CN215252874U - 钻孔灌注桩的清孔浇筑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及桩孔清孔技术领域，具体而言涉及钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，包括：升降台，通过绳索悬吊在桩孔的内部，并能在所述桩孔内上下运动；密封气囊，设置在所述升降台的周侧壁上，并能够通过充气管抽/放气，以使所述密封气囊适应所述桩孔的内壁尺寸，并密封填充所述桩孔与升降台之间的间隙；所述升降台的底部设有用于清理孔底杂质的下清理器；设置可在桩孔内上下移动的升降台，升降台周侧设置了可膨胀收缩的密封气囊可以分隔升降台上、下侧的空间，在利用下方设置的下清理器对孔底进行清理时，密封气囊隔绝气流对升降台上方空间的影响，也避免上方掉落的杂质又掉落到孔底，保证整个清理过程中，孔底保持干净。

Description

钻孔灌注桩的清孔浇筑装置

技术领域

本实用新型涉及桩孔清孔技术领域，具体而言涉及钻孔灌注桩的清孔浇筑装置。

背景技术

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类，在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。

钻桩之后灌注混凝土的过程中，孔底会有残渣、灌注过程中孔壁残渣脱落等，目前通常是用机械清孔方式清孔，机械清孔方式主要有抽浆、换浆、掏碴、砂浆置换转碴，其中抽浆法清孔比较彻底，但是抽浆法不适用孔壁易坍塌的钻孔，其余方式比较难彻底清孔干净，清孔不彻底会造成的混凝土柱体内混入土质，从而影响混凝土桩体的强度。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，包括：升降台，通过绳索悬吊在桩孔的内部，并能在所述桩孔内上下运动；密封气囊，设置在所述升降台的周侧壁上，并能够通过充气管抽/放气，以使所述密封气囊适应所述桩孔的内壁尺寸，并密封填充所述桩孔与升降台之间的间隙；其中，所述升降台的底部设有用于清理孔底杂质的下清理器，所述升降台的顶部设有用于清理掉落杂质的上清理器，所述升降台的上方设有与外部负压吸引装置连接的负压吸引管，所述负压吸引管的底端与下清理器、上清理器连通，所述升降台的底面设有用于灌浆的灌浆喷头，所述灌浆喷头的输入端通过灌浆管与外部供料装置连接。

进一步地，所述密封气囊固定设置在所述升降台的周侧外壁上，所述升降台的内部固定设置有绕内壁一周的导气环，所述导气环的内部开设有与所述密封气囊连通的导气通道。

进一步地，所述升降台的顶部一侧固定设置有充气管，所述充气管的顶部与气泵连接，所述充气管的底端贯穿所述升降台与所述导气通道连通。

进一步地，所述升降台的顶部固定设置有凹面顶板，所述凹面顶板的顶部中间位置处固定设置有牵拉筒杆，所述绳索固定在所述牵拉筒杆的顶部，所述牵拉筒杆的外侧上固定设置有侧筒杆，所述侧筒杆的入口端固定连接所述负压吸引管。

进一步地，所述升降台的内部中间位置处固定设置有支承筒，所述支承筒的底部固定设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端贯穿所述升降台连接有连接筒杆，所述连接筒杆的外侧壁上固定设置有螺旋均料盘，所述连接筒杆的底部固定设置有所述下清理器。

进一步地，所述上清理器与所述牵拉筒杆的连接处设有第一密封套筒，所述上清理器与所述第一密封套筒固定连接，所述第一密封套筒与所述牵拉筒杆转动连接，所述驱动电机的输出轴与所述连接筒杆之间设有第二密封套筒，所述连接筒杆与所述第二密封套筒转动连接，所述第二密封套筒与支承筒之间固定设置有负压连接管，所述负压吸引管、牵拉筒杆、第一密封套筒、负压连接管、第二密封套筒和连接筒杆相互贯通。

进一步地，所述第一密封套筒与牵拉筒杆之间设有机械密封，所述连接筒杆与第二密封套筒之间设有机械密封。

进一步地，所述下清理器包括清孔刮板和安装杆，所述清孔刮板数量为四个，且呈中心对称分布在所述连接筒杆的底端外壁，所述清孔刮板与所述连接筒杆之间通过所述安装杆固定连接，所述清孔刮板上设有导向切面，所述导向切面上开设有多个吸料孔，所述吸料孔与所述连接筒杆连通，所述清孔刮板的内部对应所述吸料孔处均设有由外向内单向开启的单向阀板。

进一步地，所述上清理器包括清理刮板和连接架，所述连接架固定设置在所述牵拉筒杆的外侧壁上，所述清理刮板数量为三个，且均匀固定设置在所述连接架的底部。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的一示例性实施例的示意图。

图2是本实用新型升降台内部的一示例性实施例的示意图。

图3是本实用新型下清理器在孔底的一示例性实施例的示意图。

图4是本实用新型中清孔刮板的一示例性实施例的示意图。

图5是本实用新型中升降台俯视的一示例性实施例的示意图。

图中，100、桩孔；1、升降台；101、凹面顶板；11、牵拉筒杆；111、绳索；112、侧筒杆；12、连接筒杆；13、第一密封套筒；14、第二密封套筒；15、支承筒；16、驱动电机；2、密封气囊；21、充气管；22、导气环；221、导气通道；3、下清理器；31、清孔刮板；311、导向切面；32、安装杆；33、吸料孔；331、单向阀板；4、螺旋均料盘；5、上清理器；51、清理刮板；52、连接架；6、负压吸引管；61、负压连接管；7、灌浆喷头；71、灌浆管。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意钻孔灌注桩的清孔浇筑装置及方法来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1-图5所示示例的，其旨在对孔底清孔时与上方形成封闭空间，使得在对孔底清孔时，不对孔壁其余地方造成影响，且孔壁掉落的杂质不会重新掉落到孔底。藉由此目的的实现，本实用新型提出钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，尤其是本实用新型配置的可在桩孔100内上下移动的升降台1，升降台1周侧设置了可膨胀收缩的密封气囊2可以分隔升降台1上、下侧的空间，在利用下方设置的下清理器3对孔底进行清理时，密封气囊2隔绝气流对升降台1上方空间的影响，也避免上方掉落的杂质又掉落到孔底，保证整个清理过程中，孔底保持干净。

进一步的，下清理器3采用螺旋铲起、负压吸引的方式将孔底的杂质清理干净，产生震动小，对孔壁影响小，上清理器5也采用螺旋铲起、负压吸引的方式将掉落到升降台1上方的杂质清理干净，并在清理的同时，向已经清洁完成的孔底区域灌注混凝土，可以避免浇筑的混凝土内混入土块，在浇筑时，还可通过升降台1下设置的螺旋均料盘4在混凝土内搅动，同时跟随升降台1上下运动，排出混凝土内气泡，确保桩孔100内混凝土更加紧实均匀。

结合图1所示，本实用新型提出一种钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，包括：通过绳索111悬吊在桩孔100的内部、并能在桩孔100内上下运动的升降台1。

在可选的实施例中，升降台1可采用不锈钢材质，焊接形成空心圆柱台体，升降台1的顶部固定设置有凹面顶板101(方便上方掉落的杂质能够聚集到中间)，凹面顶板101的顶部中间位置处固定设置有牵拉筒杆11，绳索111固定在牵拉筒杆11的顶部，绳索111的顶部与吊机连接，通过地面上的吊机带动升降台1在桩孔100的内部上下运动。

根据图1和图2所示，升降台1的周侧壁上设置有密封气囊2，并能够通过充气管21抽/放气，以使密封气囊2适应桩孔100的内壁尺寸，并密封填充桩孔100与升降台1之间的间隙；

在可选的实施例中，密封气囊2可采用帆布或尼龙布内层涂胶形成密封气囊，密封气囊2通过裁剪定型，在充气状态下，只能沿向径向增大的方向扩张，密封气囊2的上下端高于升降台1，在完全充气状态下，能够包覆升降台1的周侧，在桩孔100内壁与升降台1之间起密封作用，可以通过收放密封气囊2内的气体，来增大密封气囊2与桩孔100内壁间的压力，令升降台1可灵活的在桩孔100内被挤压固定或上下滑动。

在可选的实施例中，密封气囊2与升降台1可一体设置。升降台1下方的清理器3和螺旋均料盘4也是跟随升降台1一起进入到桩孔100内，升降台1在进入到桩孔100底部后，密封气囊2充气到与孔壁之间膨胀，处于摩擦力较大的状态。底部清理完成后，对密封气囊2放气，使密封气囊2与孔壁处于贴合但摩擦不大或无摩擦的状态，通过升降台1带动上升，上升的同时灌浆喷头7就可以向清理后的孔底浇筑混凝土，浇筑的同时，驱动电机16带动清理器3和螺旋均料盘4一起转动，在混凝土中搅动，以使混凝土物料均匀，并可跟随升降台1上下运动，排出混凝土内气泡，确保桩孔100内混凝土更加紧实均匀。

结合图2所示，密封气囊2固定设置在升降台1的周侧外壁上，升降台1的内部固定设置有绕内壁一周的导气环22，导气环22的内部开设有与密封气囊2连通的导气通道221，升降台1的顶部一侧固定设置有充气管21，充气管21的底端贯穿升降台1与导气通道221连通。

在可选的实施例中，导气环22可采用不锈钢管或塑料管，充气管21采用复合材料软管，充气管21的顶部与气泵连接，由气泵控制向密封气囊2内部充气或放气，控制密封气囊2内的压力，以调整密封气囊2与孔壁之间的状态。由此，通过在升降台1的周侧壁上设置可充、放气的密封气囊2，可以在整个清孔、浇筑过程中跟随升降台1移动，以防止上方掉落的土渣进入到混凝土中，并能够控制密封气囊2的压力状态实现与孔壁之间的无缝滑动，可以保证在浇筑时，混凝土质量均一，不会混入掉落的杂质。

具体的，例如，密封气囊2与孔壁之间是挤压状态，则摩擦力大，升降台1处于静止状态，密封气囊2与孔壁之间是滑动贴合状态，升降台1可以上下运动，密封气囊2处于收缩状态，升降台1内可上下移动和晃动。

结合图1和图2所示，牵拉筒杆11的外侧上固定设置有侧筒杆112，侧筒杆112的入口端固定连接有与外部负压吸引装置连接的负压吸引管6，升降台1的底部设有用于清理孔底杂质的下清理器3，升降台1的顶部设有用于清理掉落杂质的上清理器5，负压吸引管6的底端与下清理器3、上清理器5连通。

在可选的实施例中，负压吸引管6为下清理器3、上清理器5提供负压，用于吸引杂质浆料或土料，同时上清理器5在负压条件下转动，下清理器3用于对孔底的杂质进行清理，上清理器5用于对掉落到升降台1上的杂质清理。如此，可以在同一个负压源的情况下，利用负压吸引力，选择性的清除升降台1上下侧的杂质或者只清除掉落到升降台1上侧的杂质，达到整个提升过程中，清除掉落杂质的效果。

根据图2所示，进一步的，升降台1的内部中间位置处固定设置有支承筒15，支承筒15的底部固定设置有驱动电机16，驱动电机16的输出端贯穿升降台1连接有连接筒杆12，连接筒杆12的底部固定设置有下清理器3。

在可选的实施例中，驱动电机16的输出端朝下，并固定连接到连接筒杆12，同时，驱动电机16的输出轴与连接筒杆12之间设有第二密封套筒14，连接筒杆12与第二密封套筒14转动连接，连接筒杆12的中间位置设置能够通过浆料的支架，支架与驱动电机16是输出轴固定，因此，连接筒杆12可以在被驱动电机16驱动转动的情况下，输送浆料，连接筒杆12与第二密封套筒14之间设有机械密封，可以保证密封性，在输送过程中浆料不会外泄。

同时，上清理器5与牵拉筒杆11的连接处设有第一密封套筒13，上清理器5与第一密封套筒13固定连接，第一密封套筒13与牵拉筒杆11转动连接，第一密封套筒13与牵拉筒杆11之间设有机械密封，第一密封套筒13的内侧壁上设置了螺旋桨叶，当负压吸引管6另一端的负压机器驱动时，在负压气流作用下，吹动第一密封套筒13内侧的螺旋桨叶转动，同时会带动上清理器5转动，上清理器5包括清理刮板51和连接架52，连接架52固定设置在牵拉筒杆11的外侧壁上，清理刮板51数量为三个，且均匀固定设置在连接架52的底部，清理刮板51上也设置了吸引孔，能够将杂质吸入到负压吸引管6中，与下清理器3的清理方式相同，均是采用螺旋铲起、负压吸引的方式将杂质清理干净。

如此，可以在清孔完成后，直接对清孔后的区域进行浇筑，保证浇筑时孔内无掉落的杂质，从而提高混凝土桩体成型后的质量，并且装置可以跟随清理的进程上升，上升的过程中持续向孔内灌注混凝土，达到较快的施工速度和较高的施工质量。

进一步的，第二密封套筒14与支承筒15之间固定设置有负压连接管61，负压吸引管6、牵拉筒杆11、第一密封套筒13、负压连接管61、第二密封套筒14和连接筒杆12相互贯通，其中负压连接管61设置电磁阀，可以切断下清理器3与负压系统之间的连接关系。

如此，在同一套负压系统下，能够带动上侧的上清理器5转动并同时吸引升降台1上的杂质，还能够给予下清理器3提供负压，令下清理器3采用螺旋铲起、负压吸引的方式将杂质清理干净，除杂效果好，且对孔壁涂层影响相对较小。

根据图3和图4所示，具体的，下清理器3包括清孔刮板31和安装杆32，清孔刮板31数量为四个，且呈中心对称分布在连接筒杆12的底端外壁，清孔刮板31与连接筒杆12之间通过安装杆32固定连接，清孔刮板31上设有导向切面311，导向切面311上开设有多个吸料孔33，吸料孔33与连接筒杆12连通，清孔刮板31的内部对应吸料孔33处均设有由外向内单向开启的单向阀板331。

在可选的实施例中，连接筒杆12转动过程中，带动下清理器3转动，清孔刮板31以30～45度倾斜角度设置，清孔刮板31在转动时，会将孔底的杂质铲起，同时清孔刮板31上的吸料孔33会将杂质吸引到负压吸引管6中，将杂质输送到地面上。如此，通过采用螺旋铲起、负压吸引的方式来清除杂质，可以减小负压吸引力，并配合上方的密封气囊2，其中密封气囊2隔绝气流对升降台1上方空间的影响，减小对孔壁杂质的影响，也避免上方掉落的杂质又掉落到孔底，保证整个清理过程中，孔底保持干净。

其中，单向阀板331与通风管道中应用的单向阀板原理相同，在弹簧作用力下单向阀板331处于关闭状态，此时，清孔刮板31可以在混凝土浆中转动，避免负压系统中进入混凝土，在负压力作用下，单向阀板331可以打开，用以吸取杂质浆料，起到除杂作用。

根据图1和图2所示，升降台1的底面设有用于灌浆的灌浆喷头7，灌浆喷头7的输入端通过灌浆管71与外部供料装置连接，且连接筒杆12的外侧壁上固定设置有螺旋均料盘4。

在可选的实施例中，在清孔工作完成之后，则可以通过灌浆喷头7向升降台1的下方灌注混凝土，灌注过程中，连接筒杆12依然可以被驱动电机16驱动转动，使螺旋均料盘4和处于关闭状态下的下清理器3，在混凝土中搅动，以使混凝土物料均匀，并可跟随升降台1上下运动，排出混凝土内气泡，确保桩孔100内混凝土更加紧实均匀。

结合图1、2所示，本实用新型的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置的操作过程如下：

步骤S1、清理前准备：将升降台1通过绳索111悬吊至桩孔100的底部，通过充气管21对密封气囊2充气，使密封气囊2紧贴在桩孔100的内壁，使升降台1与桩孔100内壁间处于密封状态；此时，做清孔前准备，可以避免在清理时，有上方的杂物掉落到已经清理的孔底，保证一次性清理干净，避免二次污染；

步骤S2、孔底清理：由支承筒15驱动下清理器3转动，同时负压吸引管6提供负压力，将孔底的物料从下清理器3上的吸料孔33吸引抽送到地面上，对孔底进行清洗；具体为，清孔刮板31在转动时，会将孔底的杂质铲起，同时清孔刮板31上的吸料孔33会将杂质吸引到负压吸引管6中，将杂质输送到地面上，且此过程配合上方的密封气囊2，密封气囊2隔绝气流对升降台1上方空间的影响，减小对孔壁杂质的影响，也避免上方掉落的杂质又掉落到孔底，保证整个清理过程中，孔底保持干净；

步骤S3、灌浆：在孔底清理结束后，通过灌浆管71向灌浆喷头7上输送浆料，将浆料灌注到桩孔100内，同时反复升降升降台1，排出混凝土内气泡，确保桩体内混凝土更加紧实均匀；具体地，灌注过程中，连接筒杆12依然可以被驱动电机16驱动转动，使螺旋均料盘4和处于关闭状态下的下清理器3，在混凝土中搅动，以使混凝土物料均匀，并可跟随升降台1上下运动，排出混凝土内气泡，确保桩孔100内混凝土更加紧实均匀；

步骤S4、塌落土清理：在升降台1向上运动的同时，由负压吸引管6提供负压驱动上清理器5转动，将掉落到升降台1上方的杂质清理，并由负压吸引管6提供负压将杂质抽送到地面上，避免杂质掉落到混凝土中。

由此，升降台1跟随浇筑高度持续上升，可充、放气的密封气囊2，可以在整个清孔、浇筑过程中跟随升降台1移动，以防止上方掉落的土渣进入到混凝土中，上升过程中需要控制密封气囊2的压力状态实现与孔壁之间的无缝滑动或是将升降台1上升到下清理器3在柱顶的距离固定，再进行浇筑混料操作，可以保证在浇筑时，混凝土质量均一，不会混入掉落的杂质。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，包括：

升降台，通过绳索悬吊在桩孔的内部，并能在所述桩孔内上下运动；

密封气囊，设置在所述升降台的周侧壁上，并能够通过充气管抽/放气，以使所述密封气囊适应所述桩孔的内壁尺寸，并密封填充所述桩孔与升降台之间的间隙；

其中，所述升降台的底部设有用于清理孔底杂质的下清理器，所述升降台的顶部设有用于清理掉落杂质的上清理器，所述升降台的上方设有与外部负压吸引装置连接的负压吸引管，所述负压吸引管的底端与下清理器、上清理器连通，所述升降台的底面设有用于灌浆的灌浆喷头，所述灌浆喷头的输入端通过灌浆管与外部供料装置连接。

2.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，所述密封气囊固定设置在所述升降台的周侧外壁上，所述升降台的内部固定设置有绕内壁一周的导气环，所述导气环的内部开设有与所述密封气囊连通的导气通道。

3.根据权利要求2所述的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，所述升降台的顶部一侧固定设置有充气管，所述充气管的顶部与气泵连接，所述充气管的底端贯穿所述升降台与所述导气通道连通。

4.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，所述升降台的顶部固定设置有凹面顶板，所述凹面顶板的顶部中间位置处固定设置有牵拉筒杆，所述绳索固定在所述牵拉筒杆的顶部，所述牵拉筒杆的外侧上固定设置有侧筒杆，所述侧筒杆的入口端固定连接所述负压吸引管。

5.根据权利要求4所述的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，所述升降台的内部中间位置处固定设置有支承筒，所述支承筒的底部固定设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端贯穿所述升降台连接有连接筒杆，所述连接筒杆的外侧壁上固定设置有螺旋均料盘，所述连接筒杆的底部固定设置有所述下清理器。

6.根据权利要求5所述的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，所述上清理器与所述牵拉筒杆的连接处设有第一密封套筒，所述上清理器与所述第一密封套筒固定连接，所述第一密封套筒与所述牵拉筒杆转动连接，所述驱动电机的输出轴与所述连接筒杆之间设有第二密封套筒，所述连接筒杆与所述第二密封套筒转动连接，所述第二密封套筒与支承筒之间固定设置有负压连接管，所述负压吸引管、牵拉筒杆、第一密封套筒、负压连接管、第二密封套筒和连接筒杆相互贯通。

7.根据权利要求6所述的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，所述第一密封套筒与牵拉筒杆之间设有机械密封，所述连接筒杆与第二密封套筒之间设有机械密封。

8.根据权利要求7所述的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，所述下清理器包括清孔刮板和安装杆，所述清孔刮板数量为四个，且呈中心对称分布在所述连接筒杆的底端外壁，所述清孔刮板与所述连接筒杆之间通过所述安装杆固定连接，所述清孔刮板上设有导向切面，所述导向切面上开设有多个吸料孔，所述吸料孔与所述连接筒杆连通，所述清孔刮板的内部对应所述吸料孔处均设有由外向内单向开启的单向阀板。

9.根据权利要求8所述的钻孔灌注桩的清孔浇筑装置，其特征在于，所述上清理器包括清理刮板和连接架，所述连接架固定设置在所述牵拉筒杆的外侧壁上，所述清理刮板数量为三个，且均匀固定设置在所述连接架的底部。

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