[發(fā)明專利]一種鉆孔灌注樁無泥漿清水成孔的施工系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112096323B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 潘誠文;黃澤湖
• 申請（專利權）人: 湖北工建基礎設施建設有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B4/06;E21B15/00;E21B7/02;E21B19/08;E02D5/34;E02D17/08
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 余曉雪

本發(fā)明公開了一種鉆孔灌注樁無泥漿清水成孔的施工系統(tǒng)及方法，包括沖擊鉆錘、排渣裝置、沖擊鉆鉆架、泥漿泵和沉渣池，沖擊鉆鉆架用于驅(qū)動沖擊鉆錘升降沖擊鉆孔運動，沖擊鉆錘上安裝有排渣裝置，排渣裝置底部具有若干個進渣孔，排渣裝置頂部具有出渣口，泥漿泵的進污端與排渣裝置的出渣口之間通過泥漿進管密閉連通，沉渣池具有進污口和清水出口，泥漿泵的出污端與沉渣池的進污口通過泥漿出管密閉連通，清水出口連通設有清水出管。本發(fā)明利用泵吸反循環(huán)原理解決了沖擊鉆在無泥漿情況下鉆進和清孔兩個過程中的排渣問題，在鉆進的同時及時排渣，提高了鉆進速度，清孔裝置的高效清孔排渣，能夠有效減少混凝土灌注前的孔底沉渣，有效保證了成樁質(zhì)量。

技術領域

本發(fā)明涉及橋梁工程施工技術領域，尤其涉及一種鉆孔灌注樁無泥漿清水成孔的施工系統(tǒng)及方法。

背景技術

鉆孔灌注樁在橋梁工程施工中，是一種常見工藝，可以采取的工藝工法較多，但不管采取什么樣的工藝工法，都必須要采用泥漿護壁、并利用泥漿懸浮鉆渣。對于巖層較深的地質(zhì)條件下橋梁鉆孔樁施工，在目前的工藝條件下，除了采取沖擊鉆成孔，幾乎找不到其它更合適的成孔方案。沖擊鉆采用正循環(huán)的方案，將新鮮泥漿抽入孔底，挾裹鉆渣的泥漿上浮從孔口排出，泥漿在泥漿池中經(jīng)沉淀后回流孔內(nèi)。鉆進的速度取決于排渣的速度，而排渣的速度取決于泥漿的粘度和新抽入的泥漿的潔凈度，粘度太高的泥漿在沉淀池中漿、渣分離難度大，再次流入孔底時本身就攜帶著小顆粒的鉆渣，對孔底的鉆渣懸浮效率會降低；而粘度太低的泥漿本身懸浮效率就會大打折扣，大量的鉆渣沉淀在孔底，對鉆進的速度影響很大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種鉆孔灌注樁無泥漿清水成孔的施工系統(tǒng)及方法，采用泵吸反循環(huán)與沖擊鉆成孔深度融合，既解決了巖層只能用沖擊鉆施工，而沖擊鉆只能用泥漿來懸浮鉆渣的問題，又利用泵吸反循環(huán)解決了沖擊鉆在無泥漿情況下鉆進和清孔兩個過程中的排渣問題，鉆進的過程中及時排渣，能夠有效提高鉆進速度。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種鉆孔灌注樁無泥漿清水成孔的施工系統(tǒng)，包括沖擊鉆錘、排渣裝置、沖擊鉆鉆架、泥漿泵和沉渣池，所述沖擊鉆鉆架用于驅(qū)動沖擊鉆錘升降沖擊鉆孔運動，所述沖擊鉆錘上安裝有排渣裝置，所述排渣裝置底部具有若干個進渣孔，所述排渣裝置頂部具有出渣口，所述泥漿泵的進污端與排渣裝置的出渣口之間通過泥漿進管密閉連通，所述沉渣池具有進污口和清水出口，所述泥漿泵的出污端與沉渣池的進污口通過泥漿出管密閉連通，所述沉渣池的清水出口密閉連通設有清水出管。

為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述沖擊鉆鉆架包括卷揚機和轉(zhuǎn)向輪，所述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動設置于沖擊鉆鉆架頂端，所述卷揚機上繞有鋼絲繩，所述鋼絲繩端部對應繞過轉(zhuǎn)向輪并與沖擊鉆錘頂端連接固定。

為了實現(xiàn)對本發(fā)明鉆孔作業(yè)后的孔進行清孔處理，本發(fā)明還包括清孔裝置和空壓機，所述清孔裝置頂部具有排渣孔，所述清孔裝置側(cè)部具有進氣孔，所述泥漿進管的進口端與清孔裝置的排渣孔可拆卸式密閉連接，所述空壓機與清孔裝置的進氣孔之間通過高壓氣體管密閉連通。

本發(fā)明優(yōu)選的排渣裝置結構技術方案如下：所述排渣裝置緊密套裝固定于沖擊鉆錘上，所述排渣裝置包括環(huán)形串聯(lián)管和連接于環(huán)形串聯(lián)管上的若干個吸渣管，所述環(huán)形串聯(lián)管緊固安裝于沖擊鉆錘上，所述吸渣管底部具有吸渣端，所述進渣孔為吸渣管的吸渣端的管口，所述環(huán)形串聯(lián)管上連通設有抽漿接口管，所述出渣口為抽漿接口管的管口。

本發(fā)明優(yōu)選的清孔裝置結構技術方案如下：所述清孔裝置包括反向漏斗本體，所述清孔裝置的反向漏斗本體內(nèi)部具有反向漏斗腔，所述反向漏斗本體的反向漏斗腔中設有沉渣攪動裝置，所述進氣孔、排渣孔分別與反向漏斗腔相連通。

作為優(yōu)選，所述沉渣攪動裝置包括安裝于反向漏斗本體腔中軸心的葉片組，所述葉片組由可同步轉(zhuǎn)動的上層葉片和下層葉片組成。

作為優(yōu)選，所述清水出管用于將沉渣池中沉淀后的清水回流重新使用，所述清水出口設于沉渣池一端的上部位置，所述進污口設于沉渣池另一端的上部位置。