一种反循环钻机成孔中的泥浆制配设备及泥浆处理工艺

1.本发明涉及反循环钻机成孔相关领域，具体是一种反循环钻机成孔中的泥浆制配设备及泥浆处理工艺。


背景技术：

2.反循环钻机，该机液压步履桩架主要由顶部滑轮组、立柱、斜撑、底盘、行走机构、回转机构、卷扬机构、操纵室、液压系统、电气系统及拖行机械组成，在反循环钻机成孔过程中，需要采用专用的泥浆，泥浆则需要进行选取，制备以及处理，则需要用泥浆制配设备，以及泥浆处理过程。
3.在现有的泥浆制配设备进行实际使用时，大多都是采用孔内造浆，但是仅仅只针对孔有水的情况，对于孔无水状态下，需要人工利用多组设备制备泥浆，将再泥浆运送到施工现场，输入到孔内，导致施工效率低下，且浪费人力；在泥浆处理过程中，泥浆不断的循环，缺乏对泥浆的检测，导致泥浆性能指标在各个阶段得不到保障，且对泥浆的循环沉淀净化效果较差。


技术实现要素：

4.因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种反循环钻机成孔中的泥浆制配设备及泥浆处理工艺。
5.本发明是这样实现的，构造一种反循环钻机成孔中的泥浆制配设备，包括储存箱，所述储存箱底部固定有底座，所述储存箱顶部左后端设有导入斗，所述储存箱顶部左前端与顶盖进行铰接，所述储存箱顶部右端前后位置安装有注入管，所述储存箱底部与导出结构相接，所述储存箱前后两端右下端设有水泵，所述水泵排水口通过连接管与制备机构相接，所述制备机构安装在承载机构顶部左端，所述制备机构顶部两端与输送机构底部相接，并且输送机构右端置于储存箱内左下端，所述承载机构顶部左端安装有第一电机，所述底座内右端固定有托座，并且托座顶部与三组所述导出结构底部相接。
6.优选的，所述储存箱内部均开设有四组置放腔，左端两组所述置放腔底端中部开设有第一出口，并且第一出口底部与输送机构相接，左前端与右端三组所述置放腔底部右端均开设有第二出口，并且第二出口底部与导出结构相接，右端两组所述置放腔外侧下端均开设有第三出口，并且第三出口内部与水泵抽水口相通，右端两组所述置放腔顶部与注入管相通，左后端所述置放腔顶部与导入斗相通，左前端所述置放腔顶部与顶盖相对。
7.优选的，所述导出结构设置有三组，所述导出结构包括连接套、计量泵、导出管和连接阀门，所述连接套左侧连接计量泵，所述计量泵左侧与导出管相通，所述导出管左侧通过连接阀门与第二出口相接。
8.优选的，所述输送机构包括置于所述储存箱内左端的输送管、安装在输送管中部的绞龙、固定在输送管顶部右端且与第一出口底部相通的接收管、固设于输送管底部左端的输入管以及安装在输送管右侧且与绞龙右侧相接第二电机，所述输入管底部与制备机构
相接。
9.优选的，所述制备机构包括设于承载机构顶部的底盘、安装在底盘顶部前端的输出泵、固定在底盘顶部的固定筒、设于固定筒顶部左端的检测装置主体、分别固定在固定筒前后两端的连管以及设于所述固定筒顶端中部的第三电机，所述连管外侧与连接管一端进行连接，所述输出泵抽取口与固定筒内相通。
10.优选的，所述固定筒包括内下端与输送泵抽取口相通的筒体、安装在筒体内中部的搅拌器、设于筒体内前端且顶部与检测装置主体底部相接的检测头以及固定在筒体内下端呈倾斜状的底板，所述搅拌器顶部与所述第三电机输出轴相接。
11.优选的，所述承载机构包括右端中部开设有圆槽的固定板、顶部分别与底座和制备机构相接的转动盘、套接在所述转动盘外侧的从动带轮、内侧连接所述从动带轮的同步带以及设于同步带内部另一端的主动带轮，所述转动盘置于固定板内部圆槽中部，所述主动带轮内中部与第一电机输出轴相接，所述同步带内侧设有凸齿，并且同步带内侧分别与主动带轮和从动带轮外侧相互啮合。
12.另一方面，本发明还提供了一种泥浆处理工艺，步骤如下：
13.s1：准备好泥浆、水、膨润土和外加剂，将泥浆由导入斗投入到左后端置放腔内，水与外加剂则分别通过注入管输入进右端两组置放腔内，打开顶盖投入膨润土进入到左前端置放腔；
14.s2：开钻时应先在孔内灌入泥浆，若钻孔内有水，采用孔内造浆，先在孔内投入膨润土，然后将外部排出管道与三组导出结构进行连接，开启相对应的连接阀门，经过计量泵，按配合比输出水将膨润土浸透，再开启相对应连接阀门按配合比输出外加剂；
15.s3：开动钻机，利用钻机在孔内搅拌混合物进行造浆；
16.s4：利用泥浆泵将孔内的泥浆抽出；
17.s5：抽出的泥浆经泥沙分离器净化；
18.s6：净化后的泥浆流入储浆护筒内；
19.s7：经连通管流入钻孔的孔内；
20.s8：若钻孔内无水，需要进行预制备泥浆，启动两组输送机构，按配比往制备机构内投入泥浆和膨润土，再利用水泵按配比输入外加剂和水进入到制备机构内，由制备机构混合制备；
21.s9：混合过程中，由检测装置主体检测泥浆性能指标，达到设于指标后，由输出泵直接将泥浆输入进孔内，再进行s3-s7步骤。
22.优选的，进行所述步骤s3-s7步骤过程中，对孔内以及泥浆池出口处的泥浆进行检测，根据检测结果对泥浆进行调整，开钻施工期间每1小时检测一次，等泥浆性能稳定后每4小时检测一次，并根据钻进过程中地层变化情况增加检测频率。
23.优选的，钻孔灌注桩施工时利用临近桩位钢护筒作为递浆池，施工中钻渣随泥浆从孔内排出，经所述步骤s5中泥沙分离器分离后，排出钻渣采用运输车运输至指定地点存放，分离后的泥浆经造浆池返回钻进的孔内，形成不断的循环沉淀净化。
24.本发明具有如下优点：
25.1、钻孔灌注桩施工时利用临近桩位钢护筒作为递浆池，护筒之间设有连通管，配备泥浆泵，作为泥浆循环装置，施工中钻渣随泥浆从孔内排出，经泥沙分离器分离后，排出
钻渣采用运输车运输至指定地点存放，分离后的泥浆经造浆池返回钻进的孔内，形成不断的循环沉淀净化，并且在泥浆池出口处的泥浆进行检测，根据检测结果对泥浆进行调整，为施工各阶段的泥浆性能指标，实现了泥浆稳定的净化循环，保证钻机钻孔过程中高效稳定，提高整体的工作效率以及施工质量保证。
26.2、根据孔内是否有水，采用两种泥浆制备方式，孔内有水，则采用孔内造浆，孔内无水时，即可通过制备机构来对用料进行混合，混合后通过检测再排入孔内，适用性强，方便操作。
27.3、在底座与制备机构底部设有承载机构，承载机构由独立电机驱动，内部带轮传动后，可带着整个设备进行角度调节，便于对用料进行投放以及用料的排出，有效的提高了工作的效率。
附图说明
28.图1是本发明结构示意图；
29.图2是本发明储存箱内部结构示意图；
30.图3是本发明导出结构示意图；
31.图4是本发明导出结构俯视连接示意图；
32.图5是本发明输送机构结构示意图；
33.图6是本发明制备机构结构示意图；
34.图7是本发明固定筒内部结构示意图。
35.图8是本发明承载机构结构示意图；
36.图9是本发明泥浆处理流程示意图。
37.其中：储存箱-1、底座-1a、导入斗-2、顶盖-3、注入管-4、导出结构-5、水泵-6、连接管-7、输送机构-8、制备机构-9、承载机构-10、第一电机-10a、置放腔-11、第一出口-12、第二出口-13、第三出口-14、连接套-51、计量泵-52、导出管-53、连接阀门-54、输送管-81、绞龙-82、接收管-83、输入管-84、第二电机-85、底盘-91、输出泵-92、固定筒-93、检测装置主体-94、连管-95、第三电机-96、筒体-931、搅拌器-932、检测头-933、底板-934、固定板-101、转动盘-102、从动带轮-103、同步带-104、主动带轮-105。
具体实施方式
38.下面将结合附图1-9对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
39.请参阅图1和图2，本发明通过改进在此提供一种反循环钻机成孔中的泥浆制配设备，包括储存箱1，储存箱1底部固定有底座1a，储存箱1顶部左后端设有导入斗2，储存箱1顶部左前端与顶盖3进行铰接，储存箱1顶部右端前后位置安装有注入管4，储存箱1底部与导出结构5相接，储存箱1前后两端右下端设有水泵6，水泵6排水口通过连接管7与制备机构9相接，制备机构9安装在承载机构10顶部左端，制备机构9顶部两端与输送机构8底部相接，并且输送机构8右端置于储存箱1内左下端，承载机构10顶部左端安装有第一电机10a，底座1a内右端固定有托座，并且托座顶部与三组导出结构5底部相接；储存箱1内部均开设有四组置放腔11，左端两组置放腔11底端中部开设有第一出口12，并且第一出口12底部与输送
机构8相接，左前端与右端三组置放腔11底部右端均开设有第二出口13，并且第二出口13底部与导出结构5相接，右端两组置放腔11外侧下端均开设有第三出口14，并且第三出口14内部与水泵6抽水口相通，右端两组置放腔11顶部与注入管4相通，左后端置放腔11顶部与导入斗2相通，左前端置放腔11顶部与顶盖3相对。
40.四组置放腔11分别用于存放泥浆、水、外加剂和膨润土，将泥浆由导入斗2投入到左后端置放腔11内，水与外加剂则分别通过注入管4输入进右端两组置放腔11内，打开顶盖3投入膨润土进入到左前端置放腔。
41.请参阅图3和图4，导出结构5设置有三组，导出结构5包括连接套51、计量泵52、导出管53和连接阀门54，连接套51左侧连接计量泵52，计量泵52左侧与导出管53相通，导出管53左侧通过连接阀门54与第二出口13相接。
42.导出结构5用于手动导出内部用料，设有三组导出结构5，导出结构5内安装有连接阀门54和计量泵52，分别与储存水、泥浆和外加剂的置放腔11相接，手动接入排出管道与连接套51连接，由计量泵52控制排出量，即可将储存的用料进行排出，适配于孔内有水时的孔内泥浆制备。
43.请参阅图5，输送机构8包括置于储存箱1内左端的输送管81、安装在输送管81中部的绞龙82、固定在输送管81顶部右端且与第一出口13底部相通的接收管83、固设于输送管81底部左端的输入管84以及安装在输送管81右侧且与绞龙82右侧相接第二电机85，输入管84底部与制备机构9相接。
44.启动第二电机85工作，即可带着绞龙82转动，两端的输送机构8即可通过接收管83，接收置放腔11内的膨润土和泥浆，利用绞龙82使其输入管84输入到制备机构9内部。
45.请参阅图6，制备机构9包括设于承载机构10顶部的底盘91、安装在底盘91顶部前端的输出泵92、固定在底盘91顶部的固定筒93、设于固定筒93顶部左端的检测装置主体94、分别固定在固定筒93前后两端的连管95以及设于固定筒93顶端中部的第三电机96，连管95外侧与连接管7一端进行连接，输出泵92抽取口与固定筒93内相通。
46.请参阅图7，固定筒93包括内下端与输送泵92抽取口相通的筒体931、安装在筒体931内中部的搅拌器932、设于筒体931内前端且顶部与检测装置主体94底部相接的检测头933以及固定在筒体931内下端呈倾斜状的底板934，搅拌器932顶部与第三电机96输出轴相接。
47.制备机构9接收输入的膨润土和泥浆，以及接收水泵6抽取右端两组置放腔11内的水和外加剂，进入到固定筒93内，由第三电机96驱动固定筒93内搅拌器932进行转动，开始进行混合工作，混合过程中，由检测装置主体94利用检测头933进行泥浆指标检测，复合指标后，启动输出泵92连接外部管道将泥浆输入到孔内，适配于孔内无水，需要外部制备泥浆的情况。
48.请参阅图8，承载机构10包括右端中部开设有圆槽的固定板101、顶部分别与底座1a和制备机构9相接的转动盘102、套接在转动盘102外侧的从动带轮103、内侧连接从动带轮103的同步带104以及设于同步带104内部另一端的主动带轮105，转动盘102置于固定板101内部圆槽中部，主动带轮105内中部与第一电机10a输出轴相接，同步带104内侧设有凸齿，并且同步带104内侧分别与主动带轮105和从动带轮103外侧相互啮合。
49.启动第一电机10a工作，第一电机10a带动主动带轮105转动，主动带轮105通过同
步带104使得从动带轮103进行转动，从动带轮103内侧连接的转动盘102即可进行转动，从而实现转动盘102顶部连接的制备机构9以及底座1a的转动，实现位置调节。
50.请参阅图9，本发明所述的一种泥浆处理工艺步骤如下：
51.步骤s1：首先准备好泥浆、水、膨润土和外加剂，将泥浆由导入斗2投入到左后端置放腔11内，水与外加剂则分别通过注入管4输入进右端两组置放腔11内，打开顶盖3投入膨润土进入到左前端置放腔；
52.步骤s2：开钻时应先在孔内灌入泥浆，若钻孔内有水，采用孔内造浆，先在孔内投入膨润土，然后将外部排出管道与三组导出结构5进行连接，开启相对应的连接阀门54，经过计量泵52，按配合比输出水将膨润土浸透，再开启相对应连接阀门54按配合比输出外加剂；
53.步骤s3：接着开动钻机，利用钻机在孔内搅拌混合物进行造浆；
54.步骤s4：然后利用泥浆泵将孔内的泥浆抽出；
55.步骤s5：抽出的泥浆经泥沙分离器净化；
56.步骤s6：净化后的泥浆流入储浆护筒内；
57.步骤s7：最后，经连通管流入钻孔的孔内；
58.步骤s8：若钻孔内无水，需要进行预制备泥浆，启动两组输送机构8，按配比往制备机构9内投入泥浆和膨润土，再利用水泵6按配比输入外加剂和水进入到制备机构9内，由制备机构9混合制备；
59.步骤s9混合过程中，由检测装置主体94检测泥浆性能指标，达到设于指标后，由输出泵92直接将泥浆输入进孔内，再进行步骤s3-s7。
60.进行s3-s7步骤过程中，对孔内以及泥浆池出口处的泥浆进行检测，根据检测结果对泥浆进行调整，开钻施工期间每1小时检测一次，等泥浆性能稳定后每4小时检测一次，并根据钻进过程中地层变化情况增加检测频率；
61.施工中各阶段泥浆指标控制：开钻前，泥浆相对密度＜1.05，黏度20～22pa
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s，含砂率＜0.3％，胶体率＞98％；钻进过程中，泥浆相对密度＜1.2，黏度25～28pa
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s，含砂率＜4％，胶体率96％；清孔阶段，泥浆相对密度＜1.06，黏度22～24pa
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s，含砂率＜0.3％，胶体率100％。
62.钻孔灌注桩施工时利用临近桩位钢护筒作为递浆池，护筒之间连通管为φ426mm
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6mm的钢管，配备泥浆泵，作为泥浆循环装置，施工中钻渣随泥浆从孔内排出，经泥沙分离器分离后，排出钻渣采用运输车运输至指定地点存放，分离后的泥浆经造浆池返回钻进的孔内，形成不断的循环沉淀净化。
63.钻孔灌注桩施工时利用临近桩位钢护筒作为递浆池，护筒之间设有连通管，配备泥浆泵，作为泥浆循环装置，施工中钻渣随泥浆从孔内排出，经泥沙分离器分离后，排出钻渣采用运输车运输至指定地点存放，分离后的泥浆经造浆池返回钻进的孔内，形成不断的循环沉淀净化，并且在泥浆池出口处的泥浆进行检测，根据检测结果对泥浆进行调整，为施工各阶段的泥浆性能指标，实现了泥浆稳定的净化循环，保证钻机钻孔过程中高效稳定，提高整体的工作效率以及施工质量保证；根据孔内是否有水，采用两种泥浆制备方式，孔内有水，则采用孔内造浆，孔内无水时，即可通过制备机构9来对用料进行混合，混合后通过检测再排入孔内，适用性强，方便操作；在底座1a与制备机构9底部设有承载机构10，承载机构10
由独立电机驱动，内部带轮传动后，可带着整个设备进行角度调节，便于对用料进行投放以及用料的排出，有效的提高了工作的效率。
64.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,在此不再详述。