CN213627490U - 一种灌注桩的清孔系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及灌注桩清孔施工领域，更具体地说，涉及一种灌注桩的清孔系统，包括泥浆泵、泥浆管、捞渣桶以及用于运送捞渣桶的运送装置，泥浆管包括第一泥浆管以及用于抽吸泥浆的第二泥浆管，第一泥浆管的一端与泥浆泵连接，第一泥浆管的另一端与捞渣桶连接，第二泥浆管与泥浆泵连接，本实用新型解决了传统清孔工艺循环管路布设困难，需要设泥浆池占用场地、清孔用时较长等问题,采用以上方式清孔后，桩底的沉渣厚度可以满足规定要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及灌注桩清孔施工领域，更具体地说，涉及一种灌注桩的清孔系统。
背景技术
随着楼宇的不断增高和公路工程的飞速发展，钻孔灌注桩具有承载力大、噪音低、对邻近建筑物影响小等优点，因而成为建筑和桥梁工程基础的首选形式。钻孔灌注桩主要有钻孔、清孔、下导管、灌注几个工序，清孔是钻孔灌注桩施工的一个重要环节，清孔质量的好坏，直接影响灌注桩的质量。
清孔的目的是，清除桩孔孔底钻渣，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。特别是随着施工工艺的发展，采用大直径钻孔桩已趋于普遍，在施工中彻底清除孔底沉淀土对充分发挥桩底原土层的支承力、提高大直径钻孔桩竖直承载力尤为重要。清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深正确、灌注顺利，确保混凝土质量，避免出现断桩之类重大工程质量事故。
清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机械设备和土质情况决定。目前灌注桩在成孔后经过初步清孔后(一次清孔)在安装好钢筋笼和混凝土浇筑导管后在关注混凝土前，再次进行清孔。目的是清除在安装钢筋笼过程中可能从井壁碰下的泥土，在安装钢筋笼和导管这段时间里，沉降到孔底的悬浮在泥浆中钻屑孔(二次清孔)分为正循环和反循环清孔两类。
正循环清孔是指将经过沉淀池、除砂机等泥浆处理设施处理后的符合规定的合格泥浆用泥浆，用泥浆泵通过混凝土浇筑导管向孔底压入泥浆。这些泥浆对沉积在孔底的钻屑和浓泥浆团等，进行冲刷、使之悬浮起来后。这些钻屑和小颗粒泥团进而被泥浆携带着，沿井孔上升到孔口排出，进入泥浆处理设施被清除。清除沉渣后的泥浆被再次压入孔底如此循环将桩孔内的悬浮钻屑和小泥团排出排除后，使泥浆的物理参数符合规定的要求，为后续混凝土浇筑工序创造条件，确保浇筑混凝土后桩底的沉渣厚度符合规定的厚度。
反循环清孔则是采用抽吸设备，将桩孔内的泥浆经由混凝土浇筑导管的底部抽吸到桩孔口后，经过沉淀池、除砂机等泥浆处理设施处理后。将符合规定的合格泥浆回流到桩孔内以保持孔内泥浆压力平衡。如此循环将桩孔内的悬浮钻屑和小泥团排出排除后，使孔内泥浆的物理参数符合规定的要求，为后续混凝土浇筑工序创造条件，确保浇筑混凝土后桩底的沉渣厚度符合规定的厚度。
正、反两种清孔方式各有其优点和缺点，在工程实践中这两种方式，都有比较广泛的应用，工艺原理比较清晰，工艺也比较成熟可靠。
正循环的优点是，可以将已经沉淀在孔底的沉渣冲刷起来，使沉渣再次悬浮于泥浆中，进而被泥浆携带到孔口。其缺点是，孔内泥浆上升的速度比较慢，携带有钻屑的泥浆上升到一定高度后，其能量逐渐衰减，所携带的钻屑失去上升动能后，在孔内处于悬浮状态不再继续上升。这些钻屑在停止向孔内压入泥浆后，由于失去上升浮力将再次下沉到孔底。因此为了取得较好的排渣效果，往往需要花费较长的循环时间。
反循环的优点则是桩孔中泥浆里的钻屑和小团粒下降到导管底部位置时可以立即被抽吸到孔口从而被清除。其缺点是钻屑和小团粒一旦沉淀到孔底后，无法清除孔底的沉渣。
实用新型内容
本实用新型为解决现有技术处理的缺陷和不足，提供一种灌注桩的清孔系统。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是一种灌注桩的清孔系统，包括泥浆泵、泥浆管、捞渣桶以及用于运送所述捞渣桶的运送装置，所述泥浆管包括第一泥浆管以及用于抽吸泥浆的第二泥浆管，所述第一泥浆管的一端与所述泥浆泵连接，所述第一泥浆管的另一端与所述捞渣桶连接，所述第二泥浆管与所述泥浆泵连接。
所述捞渣桶包括桶底以及围设于所述桶底上的桶身，所述桶底与所述桶身连接以形成一个敞口的桶状腔体。
所述桶身上设置有用于与所述运送装置相连接的连接结构，所述连接结构包括架设于桶口处的十字架以及安装在所述十字架上的第一吊环。
所述桶底还设置有排浆管以及用于与所述第一泥浆管连接的泥浆接头。
所述桶身上还设置有第二吊环。
所述排浆管的长度为所述桶身高度的三分之一。
所述捞渣桶的底部还设置有导流隔板，所述导流隔板沿桶底中心呈放射状均匀分布。
所述清孔系统还包括用于二次清孔的孔底冲刷器，所述孔底冲刷器为柱形构件，所述孔底冲刷器上设置有第三吊环，所述孔底冲刷器还包括用于与所述第一泥浆管连接的净浆接口，所述净浆接口连通所述孔底冲刷器的顶部与底部。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供了一种灌注桩的清孔系统，机械成孔完成后，可进行一次清孔，由成孔机械将捞渣桶下放至桩孔孔底，泥浆泵将桩孔中上层的含沙量低的泥浆抽吸上来并通过第一泥浆管向捞渣桶底部的泥浆接头输送高压泥浆。从泥浆接头喷出的高压泥浆作用于沉淀在孔底的钻渣，使钻渣泛起后沿着捞渣桶与桩孔壁之间的间隙往上流动沉淀到捞渣桶内及底部，待钻渣大部分沉降到捞渣桶底部后，取出捞渣桶即可将沉渣清理出桩孔外倾倒，如此循环数次，可完成第一次清孔。一次清孔完成后，即可进行钢筋笼安装，混凝土灌注导管安装等工序。在开始灌注混凝土之前，用孔底冲刷器进行二次清孔。从灌注导管中下放孔底冲刷器，泥浆泵将桩孔中上层的泥浆抽吸上来并通过高压泥浆管向孔底冲刷器输送高压泥浆，高压泥浆将沉淀在孔底的泥沙冲刷泛起，待孔底沉渣被冲刷泛起后，取出孔底冲刷器和泥浆管，随即浇筑混凝土。该方案解决了传统清孔工艺循环管路布设困难，需要设泥浆池占用场地、清孔用时较长等问题，采用以上方式清孔后，桩底的沉渣厚度可以满足规定要求。
附图说明
图1为本实用新型一种灌注桩的清孔系统的第一次清孔示意图；
图2为图1的A部放大图；
图3为本实用新型一种灌注桩的清孔系统的捞渣桶的内部结构示意图；
图4为本实用新型一种灌注桩的清孔系统的捞渣桶的连接结构示意图；
图5为本实用新型一种灌注桩的清孔系统的捞渣桶的导流隔板示意图；
图6为本实用新型一种灌注桩的清孔系统的孔底冲刷器的结构示意图；
图7为本实用新型一种灌注桩的清孔系统的的第二次清孔示意图；
图8为图7的B部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，本具体实施的方向以图1方向为标准。
如图1、图2所示，一种灌注桩的清孔系统，包括泥浆泵1、泥浆管、捞渣桶3以及用于运送捞渣桶3的运送装置4，泥浆管包括第一泥浆管21以及用于抽吸泥浆的第二泥浆管22，第一泥浆管21的一端与泥浆泵1连接，第一泥浆管21的另一端与捞渣桶3连接，第二泥浆管22与泥浆泵1连接。泥浆泵1选用离心式泥浆泵，泥浆管选用耐高压泥浆管。
离心式泥浆泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满泥浆，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和泥浆做高速旋转运动，泥浆发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压桨管路。这类设备是成熟的工装，可以从市场采购匹配的离心式泥浆泵，其作用是将桩孔内上层的含沙量低的泥浆通过第二泥浆管22抽吸上来后进行加压后，通过第一泥浆管21输送到捞渣桶3的泥浆接头34。
如图3、图4、图5所示，捞渣桶3包括桶底31以及围设于桶底31上的桶身32，桶底31与桶身32连接以形成一个敞口的桶状腔体。桶身32是有钢板卷制的筒状钢结构。桶身32的高度为1米左右。桶身32的直径小于桩孔的直径使得捞渣桶3放入桩孔后，捞渣桶3的外壁与桩孔壁之间有一定宽度的间隙，便于孔底泥浆在这个间隙间流动，从而把使泥浆携带钻渣从这个间隙中流动到捞渣桶3的上方。捞渣桶3的外壁与桩孔壁之间的间隙，根据时间经验一般为10厘米左右。
桶身32上设置有用于与运送装置4相连接的连接结构33，连接结构33包括架设于桶口处的十字架331以及安装在十字架331上的第一吊环332。第一吊环332与钢丝绳连接，如果与钻杆连接时，第一吊环332则替换为卡口。
桶底31还设置有排浆管35以及用于与第一泥浆管21连接的泥浆接头34。桶底31是一个圆形钢板，该钢板上开溜两个孔洞。其中一个孔设在该圆形钢板的正中央。其上部焊接有一个空心圆管，该空心圆管为泥浆接头34，其外径与第一泥浆管21的内径基本一致，两者可以套接在一起。第一泥浆管21与该空心圆管套接后，用管箍固定防止脱落。另外一个孔位于离泥浆接头34一定距离的位置上。该孔在正上方，焊有一个与该孔直径相匹配的空心圆管称之排浆管35。
桶身32上还设置有第二吊环36。捞渣桶3的桶身32腰部的一侧设有第二吊环36，该第二吊环36用于连接钻机自带的一根起吊钢丝绳，当捞渣桶3被取出到地面后，通过拉拽连接着第二吊环36的钢丝绳使捞渣桶3倾斜一定角度，从而将捞渣桶3的泥浆和钻渣倾倒出来。
排浆管35的长度为桶身32高度的三分之一。排浆管35的高度一般为捞渣桶3桶身32高度的三分之一左右。该管的作用是，当通过运送装置4将捞渣桶3送往桩孔底部时，孔内的泥浆通过排浆管35流入捞渣桶3内，以减小捞渣桶3的浮力实现利用捞渣桶3的自重就可使捞渣桶3下沉到孔底。当通过运送装置4将捞渣桶3提升到孔口时，捞渣桶3内高于排浆管35顶部以上的泥浆，从该管内流出到桩孔内，以减少捞渣桶3内泥浆量，避免将多余泥浆提出到地面，污染环境。排浆管35顶部以下部分储有沉淀的钻渣。提出到地面后倾倒干净后可进行下一步作业。
捞渣桶3的底部还设置有导流隔板37，导流隔板37沿桶底31中心呈放射状均匀分布。导流隔板37将从第一泥浆管21内流出的泥浆隔离开来。使高压泥浆均匀地向空桩底部的各个方向流动并将孔底的钻渣带离孔底，上升到捞渣桶3上方。
如图6所示，清孔系统还包括用于二次清孔的孔底冲刷器5，孔底冲刷器5为柱形构件，孔底冲刷器5上设置有第三吊环51，孔底冲刷器5还包括用于与第一泥浆管21连接的净浆接口52，净浆接口52连通孔底冲刷器5的顶部与底部。
运送装置4包括卷扬机以及与卷扬机连接的钢丝绳。
运送装置4包括钻机、钻杆以及驱动钻机的驱动装置。运送装置4由成孔桩机的类型决定，如冲孔桩机成孔则运送装置4由冲孔桩机的卷扬机及其钢丝绳组成。如采用旋挖机、反循环钻机成孔，则运送装置4为钻机、钻杆以及驱动钻机的驱动装置组成。
如图1、图2所示，机械成孔完成后，可进行一次清孔，由成孔机械将捞渣桶3下放至桩孔孔底，离心式泥浆泵将桩孔中上层的含沙量低的泥浆抽吸上来并通过第一泥浆管21向捞渣桶3底部的泥浆接头34输送高压泥浆。从泥浆接头34喷出的高压泥浆作用于沉淀在孔底的钻渣，使钻渣泛起后沿着捞渣桶3与桩孔壁之间的间隙往上流动。泥浆流动到捞渣桶3开口以上时，由于截面面积变大，泥浆上升速度降低，泥浆中携带的钻渣上升动能衰减，钻渣在重力作用下逐渐从捞渣桶3上方沉淀到捞渣桶3内及底部。当泥浆泵1停止向捞渣桶3输送高压泥浆后，泥浆停止向上运动，泥浆中的钻渣失去动能加速沉降。待钻渣大部分沉降到捞渣桶3底部后，取出捞渣桶3即可将沉渣清理出桩孔外倾倒，如此循环数次，可完成第一次清孔。在安装钢筋笼，混凝土浇筑装置过程中，可能有部分泥渣沉淀到孔底，必须进行二次清孔。如图7、图8所示，下放孔底冲刷器5，离心式泥浆泵将桩孔中上层的泥浆抽吸上来并通过第一泥浆管21向孔底冲刷器5输送高压泥浆，高压泥浆将沉淀在孔底的泥沙冲刷泛起。待孔底沉渣被冲刷泛起后，取出孔底冲刷器5和泥浆管，随即浇筑混凝土。采用以上方式清孔后，桩底的沉渣厚度可以满足规定要求。该方案解决了传统清孔工艺循环管路布设困难，需要设泥浆池占用场地、清孔用时较长等问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种灌注桩的清孔系统，其特征在于：包括泥浆泵(1)、泥浆管、捞渣桶(3)以及用于运送所述捞渣桶(3)的运送装置(4)，所述泥浆管包括第一泥浆管(21)以及用于抽吸泥浆的第二泥浆管(22)，所述第一泥浆管(21)的一端与所述泥浆泵(1)连接，所述第一泥浆管(21)的另一端与所述捞渣桶(3)连接，所述第二泥浆管(22)与所述泥浆泵(1)连接。
2.根据权利要求1所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述捞渣桶(3)包括桶底(31)以及围设于所述桶底(31)上的桶身(32)，所述桶底(31)与所述桶身(32)连接以形成一个敞口的桶状腔体。
3.根据权利要求2所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述桶身(32)上设置有用于与所述运送装置(4)相连接的连接结构(33)，所述连接结构(33)包括架设于桶口处的十字架(331)以及安装在所述十字架(331)上的第一吊环(332)。
4.根据权利要求3所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述桶底(31)还设置有排浆管(35)以及用于与所述第一泥浆管(21)连接的泥浆接头(34)。
5.根据权利要求4所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述桶身(32)上还设置有第二吊环(36)。
6.根据权利要求5所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述排浆管(35)的长度为所述桶身(32)高度的三分之一。
7.根据权利要求6所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述捞渣桶(3)的底部设置有导流隔板(37)，所述导流隔板(37)沿桶底(31)中心呈放射状均匀分布。
8.根据权利要求7所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述清孔系统还包括用于二次清孔的孔底冲刷器(5)，所述孔底冲刷器(5)为柱形构件，所述孔底冲刷器(5)上设置有第三吊环(51)，所述孔底冲刷器(5)还包括用于与所述第一泥浆管(21)连接的净浆接口(52)，所述净浆接口(52)连通所述孔底冲刷器(5)的顶部与底部。
9.根据权利要求8所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述运送装置(4)包括卷扬机以及与所述卷扬机连接的钢丝绳。
10.根据权利要求8所述的灌注桩的清孔系统，其特征在于：所述运送装置(4)包括钻机、钻杆以及驱动所述钻机的驱动装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518026 1009, middle block, Fujing building, 29 Fuzhong Road, Xintian community, Huafu street, Futian District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Shengye construction technology (Group) Co.,Ltd. Address before: 518026 1009, middle block, Fujing building, 29 Fuzhong Road, Xintian community, Huafu street, Futian District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: SHENZHEN SOFORE GEOTECHNICAL ENGINEERING Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210706 |