CN115142419A - 灌注桩清孔装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灌注桩清孔装置及其施工方法，包括：下沉筒，连接有吊索，下沉筒具有一上开口端和一下开口端；滤网，安装于上开口端内，滤网的网孔孔径小于钻渣的外径；支承隔板，安装于下沉筒内，支承隔板与滤网之间形成兜渣空腔，支承隔板与下开口端的内侧壁之间围合形成罩渣空腔，支承隔板开设有过渣口，过渣口连通于兜渣空腔和罩渣空腔，过渣口的上端口可翻转地安装有设置于兜渣空腔中的封口板；以及安装于支承隔板的底部的多根冲孔浆管，多根冲孔浆管沿下沉筒的周向方向设置，冲孔浆管的喷浆口朝向下开口端设置，且喷浆口的喷射方向与下开口端的内侧壁呈角度设置。本发明解决了现有的灌注桩桩孔清孔效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种灌注桩清孔装置及其施工方法。
背景技术
目前，国内钻孔灌注桩较多采用冲击钻冲孔。冲击钻在冲孔过程中，遇到岩层时，钻进初期砸下的石块，由于泥浆浓度过低、浮力不足难以将较大的石块排除孔外，只得在孔内将石块不断的砸细才得排出。期间由于在岩层和冲击锤之间就存在破碎的石块，不得不钻进一段时间后停止钻进，先用泥浆泵排出钻渣后在继续钻进，影响钻进进度。在冲击钻冲击到设计高程后需要先采用浓泥浆将钻渣排出，再慢慢调稀泥浆至灌注标准。期间需要花费大量时间。由于泥浆泵为单管口冲孔底，需要不停的摇动变换位置才可将孔底沉渣冲起排出孔外，存在清除死角，死角处钻渣影响桩基承载力，且不利于缩短施工工期和保证施工质量。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种灌注桩清孔装置及其施工方法，以解决现有的灌注桩桩孔清孔效率低的问题。
为实现上述目的，提供一种灌注桩清孔装置，包括：
下沉筒，连接有吊索，所述下沉筒具有一上开口端和一下开口端；
滤网，安装于所述上开口端内，所述滤网的网孔孔径小于钻渣的外径；
支承隔板，安装于所述下沉筒内，所述支承隔板与所述滤网之间形成兜渣空腔，所述支承隔板与所述下开口端的内侧壁之间围合形成罩渣空腔，所述支承隔板开设有过渣口，所述过渣口连通于所述兜渣空腔和所述罩渣空腔，所述过渣口的上端口可翻转地安装有设置于所述兜渣空腔中的封口板；以及
安装于所述支承隔板的底部的多根冲孔浆管，多根所述冲孔浆管沿所述下沉筒的周向方向设置，所述冲孔浆管的喷浆口朝向所述下开口端设置，且所述喷浆口的喷射方向与所述下开口端的内侧壁呈角度设置。
进一步的，所述下沉筒的外径适配于所述桩孔的内径。
进一步的，所述滤网为硬质网片，所述硬质网片和所述支承隔板分别开设有穿孔，所述硬质网片和所述支承隔板的穿孔中穿设有输浆管，多根所述冲孔浆管连接于所述输浆管。
进一步的，所述输浆管的外部套设于配重套管，所述配重套管设置于所述兜渣空腔中。
进一步的，所述冲孔浆管包括平直段和斜向段，所述平直段沿所述下沉筒的径向方向设置，所述平直段的一端连接于所述输浆管，所述平直段的另一端连接于所述斜向段，所述斜向段朝向所述下开口端斜向所述内侧壁设置。
进一步的，所述支承隔板的顶部可转动地安装有铰接轴，所述铰接轴沿所述支承隔板的板面方向设置，所述封口板固接于所述铰接轴。
本发明提供一种灌注桩清孔装置的施工方法，包括以下步骤：
在清除灌注桩桩孔的孔底钻渣时，通过吊索将下沉筒下放至所述灌注桩桩孔的孔底，使得所述下沉筒的下开口端对准于孔底的钻渣；
多根冲孔浆管对准所述钻渣喷射浓泥浆冲击所述孔底，使得所述孔底的钻渣在罩渣空腔向上翻涌，向上翻涌的所述钻渣向上冲顶封口板进入兜渣空腔并在滤网的拦截下留置于所述兜渣空腔中；
通过所述吊索向上提升所述下沉筒并将所述兜渣空腔中的钻渣取出；
再次通过实施吊索将所述下沉筒下放至所述灌注桩桩孔的孔底，使得所述下沉筒的下开口端朝向所述孔底设置；
多根所述冲孔浆管对准所述孔底喷射稀泥浆，同时通过所述吊索上提所述下沉筒，所述支承隔板上方的所述浓泥浆压抵所述封口板，使得所述稀泥浆汇聚于所述罩渣空腔内，进而自下而上的用所述稀泥浆置换所述桩孔中的浓泥浆。
本发明的有益效果在于，本发明的灌注桩清孔装置既能高效清除灌注桩的桩孔的沉渣，同时在灌注桩的桩孔的泥浆置换过程中提供泥浆置换效率和置换效果，提供了桩基施工质量，加快了施工进度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例的灌注桩清孔装置的结构示意图。
图2为本发明实施例的灌注桩清孔装置的俯视图。
图3为本发明实施例的支承隔板的俯视图。
图4为本发明实施例的冲孔浆管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1至图4所示，本发明提供了一种灌注桩清孔装置，包括：下沉筒1、滤网2、支承隔板3和多根冲孔浆管4。
下沉筒1为竖向设置的一套筒。具体的，下沉筒连接有吊索11。下沉筒1具有一上开口端和一下开口端。
滤网2安装于下沉筒1的上开口端内。滤网2的网孔孔径小于钻渣的外径。
支承隔板3安装于下沉筒1内。支承隔板3与滤网2之间形成兜渣空腔A。支承隔板3与下开口端的内侧壁之间围合形成罩渣空腔B。支承隔板3开设有过渣口。过渣口连通于兜渣空腔A和罩渣空腔B。过渣口的上端口可翻转地安装有设置于兜渣空腔A中的封口板31。
多根冲孔浆管4安装于支承隔板3的底部。多根冲孔浆管4沿下沉筒1的周向方向设置。冲孔浆管4的喷浆口朝向下开口端设置。冲孔浆管4的喷浆口的喷射方向与下开口端的内侧壁呈角度设置。
本发明的灌注桩清孔装置将多根冲孔浆管环向布满整个罩渣空腔的罩口，在装置下沉至灌注桩的桩孔的孔底时，利用下沉筒的下开口端罩设于孔底的钻渣，在通过上下升降装置，使得钻渣在冲孔浆管喷射处的浓泥浆的冲击下向上翻涌并通过过渣口顶开封口板进入兜渣空腔内。待一定时间后关停冲孔浆管后，封口板在没有泥浆的冲顶下，依靠自身重力自动合上以封闭过渣口，使得钻渣留置于兜渣空腔内。随后在缓慢从桩孔中取出本装置并清除钻渣。细小的钻渣可由滤网的网眼中再次回到桩孔内，保持桩孔内的泥浆静水压力，保护桩孔壁，反复几次可达到快速清理钻渣的目的。
在桩孔清渣后，再继续冲击钻进或利用本装置进行泥浆置换。具体的，待清理沉渣完成后，将本装置可利用锁定件锁定封口板，缓慢将装置下沉孔底。通过冲孔浆管灌注稀泥浆(标准泥浆)至孔底，同时向上提升本装置，保证提升速度和灌入的泥浆速度平衡。此时在原来的浓泥浆则始终处于支承隔板的上方的兜渣空腔内(若封口板不被锁定件锁定的情况下，浓泥浆的密度重于稀泥浆的密度，还是始终压抵封口板以封闭过渣口)，下面是符合灌注条件的稀泥浆。待本装置完全提出泥浆面即可完成泥浆置换。完成置换泥浆后即可下桩基钢筋笼、灌注桩基混凝土。可大幅减少施工时间、加快施工进度，减少孔底泥浆沉渣厚度，大幅提高桩基质量。
本发明的灌注桩清孔装置既能高效清除灌注桩的桩孔的沉渣，同时在灌注桩的桩孔的泥浆置换过程中提供泥浆置换效率和置换效果，提供了桩基施工质量，加快了施工进度。
在本实施例中，下沉筒1的外径适配于桩孔7的内径。
其中，滤网2为硬质网片。硬质网片和支承隔板3分别开设有穿孔。硬质网片和支承隔板3的穿孔中穿设有输浆管。多根冲孔浆管连接于输浆管。
作为一种较佳的实施方式，下沉筒的外部包覆有保护骨架。保护骨架包括多根立柱和和两层钢网架。多根立柱沿下沉筒的圆周方向间隔设置。立柱贴合于下沉筒的外侧壁。立柱的上端和立柱的中部分别连接有一钢网架。下沉筒设置于两层钢网架之间。
在本实施例中，输浆管5的外部套设于配重套管6。配重套管设置于兜渣空腔A中。
参阅图1，冲孔浆管包括平直段41和斜向段42。平直段41沿下沉筒1的径向方向设置。平直段41的一端连接于输浆管。平直段41的另一端连接于斜向段42。斜向段42朝向下开口端斜向内侧壁设置。
再结合图4，每一个冲孔浆管的斜向段具有多根。如图4所示，每一个冲孔浆管具有两斜向段，且两斜向段的设置方向不同，其中，一斜向段朝向下开口端斜向内侧壁设置，另一斜向段朝向下开口端斜向下沉筒的中轴线设置。相应的，两斜向段中分别安装有电动阀门。在清除桩孔钻渣或沉渣时，两斜向段的电动阀门交替开启，使得桩孔的孔底的钻渣清除更加全面无死角。
参阅图1和图3，支承隔板3的顶部可转动地安装有铰接轴32。铰接轴32沿支承隔板3的板面方向设置。封口板31固接于铰接轴32。
在本实施例中，封口板开设有插销，支承隔板的顶部安装有限位耳板。限位耳板开设有锁孔。在需要锁定封口板时将插销插设于限位耳板的锁孔中。
本发明提供一种灌注桩清孔装置的施工方法，包括以下步骤：
S1：在清除灌注桩桩孔7的孔底钻渣时，通过吊索11将下沉筒1下放至灌注桩桩孔7的孔底70，使得下沉筒1的下开口端对准于孔底70的钻渣。
S2：多根冲孔浆管对准钻渣喷射浓泥浆冲击孔底70，使得孔底70的钻渣在罩渣空腔B向上翻涌，向上翻涌的钻渣向上冲顶封口板31进入兜渣空腔A并在滤网2的拦截下留置于兜渣空腔A中。
S3：通过吊索11向上提升下沉筒1并将兜渣空腔A中的钻渣取出；
S4：再次通过实施吊索11将下沉筒1下放至灌注桩桩孔7的孔底70，使得下沉筒1的下开口端朝向孔底70设置。
S5：多根冲孔浆管对准孔底70喷射稀泥浆，同时通过吊索11上提下沉筒1，支承隔板3上方的浓泥浆压抵封口板31，使得稀泥浆汇聚于罩渣空腔B内，进而自下而上的用稀泥浆置换桩孔7中的浓泥浆。
本发明的灌注桩清孔装置可以用通过钻机的卷扬机利用吊索(钢丝绳)连接可上下运动。而利用本装置清理桩孔钻渣和置换泥浆可大幅减少施工时间、加快施工进度，减少孔底泥浆沉渣厚度，大幅提高桩基质量。
本发明的灌注桩清孔装置，在桩孔钻进过程中可清理大块的钻渣，防止大块钻渣形成隔层阻挡钻锤钻进。在钻进至设计高程后可利用本装置快速清除钻渣，置换合格泥浆即可进行下一道工序，大幅加快施工进度，提高效率，降低施工成本。
本发明的灌注桩清孔装置，可大幅减少桩底沉渣厚度，改善桩基受力体系，减少钻渣对桩基桩身结构的影响，提高桩基施工质量，减少质量事故的发生。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (7)
1.一种灌注桩清孔装置，其特征在于，包括：
下沉筒，连接有吊索，所述下沉筒具有一上开口端和一下开口端；
滤网，安装于所述上开口端内，所述滤网的网孔孔径小于钻渣的外径；
支承隔板，安装于所述下沉筒内，所述支承隔板与所述滤网之间形成兜渣空腔，所述支承隔板与所述下开口端的内侧壁之间围合形成罩渣空腔，所述支承隔板开设有过渣口，所述过渣口连通于所述兜渣空腔和所述罩渣空腔，所述过渣口的上端口可翻转地安装有设置于所述兜渣空腔中的封口板；以及
安装于所述支承隔板的底部的多根冲孔浆管，多根所述冲孔浆管沿所述下沉筒的周向方向设置，所述冲孔浆管的喷浆口朝向所述下开口端设置，且所述喷浆口的喷射方向与所述下开口端的内侧壁呈角度设置。
2.根据权利要求1所述的灌注桩清孔装置，其特征在于，所述下沉筒的外径适配于所述桩孔的内径。
3.根据权利要求1所述的灌注桩清孔装置，其特征在于，所述滤网为硬质网片，所述硬质网片和所述支承隔板分别开设有穿孔，所述硬质网片和所述支承隔板的穿孔中穿设有输浆管，多根所述冲孔浆管连接于所述输浆管。
4.根据权利要求3所述的灌注桩清孔装置，其特征在于，所述输浆管的外部套设于配重套管，所述配重套管设置于所述兜渣空腔中。
5.根据权利要求3所述的灌注桩清孔装置，其特征在于，所述冲孔浆管包括平直段和斜向段，所述平直段沿所述下沉筒的径向方向设置，所述平直段的一端连接于所述输浆管，所述平直段的另一端连接于所述斜向段，所述斜向段朝向所述下开口端斜向所述内侧壁设置。
6.根据权利要求1所述的灌注桩清孔装置，其特征在于，所述支承隔板的顶部可转动地安装有铰接轴，所述铰接轴沿所述支承隔板的板面方向设置，所述封口板固接于所述铰接轴。
7.一种如权利要求1～6中任意一项所述的灌注桩清孔装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
在清除灌注桩桩孔的孔底钻渣时，通过吊索将下沉筒下放至所述灌注桩桩孔的孔底，使得所述下沉筒的下开口端对准于孔底的钻渣；
多根冲孔浆管对准所述钻渣喷射浓泥浆冲击所述孔底，使得所述孔底的钻渣在罩渣空腔向上翻涌，向上翻涌的所述钻渣向上冲顶封口板进入兜渣空腔并在滤网的拦截下留置于所述兜渣空腔中；
通过所述吊索向上提升所述下沉筒并将所述兜渣空腔中的钻渣取出；
再次通过实施吊索将所述下沉筒下放至所述灌注桩桩孔的孔底，使得所述下沉筒的下开口端朝向所述孔底设置；
多根所述冲孔浆管对准所述孔底喷射稀泥浆，同时通过所述吊索上提所述下沉筒，所述支承隔板上方的所述浓泥浆压抵所述封口板，使得所述稀泥浆汇聚于所述罩渣空腔内，进而自下而上的用所述稀泥浆置换所述桩孔中的浓泥浆。
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