[發明專利]鉆孔灌注樁成孔裝置及方法

有效

• 申請號: 201410852527.7
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN105804059B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 沈偉城;毛軼
• 申請（專利權）人: 上海市機械施工集團有限公司
• 主分類號: E02D5/34
• 分類號: E02D5/34;E21B21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鉆孔灌注樁施工領域，尤其涉及一種鉆孔灌注樁成孔裝置及方法。

背景技術

隨著科學技術和經濟建設的飛速發展，上海的高層、超高層建筑正以前所未有的速度不斷崛起，樁基礎也日益成為這些高層建筑常用的超深形式。由于鉆孔灌注樁所具有的無振動、低噪音對周邊環境影響小的特點，上海地區高層、超高層又大多處于市中心，鉆孔灌注樁受到了上海建筑界的普遍重視，成為目前樁基礎中最受歡迎的一種形式。

隨著上海建筑高度記錄的不斷刷新，鉆孔灌注樁亦在不斷地向大直徑、超深樁的方向發展。常規的正循環成孔和正循環清孔的成孔工藝已經不能滿足施工要求，特別是目前超深鉆孔灌注樁普遍需要穿越第⑦層、第⑨層粉砂層，常常會因為成孔質量問題導致樁體垂直度、樁身縮徑或夾泥夾砂等質量通病。

因此，如何提供一種可以提高鉆孔灌注樁在砂土層中的施工質量并可以提高清孔效率的鉆孔灌注樁成孔裝置及方法，已成為建筑施工界需進一步完善優化的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉆孔灌注樁成孔裝置及方法，可以提高鉆孔灌注樁在砂土層中的施工質量，并可以提高清孔效率。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種鉆孔灌注樁成孔裝置，包括：鉆機、砂石泵、泥漿凈化裝置以及中儲池，所述泥漿凈化裝置包括粗篩裝置、粗篩渣料池、儲漿槽、渣漿泵、旋流器以及細篩渣料池，所述鉆機包括鉆桿，通過所述砂石泵將孔底的污漿經過所述鉆桿輸送至所述粗篩裝置，所述污漿經所述粗篩裝置粗篩后,粗渣料流入所述粗篩渣料池，其余漿液流入所述儲漿槽，所述渣漿泵將所述儲漿槽中的漿液輸送至所述旋流器，所述漿液經所述旋流器細篩后,細渣料流入所述細篩渣料池，其余漿液流入所述中儲池，所述中儲池通過在池壁開設溢流口或者通過一泥漿泵將內部的漿液輸送至所述鉆桿與孔壁之間的空間，從而形成反循環回路。

可選的，在上述的鉆孔灌注樁成孔裝置中，所述鉆機還包括傳動桿、旋轉盤、液壓馬達、水龍頭、旋轉活接頭以及吸渣軟管，所述砂石泵通過旋轉活接頭設置于所述傳動桿的上端，所述傳動桿同軸固定連接于所述鉆桿的上端，所述吸渣軟管的一端經所述水龍頭與所述砂石泵的一端連接，所述吸渣軟管的另一端連接至所述泥漿凈化裝置的粗篩裝置上。

可選的，在上述的鉆孔灌注樁成孔裝置中，所述鉆機還包括一設置于所述孔的上方的一支架，所述液壓馬達設置于所述支架上，所述支架上還設有供所述傳動桿穿過的通孔。

可選的，在上述的鉆孔灌注樁成孔裝置中，所述鉆桿的下端還設有鉆頭，所述鉆頭為三翼雙腰箍鉆頭，所述鉆頭的直徑比鉆孔灌注樁的直徑大20-25mm。

可選的，在上述的鉆孔灌注樁成孔裝置中，所述砂石泵的額定排量為400m³/h。

可選的，在上述的鉆孔灌注樁成孔裝置中，所述粗篩裝置能夠篩選粒徑大于等于3㎜的渣料。

本發明還公開了一種鉆孔灌注樁成孔方法，包括如下步驟：護口管埋設校正；鉆機就位；鉆孔；第一次清孔；提鉆桿；測孔；鉆機移位；澆樁架就位；安放鋼筋籠；安放導管；第二次清孔；水下砼澆灌；起拔護口管；以及鉆機移位，其中，所述第一次清孔以及第二次清孔采用如上所述的鉆孔灌注樁成孔裝置。

可選的，在上述的鉆孔灌注樁成孔方法中，在所述鉆孔的步驟中，首先將設置于所述鉆桿的下端的鉆頭提高至距離樁孔底30～50cm處，并在所述樁孔內注入一定量泥漿，然后啟動所述反循環砂石泵，轉動所述鉆桿，并使得所述反循環砂石泵空轉一定時間，直至形成所述反循環回路。

可選的，在上述的鉆孔灌注樁成孔方法中，所述第一次清孔與第二次清孔時，將所述鉆頭提起45cm～55cm，并保持泥漿的正常循環，使得比重為1.05～1.15、粘度為17～20s的泥漿流入孔內，同時保持所述樁孔內水位高出地下水位0.5m以上，直至注滿所述樁孔完成清孔。

由以上公開的技術方案可知，與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

(1)本發明通過砂石泵的抽吸作用，在鉆桿內腔形成負壓，在孔內液柱和大氣壓的作用下，鉆桿與孔壁間環狀空間內的污漿(帶有大量的鉆渣的漿液)流向孔底，再經過砂石泵將所述污漿排至所述泥漿凈化裝置。一方面，通過采用泵吸反循環清孔的方式可以提高成孔速率和清孔效率，且廢漿排放量少，縮短了單樁施工時間，減少了孔壁向內收縮量，提高了施工質量。