CN205000335U - 用于小直径管桩内部沉渣清除的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种涉及出渣设备技术领域的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，该设备包括：液压动力装置，液压动力装置包括竖向驱动液压缸，竖向驱动液压缸的外部设有水平支撑液压缸，水平支撑液压缸内设有至少两个固定支脚；牵引沉放装置包括牵引绳索，牵引绳索与竖向驱动液压缸连接；竖向推动装置包括连接筒，连接筒设置于竖向驱动液压缸的底部，且与竖向驱动液压缸连通，连接筒内部设有竖向推力轴，竖向推力轴可在连接筒中沿着竖直方向移动；储渣装置包括储渣筒，储渣筒与竖向推力轴活动连接，封底板件与储渣筒的底部铰接，储渣部绳索与封底板件连接。本实用新型操作简单、便于组装且能够清除管桩内的块石和砖渣。

Description

用于小直径管桩内部沉渣清除的设备

技术领域

本实用新型涉及出渣设备技术领域，特别是涉及一种用于小直径管桩内部沉渣清除的设备。

背景技术

管桩，是指高强度预应力混凝土管桩或钢管桩等，管桩作为软土地基常用的一种地基处理方法，其具有刚度大、承载力高、施工方便快速等优点，但由于管桩为打入桩，对于含水量较高的饱和淤泥质、粘性土层，常会因为打桩过程控制不严格以及打桩产生的挤土效应等问题，使得桩身出现诸如径向裂缝，接桩位置焊缝脱落、断桩等质量缺陷，因此需对管桩进行缺陷处理。目前常用的方法是在管桩内部缺陷位置以上安放钢筋笼，然后浇筑微膨胀混凝土进行加固补强处理，在此之前需先将管内的沉渣清除，渣土如何清除是管桩缺陷处理的关键问题之一，常用管桩的直径一般为600mm～1000mm，管径较小，加上缺陷位置一般位于管桩较深处，施工人员难以下到工作面进行管内清渣，且随着桩深入土层中深度的增加，管内空气逐渐稀薄，存在很大的施工安全隐患，因此一般直接多采用高压泥浆泵直接抽管内的泥水混合物，施工效率低，且管内残留的砖渣、块石等杂物，无法通过排泥管抽出，随着清孔深度的逐步增加，会严重制约清孔的施工效率，若质量缺陷范围内的砖渣、块石无法清除，将影响管桩的加固补强处理效果。此外，泥浆泵出渣需要控制泥浆的含泥量，常需向管内充水，泥浆量大，需设置沉淀池对泥水进行沉淀处理，余水的排放对工程周边的环境影响较大，在很多靠近城市中心位置的工程，上述清孔方案可操作性难度大。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种操作简单、便于组装且能够清除管桩内的块石和砖渣的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，包括：液压动力装置，包括竖向驱动液压缸，所述竖向驱动液压缸的外部设有水平支撑液压缸，所述水平支撑液压缸内设有至少两个可沿着水平方向移动的固定支脚；牵引沉放装置，包括牵引绳索，所述牵引绳索与所述竖向驱动液压缸的顶部连接；竖向推动装置，包括连接筒，所述连接筒设置于所述竖向驱动液压缸的底部，且与所述竖向驱动液压缸连通，所述连接筒内部设有竖向推力轴，所述竖向推力轴可在所述连接筒中沿着竖直方向移动；储渣装置，包括储渣筒、封底板件和储渣部绳索，所述储渣筒设有向下的开口，所述储渣筒与所述竖向推力轴的底部活动连接，所述封底板件与所述储渣筒的底部铰接，所述储渣部绳索与所述封底板件连接。

优选地，所述封底板件与所述储渣筒的底部通过开启部球铰铰接。

进一步地，所述储渣装置还包括限位销，所述限位销插设在所述储渣筒上，且所述限位销顶住所述开启部球铰。

优选地，所述储渣装置还包括滑槽、活动连接件和滑动球铰，所述滑槽设置于所述储渣筒的内侧壁上，所述活动连接件的一端与所述滑动球铰连接，所述滑动球铰设置于所述滑槽内，且可沿着所述滑槽移动，所述活动连接件的另一端与所述封底板件连接。

进一步地，所述活动连接件是滑杆，所述滑杆通过一辅助球铰与所述封底板件连接。

优选地，所述水平支撑液压缸内设有液压控制腔，所述液压控制腔上设有第一进油口和第一出油口。

优选地，所述竖向驱动液压缸上设有第二进油口和第二出油口。

优选地，所述连接筒的底部设有供所述竖向推力轴穿过的通孔；所述竖向推力轴的上端设有承压部，所述竖向推力轴的下端设有连接部，所述连接部与所述储渣筒连接，所述承压部的尺寸与所述连接筒的内壁的尺寸相应，所述连接部的尺寸大于所述通孔的尺寸。

优选地，所述牵引沉放装置还包括与所述竖向驱动液压缸的顶部连接的顶环，所述牵引绳索与所述顶环连接。

本实用新型还涉及一种采用上述用于小直径管桩内部沉渣清除的设备的使用方法，包括以下步骤：

1)预先准备：竖向驱动液压缸和水平支撑液压缸处于无压状态，两个相对的固定支脚的外端面的距离小于管桩的内径，竖向推力轴的顶部与所述竖向驱动液压缸的底部齐平，封底板件处于水平位置；

2)放入设备：将设备通过牵引绳索放入所述管桩内需要清除沉渣的位置；

3)固定设备：向所述水平支撑液压缸供油，所述固定支脚在油压的推动下，沿着水平方向向外移动，直到所述固定支脚卡固于所述管桩的内壁上，则设备就固定于所述管桩的内壁上；

4)储渣筒移动：向所述竖向驱动液压缸内供油，所述竖向推力轴在油压的推动下，沿着竖直方向在所述连接筒中向下移动，同时带动所述储渣筒向下移动，且压入沉渣中，在所述储渣筒压入沉渣的过程中，所述封底板件向内打开，沉渣进入所述储渣筒中；

5)提升储渣筒：在所述储渣筒中充满沉渣后，减小所述竖向驱动液压缸中的油压，所述竖向推力轴沿着所述连接筒向上移动，直到所述竖向推力轴的顶部与所述竖向驱动液压缸的底部齐平，同时带动所述储渣筒向上移动；提拉所述储渣部绳索，使所述封底板件逐渐回到水平位置；

6)固定支脚与管桩脱开：减小所述水平支撑液压缸内的油压，使固定支脚沿着水平方向向内移动，所述固定支脚与所述管桩脱开，通过所述牵引绳索将所述设备吊出所述管桩；

7)出渣：当整个所述设备吊至地面后，使封底板件向下打开，沉渣从所述储渣筒中排出。

如上所述，本实用新型的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，具有以下有益效果：

1)本实用新型的设备克服了小直径管桩质量缺陷处理过程中，管桩内的沉渣人工无法清除的问题，也解决了管内块石、砖渣等大粒径沉渣采用水力冲挖法难以清除的难题；

2)采用该设备抓挖沉渣的方式，可使管桩内清除的沉渣含水量低，沉渣不需要另设沉淀池或排泥场沉淀处理，可直接采用自卸汽车外运至指定弃渣场堆放，减少沉渣中间转运环节，施工效率高；

3)本实用新型的设备挖出的沉渣含水量低，减少了泥水处理的费用，对工程周边的环境影响较小；

4)本设备采用液压动力装置，施工过程中噪音小，特别适用于噪音控制严格的施工区；

5)本设备体型小，操作简单，便于组装和拆卸，运输方便。

附图说明

图1显示为本实用新型的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备的剖面结构示意图。

图2显示为图1中A-A向的剖面结构示意图。

图3显示为图1中B-B向的剖面结构示意图。

附图标号说明

10管桩

100液压动力装置

110竖向驱动液压缸

111第二进油口

112第二出油口

120水平支撑液压缸

121固定支脚

1211油压驱动块

1212中间连接块

1213顶压块

122液压控制腔

123第一进油口

124第一出油口

200牵引沉放装置

210牵引绳索

220顶环

230钢垫板

300竖向推动装置

310连接筒

311通孔

320竖向推力轴

330承压部

340连接部

350加强板

400储渣装置

410储渣筒

411开口

420封底板件

430储渣部绳索

440开启部球铰

450限位销

460滑槽

470活动连接件

480滑动球铰

490辅助球铰

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图3所示，本实施例的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备包括：液压动力装置100、牵引沉放装置200、竖向推动装置300和储渣装置400；

液压动力装置100包括竖向驱动液压缸110，竖向驱动液压缸110的外部设有水平支撑液压缸120，水平支撑液压缸120内设有至少两个可沿着水平方向移动的固定支脚121；

牵引沉放装置200包括牵引绳索210，牵引绳索210与竖向驱动液压缸110的顶部连接；

竖向推动装置300包括连接筒310，连接筒310设置于竖向驱动液压缸110的底部，且与竖向驱动液压缸110连通，连接筒310内部设有竖向推力轴320，竖向推力轴320可在连接筒310中沿着竖直方向移动；

储渣装置400包括储渣筒410、封底板件420和储渣部绳索430，储渣筒410设有向下的开口411，储渣筒410与竖向推力轴320的底部连接，封底板件420与储渣筒410的底部铰接，储渣部绳索430与封底板件420连接。

本实施例的小直径管桩是指外径在600mm～1000mm的管桩。当本设备处于初始状态时，竖向驱动液压缸110和水平支撑液压缸120处于无压状态，此时，两个相对的固定支脚121的外端的外端面的距离小于管桩10的内径，竖向推力轴320的顶部与竖向驱动液压缸110的底部齐平，封底板件420处于水平位置；设备通过牵引绳索210放入管桩10内需要清除沉渣的位置后，使水平支撑液压缸120的油压增强，油压就能够驱动固定支脚121沿着水平方向向外移动，直到固定支脚121卡固于管桩10的内壁上，则设备就固定于管桩10的内壁上；使竖向驱动液压缸110的油压增强，油压就能够驱动竖向推力轴320沿着竖直方向在连接筒310中向下移动，同时竖向推力轴320带动储渣筒410向下移动，压入沉渣中，储渣筒410压入沉渣的过程中，封底板件420向内打开，沉渣进入储渣筒410中；储渣筒410中充满沉渣后，减小竖向驱动液压缸110中的油压，竖向推力轴320就会沿着连接筒310向上移动，直到竖向推力轴320的顶部与竖向驱动液压缸110的底部齐平，同时竖向推力轴320带动储渣筒410向上移动；提拉储渣部绳索430，可以使封底板件420逐渐回到水平位置；减小水平支撑液压缸120内的油压，使固定支脚121沿着水平方向向内移动，固定支脚121与管桩10脱开，通过牵引绳索210将设备吊出管桩10；当整个设备吊至地面后，使封底板件420向下打开，沉渣就从储渣筒410中排出，从储渣筒410中排出的沉渣可直接采用自卸汽车外运至指定弃渣场堆放。

本实用新型的设备克服了小直径管桩10质量缺陷处理过程中，管桩10内的沉渣人工无法清除的问题，也解决了管内块石、砖渣等大粒径沉渣采用水力冲挖法难以清除的难题。

采用本实用新型的设备抓挖沉渣的方式，可使管桩10内清除的沉渣含水量低，沉渣不需要另设沉淀池或排泥场沉淀处理，可直接采用自卸汽车外运至指定弃渣场堆放，减少沉渣中间转运环节，施工效率高；本实用新型的设备挖出的沉渣含水量低，减少了泥水处理的费用，对工程周边的环境影响较小；本设备采用液压动力装置100，施工过程中噪音小，特别适用于噪音控制严格的施工区；本设备体型小，操作简单，便于组装和拆卸，运输方便。

本实施例中，储渣筒410为圆柱形，封底板件420有四块，四块封底板件420沿着储渣筒410的内壁的周向均匀布置。

封底板件420与储渣筒410的底部通过开启部球铰440铰接。采用开启部球铰440能够使封底板件420在储渣筒410中灵活地转动。

储渣装置400还包括限位销450，限位销450插设在储渣筒410上，且限位销450顶住开启部球铰440。采用限位销450使封底板件420能够在设备未启动时处于水平位置，且封底板件420只能向储渣筒410内的空腔中单向打开。

为防止封底板件420向储渣筒410内单向打开时与管桩10的内壁相贴，使得后期提拉储渣部绳索430时，由于角度过小，而使得封底板件420无法闭合的情况发生，因此，储渣装置400还包括滑槽460、活动连接件470和滑动球铰480，滑槽460设置于储渣筒410的内侧壁上，活动连接件470的一端与滑动球铰480连接，滑动球铰480设置于滑槽460内，且可沿着滑槽460移动，活动连接件470的另一端与封底板件420连接。在封底板件420向储渣筒410的空腔打开的同时，活动连接件470的与滑槽460连接的一端沿着滑槽460向上滑动，通过控制滑槽460的长短能够限制封底板件420的向储渣筒410内打开的角度，避免封底板件420与储渣筒410的内壁相贴合，使得封底板件420无法闭合。

活动连接件470是滑杆，滑杆通过一辅助球铰490与封底板件420固定连接。该结构使滑杆的一端通过滑动球铰480沿着滑槽460移动时，滑杆的另一端能够通过辅助球铰490转动，使封底板件420的打开和关闭更加平稳。

水平支撑液压缸120内设有液压控制腔122，液压控制腔122上设有第一进油口123和第一出油口124。液压油能够从第一进油口123进入，从第一出油口124排出。第一进油口123和第一出油口124分别与地面液压油箱连接。

本实施例中，竖向驱动液压缸110为圆形油缸，水平支撑液压缸120与竖向驱动液压缸110不连通，水平支撑液压缸120与竖向驱动液压缸110之间通过环向钢板分隔开，水平支撑液压缸120为沿着竖向驱动液压缸110的外壁设置的环向油缸，水平支撑液压缸120上设有四个固定支脚121，四个固定支脚121沿着竖向驱动液压缸110的外壁的周向均匀布置，即相邻两个固定支脚121之间的夹角为90度。

固定支脚121包括依次由内向外连接的油压驱动块1211、中间连接块1212和顶压块1213，水平支撑液压缸120中的油压推动油压驱动块1211，油压驱动块1211带动中间连接块1212和顶压块1213移动，顶压块1213与管桩10的内壁接触。

竖向驱动液压缸110上设有第二进油口111和第二出油口112。液压油能够从第二进油口111进入，从第二出油口112排出。第二进油口111和第二出油口112分别与地面液压油箱连接。

连接筒310的底部设有供竖向推力轴320穿过的通孔311；竖向推力轴320的上端设有承压部330，竖向推力轴320的下端设有连接部340，连接部340与储渣筒410连接，承压部330的尺寸与连接筒310的内壁的尺寸相应，连接部340的尺寸大于通孔311的尺寸。

本实施例中，连接筒310的内壁、连接筒310的底部的通孔311、竖向推力轴320、承压部330和连接部340均为圆柱形，承压部330的直径与连接筒310的内壁的直径相等，连接部340的直径大于通孔311的直径，竖向推力轴320的直径小于连接筒310的内壁的直径。连接筒310通过焊接与竖向驱动液压缸110连接，连接部340通过螺栓与储渣筒410连接。为了增加竖向推动装置300的刚度，在固定连接筒310四周均匀布置4块加强板350。

牵引沉放装置200还包括与竖向驱动液压缸110的顶部连接的顶环220，牵引绳索210与顶环220连接。顶环220为十字形钢环，顶环220通过钢垫板230与竖向驱动液压缸110连接。

本实施例的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备的使用方法，包括以下步骤：

1)预先准备：竖向驱动液压缸110和水平支撑液压缸120处于无压状态，两个相对的固定支脚121的外端面的距离小于管桩10的内径，通过设置限位销450顶住开启部球铰440，使竖向推力轴320的顶部与竖向驱动液压缸110的底部齐平，封底板件420处于水平位置；

2)放入设备：将设备通过牵引绳索210放入管桩10内需要清除沉渣的位置；

3)固定设备：向水平支撑液压缸120供油，固定支脚121在油压的推动下，沿着水平方向向外移动，直到固定支脚121卡固于管桩10的内壁上，则设备就固定于管桩10的内壁上；

4)储渣筒410移动：向竖向驱动液压缸110内供油，竖向推力轴320在油压的推动下，沿着竖直方向在连接筒310中向下移动，同时带动储渣筒410向下移动，且压入沉渣中，在储渣筒410压入沉渣的过程中，封底板件420向内打开，沉渣进入储渣筒410中；

5)提升储渣筒410：在储渣筒410中充满沉渣后，减小竖向驱动液压缸110中的油压，竖向推力轴320沿着连接筒310向上移动，直到竖向推力轴320的顶部与竖向驱动液压缸110的底部齐平，同时带动储渣筒410向上移动；提拉储渣部绳索430，使封底板件420逐渐关闭，封底板件420回到水平位置；

6)固定支脚121与管桩10脱开：减小水平支撑液压缸120内的油压，使固定支脚121沿着水平方向向内移动，固定支脚121与管桩10脱开，通过牵引绳索210将设备吊出管桩10；

7)出渣：当整个设备吊至地面后，拔出限位销450，使封底板件420向下打开，沉渣从储渣筒410中排出。

综上，本实用新型可广泛用于小直径管桩10管内沉渣清除，该设备克服了现有高压泥浆泵水力清孔无法将管内砖渣、块石等渣物通过排泥管线排出的缺点；本实用新型的设备通过抓挖的方式出渣，可降低渣土的含水量，不需要设置沉淀池进行处理，对工程周边的环境影响较小；采用液压动力系统，施工噪音小，特别适应于噪音控制要求严格的施工区；同时该设备具有体型小，结构简单，便于组装和拆卸，操作简单，施工效率高等优点，解决了桩基缺陷加固处理时管桩10内渣土清除的难题。

综上，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于，包括：

液压动力装置(100)，包括竖向驱动液压缸(110)，所述竖向驱动液压缸(110)的外部设有水平支撑液压缸(120)，所述水平支撑液压缸(120)内设有至少两个可沿着水平方向移动的固定支脚(121)；

牵引沉放装置(200)，包括牵引绳索(210)，所述牵引绳索(210)与所述竖向驱动液压缸(110)的顶部连接；

竖向推动装置(300)，包括连接筒(310)，所述连接筒(310)设置于所述竖向驱动液压缸(110)的底部，且与所述竖向驱动液压缸(110)连通，所述连接筒(310)内部设有竖向推力轴(320)，所述竖向推力轴(320)可在所述连接筒(310)中沿着竖直方向移动；

储渣装置(400)，包括储渣筒(410)、封底板件(420)和储渣部绳索(430)，所述储渣筒(410)设有向下的开口(411)，所述储渣筒(410)与所述竖向推力轴(320)的底部连接，所述封底板件(420)与所述储渣筒(410)的底部活动连接，所述储渣部绳索(430)与所述封底板件(420)连接。

2.根据权利要求1所述的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于：所述封底板件(420)与所述储渣筒(410)的底部通过开启部球铰(440)铰接。

3.根据权利要求2所述的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于：所述储渣装置(400)还包括限位销(450)，所述限位销(450)插设在所述储渣筒(410)上，且所述限位销(450)顶住所述开启部球铰(440)。

4.根据权利要求1所述的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于：所述储渣装置(400)还包括滑槽(460)、活动连接件(470)和滑动球铰(480)，所述滑槽(460)设置于所述储渣筒(410)的内侧壁上，所述活动连接件(470)的一端与所述滑动球铰(480)连接，所述滑动球铰(480)设置于所述滑槽(460)内，且可沿着所述滑槽(460)移动，所述活动连接件(470)的另一端与所述封底板件(420)连接。

5.根据权利要求4所述的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于：所述活动连接件(470)是滑杆，所述滑杆通过一辅助球铰(490)与所述封底板件(420)连接。

6.根据权利要求1所述的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于：所述水平支撑液压缸(120)内设有液压控制腔(122)，所述液压控制腔(122)上设有第一进油口(123)和第一出油口(124)。

7.根据权利要求1所述的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于：所述竖向驱动液压缸(110)上设有第二进油口(111)和第二出油口(112)。

8.根据权利要求1所述的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于：

所述连接筒(310)的底部设有供所述竖向推力轴(320)穿过的通孔(311)；

所述竖向推力轴(320)的上端设有承压部(330)，所述竖向推力轴(320)的下端设有连接部(340)，所述连接部(340)与所述储渣筒(410)连接，所述承压部(330)的尺寸与所述连接筒(310)的内壁的尺寸相应，所述连接部(340)的尺寸大于所述通孔(311)的尺寸。

9.根据权利要求1所述的用于小直径管桩内部沉渣清除的设备，其特征在于：所述牵引沉放装置(200)还包括与所述竖向驱动液压缸(110)的顶部连接的顶环(220)，所述牵引绳索(210)与所述顶环(220)连接。