CN216839437U - 一种防灌泥装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种防灌泥装置，涉及建筑技术领域，包括相互连接的囊体和增压组件；囊体上设置有通孔用于与囊体的内腔连通，增压组件通过与通孔的连通实现与囊体的连通；然后通过增压组件向囊体内腔充气，使得囊体处于充盈状态，充气伸张后的囊体与管桩内周壁抵接，将管桩桩芯底部全部遮挡，掉落的泥沙和杂物会落在囊体上端面，从而在根本上解决了对管桩桩芯底部的清理问题。实际使用中，囊体放置在管桩桩顶标高线与地平线之间的超灌部分，待桩基建设完成后，桩顶标高线以上的超灌部分会进行破桩拆除，破桩后可将囊体取出，实现防灌泥装置的重复利用。

Description

一种防灌泥装置

技术领域

本申请涉及建筑技术领域，具体而言，涉及一种防灌泥装置。

背景技术

铁路、公路、桥梁和港口等大型工程设施在建设过程中需要将管桩作为地基材料打入地下，管桩能够起到将上层建筑物的重量传到下层承载力高的土层，提高地基承载能力的作用。作为一种常见的建筑材料，管桩具有节约木材和钢材、经久耐用、造价低廉等优点，广泛使用于工业建筑中。

打桩机将管锤击到地表水平线以下，管桩上端开口与地面水平；管桩为空心结构，施工中很容易造成泥沙或其它杂物灌入管桩桩芯底部，管桩的内径较小，给后期的清理工作带来很多困难。常规的清理方法是采用高压水枪或小型螺旋钻机对灌入桩芯的泥土砂石进行清理，难度较大，成本极高，且难以彻底清理到位。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种防灌泥装置，以防止泥沙和杂物掉落到管桩桩芯底部。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例的一方面，提供一种防灌泥装置，包括相互连接的囊体和增压组件，囊体位于管桩超灌部分内部，囊体设置有与囊体内腔连通的通孔，增压组件经通孔与囊体内腔连通，用于使囊体处于充盈状态，以与管桩内周壁抵接。

可选的，在囊体外壁设置有保护层，以使处于充盈状态的囊体经保护层与管桩的内壁抵接。

可选的，保护层包括依次包覆于囊体外壁的多个橡胶圈。

可选的，在囊体背离管桩上端的一侧还设置有泄压组件。

可选的，增压组件包括导气管和气体发生器，气体发生器经导气管与囊体连通。

可选的，在导气管的一端设置有外螺纹，在通孔内壁设置有与外螺纹配合的内螺纹。

可选的，导气管的另一端与气体发生器连接处设置有紧箍环，紧箍环将导气管固定于气体发生器。

可选的，防灌泥装置还包括控制器和气体监测器，气体监测器和增压组件分别与控制器电连接，气体监测器监测囊体的充气量以获得气压信息，控制器通过气压信息控制增压组件的运行状态。

可选的，通孔处设置有单向阀，增压组件通过单向阀与囊体内腔连通。

可选的，防灌泥装置还包括封闭层，封闭层覆盖于处于充盈状态的囊体的上端面且封闭层的侧壁与管桩桩芯内壁贴合设置。

本申请的有益效果包括：

本申请提供了一种防灌泥装置包括相互连接的囊体和增压组件；囊体上设置有通孔用于与囊体的内腔连通，增压组件通过与通孔的连通实现与囊体的连通；然后通过增压组件向囊体内腔充气，使得囊体处于充盈状态，充气伸张后的囊体与管桩内周壁抵接，将管桩桩芯底部全部遮挡，掉落的泥沙和杂物会落在囊体上端面，从而在根本上解决了对管桩桩芯底部的清理问题。实际使用中，囊体放置在管桩桩顶标高线与地平线之间的超灌部分；桩基建设完成后，桩顶标高线以上的超灌部分会进行破桩拆除，破桩后可将囊体取出，实现防灌泥装置的重复利用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的防灌泥装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的防灌泥装置的局部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的防灌泥装置的局部结构运行示意图。

图标：10-囊体；110-通孔；120-橡胶圈；130-泄压组件；20-增压组件；210-导气管；220-气体发生器；230-紧箍环；30-单向阀；40-控制器；50-气体监测器；60-封闭层；70-管桩；710-超灌部分；80-桩顶标高线；90-地平线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

管桩70作为一种常见的建筑材料，多用于大型工程设施；使用中需将管桩70打入地下，管桩70上端开口与地平线90平齐，而管桩70为空心结构，施工中很容易造成泥沙或其它杂物灌入管桩70桩芯底部，给后期的清理工作带来很多困难；采用高压水枪或小型螺旋钻机进行清理，难度较大，成本极高，且难以彻底清理到位。

本申请实施例的一方面，参照图1，提供一种防灌泥装置，包括相互连接的囊体10和增压组件20；选用囊体10的前提在于囊体10具有一定的形变能力，可在囊体10处于收缩状态将其放入管桩70的超灌部分710内部。管桩70打入地下时，管桩70的超灌部分710处于地平线90与桩顶标高线80之间，桩顶标高线80与地平线90的距离需根据建筑工地的土层土质和建筑需求进行设定，即超灌部分710沿管桩70纵向分布的长度不定。

囊体10上设置有与囊体10内腔连通的通孔110，利用通孔110可将填充物运送到囊体10内腔实现囊体10体积的伸张；空气作为常见的填充物，制造价格低廉，易于获取，故使用能够产生气体的增压组件20与囊体10的通孔110连接。待管桩70打入地下后，将囊体10放置在超灌部分710内部，增压组件20经通孔110对囊体10内腔输送气体实现囊体10体积的伸张，囊体10处于充盈状态，管桩70桩芯的横截面面积一定，待囊体10内腔中的气压到达一定程度后会与管桩70内周壁抵接，实现囊体10对管桩70桩芯底部的全部遮挡，如有掉落到管桩70桩芯的泥沙和杂物，囊体10上端面会进行承接，而不会再落入管桩70桩芯底部，从而在根本上解决了对管桩70桩芯底部的清理问题。

桩基施工完成后，需要下挖至桩顶标高处进行破桩，对超灌部分710进行拆除；而将囊体10放置于管桩70的超灌部分710，待拆除工作完成后可对囊体10进行处理，从而能够从管桩70的超灌部分710内部取出；使用过程中，囊体10的伸缩性并未遭到破坏，待下次进行施工时，可将囊体10再次放入，实现防灌泥装置的重复利用。

可选的，如图2所述，在囊体10外壁设置有保护层，囊体10处于充盈状态时，内腔的气体会将囊体10的表皮撑开，处于充盈状态时囊体10极易遭到破坏，如碰得坚硬的物体划破囊体10表皮会导致内腔气体外泄，囊体10无法对管桩70桩芯的底部进行遮挡，则无法起到防止泥沙和杂物掉落到管桩70桩芯底部的作用。可在囊体10的外部设置保护层，保护层的内侧与囊体10进行抵接，保护层的外侧与管桩70桩芯的内壁抵接，保护层可对囊体10提供防护；囊体10使用过程中，需要在充盈状态和收缩状态之间进行切换，则保护层也需要具体一定的伸缩性。

一种实施例，保护层为橡胶圈120，选用橡胶圈120满足保护层所需伸缩性，同时价格低廉，不会过多增加防灌泥装置的使用成本；橡胶圈120可设置多个，多个橡胶圈120依次包覆于囊体10外壁。如图2所示，橡胶圈120设置为两个，包括内圈和外圈，内圈面积大于囊体10，从而实现对囊体10的全部包裹，内圈的外侧再设置外圈实现对囊体10的两层保护；当增压组件20经通孔110对囊体10内腔输送气体时，橡胶圈120会随着囊体10进行体积伸张，在与管桩70内壁进行抵接时，如碰到坚硬的物体，橡胶圈120会对包裹在其中的囊体10进行保护。橡胶圈120可进行更换，破桩完成后将囊体10取出，如发现橡胶圈120上有被破坏的部分，可更换新的橡胶圈120，而不必对防灌泥装置的整体使用造成影响。

可选的，如图2所示，囊体10上还设置有泄压组件130，泄压组件130可对囊体10内腔进行排气处理，囊体10的体积也会随之缩小。囊体10处于充盈状态时与管桩70内壁抵接，如需要从管桩70桩芯内取出难度较大；破桩完成后，超灌部分710相比于管桩70整体的长度缩短虽然增大了作业空间，但囊体10与管桩70桩芯内壁之间的摩擦力仍然会阻碍囊体10的移动；管桩70桩芯横截面的面积大小无法改变，囊体10又具有伸缩性，可在囊体10上设置泄压组件130改变囊体10内腔的气压，囊体10的体积也会随之变化，实现囊体10与管桩70桩芯内壁的分离。

一种实施例中，泄压组件130选取为囊体10上设置的排气孔和配合使用的活塞；使用前需要先检查活塞安装在排气孔中的紧密性，避免产生增压组件20向囊体10内腔输送气体而排气孔进行排气的无用功行为。同时在囊体10处于充盈状态时，囊体10内腔的空气会对活塞施加一定的压力使其远离排气孔，故，活塞安装于排气孔中时需满足排气孔内壁产生的最大静摩擦力大于囊体10处于充盈状态时内部气体产生的压力。也可对活塞与排气孔之间的连接方式进行改进，如在活塞上设置外螺纹，排气孔内壁设置有配合使用的内螺纹，通过螺纹连接增大活塞与排气孔之间的最大静摩擦力。排气孔设置在囊体10上，如囊体10外还设置有保护层，则需要橡胶圈120上同样设置有与之对应的排气孔。

可选的，如图1所示，增压组件20的作用在于为囊体10内腔输送气体，当囊体10放置于管桩70桩芯内，增压组件20的部分需要能够同时放置于管桩70桩芯内，实现与囊体10之间的连通；一种实施例，包括导气管210和气体发生器220，气体发生器220放置于地平线90以上，导气管210的一端与气体发生器220连通、另一端与囊体10进行连通，气体发生器220产生的气体经由导气管210传递到囊体10内腔，实现囊体10体积的伸张。

导气管210的长度需根据输送需要进行设定。一种实施例，导气管210由不同长度的短管组成，各短管之间可以进行自由组合拼接以实现导气管210对不同长度的需求。如图1所示，导气管210的输送路线并非全部为直线，同时还具有需要进行方向转换的地方，由此可设置直角配件进行方向转换，需要进行方向转换的两个导气管210并非直接对接，而是其中一个导气管210与直角配件的一端连接，另一个导气管210与直角配件的另一端连接。直角配件需要满足的第一个条件为具有可以进行气体输送的空腔，实现气体发生器220与囊体10之间的通路；二是可以与导气管210之间紧密对接，防止气体泄漏的情况发生；三是转折点受到气压的冲击力较大，直角配件的厚度要满足一定需求。

可选的，如图1所示，导气管210不仅需要完成对囊体10内腔气体的输送，在囊体10放入管桩70桩芯时，还需要对囊体10提供拉力，导气管210与囊体10的对接处受到囊体10的重力以及输送气体时气体对连接处施加的压力，导气管210与囊体10之间的连接的牢固性需得到保证。当囊体10需要从管桩70桩芯内取出时，为方便工作，需要导气管210与囊体10之间的分离，导气管210与囊体10之间还需满足可拆卸的需求。

一种实施例，在导气管210的一端设置有外螺纹，在通孔110内壁设置有与外螺纹配合的内螺纹，螺纹连接首先对导气管210与囊体10之间的可拆卸连接提供保障，囊体10从导气管210上拆卸下来，再进行连接时同样能够起到作用，且不会对两者的结构造成破坏；同时螺纹连接的牢固性较强，防止因囊体10从导气管210上脱离的现象发生。

可选的，如图1所示，导气管210的另一端与气体发生器220连接，连接方式同样可设置为螺纹连接；但导气管210与气体发生器220连接的位置处于地平线90上侧，容易受到外力撞击导致到导气管210从气体发生器220上脱落。如需要增强牢固性可在连接处设置紧箍环230，紧箍环230可将导气管210锁紧在气体发生器220上；导气管210与气体发生器220之间同样需要能够分离，紧箍环230除锁紧功能外还需要从导气管210上拆卸。使用时，先将导气管210的一端与囊体10进行连通，然后另一端与气体发生器220进行连通，然后再使用紧箍环230对导气管210与气体发生器220进行锁紧，检查运输路线上的气密性满足要求后再进行气体输送。

可选的，防灌泥装置还包括控制器40和气体监测器50，囊体10位于管桩70桩芯内时导气管210输送到内腔的气体会使得囊体10的体积发生变化，但变化的囊体10体积不可视，如输送到囊体10内腔的气体量不足，则囊体10的外侧无法与管桩70桩芯的内壁抵接，无法实现对管桩70桩芯底部的全部遮挡；如输送的囊体10的气体量过大可能导致囊体10内腔的压力过大，造成囊体10损坏，不能起到应有的作用。防灌泥装置可设置气体监测器50用来监测囊体10的充气量以获得气压信息，为方便观察，可将气体检测器设置在气体发生器220的出口处。

如图3所示，气体监测器50和增压组件20分别于与控制器40电连接，监测到的气压信息反馈到控制器40，控制器40通过获得的气压信息来控制增压组件20的运行状态。先根据囊体10的大小测量囊体10处于充盈状态所需的充气量设定为标准值。运行中，增压组件20开始向囊体10内腔输送气体，气体监测器50监测囊体10的充气量获得气压信息传递到控制器40，然后控制器40与囊体10处于充盈状态所需的标准值进行对比，如满足充其量需求，控制器40向增压组件20发出指令，增压组件20停止作业，使得囊体10能够与管桩70桩芯的内壁抵接，且不会因内腔气压过高而遭到损坏。

可选的，如图1和图2所示，导气管210向囊体10内腔输送气压的同时，外界大气压也会对囊体10作用，使得气体发生器220进行气体输送所需的压力增大，如囊体10内腔的气压大于导气管210中的气压，还会导致气体倒流回导气管210。为防止上述情况发生，在囊体10的通孔110处设置单向阀30，导气管210通过单向阀30与囊体10内腔连通，通过单向阀30进入囊体10内腔的气体因单向阀30的阻挡无法发生倒流，而从导气管210到单向阀30再到囊体10内腔的气体输送不会受到影响。

可选的，管桩70内如掉落有重力较大的物体，囊体10外设置的橡胶圈120或其它保护层会受到猛烈撞击，严重时破坏囊体10与导气管210之间的连接，导致囊体10掉落，不能再起到防护作用。为了提升防护效果，可在处于充盈状态的囊体10上端面浇灌封闭层60，将水泥、细沙和水按照一定配比搅拌为水泥砂浆，沿管桩70桩芯内壁将水泥泥浆灌入，水泥泥浆到达囊体10的上端面凝固形成封闭层60，水泥砂浆在保证流动性的同时还需要保证凝固后形成封闭层60的硬度。凝固后的形成的封闭层60的侧壁与管桩70桩芯的内壁贴合，且水泥砂浆具有胶凝性，封闭层60的侧壁与管桩70桩芯内壁形成连接。

使用过程中，先将囊体10与导气管210连接，导气管210的长度能够满足将囊体10放置于管桩70的超灌部分710内部，通过气体发生器220将气体沿导气管210输送到囊体10内腔，单向阀30保证回流现象不会发生，气体监测器50监测充气量获得气压信息传递到控制器40，控制器40将传递的信息与标准值进行对比，满足要求后发出指令控制气体发生器220停止作业，囊体10处于充盈状态与管桩70桩芯的内壁抵接；然后将导气管210与囊体10进行分离，囊体10与管桩70桩芯内壁之间的摩擦力使得囊体10不会掉落，将水泥泥浆灌入管桩70桩芯，待凝固后在囊体10的上端面形成封闭层60，封闭层60的厚度范围控制在15～20cm，太薄不能起到防护作用，太厚则囊体10无法承载灌注时水泥砂浆的重力。

待桩基施工完成后，下挖至桩顶标高线80进行破桩，对超灌部分710进行拆除；囊体10通过排气孔进行排气处理，从充盈状态切换到收缩状态，体积减小，从而能够保证从管桩70内部取出。囊体10的伸缩性并未遭到破坏，待下次进行施工时，可将囊体10再次放入，实现防灌泥装置的重复利用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防灌泥装置，其特征在于，包括相互连接的囊体和增压组件，所述囊体位于管桩超灌部分内部，所述囊体设置有与所述囊体内腔连通的通孔，所述增压组件经所述通孔与所述囊体内腔连通，用于使所述囊体处于充盈状态，以与所述管桩内周壁抵接。

2.如权利要求1所述的防灌泥装置，其特征在于，在所述囊体外壁设置有保护层，以使处于充盈状态的所述囊体经所述保护层与所述管桩的内周壁抵接。

3.如权利要求2所述的防灌泥装置，其特征在于，所述保护层包括依次包覆于所述囊体外壁的多个橡胶圈。

4.如权利要求1所述的防灌泥装置，其特征在于，在所述囊体背离所述管桩上端的一侧还设置有泄压组件。

5.如权利要求1所述的防灌泥装置，其特征在于，所述增压组件包括导气管和气体发生器，所述气体发生器经所述导气管与所述囊体连通。

6.如权利要求5所述的防灌泥装置，其特征在于，在所述导气管的一端设置有外螺纹，在所述通孔内壁设置有与所述外螺纹配合的内螺纹。

7.如权利要求5所述的防灌泥装置，其特征在于，所述导气管的另一端与所述气体发生器连接处设置有紧箍环，所述紧箍环将所述导气管固定于所述气体发生器。

8.如权利要求1所述的防灌泥装置，其特征在于，所述防灌泥装置还包括控制器和气体监测器，所述气体监测器和所述增压组件分别与所述控制器电连接，所述气体监测器监测所述囊体的充气量以获得气压信息，所述控制器通过所述气压信息控制所述增压组件的运行状态。

9.如权利要求1所述的防灌泥装置，其特征在于，所述通孔处设置有单向阀，所述增压组件通过所述单向阀与所述囊体内腔连通。

10.如权利要求1所述的防灌泥装置，其特征在于，所述防灌泥装置还包括封闭层，所述封闭层覆盖于处于充盈状态的所述囊体的上端面且所述封闭层的侧壁与所述管桩桩芯内壁贴合设置。

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