用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置及清渣方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置及清渣方法，属于建筑施工设备技术领域，其包括钻进机构、吸浆机构、带孔隔板、气囊、气囊固定机构以及气囊充气机构，钻进机构与吸浆机构连通，气囊通过气囊固定机构与吸浆机构连接，带孔隔板与气囊固定机构连接，气囊充气机构与气囊连通。本发明专利技术通过气囊和带孔隔板可以防止悬浮在水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石一直向上浮起，导致细小砂石清洗不干净的情况发生。情况发生。情况发生。

【技术实现步骤摘要】
用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置及清渣方法


[0001]本专利技术属于建筑施工设备
，涉及钻孔、打桩设备技术，具体为用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置及清渣方法。

技术介绍

[0002]正循环桩孔清渣法由于具有泥浆稠度大，护壁效果好的优点，在施工中是比较广泛采用的一种。正循环法桩孔清渣的工作原理为：利用泥浆泵正循环往孔底压泥浆，靠泥浆向上翻动力冲起沉淀物，而后用砂石泵工作时吸入形成负压，由于不断的平衡吸渣使管内外形成压力差，产生液流，当流速达到额定数值时将孔底泥砂、钻渣随液流到达地面。正循环法桩孔清渣适应底层为无砂卵石层和土层，其是通过泥浆携带钻渣钻孔的，将桩孔内泥、沙和石通过泥浆进行携带清理，但是在实际钻孔施工时所用的正循环法清渣装置存在以下缺陷：
[0003]1、对于细小的砂石较轻容易悬浮在泥浆上方，无法聚集在桩底进行集中抽吸，导致桩孔清渣不彻底。
[0004]2、现有的机械式砂石压沉装置容易对桩孔壁产生破坏。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中采用正循环法进行桩孔清渣时，细小的砂石容易悬浮在泥浆上方，无法聚集在桩底进行集中抽吸，导致桩孔清渣不彻底的问题，本专利技术提出了用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置及清渣方法。
[0006]本专利技术是通过向气囊内充气使得细小的砂石颗粒集中在气囊下方，即桩孔底部，通过吸浆管对聚集在桩孔底部的细小砂石随泥浆一起抽吸，其具体技术方案如下：
[0007]本专利技术用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，包括钻进机构、吸浆机构、带孔隔板、气囊、气囊固定机构以及气囊充气机构，所述钻进机构与吸浆机构连通，所述气囊通过气囊固定机构与吸浆机构连接，所述带孔隔板与气囊固定机构连接，所述气囊充气机构与气囊连通。
[0008]进一步限定，所述气囊固定机构包括环形固定板和连接筋板，所述气囊沿着环形固定板外周环绕一圈，所述环形固定板通过连接筋板与吸浆机构连接，所述带孔隔板与连接筋板连接，且所述带孔隔板和连接筋板均沿着环形固定板的径向设置。
[0009]进一步限定，所述吸浆机构包括吸浆管和吸浆泵，所述钻进机构上设置有吸浆孔，所述吸浆管与钻进机构上的吸浆孔连通，所述吸浆泵与吸浆管连通，所述吸浆管通过连接筋板与环形固定板连接。
[0010]进一步限定，所述气囊充气机构包括充气机和导气管，所述导气管的一端部与充气机连通，所述环形固定板上设置有导气管穿孔，所述导气管固定在吸浆管和连接筋板上并穿过环形固定板上的导气管穿孔与气囊连通。
[0011]进一步限定，所述导气管和连接筋板均有多个，且所述导气管和连接筋板的数量
相同，多个连接筋板沿着环形固定板的周向均匀分布。
[0012]进一步限定，所述气囊充气机构包括缸筒、水压板、推动杆、弹性件、调节板、移动板、锥刺和多个充气包，所述缸筒固定连接在环形固定板上，所述缸筒的一端部通过水压板封闭，所述水压板可沿着缸筒的轴向滑动，所述缸筒的另一端部置于气囊的充气腔内，所述缸筒的筒壁上设置有两个调节孔，且两个调节孔正对设置，所述调节板穿过两个调节孔与缸筒活动连接，所述调节板、缸筒和水压板共同围成弹力腔，所述弹性件置于弹力腔内，且所述弹性件的两端部分别与调节板和水压板固定连接，所述推动杆的一端部与水压板固定连接，所述推动杆的另一端部依次穿过弹性件、调节板以及缸筒的底壁延伸至气囊的充气腔内并与移动板连接，所述移动板上与推动杆相对的一侧设置有多个锥刺，所述锥刺与多个充气包正对设置，多个充气包置于气囊的充气腔内。
[0013]进一步限定，所述气囊充气机构还包括固定支座和限位件，所述固定支座固定连接在缸筒的外壁上，所述固定支座上设置有限位孔，所述限位件穿过限位孔与调节板连接，所述限位件与调节板的连接位置和弹性件与调节板的连接位置相对设置。
[0014]进一步限定，所述气囊充气机构还包括保护膜，所述保护膜置于气囊的充气腔内，多个充气包设置在保护膜内，所述推动杆的另一端部依次穿过弹性件、调节板以及缸筒的底壁延伸至保护膜内并与移动板连接。
[0015]基于上述用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置的清渣方法，包括以下步骤：
[0016]1)当桩孔钻至需要清渣的深度时，向桩孔内不断灌注水或泥浆，充气机通过导气管向气囊内充气，通过气囊将桩孔的孔壁与环形固定板之间的缝隙填充满，之后将导气管封闭；气囊和带孔隔板将悬浮在水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石向下压，使得悬浮在水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石聚集在桩底，带孔隔板上的孔起到平衡桩孔底部压力的作用，聚集在桩底的泥、沙和石通过吸浆泵沿着钻进机构上的吸浆孔和吸浆管集中向上抽取；
[0017]2)将桩底的泥、沙和石抽取完之后需要继续钻进时，通过注浆管带动气囊沿着桩孔的孔壁向下滑动，边滑动边将水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石向下压，同时聚集在桩底的泥、沙和石通过吸浆泵沿着钻进机构上的吸浆孔和吸浆管集中向上抽取；直至钻至桩孔要求的深度并将桩底的泥、沙和石清洗彻底。
[0018]基于上述用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置的清渣方法，包括以下步骤：
[0019]1)当桩孔钻至需要清渣的深度时，向桩孔内不断灌注水或泥浆；在钻孔前，通过限位件调节移动板的位置，使得整个气囊式清渣装置在下放至需要清渣的位置时，水压能够推动水压板沿着缸筒的轴向移动，通过水压板带动推动杆、移动板以及锥刺沿着缸筒的轴向移动将充气包扎破，充气包释放的气体将保护膜爆破并给气囊充气，气囊将桩孔的孔壁与环形固定板之间的缝隙填充满，气囊和带孔隔板将悬浮在水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石向下压，使得悬浮在水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石聚集在桩底，带孔隔板上的孔起到平衡桩孔底部压力的作用，聚集在桩底的泥、沙和石通过吸浆泵沿着钻进机构上的吸浆孔和吸浆管集中向上抽取；
[0020]2)将桩底的泥、沙和石抽取完之后需要继续钻进时，通过注浆管带动气囊沿着桩孔孔壁向下滑动，边滑动边将水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石向下压，同时聚集在桩底的泥、沙和石通过吸浆泵沿着钻进机构上的吸浆孔和吸浆管集中向上抽取；直至钻至桩
孔要求的深度并将桩底的泥、沙和石清洗彻底。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0022]1、本专利技术用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，其包括钻进机构、吸浆机构、带孔隔板、气囊、气囊固定机构以及气囊充气机构；在钻孔至一定深度时向钻好的孔内注入水或泥浆，通过水或泥浆冲击桩底沉积的泥、沙和石，使桩底沉积的泥、沙和石悬浮在水或泥浆中，通过气囊充气机构先向气囊中充气，通过气囊将桩孔的孔壁与气囊固定机构之间的缝隙填充满，气囊和带孔隔板可以将悬浮在水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石向下压，使悬浮在水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石聚集在桩底，通过吸浆机构集中吸取，对桩底的泥、沙和石进行清洗；通过气囊和带孔隔板可以防止悬浮在水中的细小砂石或泥浆中的细小砂石一直向上浮起，导致细小砂石清洗不干净的情况发生，适合用在正循环桩孔清渣法中。
[0023]2、在需要继续钻进时，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，其特征在于，包括钻进机构、吸浆机构、带孔隔板(6)、气囊(7)、气囊固定机构以及气囊充气机构，所述钻进机构与吸浆机构连通，所述气囊(7)通过气囊固定机构与吸浆机构连接，所述带孔隔板(6)与气囊固定机构连接，所述气囊充气机构与气囊(7)连通。2.如权利要求1所述的用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，其特征在于，所述气囊固定机构包括环形固定板(3)和连接筋板(4)，所述气囊(7)沿着环形固定板(3)外周环绕一圈，所述环形固定板(3)通过连接筋板(4)与吸浆机构连接，所述带孔隔板(6)与连接筋板(4)连接，且所述带孔隔板(6)和连接筋板(4)均沿着环形固定板(3)的径向设置。3.如权利要求2所述的用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，其特征在于，所述吸浆机构包括吸浆管(2)和吸浆泵，所述钻进机构上设置有吸浆孔，所述吸浆管(2)与钻进机构上的吸浆孔连通，所述吸浆泵与吸浆管(2)连通，所述吸浆管(2)通过连接筋板(4)与环形固定板(3)连接。4.如权利要求3所述的用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，其特征在于，所述气囊充气机构包括充气机和导气管，所述导气管的一端部与充气机连通，所述环形固定板(3)上设置有导气管穿孔，所述导气管固定在吸浆管(2)和连接筋板(4)上并穿过环形固定板(3)上的导气管穿孔与气囊(7)连通。5.如权利要求4所述的用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，其特征在于，所述导气管和连接筋板(4)均有多个，且所述导气管和连接筋板(4)的数量相同，多个连接筋板(4)沿着环形固定板(3)的周向均匀分布。6.如权利要求3所述的用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，其特征在于，所述气囊充气机构包括缸筒(8)、水压板(9)、推动杆(10)、弹性件、调节板(13)、移动板(16)、锥刺(17)和多个充气包(18)，所述缸筒(8)固定连接在环形固定板(3)上，所述缸筒(8)的一端部通过水压板(9)封闭，所述水压板(9)可沿着缸筒(8)的轴向滑动，所述缸筒(8)的另一端部置于气囊(7)的充气腔内，所述缸筒(8)的筒壁上设置有两个调节孔(12)，且两个调节孔(12)正对设置，所述调节板(13)穿过两个调节孔(12)与缸筒(8)活动连接，所述调节板(13)、缸筒(8)和水压板(9)共同围成弹力腔，所述弹性件置于弹力腔内，且所述弹性件的两端部分别与调节板(13)和水压板(9)固定连接，所述推动杆(10)的一端部与水压板(9)固定连接，所述推动杆(10)的另一端部依次穿过弹性件、调节板(13)以及缸筒(8)的底壁延伸至气囊(7)的充气腔内并与移动板(16)连接，所述移动板(16)上与推动杆(10)相对的一侧设置有多个锥刺(17)，所述锥刺(17)与多个充气包(18)正对设置，多个充气包(18)置于气囊(7)的充气腔内。7.如权利要求6所述的用于吸取桩底砂石的气囊式清渣装置，其特征在于，所述气囊充气机构还包括固定支座(14)和限位件，所述固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，韩冬冬，邵长飞，高新博，武雁飞，石海洋，肖伟，付佰勇，过超，管维东，
申请(专利权)人：中交二公局第一工程有限公司中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：