CN211500533U - 一种富厚砂层地质静压桩引孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，装置包括：钻杆、钻头、钻齿、高压喷头、进水管、水泵、排浆管以及泥浆泵，本装置通过钻头上设置钻齿和高压喷头，钻齿将土壤钻进形成细小颗粒，高压喷头向孔底射水形成孔内泥浆，通过排浆管将孔内泥浆排出，可在富厚砂层地质条件下进行引孔钻进作业，设备简单，成本节约，占地面积小，对周围环境噪音污染小。使用本装置的本施工方法可最大程度的减少对砂层地质的扰动、消除砂层地质对预制混凝土桩下压过程中摩阻力的影响，防止桩孔坍塌，确保桩基的质量。

Description

一种富厚砂层地质静压桩引孔装置

技术领域

本实用新型涉及砂层地质桩基础引孔施工技术领域，特别涉及一种富厚砂层地质静压桩引孔装置。

背景技术

在房屋建筑工程住宅区进行钢筋混凝土桩施工中，由于在施工过程中将会受到噪音污染，设计中常采用静力压桩。在富厚砂层静力压桩，由于砂层地质摩阻力较大和群桩挤密效应等影响，将产生巨大的摩擦阻力，不仅加大施工难度，而且有可能造成桩头损坏。在传统的施工过程中，采用的是钢桩静压引孔螺旋钻引桩等方法，这种传统方法需要投入大量的成套设备，成本较高；目前还存在采用射水辅助成桩的方法，该成桩方法在桩底用高压水扰动砂层达到静压桩的效果，但这种成桩方法因射水压力过大以及射水方向难以掌控，导致成孔质量难以保证，从而导致经常出现坍孔的现象。

因此，为了解决上述问题，必须找到一种引孔钻进的装置及方法，以达到投入成本低、操作简单、施工进度快、对地层扰动少、以及成孔质量高的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，该装置可在富厚砂层地质条件下进行引孔钻进作业，设备简单，占地面积小，对周围环境噪音污染小，其施工方法可最大程度的减少对砂层地质的扰动、消除砂层地质对预制混凝土桩下压过程中摩阻力的影响，防止桩孔坍塌，确保桩基的质量。

本实用新型提供了一种富厚砂层地质静压桩引孔装置。

根据本实用新型的实施例，提供了一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，所述装置包括：

钻杆；

钻头，设置于所述钻杆的底端，所述钻头上还设置有钻齿以及高压喷头；

进水管，一端与所述高压喷头连接，另一端与设置于地面的水泵连接；

排浆管，一端放置于所述钻头钻取的钻孔中，另一端与设置于地面的泥浆泵连接。

本实用新型实施例提供的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，至少具有以下有益效果：

该装置通过钻头上设置钻齿和高压喷头，钻齿将土壤钻进形成细小颗粒，在水泵的作用下，高压喷头向孔底射水形成孔内泥浆，在泥浆泵的作用下，通过排浆管将孔内泥浆排出。该装置可在富厚砂层地质条件下进行引孔钻进作业，设备简单，成本节约，占地面积小，对周围环境噪音污染小。

根据本实用新型实施例所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，还包括定位导向套，所述定位导向套与所述钻头相适配，用于埋设在所述钻头的预钻孔区域。

根据本实用新型实施例所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，所述钻杆的顶端还设置有转动结构，所述转动结构包括设置于所述钻杆顶端的套环以及穿设于所述套环上的拨杆。

根据本实用新型实施例所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，所述钻头为圆盘式钻头。

根据本实用新型实施例所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，还包括设置于地面上的蓄水池，所述蓄水池与所述水泵连接。

根据本实用新型实施例所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，还包括设置于地面上的沉淀池，所述沉淀池与所述泥浆泵连接。

本公开实施例所实现的更多特点和优势，将在具体实施方式或实践中给出。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型实施例提供的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的钻头的正视图；

图3为本实用新型实施例提供的钻头的侧剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的定位导向套的正视图；

图5为本实用新型实施例提供的定位导向套的侧剖视图；

标号说明：

100、钻杆；110、钻头；111、钻齿；112、高压喷头；113、套环；200、进水管；300、排浆管；400、泥浆泵；500、定位导向套；600、水泵；700、拨杆；800、钻孔；910、蓄水池；920、沉淀池。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开实施例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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开的实施例，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，都属于本公开保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本公开的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本公开保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图5，本实用新型的一个实施例，提供了一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，该装置包括：

钻杆100；

钻头110，设置于钻杆100的底端，钻头110上还设置有钻齿111和高压喷头112；

进水管200，一端与高压喷头112连接，另一端与设置于地面的水泵600连接；

排浆管300，一端放置于钻头110钻取的钻孔800中，另一端与设置于地面的泥浆泵400连接。

这里优选钻头110为圆盘式钻头，转动钻头110之后能够形成钻孔800，当然的，钻头110也可以为多边形式钻头等，但圆盘式的钻头效果最佳，此处不再细述；

使用本实施例提供的装置成孔的过程如下：

首先，根据测量放样对桩基位置定位，并对桩位四周土壤夯实；其次，将钻头110对准桩基位置，通过转动钻杆100，利用带钻齿111的钻头110切削土壤钻进形成细小颗粒；然后，在水泵600的作用下，通过进水管200将地面高压水源输送至高压喷头112，高压喷头112向孔底射水，松动孔底砂土使得土壤颗粒向上泛起悬浮在孔内泥浆中；最后，在泥浆泵400的作用下，通过排浆管300将孔内泥浆排出至地面，当然的，钻头110上可设置有排泄结构，该排泄结构可以使位于钻头110下方的泥浆流出至钻头110的上方，例如钻头110上设置有排泄孔，此处不再细述。

本实施例提供的装置适应于富厚砂层地质条件下的引孔钻进作业，可最大程度减少对砂层地质的扰动，防止桩孔坍塌，确保桩基的质量。

在一些实施例中，还设置有蓄水池910和沉淀池920，水泵600通过进水管200将蓄水池910中的水输送高压喷头112中，泥浆泵400通过排浆管300将孔内泥浆排出至沉淀池920中，泥浆进行沉淀。

在一些实施例中，该装置还包括定位导向套500，定位导向套500与钻头110相适配，用于埋设在钻头110的预钻孔区域。这里，定位导向套500埋设在钻孔800的顶端，在钻头110进行钻孔之前，先预埋定位导向套500，然后将钻头110匹配定位导向套500钻入地面，预先埋设定位导向套500能够确保钻头110以及钻杆100在引孔的过程中位置不发生偏移。

在一些实施例中，该装置还包括转动结构，该转动结构包括设置于钻杆100顶端的套环113以及穿设于套环113之上的拨杆700。转动结构的运作过程是，人工握持拨杆700，通过套环113带动钻杆100穿过预埋的定位导向套500旋转钻进。为避免进水管200绕管，钻杆100钻进时，需来回转动，这里的转动结构成本较低、资源投入少、操作简单。

使用上述实施例提供的装置成孔的过程如下：

首先，进行施工准备，开挖一个蓄水池910和沉淀池920；其次，根据测量放样对桩基位置定位，并对桩位四周土壤夯实，并预埋定位导向套500；再其次，通过人工握持拨杆700的两端，转动钻杆100利用带钻齿111的圆盘式的钻头110切削土壤钻进形成细小颗粒；然后，通过进水管200将蓄水池910中的水输送至高压喷头112，高压喷头112向孔底射水，松动孔底砂土使得土壤颗粒向上泛起悬浮在孔内泥浆中；最后，在泥浆泵400的作用下，通过排浆管300将孔内泥浆抽出至沉淀池920中进行沉淀。

本实用新型的一个实施例，还提供了基于上述装置实施例的一种富厚砂层地质静压桩引孔施工方法，具体步骤如下：

(1)施工准备，开挖蓄水池和沉淀池；

根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。在孔口周围挖设排水沟，做好排水系统。规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定；临时弃土需堆放距孔外5m以外，不得增加孔壁压力并及时转运至弃土场。

用泥浆泵和排浆管输送泥浆。在桩孔的边线2米外挖坑用来作为沉淀池和蓄水池，其大小应满足桩的沉渣和换浆需要，沉淀池和蓄水池大小均为4m(长)×3m(宽)×3m(高)，沉淀池和蓄水池之间用沙袋隔离，泥浆沉淀后经隔离流入蓄水池确保了水资源的循环利用。

(2)测量放样；

首先平整场地，清除地表杂物，挖除地表层软土，夯压密实。同时，对设计单位提供的坐标基点、水准基点及其测量资料进行检查、核对，引入工地。然后采用全站仪根据设计测量出各钻孔桩的中心位置，钻头或钻杆中心与用于定位的定位导向套中心重叠。在定位导向套外围设置2～4个护桩，用水泥砂浆加固，设置明显标志，随时用交会法测出桩中心位置。桩位放样，按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差控制在规范要求内。

(3)预埋定位导向套；

定位导向套用8～10mm的钢板制作，其内径要求：根据要求选用比设计钻孔桩直径大200mm的定位导向套；护筒长不小于2000mm。

埋设应准确、稳定，中心与桩位中心的偏差不得大于5cm，倾斜度不允许大于桩深的1％，其埋置倾斜度可通过水平板的水平度测定。本定位结构可在施工过程中通过水平板的采用水平尺随时测定孔位的垂直度，其检查操作简便，控制精准。

埋设定位导向套时应通过定位的控制桩放样，把钻进引孔设备的位置标于孔底。再把定位导向套吊放进孔内，找出定位导向套的圆心位置，用十字线在定位导向套顶部或底部，然后移动定位导向套，使定位导向套中心与钻孔中心位置重合。同时用水平尺检查，使定位导向套垂直。

(4)引孔钻进施工；

钻头与定位导向套中心点(桩位点)的对中，当钻头与护筒中心点贴近并基本重合时，撤去十字架，落定引孔钻进装置。

钻杆入孔前，操作工应注意控制泵量，保持钻杆垂直和匀速慢速钻进。为防止出现孔壁坍塌事故，施工或钻头升降速度一般控制在0.1～0.2m/s。该装置在钻进过程中采用人工操作钻杆旋转切削土壤，其设备简易、资源投入少、操作简单。施工过程中由于噪音污染小，可不受夜间噪音停工限制，增加施工时间，保障施工工期。孔底土壤松动后开启高压水泵竖直向下冲刷松动的砂土，水泵压力控制在0.5-1.0mpa。其钻进工艺对地层以及孔壁扰动小，能够确保钻进过程中孔壁稳固保证孔径质量。含有大量砂土细小颗粒的泥浆由泥浆泵抽排至沉淀池沉淀。在接近设计孔底时，适当控制钻进速度及钻程，防止超钻过多。

(5)成孔检查；

当钻孔深度达到设计要求时，应立即用测绳和检孔器对孔深、孔径、孔形进行检查，并通过进水管和排浆管的水循环对钻孔进行清孔，清孔完成后对孔底沉渣厚度进行检查，确认满足设计要求后，报请监理工程师批准，监理工程师认可后方可进行静压钢筋混凝土预制桩施工。

(6)混凝土预制桩压桩；

静压桩基就位，对准桩位。起吊预制混凝土桩，当桩入孔50cm时校正桩的垂直度和平台的水平度，下压过程中控制压桩速度，一般不宜超过2m/min。当桩达到综合确定的压桩力和标高要求，保持稳压1～2min。压桩施工结束后，应及时检测桩身质量。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，其特征在于，所述装置包括：

钻杆；

钻头，设置于所述钻杆的底端，所述钻头上还设置有钻齿以及高压喷头；

进水管，一端与所述高压喷头连接，另一端与设置于地面的水泵连接；

排浆管，一端放置于所述钻头钻取的钻孔中，另一端与设置于地面的泥浆泵连接。

2.根据权利要求1所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，其特征在于：还包括定位导向套，所述定位导向套与所述钻头相适配，用于埋设在所述钻头的预钻孔区域。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，其特征在于：所述钻杆的顶端还设置有转动结构，所述转动结构包括设置于所述钻杆顶端的套环以及穿设于所述套环上的拨杆。

4.根据权利要求1或2任一项所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，其特征在于：所述钻头为圆盘式钻头。

5.根据权利要求1或2任一项所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，其特征在于：还包括设置于地面上的蓄水池，所述蓄水池与所述水泵连接。

6.根据权利要求1或2任一项所述的一种富厚砂层地质静压桩引孔装置，其特征在于：还包括设置于地面上的沉淀池，所述沉淀池与所述泥浆泵连接。

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