一种钻孔灌注桩清孔设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及清孔设备的【技术领域】，公开了一种钻孔灌注桩清孔设备，包括用于灌注桩钻孔的钻头，用于旋转所述钻头的钻机回转盘，以及通过形成负压、将含有钻渣的泥浆抽离桩孔的离心泵，所述钻头与所述离心泵之间连接有中空的钻杆，所述钻机回转盘设置于所述钻杆的上部，所述离心泵连接有导出含有钻渣的泥浆的出浆管。钻孔灌注桩清孔设备采用了离心泵，利用离心泵对钻杆内腔产生负压，使含有钻渣的泥浆从桩孔底部经桩杆内腔上升进入沉淀池，经过沉淀的泥浆液经泥浆池由溢流口流入桩孔，如此循环，清孔效果好，大大节约灌注桩的清孔时间，同时设备结构简单，操作方便，安装简单，施工环保。
【专利说明】一种钻孔灌注粧清孔设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及清孔设备的【技术领域】，尤其涉及一种钻孔灌注桩清孔设备。
【背景技术】
[0002]随着高层、超高层建筑物的日益增多，大直径、超深灌注桩(指桩径Φ ^ 1500mm、孔深L > 50m的灌注桩)的使用越来越广泛，其具有成孔直径大、单桩单柱、单桩承载能力大以及桩身质量要求高等特征。
[0003]在钻孔灌注桩成孔施工过程中，桩孔底部会产生大量的钻渣，如果钻渣不及时排除则会严重影响桩机的钻进速度，而过多的钻渣沉积于桩孔底部还会直接影响灌注桩的质量，在实际施工过程中，一般都利用清孔设备对灌注桩的桩孔进行清孔操作，以清除桩孔孔底的钻渣。
[0004]现有技术中，对灌注桩的桩孔进行清孔操作一般采用正循环以及反循环工艺。
[0005]图1为采用正循环工艺对钻孔灌注桩清孔的原理示意图。如图1所示，正循环成孔是由转机回转装置7"带动钻杆6"和钻头1‘’回转切削破碎岩土，钻进时用泥浆护壁、排渣；泥浆由泥浆泵5"输进钻杆6"内腔后，经钻头1‘’的出浆口射出，带动钻渣沿钻杆6"与孔壁之间的环状空间2〃上升到孔口溢出沉淀池3〃后返回泥浆池4〃中净化，再供使用。这样，泥浆在泥浆泵5"、钻杆6"、桩孔和泥浆池之间反复循环运行。
[0006]图2为采用反循环工艺对钻孔灌注桩清孔的原理示意图。反循环成孔是在顶部设置护筒(其直径比桩径大15%左右)，护筒内的水位高出自然地下水位2.0m以上，以确保孔壁的任何部分均保持0.02MPa以上的静水压力保护孔壁不坍塌，钻进时不需要套管。如图2所示，钻机工作时，旋转盘7"带动钻杆6"端部的钻头1‘’回转切削破碎岩土。在专用装置5"抽吸作用下，钻杆6"内腔形成负压状态，泥浆液从钻杆与孔壁间的环状空间2"中流入孔底，并携带被钻挖下来的岩土钻渣，由钻杆1‘’内腔返回地面泥浆沉淀池3"，钻渣沉淀后，净化的泥浆液经泥浆池4〃又返回孔内形成循环。
[0007]正循环转进，泥浆运行方向是从泥浆泵输入钻杆内腔，再带动钻渣沿钻杆与孔壁间的环状空间上升到泥浆池的，上返速度慢，清孔时间长，清孔效果差。而反循环清孔需要专用装置(含砂石泵、真空柜、真空泵、真空软管、冷却水槽等)，设备管路铺设复杂，现场操作专业性强，具有一定的难度。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于提供钻孔灌注桩清孔设备，旨在解决现有技术中的清孔设备结构复杂、操作不便、清孔时间较长、清孔效果差以及施工不环保的问题。
[0009]本实用新型是这样实现的，一种钻孔灌注桩清孔设备，包括用于灌注桩钻孔的钻头，用于旋转所述钻头的钻机回转盘，以及通过形成负压、将含有钻渣的泥浆抽离桩孔的离心泵，所述钻头与所述离心泵之间连接有中空的钻杆，所述钻机回转盘设置于所述钻杆的上部，所述离心泵连接有导出含有钻渣的泥浆的出浆管。[0010]进一步地，所述桩孔的一侧依次设置有连通的用于容置泥浆的泥浆池和用于分离钻渣、泥浆的沉淀池，所述离心泵通过所述出浆管与所述沉淀池连通。
[0011]进一步地，所述泥浆池和所述沉淀池设置在地面下方，所述泥浆池和所述沉淀池一体设置并通过挡板隔开。
[0012]进一步地，所述挡板上设有用于泥浆流通的滤孔。
[0013]进一步地，所述泥浆池设有溢流口，泥浆沿所述溢流口流入所述桩孔中。
[0014]进一步地，所述钻杆底部设有进浆口，泥浆由所述进浆口进入所述钻杆的腔内。
[0015]与现有技术相比，本实用新型提出的钻孔灌注桩清孔设备采用了离心泵，利用离心泵对钻杆内腔产生负压，使含有钻渣的泥浆从桩孔底部经桩杆内腔上升进入沉淀池，经过沉淀的泥浆液经泥浆池由溢流口流入桩孔，如此循环，清孔效果好，大大节约灌注桩的清孔时间，同时设备结构简单，操作方便，安装简单，施工环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是现有技术中采用正循环工艺对钻孔灌注桩清孔的原理示意图；
[0017]图2是现有技术中采用反循环工艺对钻孔灌注桩清孔的原理示意图；
[0018]图3是本实用新型实施例提供的钻孔灌注桩清孔设备处于工作状态时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。
[0021]如图3所示，为本实用新型提供的一个较佳实施例。
[0022]在施工工地中，经常需要施工大直径、超深的灌注桩，在钻孔灌注桩成孔过程中，桩孔的底部会沉淀大量的钻渣，本实施例提供的钻孔灌注桩清孔设备用于钻孔过程中清除桩孔底部的钻渣。
[0023]本实施例中的钻孔灌注桩清孔设备包括钻头1、钻机回转盘7、离心泵5，钻头I用于灌注桩钻孔时切削破碎岩土，钻机回转盘7用于带动钻头I旋转切削，离心泵5用于通过形成负压使含有钻渣的泥浆抽离桩孔。钻头I与内部为中空结构的钻杆6的端部连接，钻杆6的另一端直接与离心泵5连接，同时，在离心泵5下方的钻杆上安装有带动钻杆6以及钻头I旋转的钻机回转盘7，同时，离心泵5上还连接有出浆管8。
[0024]利用上述的清孔设备对灌注桩进行清孔，其具有以下特点:
[0025]I )、使用离心泵5后，泥浆在钻杆6内腔能获得较大的上返速度，清孔速度快，效果好，节约了灌注桩的清孔时间，极大地提高了单机施工效率；
[0026]2)、使用离心泵5后，泥浆中的粗颗粒等钻渣可以及时被排出，减少了钻渣重复循环进入桩孔，且泥浆性能得到改善，清孔效果好，工程验收抽芯检测结果显示，使用离心泵5清孔后，桩身孔底钻渣均较大低于设计和规范要求；
[0027]3)、处理工艺简单，采用上述的清孔设备对灌注桩进行清孔时，只需要在泥浆循环系统中处于地面上方的出浆管8 —端接入离心泵5，另一端接入沉淀池3中，即可实现浆渣分离，其处理工艺简单；
[0028]4)、离心泵5体积小，占地面积小，安装简单，运行能力强，性价比高，将离心泵5直接安装于钻杆6的顶部，利用离心泵造成钻杆6内腔负压，形成泥浆循环，简化了设备的结构、操作方便。
[0029]本实施例中，上述的出浆管8延伸进入用于分离钻渣、泥浆的沉淀池3中，在沉淀池3的一侧连通有用于容置泥浆的泥浆池4，该泥浆池通过一旁的溢流口 41与上述的桩孔连通。
[0030]为了减小设备体积，上述的泥浆池4和沉淀池3 —体化设置在地面以下，该泥浆池和沉淀池中间通过挡板9隔开，该挡板上设有滤孔，这里的滤孔可以让泥浆流通，但阻止沉淀池中的钻渣进入泥浆池。
[0031 ] 上述中的泥浆池4 一侧还设有溢流口 41，该溢流口与桩孔连通，泥浆池4中的泥浆通过溢流口 41进入上述桩孔中。
[0032]上述中的钻杆6的底部设有进浆口，桩孔底部的含有钻渣的泥浆通过该进浆口进入钻杆6的内腔。
[0033]上述的清孔设备的工作过程如下:
[0034]钻机工作时，钻机回转盘7带动钻杆6以及钻杆端部的钻头I旋转，钻头I回转时，切削破碎岩土并产生钻渣，同时离心泵5工作，该离心泵内部的涡轮转动使其内部压强变小，从而导致钻杆腔内压强变小，在大气压的作用下，钻杆6腔内形成负压状态，负压使钻杆内腔的泥浆液上升，同时泥浆池4中的泥浆从钻杆6与桩孔孔壁间的环状间隙2中流入桩孔孔底与钻渣混合，桩孔底部含有钻渣的泥浆经钻杆6的进浆口进入钻杆6腔内并上升进入离心泵5涡轮部分，接着经出浆管8进入地面下的沉淀池3中，含有钻渣的泥浆经过沉淀后，穿过挡板9进入泥浆池4中，之后经溢流口 41再一次进入桩孔中形成循环，从而实现桩孔内钻渣不断地被抽出。
[0035]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钻孔灌注桩清孔设备，其特征在于，包括用于灌注桩钻孔的钻头，用于旋转所述钻头的钻机回转盘，以及通过形成负压、将含有钻渣的泥浆抽离桩孔的离心泵，所述钻头与所述离心泵之间连接有中空的钻杆，所述钻机回转盘设置于所述钻杆的上部，所述离心泵连接有导出含有钻渣的泥浆的出浆管。
2.如权利要求1所述的钻孔灌注桩清孔设备，其特征在于，所述桩孔的一侧依次设置有连通的用于容置泥浆的泥浆池和用于分离钻渣、泥浆的沉淀池，所述离心泵通过所述出浆管与所述沉淀池连通。
3.如权利要求2所述的钻孔灌注桩清孔设备，其特征在于，所述泥浆池和所述沉淀池设置在地面下方，所述泥浆池和所述沉淀池一体设置并通过挡板隔开。
4.如权利要求3所述的钻孔灌注桩清孔设备，其特征在于，所述挡板上设有用于泥浆流通的滤孔。
5.如权利要求2至4任一项所述的钻孔灌注桩清孔设备，其特征在于，所述泥浆池设有溢流口，泥浆沿所述溢流口流入所述桩孔中。
6.如权利要求1至4任一项所述的钻孔灌注桩清孔设备，其特征在于，所述钻杆底部设有进浆口，泥浆由所述进浆口进入所述钻杆的腔内。
【文档编号】E21B21/00GK203655190SQ201320607982
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】莫莉, 丁旭柳, 雷斌, 叶坤, 钟世英 申请人:深圳市工勘岩土工程有限公司