[實用新型]橋梁樁基施工離心式除砂器

有效

• 申請號: 201120472429.2
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN202359549U
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 楊震;李壽福;李啟成;蘇紅嶺;陳朝勃;陳志偉
• 申請（專利權）人: 中鐵二十一局集團有限公司;中鐵二十一局集團第四工程有限公司
• 主分類號: E02D5/34
• 分類號: E02D5/34;E02D27/12
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 潘憲曾

技術領域

本實用新型涉及一種橋梁樁基施工設備，具體是一種橋梁樁基施工除砂器，屬于橋梁施工機械領域。

背景技術

在大型橋梁樁基施工中，根據不同的地質情況可以選用沖擊鉆機、旋轉鉆機、回旋鉆機等不同的鉆孔設備。沖擊鉆機適用于砂巖、礫巖、泥灰巖等堅硬巖層及各種復雜地質的樁基施工；旋轉鉆機按泥漿的循環方式分正循環鉆機和反循環鉆機，正循環鉆機適用于黏土、粉土、砂性土等各類土層；反循環鉆機適用于黏土、粉土、砂性土和風化巖層；當鉆孔達到一定深度時，需對孔深孔徑孔位和孔形進行檢查，檢查方法可采用籠式測控器或超聲波檢測，確認滿足設計要求后，方可進行清孔和澆注混凝土。清孔的方法有抽渣法、吸泥法以及換漿法。清孔必須滿足以下標準：孔內排出或抽出的泥漿無2-3mm的顆粒；泥漿比重不大于1.1；含砂率小于2％；黏度17-20s；澆注水下混凝土前允許沉渣厚度不大于10cm，摩擦樁不大于30cm，否則必須進行二次清孔。清孔的方法雖然簡單，要達到以上幾條標準要求還是比較困難的，在施工現場清孔最方便最常用的方法是換漿法，換漿法分為正循環和反循環兩種。反循環是在大氣壓力的作用下，泥漿由沉淀池經回水溝沿著井孔的環狀間隙流到井底，此時轉盤驅動鉆桿，帶動鉆頭旋轉進行鉆進，由污水泵抽吸建立的負壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內腔，隨后上升至水龍頭，經污水泵排入沉淀池，沉淀后的泥漿繼續流入井孔，如此周而復始，形成了反循環的鉆進工作。正循環是從泥漿池向孔內注入比重比較低的泥漿將孔內比重比較大的泥漿稀釋，然后稀釋的泥漿流入泥漿池進行沉淀，如此反復循環，最終達到清孔的標準要求。常規的正循環清孔達到標準要求一般需要7-10個小時，這樣的清孔時間不但影響工期的正常完成，而且在循環過程要消耗大量的電力能源，循環過程要向泥漿池不斷的注入清水以及產生大量的泥漿，外運的泥漿對棄渣場周圍的環境造成污染。目前還沒有有效的方法改變這一現狀。

實用新型內容

本實用新型的目的是縮短橋梁樁基施工的清孔時間并減少泥漿外運量，且保證清孔指標滿足技術設計要求，在工程巖層分布比較厚的情況下快速降低泥漿中的含砂量，而公開一種橋梁樁基施工離心式除砂器。

本實用新型的技術方案如下：

在固定支腿上部固定集砂筒，與集砂筒相通連接泥砂分離筒，泥砂分離筒上端設有出漿接口，泥砂分離筒下部一側設有進漿接口，在集砂筒下部中心設有排砂口；

除砂器的工作原理：離心式除砂器是根據流體中的固體顆粒在旋轉流動時的篩分原理制成的，當混合泥漿再一定壓力下從離心式除砂器的進漿接口切向進入除砂器的殼體內，產生強烈的旋轉運動，由于泥漿與砂粒的密度不同，在離心力、向心力、液體曳力以及重力的共同作用下，使密度較低的泥漿從出漿口排出，密度較大的砂粒則在漏砂口排出，所以經過離心式除砂器注入樁基孔內的泥漿要比直接由污水泵注入孔內的泥漿含砂率要小的多，這樣就從泥漿循環的源頭有效的控制了泥漿中的含砂率，也就是說用含砂率更小的泥漿循環清樁基孔要比用含砂率大的泥漿循環清樁基孔效率要高的多。

在施工現場向泥漿池內不斷的注入清水，同時將沉淀池內的泥漿及時外運，這樣才能提高循環清樁基孔的效率，清樁基孔達到標準要求的時間是8個小時以上，需要外運的泥漿量是灌注混凝土體積的5倍以上。在使用了離心式除砂器后，減少了向泥漿池注入的清水用量，需外運的泥漿量隨之減少，達到清樁基孔標準要求需要3個小時以下，需要外運的泥漿量是灌注混凝土體積的3倍以下。有效的加快了橋梁樁基的施工速度，減少了在樁基施工中產生的泥漿，降低了外運泥漿對環境的污染，縮短了泥漿循環的時間，加快了施工進度，降低了成本。

附圖說明

附圖1為本實用新型的主視結構示意圖。

附圖2為本實用新型附圖1A-A向截面的結構放大示意圖。

附圖3為本實用新型的應用工藝流程框圖。

附圖標記說明如下：

固定支腿1、集砂筒2、泥砂分離筒3、進漿接口4、出漿接口5、排砂口6、排砂閥門7。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述：

在固定支腿(1)上部固定集砂筒(2)，與集砂筒(2)相通連接泥砂分離筒(3)，泥砂分離筒(3)上端設有出漿接口(4)，泥砂分離筒(3)下部一側設有進漿接口(5)，在集砂筒(2)下部中心設有排砂口(6)，其特征是在三根固定支腿(1)上部固定集砂筒(2)，集砂筒(2)為圓錐體，泥砂分離筒(3)為圓柱體，排砂口(6)下端設有排砂閥門(7)。

本實用新型離心式除砂器的應用方法如下：

在樁基孔形成后，將進漿接口與泥漿池的污水泵相連通，出漿接口與樁基孔內的導管相連通，然后開啟污水泵，泥漿經污水泵切向抽入泥砂分離筒內，帶有一定壓力的泥漿在泥砂分離筒內形成旋轉運動，經旋轉分離出比重大的砂粒從排砂口排出，比重小的泥漿從出漿接口經導管注入樁基孔內，與樁基孔內泥漿充分混合后流入到沉淀池，經沉淀池沉淀后流入到泥漿池，再經污水泵抽入泥砂分離筒內，如此反復循環達到清孔目的。