CN216043502U - 灌注桩正循环钻孔系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种灌注桩正循环钻孔系统，包括钻孔模块、泥浆沉淀模块和泥浆循环模块；钻孔模块包括钻机、钻杆和钻头，钻机架设在钻孔上方，钻杆的一端连接钻机，另一端与钻头连接，钻杆为中空结构，钻杆与钻机连接的一端设有泥浆入口，另一端设有泥浆出口；泥浆沉淀模块包括一级沉淀池和二级沉淀池，一级沉淀池与二级沉淀池连通，钻孔中溢出的泥浆依次传输至一级沉淀池和二级沉淀池；泥浆循环模块包括泥浆泵，泥浆泵将二级沉淀池中的经过沉淀的泥浆抽送至钻杆的泥浆入口，形成泥浆的循环利用，以此使得泥浆中的钻渣在一级沉淀池和二级沉淀池中能得到更好的沉淀，从而使泥浆进入钻孔时携带的钻渣更少，使钻孔中钻渣得到有效清除。

Description

灌注桩正循环钻孔系统

技术领域

本公开涉及灌注桩钻孔技术领域，尤其涉及一种灌注桩正循环钻孔系统。

背景技术

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。正循环钻孔灌注桩施工方便，设备简单，施工噪音低，无振动、无挤压，对相邻建筑影响小，能适应各种土质条件，因而在土木建筑、水利水电以及港口交通等各种工程中被广泛采用。

但是现有的正循环钻孔灌注桩存在泥浆中的钻渣沉淀不及时，泥浆在进入钻孔时携带大量钻渣，而造成钻孔中钻渣清除效果不好的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种灌注桩正循环钻孔系统。

本公开提供了一种灌注桩正循环钻孔系统，包括钻孔模块、泥浆沉淀模块和泥浆循环模块；

所述钻孔模块包括钻机、钻杆和钻头，所述钻机架设在钻孔上方，所述钻杆的一端连接所述钻机，另一端与所述钻头连接，所述钻杆为中空结构，所述钻杆与所述钻机连接的一端设有泥浆入口，另一端设有泥浆出口，泥浆由所述泥浆入口进入钻杆，并由所述泥浆出口进入所述钻孔底部，所述泥浆在所述钻孔底部夹带着钻渣从所述钻孔溢出；

所述泥浆沉淀模块包括一级沉淀池和二级沉淀池，所述一级沉淀池与所述二级沉淀池连通，所述钻孔中溢出的所述泥浆依次传输至所述一级沉淀池和所述二级沉淀池，以将所述泥浆中的所述钻渣沉淀；

所述泥浆循环模块包括泥浆泵，所述泥浆泵设置在所述二级沉淀池中，所述泥浆泵将所述二级沉淀池中的经过沉淀的所述泥浆抽送至所述泥浆入口，以此形成所述泥浆的循环利用。

可选的，所述钻孔模块还包括防护筒，所述防护筒设置在所述钻孔中，所述钻头的直径小于所述防护筒的内径。

可选的，所述一级沉淀池与所述二级沉淀池之间设有隔板，所述一级沉淀池中的泥浆高度高出所述隔板高度时，所述一级沉淀池中的泥浆流入所述二级沉淀池。

可选的，所述泥浆循环模块还包括传送管，所述传送管一端与所述泥浆泵连接，另一端与所述钻杆的泥浆入口连接，所述传送管用于将所述泥浆泵抽出的所述泥浆传送至所述钻杆中。

可选的，所述钻孔与所述一级沉淀池之间设有明沟，所述钻孔溢出的所述泥浆通过所述明沟流入所述一级沉淀池。

可选的，所述泥浆中添加有韧性材料，以提高所述泥浆韧性，增加所述泥浆携带所述钻渣的能力。

可选的，所述钻头包括连接筒和钻头主体，所述连接筒与所述钻杆同轴连接，所述钻头主体固定在所述连接筒下端，并沿所述连接筒的周向方向设置。

可选的，所述钻头还包括环形结构的防护筒内壁清洁环，所述防护筒内壁清洁环的外径与所述防护筒的内径相同，所述防护筒内壁清洁环外侧设有清洁齿，所述防护筒内壁清洁环设置在所述钻头主体上方，并套设在所述连接筒上，所述连接筒与所述防护筒内壁清洁环同轴设置。

可选的，所述钻孔模块还包括支撑架，所述支撑架将所述钻机架设在所述钻孔的上方。

可选的，所述泥浆泵悬浮在所述二级沉淀池中。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开的灌注桩正循环钻孔系统，通过将钻杆设置成中空结构，并在钻杆与钻机连接的一端设置泥浆入口，在钻杆与钻头连接的一端设置泥浆出口，使得泥浆通过钻杆进入到钻孔的底部，将钻孔底部的钻渣夹带出来，并依次流入一级沉淀池和二级沉淀池，二级沉淀池中经过沉淀的泥浆通过泥浆泵再次通入钻孔中，对钻孔中的钻渣进行清除。以此使得泥浆中的钻渣在一级沉淀池和二级沉淀池中能得到更好的沉淀，从而使泥浆进入钻孔时携带的钻渣更少，以使钻孔中钻渣得到有效清除。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述灌注桩正循环钻孔系统结构示意图；

图2为本公开实施例所述钻头的结构示意图。

其中，1、钻孔模块；11、钻机；12、钻杆；13、钻头；131、连接筒；132、钻头主体；133、防护筒内壁清洁环；14、钻孔；15、防护筒；16、支撑架；2、泥浆沉淀模块；21、一级沉淀池；22、二级沉淀池；3、泥浆循环模块；31、泥浆泵；32、传送管；33、隔板；34、明沟。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本公开的一种灌注桩正循环钻孔14系统，如图1所示，包括钻孔模块1、泥浆沉淀模块2和泥浆循环模块3。

其中，钻孔模块1包括钻机11、钻杆12和钻头13，钻机11架设在钻孔14上方，钻杆12的一端连接钻机11，另一端与钻头13连接。钻杆12与钻孔14同轴设置，以保证钻头13钻出的钻孔14在竖直方向上。钻杆12为中空结构，钻杆12与钻机11连接的一端设有泥浆入口，钻杆12与钻头13连接的一端设有泥浆出口，泥浆由泥浆入口进入钻杆12，传输至泥浆出口流出，通过泥浆的不断涌入，钻孔14中逐渐注满泥浆，使泥浆溢出，泥浆夹带着钻孔14底部的钻渣从钻孔14溢出，从而将钻孔14中的钻渣清除，以保证钻头13能够继续向下钻孔14。

具体的，如图2所示，钻头13包括连接筒131和钻头主体132，连接筒131与钻杆12同轴连接，钻杆12的泥浆出口与连接筒131的内腔连通，由泥浆出口流出的泥浆经连接筒131向下流动传输至钻洞的底部。钻头主体132固定设置在连接筒131下端的周向方向上，固定方式不做具体限定，可以为焊接或者螺栓连接等固定方式。钻头主体132的外侧设有钻齿。钻齿在钻头主体132上均匀设置多个，并且将钻齿设置为较小的尺寸，从而保证钻齿钻出的钻渣尺寸也是较小的，更有利于泥浆的带出。

具体的，钻头13还包括环形结构的防护筒内壁清洁环133，防护筒内壁清洁环133设置在钻头主体132上方，并套设在连接筒131上，连接筒131与防护筒内壁清洁环133同轴设置。防护筒内壁清洁环133的外径和防护筒15的内径相同，防护筒内壁清洁环133的外侧设有清洁齿。当钻头13转动时，防护筒内壁清洁环133可以将防护筒15内壁上粘结的钻渣进行及时清理，以防止其阻碍泥浆的溢出，防止出现阻塞。

具体的，钻孔模块1还包括支撑架16，支撑架16将钻机11架设在钻孔14的上方，同时支撑架16也对钻杆12和钻头13起到支撑作用。支撑架16的具体结构不做限定，其可以为任何可以对钻机11起到支撑作用的框架。

泥浆沉淀模块2包括一级沉淀池21和二级沉淀池22，一级沉淀池21与二级沉淀池22连通。由钻孔14中溢出的泥浆依次传输至一级沉淀池21和二级沉淀池22，以将泥浆中的钻渣沉淀。泥浆首先流入一级沉淀池21，在一级沉淀池21进行初步沉淀后，将泥浆中大颗粒的钻渣进行沉淀，再流入二级沉淀池22进行沉淀。

泥浆循环模块3包括泥浆泵31，泥浆泵31设置在二级沉淀池22中，泥浆泵31将二级沉淀池22中的经过沉淀的泥浆抽送至钻杆12的泥浆入口，然后泥浆再次进入钻孔14中将钻渣带出，以此形成泥浆的循环利用。

优选的，泥浆泵31上设有浮力装置，例如可以设置浮力桶等。通过浮力装置泥浆泵31悬浮在二级沉淀池22中，使得泥浆泵31抽出的泥浆都是二级沉淀池22上层的泥浆，泥浆中的钻渣都已进行沉淀，泥浆中不含或者仅含有少量的钻渣，从而使进入钻孔14的泥浆可以有效清除钻孔14中的钻渣。

本实施例中通过将钻杆12设置成中空结构，并在钻杆12与钻机11连接的一端设置泥浆入口，在钻杆12与钻头13连接的一端设置泥浆出口，使得泥浆通过钻杆12进入到钻孔14的底部，将钻孔14底部的钻渣夹带出来，并依次流入一级沉淀池21和二级沉淀池22，二级沉淀池22中经过沉淀的泥浆通过泥浆泵31再次通入钻孔14中，对钻孔14中的钻渣进行清除。以此使得泥浆中的钻渣在一级沉淀池21和二级沉淀池22中能得到更好的沉淀，从而使泥浆进入钻孔14时携带的钻渣更少，以使钻孔14中钻渣得到有效清除。

本实施例在泥浆制备过程中，选用高塑性粘土或膨润士。拌制泥浆根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计，泥浆比重控制在1.2-1.5。

进一步的，钻孔模块1还包括防护筒15，防护筒15为两端开口的中空筒体结构，防护筒15设置在钻孔14的内壁上，防护筒15可以对钻孔14的内壁起到保护支撑的作用，防止由于土质不稳定，而出现塌孔从而影响施工进度及安全。

防护筒15的外径和钻孔14的内径相同，钻头13的直径小于防护筒15的内径，以保证钻头13可以正常进行钻孔14。随着钻头13不断向下深钻，防护筒15也会不断向下移动，以对新钻出的内壁进行防护。

具体的，泥浆循环模块3还包括传送管32，传送管32一端与泥浆泵31连接，另一端与钻杆12的泥浆入口连接，传送管32用于将泥浆泵31抽出的泥浆传送至钻杆12中。泥浆泵31对抽出的泥浆加压，通过传送管32传送至钻杆12中，并最终输入到钻孔14的底部，经过加压的泥浆在钻孔14底部扰动将钻渣带起，随着泥浆不断增多，钻孔14逐渐注满泥浆，泥浆携带着钻渣从钻孔14溢出，并流入一级沉淀池21。

一级沉淀池21与二级沉淀池22之间设有隔板33，隔板33具有一定高度，具体高度可根据实际情况设置。一级沉淀池21中不断注入泥浆，当注入的泥浆高度高于隔板33时，一级沉淀池21中的泥浆流入二级沉淀池22，而此时一级沉淀池21流入二级沉淀池22的泥浆已经经过了初步沉淀，已将泥浆中的大块颗粒钻渣进行沉淀，在二级沉淀池22中继续对剩余的钻渣进行沉淀。

本实施例中在钻孔14与一级沉淀池21之间设置明沟34，即在钻孔14与一级沉淀池21之间挖出沟渠，将钻孔14溢出的泥浆通过该沟渠流入一级沉淀池21。

在其他一些实施例中也可以在钻孔14的出口处设置泥浆泵31，将钻孔14出口处的泥浆抽出传输至一级沉淀池21中。

优选的，为了提高泥浆携带钻渣的能力，可以在泥浆中添加韧性材料，以提高泥浆韧性，增加泥浆携带钻渣的能力。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，包括钻孔模块(1)、泥浆沉淀模块(2)和泥浆循环模块(3)；

所述钻孔模块(1)包括钻机(11)、钻杆(12)和钻头(13)，所述钻机(11)架设在钻孔(14)上方，所述钻杆(12)的一端连接所述钻机(11)，另一端与所述钻头(13)连接，所述钻杆(12)为中空结构，所述钻杆(12)与所述钻机(11)连接的一端设有泥浆入口，另一端设有泥浆出口，泥浆由所述泥浆入口进入钻杆，并由所述泥浆出口进入所述钻孔(14)底部，所述泥浆在所述钻孔(14)底部夹带着钻渣从所述钻孔(14)溢出；

所述泥浆沉淀模块(2)包括一级沉淀池(21)和二级沉淀池(22)，所述一级沉淀池(21)与所述二级沉淀池(22)连通，所述钻孔(14)中溢出的所述泥浆依次传输至所述一级沉淀池(21)和所述二级沉淀池(22)，以将所述泥浆中的所述钻渣沉淀；

所述泥浆循环模块(3)包括泥浆泵(31)，所述泥浆泵(31)设置在所述二级沉淀池(22)中，所述泥浆泵(31)将所述二级沉淀池(22)中的经过沉淀的所述泥浆抽送至所述泥浆入口，以此形成所述泥浆的循环利用。

2.根据权利要求1所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述钻孔模块(1)还包括防护筒(15)，所述防护筒(15)设置在所述钻孔(14)中，所述钻头(13)的直径小于所述防护筒(15)的内径。

3.根据权利要求1所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述一级沉淀池(21)与所述二级沉淀池(22)之间设有隔板(33)，所述一级沉淀池(21)中的泥浆高度高出所述隔板(33)高度时，所述一级沉淀池(21)中的泥浆流入所述二级沉淀池(22)。

4.根据权利要求1所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述泥浆循环模块(3)还包括传送管(32)，所述传送管(32)一端与所述泥浆泵(31)连接，另一端与所述钻杆(12)的泥浆入口连接，所述传送管(32)用于将所述泥浆泵(31)抽出的所述泥浆传送至所述钻杆(12)中。

5.根据权利要求1所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述钻孔(14)与所述一级沉淀池(21)之间设有明沟(34)，所述钻孔(14)溢出的所述泥浆通过所述明沟(34)流入所述一级沉淀池(21)。

6.根据权利要求1所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述泥浆中添加有韧性材料，以提高所述泥浆韧性，增加所述泥浆携带所述钻渣的能力。

7.根据权利要求2所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述钻头(13)包括连接筒(131)和钻头主体(132)，所述连接筒(131)与所述钻杆(12)同轴连接，所述钻头主体(132)固定在所述连接筒(131)下端，并沿所述连接筒(131)的周向方向设置。

8.根据权利要求7所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述钻头(13)还包括环形结构的防护筒内壁清洁环(133)，所述防护筒内壁清洁环(133)的外径与所述防护筒(15)的内径相同，所述防护筒内壁清洁环(133)外侧设有清洁齿，所述防护筒内壁清洁环(133)设置在所述钻头主体(132)上方，并套设在所述连接筒(131)上，所述连接筒(131)与所述防护筒内壁清洁环(133)同轴设置。

9.根据权利要求1所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述钻孔模块(1)还包括支撑架(16)，所述支撑架(16)将所述钻机(11)架设在所述钻孔(14)的上方。

10.根据权利要求1所述的灌注桩正循环钻孔系统，其特征在于，所述泥浆泵(31)悬浮在所述二级沉淀池(22)中。

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