CN117758736A - 一种水下灌注桩清孔装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑施工设备技术领域，具体公开了一种水下灌注桩清孔装置，包括吸污泵、三通导管、主导管和沉渣池，吸污泵与三通导管上部可拆卸固定，主导管可拆卸固定在三通管下部，三通导管的支部通过出渣管连通至沉渣池，所述主导管上端可拆卸固定有桥架，桥架架设于基桩孔孔洞护筒上，所述沉渣池回收的泥浆通过回浆管与基桩孔连通。本专利的目的在于解决现有清孔技术存在清孔不干净、功效低、塌孔率高，部分清孔方式需要灌注与清孔工序紧密衔接，操作不便的问题。

Description

一种水下灌注桩清孔装置

技术领域

本发明涉及建筑施工设备技术领域，特别涉及一种水下灌注桩清孔装置。

背景技术

钻孔灌注桩通常需要进行两次清孔，一次清的目的是为了探明实际的孔底深度，以便二次清的时候计算沉渣厚度，调整泥浆比重以便于检孔。二次清的目的是清理孔底的沉渣，减少沉渣厚度以免减少单桩承载力，调整泥浆性能，满足灌注条件。

目前，常用的工程施工基桩二次清孔施工多为以下几种：(1)一种是换浆法，一般适用于旋挖钻孔，在二次清孔时利用浆体胶体性的粘滞力，将沉渣粘带着顺泥浆的流动性排出孔外，再进行二次造浆保证孔壁稳定性，一是再次造浆造成成本增加，二是造浆过程孔壁无内压，易造成塌孔情况，三是整个过程时效过长。(2)一种是掏渣法，一般适用于冲击钻孔、旋挖钻孔，采用钻头将沉渣钻出，施工过程中易造成扰动，导致塌孔，且携渣不干净，小颗粒钻渣无法携带出孔，整个更换钻头时间过长，功效低。(3)一种是高压射风射水法，一般适用于冲击钻孔、旋挖钻孔，采用高压水对底部沉渣进行冲击，使沉渣上翻，但不易冲击到孔周边沉渣，且清孔完后需立即进行灌注，工序未紧密衔接会导致沉渣二次沉积；考虑泥浆比重，需多次调整，造价增高。

发明内容

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供一种水下灌注桩清孔装置，解决现有清孔技术存在清孔不干净、功效低、塌孔率高，部分清孔方式需要灌注与清孔工序紧密衔接，操作不便的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:一种水下灌注桩清孔装置，包括吸污泵、三通导管、主导管和沉渣池，吸污泵与三通导管上部可拆卸固定，主导管可拆卸固定在三通管下部，三通导管的支部通过出渣管连通至沉渣池，所述主导管上端可拆卸固定有桥架，桥架架设于基桩孔孔洞护筒上，所述沉渣池回收的泥浆通过回浆管与基桩孔连通。

本方案产生的有益效果是：在水下钻进成孔桩基的施工顺序中二次清孔工序由换浆清孔改换为吸污泵清孔，清孔时长缩短，功效增高；通过吸污泵吸出的沉渣通过三通导管支部连接的出渣管排至沉渣池，排出泥浆通过沉渣池沉淀后将上层的泥浆返送回至孔内，形成泥浆循环，不需重新造浆，施工成本造价大大减少；相对于常用清孔方法，更加的快捷以及清孔质量提高，确保施工质量。

进一步，所述三通导管内固定连接有冲孔钢网，且冲孔钢网位于支部上方。三通导管内部设置的冲孔钢网一是将大粒径卵石、石块等阻挡防止冲击泵机，二是分散沉渣防止堵泵。

进一步，还包括辅助破碎机构，辅助破碎机构包括驱动组件和破碎组件，破碎组件包括从而上之下依次设置在主导管外壁且与主导管同轴的滑动管、转动管和破碎管，滑动管与导管外壁键连接，滑动管通过轴承转动连接有转动管，转动管外壁为齿轮环，转动管下端固定连接有破碎管，破碎管下端固定有破碎刀；驱动组件包括破碎电机和驱动杆，电机设于桥架上，驱动杆上端通过传送带与电机连接，驱动杆下端穿过桥架固定有丝杆，丝杆下端固定有与转动管外壁啮合的齿轮，丝杆螺纹连接有滑块，滑块通过连杆与滑动管外壁连接，滑块沿竖直方向移动的上止位和下止位的距离不大于转动管的长度。

通驱动组件带动破碎杆转动，从而使得破碎管端部的破碎刀转动，从而对孔底内的大块沉渣进行破碎，防止大块沉渣堵塞主导管；同时在破碎刀的转动下在底部形成扰流，使得孔洞的沉渣悬浮，从而提高主导管抽吸底部沉渣效率。往复丝杆转动带动滑块沿竖直方向往复移动，进而使得滑动管上下移动带动转动管、破碎管上下往复移动；令破碎管下端的破碎刀上下往复移动，从而实现对孔内不同深度处的大块沉渣进行破碎，提高破碎范围，提升和破碎效果。

进一步，所述沉渣池为圆筒状，沉渣池内设有过滤机构，过滤机构包括筛网，筛网下端设有支撑圆环，支撑圆环与沉渣池内壁固定连接，支撑圆环与筛网之间连接有第一弹簧，筛网上端设有第一楔形压块，所述筛网上端的沉渣池固定有与第一楔形块配合的第二楔形压块，所述筛网中心固定有转轴，沉渣池外部设有沉渣电机，转轴向上延伸出沉渣池，沉渣电机通过传送带与转轴连接。

通过第一楔形压块和第二楔形压块的配合，将筛网向下挤压后，再筛网转动使得第二楔形压块与第一楔形压块分离后，筛网在弹簧弹力作用下向上移动，同时在惯性作用下不断抖动，使得在筛网转动过程中不断重复上述过程，从而实现筛网抖动将筛网上端的泥浆过滤至沉渣池底部，并将沉渣隔离在滤网上；同时沉渣在离心力作用下位于筛网边缘，不会堆积在筛网中部，从而不易影响筛网对泥浆的过滤效果。

进一步，所述转轴向下延伸至沉渣池底并与池底转动连接，位于筛网下端的转轴固定连接有搅拌杆；所述筛网上端的沉渣池侧壁开有排渣口。转轴转动带动搅拌杆转动，从而保持沉渣池内底部的泥浆混合均匀，保持泥浆的匀质性，防止泥浆分层，保证泥浆品质。位于滤网上的沉渣在筛网转动的离心作用下堆积在沉渣池侧壁，当移动至排渣口处时从排渣口处排出；实现了沉渣与泥浆的自动分离、自动排渣，无需人工再次进行捞渣。

进一步，所述冲孔钢网与三通导管侧壁滑动连接，冲孔钢网上端的三通导管侧壁设有压环，压环与冲孔钢网之间连接有第二弹簧。当吸污泵抽吸时，泥浆中混合的沉渣不断敲定至冲孔钢网上，从而在冲击力作用下间歇性向上挤压第二弹簧，从而使得冲孔钢网不断抖动，防止泥砂堵塞冲孔钢网，影响吸污泵工作。

附图说明

图1为本发明实施例1示意图。

图2为本发明实施例2示意图。

图3为图2中A部分放大图。

图4为沉渣池示意图。

图5为第一楔形压块与第二楔形压块配合示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：吸污泵1、三通导管2、出渣管21、冲孔钢网22、第二弹簧23、主导管3、滑动管31、转动管32、破碎管33、破碎刀34、桥架4、破碎电机41、驱动杆42、往复丝杆43、滑块44、齿轮45、沉渣池5、沉渣电机51、筛网52、支撑圆环53、第一楔形压块54、第二楔形压块55、第一弹簧56、排渣口57、转轴58、搅拌杆59、回浆管6。

实施例1本如附图1所示：一种水下灌注桩清孔装置，其特征在于：包括吸污泵1、三通导管2、主导管3和沉渣池5，吸污泵1与三通导管2上部法兰固定，主导管3法兰固定在三通管下部，三通导管2的支部通过法兰盘连接出渣管21，出渣管21另一端连通至沉渣池5上方出渣管21采用橡胶管；主导管3上端通过法兰固定有桥架4，桥架4架设于基桩孔孔洞护筒上，桥架4中间设置由于可观主导管3通过的导管圆孔并通过合页翻盖钢板覆盖，通过导管圆孔卡住套接在主导管3外壁的螺纹套，从而起到固定支撑导管的作用，沉渣池5回收的泥浆通过回浆管6与基桩孔连通。三通导管2内焊接有冲孔钢网22，且冲孔钢网22位于支部上方。

三通导管2下端的法兰盘上焊接有吊环，吊环沿法兰盘的直径分布有两个，吊环采用圆钢制成。

安装时通过吊勾将吸污泵1吊装至三通导管2上端，然后通过法兰盘连接，内垫胶圈紧密连接，通过胶圈起到密封作用，防止渗漏。将设备整体安装完成后，吸污泵1开启工作，主导管3从底部将沉渣抽排，通过三通导管2内布置的冲孔钢网22，将大颗粒卵石、石块等阻挡，防止冲击吸污泵1造成损坏，吸出的沉渣通过支部连接的出渣管21排至沉渣池5，排出泥浆通过沉渣池5三级沉淀后将上层的泥浆返送回至孔内，形成泥浆循环；排渣过程进行时，在出渣口进行观察，待至出渣口沉渣量几近没有时，完成施工。对于操作人员实行方便，流程简便，功效快，整个过程成本低，施工质量提高。泥浆送回孔内的方式可采用泵送，也可通过多级沉渣池5在重力作用下顺流至孔内，形成泥浆循环。

在水下钻进成孔桩基的施工顺序中二次清孔工序由换浆清孔改换为吸污泵1清孔，清孔时长缩短，功效增高；吸污泵1抽排出的沉渣和泥浆排入三级沉渣池5，以便泥浆的循环利用，不需重新造浆，施工成本造价大大减少；相对于常用清孔方法，更加的快捷以及清孔质量提高，确保施工质量。

实施例2本如附图2、图3、图4所示：还设有辅助破碎机构，辅助破碎机构包括驱动组件和破碎组件，破碎组件包括从而上之下依次设置在主导管3外壁且与主导管3同轴的滑动管31、转动管32和破碎管33，滑动管31与导管外壁键连接，使得滑动管31可沿导管外壁上下往复滑动，但不能相对转动；滑动管31通过轴承转动连接有转动管32，转动管32外壁为齿轮45环，转动管32下端固定连接有破碎管33，破碎管33下端固定有破碎刀34；驱动组件包括破碎电机41和驱动杆42，破碎电机41设于桥架4上，驱动杆42上端通过传送带与电机连接，驱动杆42下端穿过桥架4固定有往复丝杆43，往复丝杆43下端固定有与转动管32外壁啮合的齿轮45，往复丝杆43螺纹连接有滑块44，滑块44通过连杆与滑动管31外壁连接，滑块44沿竖直方向移动的上止位和下止位的距离不大于转动管32的长度。

破碎电机41转动带动驱动杆42转动，从而带动齿轮45转动，进而使得与齿轮45啮合的转动管32转动，由于转动管32与滑动管31通过滚珠轴承连，因此转动管32可相对滑动管31转动；转动管32转动从而带动破碎管33转动，从而使得破碎管33端部的破碎刀34转动，从而对孔底内的大块沉渣进行破碎，防止大块沉渣堵塞主导管3；同时驱动杆42带动往复丝杆43转动，往复丝杆43转动带动滑块44沿竖直方向往复移动，滑块44通过连杆带动滑动管31沿竖直方向往复移动，滑动管31上下移动带动转动管32、破碎管33上下往复移动，由于转动管32移动的上止点与下止点的距离小于转动管32的长度，因此在转动管32上下移动过程中仍保持与齿轮45啮合，从而可保证破碎管33的转动，从而令破碎管33下端的破碎刀34上下往复移动，从而实现对孔内不同深度处的大块沉渣进行破碎，提高破碎范围，提升和破碎效果，同时在破碎刀34的转动下在底部形成扰流，使得孔洞的沉渣悬浮，从而提高主导管3抽吸底部沉渣效率。

沉渣池5为圆筒状，沉渣池5内设有过滤机构，过滤机构包括筛网52，筛网52下端设有支撑圆环53，支撑圆环53与沉渣池内壁螺栓固定连接，支撑圆环53与筛网52之间连接有第一弹簧56，筛网52上端设有第一楔形压块54，筛网52上端的沉渣池5沿竖直方向固定有连杆，如图5所示，连杆上端螺栓固定有与第一楔形块配合的第二楔形压块55，筛网52中心螺栓固定有转轴58，沉渣池5外部设有沉渣电机51，转轴58向上延伸出沉渣池5，沉渣电机51通过传送带与转轴58连接。轴向下延伸至沉渣池5底并与池底转动连接，位于筛网52下端的转轴58固定连接有搅拌杆59；筛网52上端的沉渣池5侧壁开有排渣口57，排渣口57的最低点高于筛网52运动的上止点。第一楔形块沿筛网52直径两端分布有两个，两个第一楔形块为一组压块，压块筛网52周向均匀间隔分布有3组，即设有六个第一楔形压块54。

当吸污泵1开始工作时，沉渣电机51启动，沉渣电机51通过传送带带动转轴58转动，转轴58带动筛网52转动，筛网52上端的第二楔形块跟随筛网52转动，当第二楔形压块55与第一楔形压块54接触时，第二楔形压块55沿着第一楔形压块54的斜面滑动至第一楔形压块54下端，并与第一楔形压块54下端抵接，第一楔形块向下移动从而将筛网52下压；筛网52继续转动带动第二楔形压块55远离第一楔形压块54，从而筛网52在弹簧弹力作用下向上移动，同时在惯性作用下不断抖动；在筛网52转动过程中不断重复上述过程，从而实现筛网52抖动将筛网52上端的泥浆过滤至沉渣池5底部，并将沉渣隔离在滤网上，位于滤网上的沉渣在筛网52转动的离心作用下堆积在沉渣池5侧壁，当移动至排渣口57处时从排渣口57处排出；实现了沉渣与泥浆的自动分离、自动排渣，无需人工再次进行捞渣。

同时转轴58转动带动搅拌杆59转动，从而保持沉渣池5内底部的泥浆混合均匀，保持泥浆的匀质性，防止泥浆分层，保证泥浆品质。

冲孔钢网22与三通导管2侧壁滑动连接，冲孔钢网22上端的三通导管2侧壁设有压环，压环与冲孔钢网22之间连接有第二弹簧23。当吸污泵1抽吸时，泥浆中混合的沉渣不断敲定至冲孔钢网22上，从而在冲击力作用下间歇性向上挤压第二弹簧23，从而使得冲孔钢网22不断抖动，防止泥砂堵塞冲孔钢网22，影响吸污泵1工作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种水下灌注桩清孔装置，其特征在于：包括吸污泵、三通导管、主导管和沉渣池，吸污泵与三通导管上部可拆卸固定，主导管可拆卸固定在三通管下部，三通导管的支部通过出渣管连通至沉渣池，所述主导管上端可拆卸固定有桥架，桥架架设于基桩孔孔洞护筒上，所述沉渣池回收的泥浆通过回浆管与基桩孔连通。

2.根据权利要求1所述的一种水下灌注桩清孔装置，其特征在于：所述三通导管内固定连接有冲孔钢网，且冲孔钢网位于支部上方。

3.根据权利要求1所述的一种水下灌注桩清孔装置，其特征在于：还包括辅助破碎机构，辅助破碎机构包括驱动组件和破碎组件，破碎组件包括从而上之下依次设置在主导管外壁且与主导管同轴的滑动管、转动管和破碎管，滑动管与导管外壁键连接，滑动管通过轴承转动连接有转动管，转动管外壁为齿轮环，转动管下端固定连接有破碎管，破碎管下端固定有破碎刀；驱动组件包括破碎电机和驱动杆，电机设于桥架上，驱动杆上端通过传送带与电机连接，驱动杆下端穿过桥架固定有丝杆，丝杆下端固定有与转动管外壁啮合的齿轮，丝杆螺纹连接有滑块，滑块通过连杆与滑动管外壁连接，滑块沿竖直方向移动的上止位和下止位的距离不大于转动管的长度。

4.根据权利要求1所述的一种水下灌注桩清孔装置，其特征在于：所述沉渣池为圆筒状，沉渣池内设有过滤机构，过滤机构包括筛网，筛网下端设有支撑圆环，支撑圆环与沉渣池内壁固定连接，支撑圆环与筛网之间连接有第一弹簧，筛网上端设有第一楔形压块，所述筛网上端的沉渣池固定有与第一楔形块配合的第二楔形压块，所述筛网中心固定有转轴，沉渣池外部设有沉渣电机，转轴向上延伸出沉渣池，沉渣电机通过传送带与转轴连接。

5.根据权利要求4所述的一种水下灌注桩清孔装置，其特征在于：所述转轴向下延伸至沉渣池底并与池底转动连接，位于筛网下端的转轴固定连接有搅拌杆；所述筛网上端的沉渣池侧壁开有排渣口。

6.根据权利要求2所述的一种水下灌注桩清孔装置，其特征在于：所述冲孔钢网与三通导管侧壁滑动连接，冲孔钢网上端的三通导管侧壁设有压环，压环与冲孔钢网之间连接有第二弹簧。