囊位于所述钻芯孔内，通过所述充气阀向所述环形气囊充气，以使所述密封气囊填充在所述置换管和所述钻芯孔孔壁之间。

6.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在所述通过所述浊水置换装置的注水口向所述钻芯孔内注入清水的步骤中，包括以下步骤：

将所述清水入口外接清水水源；

打开进水阀，向所述钻芯孔内注入清水，直至所述塑料管排出清水；

调小所述进水阀，以对所述钻芯孔内进行泄压，直至所述塑料管持续排出清水；

关闭所述进水阀，以停止向所述钻芯孔内注水。

7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述浊水置换装置还包括压力表，所述压力表设于所述进水阀和所述清水入口之间。

8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述浊水置换装置还包括抽水泵，所述排水管还具有与所述进水端相对的排水端，所述排水端与所述抽水泵连接。

9.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在所述制作浊水置换装置的步骤之前，还包括以下步骤：

使用塑料管连接刷洗装置和清水水源，以向所述刷洗装置供水；

利用塑料管将刷洗装置从钻芯孔孔口匀速下放，以通过所述刷洗装置上的喷水口和刷毛冲刷钻芯孔的孔壁，直至所述刷洗装置到达所述钻芯孔的孔底；

将所述刷洗装置静置于所述钻芯孔孔底，直至所述钻芯孔孔口持续返出清水；

上拉所述塑料管，直至将所述刷洗装置从所述钻芯孔取出；

将所述塑料管从所述刷洗装置和清水水源拆下。

10.如权利要求9所述的施工方法，其特征在于，所述刷洗装置包括刷洗主体、接头组件和冲洗喷头，所述刷洗主体的外周面设有若干所述刷毛，所述刷洗主体内设有进水通道，所述接头组件安装于所述刷洗主体的一端，并与所述进水通道连通，所述接头组件用于连接清水水源，所述冲洗喷头安装于所述刷洗主体远离所述接头组件的一端，并与所述进水通道连通，所述冲洗喷头具有喷水口，所述喷水口用于朝所述钻芯孔孔壁喷水。