[發(fā)明專(zhuān)利]一種單繩沖擊鉆的反循環(huán)施工工藝及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810049818.7
• 申請(qǐng)日: 2008-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101275458A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張安祿;王四振
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張安祿
• 主分類(lèi)號(hào): E21B1/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B1/00;E21B21/00
• 代理公司: 洛陽(yáng)市凱旋專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 陸君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種單繩沖擊鉆的反循環(huán)施工工藝及裝置。

背景技術(shù)

在樁基礎(chǔ)施工中，水下成孔及灌注成樁工作均為隱蔽工程，其施工又多受自然條件(氣候、場(chǎng)地、地質(zhì)、能源……)的制約，成為制約整個(gè)工程的瓶頸段，因此，人們只能通過(guò)調(diào)整設(shè)備、更新工藝來(lái)適應(yīng)施工條件和進(jìn)度要求。目前，在施工中常用的鉆機(jī)有旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、鉆斗鉆機(jī)、沖抓鉆等，其中以沖擊鉆的適應(yīng)性為最強(qiáng)，而此鉆型又按循環(huán)排渣方法的不同分為采用雙繩鉆進(jìn)的反循環(huán)排渣工藝法和采用單繩鉆進(jìn)的正循環(huán)排渣工藝法。

單繩沖擊鉆進(jìn)的正循環(huán)排渣工藝法：利用一根鋼絲繩在孔內(nèi)垂直吊系鉆頭，后使其自由下落而沖擊破碎地質(zhì)底層，如此反復(fù)而形成鉆孔，然后用漿泵通過(guò)輸漿管向孔內(nèi)近底部注入純凈泥漿，將破碎巖土顆粒混入漿內(nèi)漂浮攜帶出所鉆樁孔而凈化排除，凈化泥漿重新供泵壓入孔底而形成循環(huán)，如此反復(fù)沖擊破巖與循環(huán)排渣至最終成孔。但本工藝對(duì)鉆渣的攜帶能力較小、難以攜帶出較大的與不能浮在漿中的顆粒，使其在孔底必須經(jīng)過(guò)鉆頭的反復(fù)研磨破碎后方可浮出，因此進(jìn)度緩慢，機(jī)械效率低，浪費(fèi)能源及人力，同時(shí)對(duì)泥漿的漂浮性能要求較高，漿料成本增大，影響樁基質(zhì)量，加大廢棄污染，而且只可鉆制圓形樁孔。

雙繩沖擊鉆進(jìn)的反循環(huán)攜渣工藝法：利用兩根鋼絲繩在孔內(nèi)垂直吊系鉆頭的兩側(cè)，使其自由下落而沖擊破碎地質(zhì)底層，形成鉆孔，然后利用抽漿管通過(guò)鉆頭的中心孔直接在所鉆樁孔底部向孔外抽漿攜渣，經(jīng)凈化除渣后泥漿在孔口回入孔內(nèi)而補(bǔ)充其下降的水位，孔內(nèi)漿液自上向下沉降而形成循環(huán)。此工藝可克服上述正循環(huán)工藝的不足，但其設(shè)備成本較大、操作復(fù)雜、技術(shù)性強(qiáng)，使其適應(yīng)性受限，市場(chǎng)占有量極小。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種單繩沖擊鉆的反循環(huán)施工工藝及裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種單繩沖擊鉆的反循環(huán)施工裝置，包括沖擊鉆機(jī)、深入孔底的抽漿管、位于孔口的泥漿凈化機(jī)；其中，

所述的沖擊鉆機(jī)，其鉆頭由鉆頭體、切削刀片組成，鉆頭體由錘身、角板和底座組成，錘身上端有一連接孔，鉆頭與不旋轉(zhuǎn)型鋼絲繩通過(guò)連接孔用轉(zhuǎn)向器打結(jié)緊固，多個(gè)角板在圓柱狀或圓管狀錘身上沿軸向呈相同角度分布，底座由同軸心的內(nèi)底座、外底座組成，內(nèi)、外底座均呈管狀，兩底座上表面平齊，內(nèi)底座的高度高于外底座，角板下端與兩底座連接，錘身、角板、底座通過(guò)焊接、鑄造或鉚合一體成型，底座的下端均勻設(shè)置有多個(gè)切削刀片；

所述的抽漿管，其由多節(jié)漿管連接而成，漿管材料為硬質(zhì)塑料管或鋼質(zhì)管，其中，漿管的一端為擴(kuò)大頭，擴(kuò)大頭上設(shè)置有若干個(gè)呈“”形的卡口，另一端相應(yīng)的設(shè)有板牙，一節(jié)漿管A插入另一節(jié)漿管B的擴(kuò)大頭的槽口中時(shí)，漿管A的板牙插入漿管B的卡口內(nèi)，并在漿管B的槽口中安裝鎖片，使?jié){管A與漿管B緊固連接；重復(fù)上述操作，將多節(jié)漿管連接至所需的長(zhǎng)度；

所述的泥漿凈化機(jī)，其包括振動(dòng)篩、振動(dòng)器、水力旋流器、儲(chǔ)漿池，抽漿管一端深入振動(dòng)篩中，振動(dòng)篩內(nèi)設(shè)置有上篩網(wǎng)，底部有下篩網(wǎng)；振動(dòng)器由偏心輪、支撐架組成，偏心輪與支撐架連接，偏心輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，支撐架通過(guò)圓軸及軸套固定安裝在振動(dòng)篩上側(cè)；水力旋流器設(shè)置在振動(dòng)篩的上部，水力旋流器上端的溢流口連接回漿管，回漿管的出漿口位于孔口處；儲(chǔ)漿池設(shè)置在振動(dòng)篩下部，儲(chǔ)漿池內(nèi)設(shè)有漿泵，漿泵通過(guò)泥漿管與水力旋流器側(cè)壁上的進(jìn)漿口連接，儲(chǔ)漿池與回漿管之間設(shè)置有浮球閥。

所述的單繩沖擊鉆的反循環(huán)施工裝置，其鉆頭的底座的截面形狀與樁孔的截面相同，根據(jù)樁型，底座的截面形狀可為圓形、方形、三角形或菱形。

所述的單繩沖擊鉆的反循環(huán)施工裝置，根據(jù)樁孔直徑的大小，其鉆頭的底座也可由內(nèi)底座、中底座、外底座三層或多層組成。

一種單繩沖擊鉆的反循環(huán)施工工藝，其包括以下步驟：

(1)埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒頂?shù)母叨纫螅罕ＷC孔內(nèi)水位高于地下水位2m，即保證孔內(nèi)水位(泥漿面)的靜水壓力大于外部壓力0.02MPa以上；

(2)鉆機(jī)就位：在場(chǎng)地上擺放鉆架，卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)不旋轉(zhuǎn)型鋼絲繩將鉆頭垂直放入護(hù)筒內(nèi)，鉆機(jī)校正定位；

(3)鉆孔、排渣：開(kāi)啟卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)一根不旋轉(zhuǎn)型鋼絲繩帶動(dòng)鉆頭作上升與自由下落運(yùn)動(dòng)，利用切削刀片沖砸、破碎、擠密地質(zhì)地層；鉆至一定深度后，將抽漿管通過(guò)鉆頭的角板與底座之間的空隙深入孔內(nèi)，漿管末端距孔底10～20cm，抽漿管上部在孔口吊系牢固，抽漿管上端深入凈化機(jī)內(nèi)，抽漿泵與抽漿管連接，進(jìn)行反循環(huán)排渣，漿渣經(jīng)凈化機(jī)凈化后返回孔內(nèi)；排渣與鉆孔同步進(jìn)行，直至鉆至設(shè)計(jì)深度；