[發明專利]用于振沖碎石的水壓動平衡方法及系統

有效

• 申請號: 201410637049.8
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104372786A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 李昌華;趙軍;韓偉;石峰;魏良;鄭喜彥;丁海龍
• 申請（專利權）人: 中國水電基礎局有限公司
• 主分類號: E02D3/08
• 分類號: E02D3/08
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

1.一種用于振沖碎石樁機的水壓動平衡方法，其特征在于：所述振沖碎石樁機包括：起重機系統、自動進給系統、鉆桿系統及振沖器系統；所述自動進給系統的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置和鋼絲繩卷揚裝置為同步進給；所述鉆桿系統的導桿為伸縮式導桿；所述方法包括：

在所述振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，隨著振沖深度增加或減小，逐漸在樁孔中伸展或收縮伸縮式導桿，以便使位于伸縮式導桿下方的所述振沖器向下振沖造孔或向上加密制樁；

在所述伸縮式導桿逐漸伸展或收縮期間，通過持續向所述伸縮式導桿內注水，在伸縮式導桿內充滿壓力水；

通過使所述伸縮式導桿內水壓始終大于樁孔的水壓，迫使所述伸縮式導桿內的壓力水從伸縮式導桿的套管間隙流向樁孔中泥漿，實現水壓動平衡，以防止泥漿中的砂石進入并卡在所述套管間隙中。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述伸縮式導桿包括：由內向外依次套接的多層套管，包括一個頂層套管、一個或多個中間套管和一個底層套管。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的持續向所述伸縮式導桿內注水包括：

將專用于向管內注水的注水管的出口安裝到所述伸縮式導桿的底層套管的下端，以便引入用來阻止管外含有泥漿碎石的混合水經由套管間隙流入管內的清水；

將外部的清水經由所述注水管持續泵入到所述底層套管的下端，以便所述清水從底層套管的下端向頂層套管流動。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述的使所述伸縮式導桿內水壓始終大于樁孔的水壓包括：

在所述頂層套管的上方安裝連通所述頂層套管空腔并具有出水口的集水槽；

通過控制泵入到所述底層套管的清水流量，使管內清水在從套管間隙流向管外的同時，上升到所述集水槽，并從集水槽出水口排出；

在施工過程中通過將所述集水槽位于地面之上，形成伸縮式導桿內壓力水與樁孔中混合水的水位差，從而迫使伸縮式導桿內的水壓始終大于樁孔的水壓。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述頂層套管和與其相鄰的中間套管設有用來滑動連接的第一滑動副，以及用來在伸展后將兩者卡接在一起的第一卡接副；以及所述底層套管和與其相鄰的中間套管設有用來滑動連接的第二滑動副，以及用來在伸展后將兩者卡接在一起的第二卡接副。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一滑動副包括：

設置在所述頂層套管內壁的至少一個第一鍵槽；

設置在所述中間套管外壁的至少一個第一平鍵；

其中，所述第一平鍵與所述第一鍵槽配合；

其中，所述第一鍵槽與所述第一平鍵分別沿所述頂層套管和中間套管的軸向延伸。

7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一卡接副包括：

環設在所述頂層套管內壁底端且沿其徑向朝中心方向凸出的第一承托耳；

環設在所述中間套管外壁頂端且沿其徑向朝外凸出的第一卡接臺；

其中，所述第一卡接臺搭接在所述第一承托耳上。

8.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述伸縮式導桿連接一個用于將伸展的多個套管收攏的托盤。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述托盤包括：

用于連接所述導桿中的底層套管的圓筒；

設置在圓筒外壁且沿其徑向朝外伸出的承托裝置；

其中，在所述承托裝置上設有沿其徑向依次排布的多個階梯臺，其每個階梯臺用于承托所述導桿中一個相應的套管。

10.一種用于振沖碎石樁機的水壓動平衡系統，所述振沖碎石樁機包括：起重機系統、自動進給系統、鉆桿系統及振沖器系統，所述自動進給系統的電纜卷揚裝置、水管卷揚裝置、氣管卷揚裝置和鋼絲繩卷揚裝置為同步進給，其特征在于：所述鉆桿系統中的導桿為伸縮式導桿；水泵向所述伸縮式導桿供應使其管內水壓動平衡的清水；其中：

在所述振沖碎石樁機進行振沖器超深施工時，隨著振沖深度增加或減小，鋼絲繩卷揚裝置向下伸展或向上收縮伸縮式導桿中套管，以便使位于伸縮式導桿下方的所述振沖器向下振沖造孔或向上加密制樁；

在所述伸縮式導桿逐漸伸展或收縮期間，所述水泵通過持續向所述伸縮式導桿內注水，在伸縮式導桿內充滿壓力水；

通過使所述伸縮式導桿內水壓始終大于樁孔的水壓，迫使所述伸縮式導桿內的壓力水從伸縮式導桿的套管間隙流向樁孔中泥漿，實現管內水壓動平衡，以防止泥漿中的砂石進入并卡在所述套管間隙中。