專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔方法及清孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種對(duì)于水下澆灌砼的鉆孔灌注樁進(jìn)行清孔的方法和裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔方法及清孔裝置。
背景技術(shù)：
：'本發(fā)明主要用于對(duì)于水下澆灌砼的鉆孔灌注樁，樁的質(zhì)量好與壞跟孔內(nèi)沉積的沉淀物有很大關(guān)系。常規(guī)的鉆孔灌注樁在成孔、下放鋼筋籠后再清孔，由于樁孔內(nèi)泥漿密度較高，漿液內(nèi)含大量砂石沉積物，常規(guī)的清孔方法很難滿(mǎn)足實(shí)際施工要求，所以往往會(huì)造成樁底沉渣過(guò)厚，當(dāng)樁底沉渣達(dá)到一定的厚度會(huì)降低樁的承載力。為保證水下混凝土灌注的順利進(jìn)行，必須進(jìn)行高質(zhì)量的清孔。清孔是抽換原孔內(nèi)的泥漿，清除孔內(nèi)砂石沉積物，減小灌注前漿液的相對(duì)密度、含砂率等使其符合規(guī)定指標(biāo)。采用傳統(tǒng)常規(guī)的方法來(lái)清孔很難保證清孔質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，克服上述現(xiàn)有技術(shù)之缺陷而提供一種具有速度快、效果好，能保證清孔質(zhì)量滿(mǎn)足實(shí)際需要的利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置及利用本裝置進(jìn)行清孔方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案本發(fā)明的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，包括至少一個(gè)可伸入到樁孔內(nèi)的送氣管，所述送氣管的一端與高壓空壓機(jī)相連，另一端安裝有混合噴射器，在所述樁孔內(nèi)還設(shè)置有流道分隔件，該流道分隔件與樁孔的底部之間設(shè)有間隙，所述清孔裝置還設(shè)有與樁孔相連通的流體流入管道和流體流出管道。按照本發(fā)明提供的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，還具有如下附屬技術(shù)特征所述送氣管伸入樁孔內(nèi)距樁孔孔口的距離與樁孔孔深之比為1/23/5。所述混合噴射器為在一底端封閉的管體上開(kāi)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的孔，并且孔上設(shè)置有至少部分傾斜向上延伸的噴射管。所述管體的上端與送氣管連通。所述噴射管的管口的內(nèi)徑小于噴射管的內(nèi)徑。還包括灌漿導(dǎo)管，所述送氣管位于所述灌漿導(dǎo)管內(nèi)部，并且，送氣管的外徑小于灌漿導(dǎo)管的內(nèi)徑。所述灌漿導(dǎo)管伸入孔內(nèi)的深度大于所述送氣管伸入孔內(nèi)的深度。本發(fā)明所要解決的^一技術(shù)問(wèn)題是，提供一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置進(jìn)行清孔的方法包括以下步驟將一端與高壓空壓機(jī)相連、另一端安裝有混合噴射器的送氣管伸入到樁孔內(nèi)；啟動(dòng)空壓機(jī)，高壓空氣通過(guò)混合噴射器被注入到灌漿導(dǎo)管內(nèi)，并且從混合噴射器內(nèi)噴射出的氣體將灌漿導(dǎo)管內(nèi)的漿液向上噴射而流出樁孔，進(jìn)入沉淀池；利用泵體從標(biāo)準(zhǔn)液池向樁孔內(nèi)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)液。按照本發(fā)明提供的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置進(jìn)行清孔的方法，還具有如下附屬技術(shù)特征所述沉淀池與標(biāo)準(zhǔn)液池之間還設(shè)有對(duì)排除的漿液進(jìn)行再處理的處理沉淀池，經(jīng)過(guò)處理后的漿液流入所述標(biāo)準(zhǔn)液池，繼續(xù)循環(huán)使用。所述送氣管伸入樁孔內(nèi)距樁孔孔口的距離與樁孔孔深之比為1/23/5。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于本發(fā)明利用開(kāi)口傾斜向上的混合噴射器向上噴射高壓空氣，使得灌漿導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，漿液便會(huì)被"吹"出樁孔，同時(shí)向樁孔內(nèi)補(bǔ)充新的漿液并形成良性的循環(huán)。所以，本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便、質(zhì)量可靠、速度快、效率高、效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，能有效提高樁的承載力，同時(shí)保證了成樁質(zhì)量。圖1為本發(fā)明裝置的示意圖及清孔過(guò)程示意圖；圖2為本發(fā)明裝置及清孔過(guò)程的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中混合噴射器的側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明中混合噴射器的俯視圖；圖5為本發(fā)明漿液的循環(huán)過(guò)程示意圖。具體實(shí)施方案參見(jiàn)圖1和圖2,其中示出本發(fā)明的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置的優(yōu)選實(shí)施例，包括至少二個(gè)可伸入到樁孔1內(nèi)的送氣管2，在本實(shí)施例中為一根送氣管2，當(dāng)然在具體實(shí)施的過(guò)程中，可以根據(jù)需要而使用兩根或者兩根以上的送氣管2，所述送氣管2的一端與高壓空壓機(jī)3相連，另一端安裝有混合噴射器4，當(dāng)高壓空壓機(jī)3啟動(dòng)之后，高壓的空氣便會(huì)從混合噴射器4中高速?lài)姵?，此外，所述樁?還通過(guò)流體流入管道51與標(biāo)準(zhǔn)液池6相連接，通過(guò)流體流出管道52與沉淀池7相連接，這樣便能夠在樁孔1中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)液(穩(wěn)定液)的進(jìn)出平衡和循環(huán)。在本實(shí)施例中，所述送氣管2伸入樁孔內(nèi)距樁孔孔口11的距離與樁孔孔深之比為1/23/5，并根據(jù)孔深可以適當(dāng)作出調(diào)整；如果伸入過(guò)深，會(huì)加快標(biāo)準(zhǔn)液(穩(wěn)定液)的循環(huán)速度，不利于清孔。若過(guò)淺，則會(huì)減慢了標(biāo)準(zhǔn)液(穩(wěn)定液)的循環(huán)速度，達(dá)不到清孔目的。參見(jiàn)圖3和圖4，其中示出本發(fā)明清孔裝置中混合噴射器的優(yōu)選實(shí)施例，在本發(fā)明中，所述混合噴射器4為在一底端封閉的管體40上開(kāi)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的孔41，并且孔41上設(shè)置有至少部分傾斜向上延伸的噴射管42，在本實(shí)施例中，設(shè)有三根噴射管42。所述管體40的上端與送氣管2連通，且所述噴射管42的管口43的內(nèi)徑小于噴射管42的內(nèi)徑。這樣，當(dāng)所述高壓空壓機(jī)3啟動(dòng)后，高壓空氣便會(huì)沿著送氣管2然后經(jīng)混合噴射器4噴射而出，由于混合噴射器4的噴射管42為至少部分傾斜向上設(shè)置，優(yōu)選為根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理三根噴射管42均整體傾斜向上設(shè)置,并且由于噴射管42的管口43的內(nèi)徑小于噴射管42的內(nèi)徑，所以，高壓空氣在噴出管口43時(shí)會(huì)再一次被實(shí)施加速，能夠提高噴射的力度和效果。另外，本發(fā)明的清孔裝置還包括在所述樁孔1內(nèi)設(shè)置有的流道分隔件8，該流道分隔件8與樁孔1的底部之間設(shè)有間隙，其作用為將樁孔1內(nèi)分成至少兩部分，而形成一個(gè)可以進(jìn)出循環(huán)的流體流道，使得樁孔1內(nèi)混合噴射器4上部形成的負(fù)壓能夠?qū)⒘黧w"吹"出樁孔內(nèi)，達(dá)到更好的循環(huán)效果。在本實(shí)施例中，所述的流道分隔件8為灌漿導(dǎo)管，當(dāng)然，也可以為一板狀的分隔裝置，如下本實(shí)施例的灌漿導(dǎo)管8也即本發(fā)明的流道分隔件8，所述的送氣管2位于所述灌漿導(dǎo)管8內(nèi)部，并且，送氣管2的外徑小于灌漿導(dǎo)管8的內(nèi)徑。所述灌漿導(dǎo)管8伸入孔內(nèi)的深度大于所述送氣管2伸入孔內(nèi)的深度。在本實(shí)施例中，送氣管2位于灌漿^管8的內(nèi)部中間位置，以便平衡的對(duì)周?chē)臉?biāo)準(zhǔn)液(穩(wěn)定液)進(jìn)行噴射而施加向上的力量。當(dāng)然，本發(fā)明的裝置還可以有多種的變形，例如，將所述灌漿導(dǎo)管8的管壁之中設(shè)置成內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)，并且與高壓空壓機(jī)3相連接，然后在灌漿導(dǎo)管8的內(nèi)層設(shè)置混合噴射器4，由此可以省略送氣管2的結(jié)構(gòu)，但是灌漿導(dǎo)管8的結(jié)構(gòu)則較為復(fù)雜，制造成本會(huì)相對(duì)較高。參見(jiàn)圖5，其中示出本發(fā)明利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置進(jìn)行清孔方法的優(yōu)選實(shí)施例，本方法包括以下步驟將一端與高壓空壓機(jī)3相連、另一端安裝有混合噴射器4的送氣管2伸入到樁孔l內(nèi)；啟動(dòng)高壓空壓機(jī)3，高壓空氣通過(guò)混合噴射器4被注入到灌漿導(dǎo)管8內(nèi)，并且從混合噴射器4內(nèi)噴射出的氣體將灌漿導(dǎo)管8內(nèi)的漿液(穩(wěn)定液)向上噴射而流出樁孔1，進(jìn)入沉淀池7;利用泵體10從標(biāo)準(zhǔn)液池6向樁孔內(nèi)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)液(穩(wěn)定液)。所述沉淀池7與標(biāo)準(zhǔn)液池6之間還設(shè)有對(duì)排出的漿液(穩(wěn)定液)進(jìn)行再處理的處理沉淀池9，經(jīng)過(guò)處理后的漿液流入所述標(biāo)準(zhǔn)液池6，繼續(xù)循環(huán)使用(如圖5所示)。其中所述送氣管2伸入樁孔1內(nèi)距樁孔孔口的距離與樁孔孔深之比為1/23/5。本發(fā)明的工作原理為高壓空氣通過(guò)混合噴射器4注入灌漿導(dǎo)管8內(nèi)與液體(穩(wěn)定液)混合循環(huán)，由于高壓空氣注入混合噴射器4，其噴射出的氣壓將漿液(穩(wěn)定液)從灌漿導(dǎo)管8中向上噴射，這樣使樁孔1內(nèi)與灌漿導(dǎo)管8間產(chǎn)生高壓差，并在樁孔液柱壓力的作用下使灌漿導(dǎo)管8內(nèi)混合的氣液以較高的速度向上噴射形成高壓快速循環(huán)流動(dòng)，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力，將孔底沉淀的泥砂、石子(O10cm以?xún)?nèi))半徑在1.5m內(nèi)利用高速循環(huán)產(chǎn)生的吸力不斷吸出地面，將噴射出的漿液引接到沉淀池7，通過(guò)沉淀處理后，用低密度的新液進(jìn)行置換。依據(jù)本發(fā)明，在清孔時(shí)高壓空氣的壓力，根據(jù)孔徑、孔深的調(diào)整具體如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>此外，上述實(shí)施例中的標(biāo)準(zhǔn)液或穩(wěn)定液，也可以根據(jù)情況用水進(jìn)行清孔。本發(fā)明的效果與質(zhì)量實(shí)踐證明，利用本發(fā)明的裝置與方法進(jìn)行大直徑、長(zhǎng)樁身鉆孔灌注樁二次清孔效果明顯1、縮短了清孔時(shí)間。與正循環(huán)清孔相比，工效提高了510倍。2、清孔較徹底。清孔前孔內(nèi)沉淀厚度普遍較高，底部漿液比重大，清孔后，漿液比重在1.01.1之間，沉淀厚度降到50mm以下，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)及施工規(guī)范高標(biāo)準(zhǔn)的要求。3、對(duì)孔壁無(wú)破壞，樁灌注的充盈系數(shù)在1.05-1.15之間。4、提高了樁基的摩擦力和承載力，保證水下砼澆灌的質(zhì)量符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。5、通過(guò)對(duì)基樁和在墩臺(tái)完工后的超聲波檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果表明，減小基礎(chǔ)沉降，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。6、設(shè)備配置簡(jiǎn)易，只需添置一臺(tái)高壓空壓機(jī)組(20m3，13.8Mpa)。7、工藝簡(jiǎn)便易學(xué)，經(jīng)過(guò)示范，普通施工人員能很快正確掌握操作要領(lǐng)。顯而易見(jiàn)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，可以用本發(fā)明的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置及利用本裝置進(jìn)行清孔方法，形成各種類(lèi)型的清孔裝置以及清孔方法。上述實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由各權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1、一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，其特征在于包括至少一個(gè)可伸入到樁孔(1)內(nèi)的送氣管(2)，所述送氣管(2)的一端與高壓空壓機(jī)(3)相連，另一端安裝有混合噴射器(4)，在所述樁孔(1)內(nèi)還設(shè)置有流道分隔件(8)，該流道分隔件(8)與樁孔(1)的底部之間設(shè)有間隙，所述清孔裝置還設(shè)有與樁孔(1)相連通的流體流入管道(51)和流體流出管道(52)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，其特征在于所述送氣管(2)伸入樁孔內(nèi)距樁孔孔口(11)的距離與樁孔孔深之比為1/23/5。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，其特征在于所述混合噴射器(4)為在一底端封閉的管體(40)上開(kāi)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的孔(41)，并且孔(41)上設(shè)置有至少部分向上延伸的噴射管(42)。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，其特征在于所述管體(40)的上端與送氣管(2)連通。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，其特征在于所述噴射管(42)的管口(43)的內(nèi)徑小于噴射管(42)的內(nèi)徑。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，其特征在于流道分隔件(8)為灌槳導(dǎo)管，所述送氣管(2)位于所述灌漿導(dǎo)管(8)內(nèi)部，并且，送氣管(2)的外徑小于灌漿導(dǎo)管(8)的內(nèi)徑。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔方法，其特征在于所述灌漿導(dǎo)管(8)伸入孔內(nèi)的深度大于所述送氣管(2)伸入孔內(nèi)的深度。8、一種根據(jù)權(quán)利要求17中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置進(jìn)行清孔的方法，其特征在于包括以下將一端與高壓空壓機(jī)相連、另一端安裝有混合噴射器的送氣管伸入到樁孔內(nèi)；啟動(dòng)空壓機(jī)，高壓空氣通過(guò)混合噴射器被注入到灌漿導(dǎo)管內(nèi)，并且從混合噴射器內(nèi)噴射出的氣體將灌漿導(dǎo)管內(nèi)的漿液向上噴射而流出樁孔，進(jìn)入沉淀池；利用泵體從標(biāo)準(zhǔn)液池向樁孔內(nèi)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)液。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置進(jìn)行清孔的方法，其特征在于所述沉淀池與標(biāo)準(zhǔn)液池之間還設(shè)有對(duì)排除的漿液進(jìn)行再處理的處理沉淀池，經(jīng)過(guò)處理后的漿液流入所述標(biāo)準(zhǔn)液池，金續(xù)循環(huán)使用。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置進(jìn)行清孔的方法，其特征在于所述送氣管伸入樁孔內(nèi)距樁孔孔口的距離與樁孔孔深之比為1/23/5。全文摘要本發(fā)明涉及一種利用高壓空氣進(jìn)行快速反循環(huán)的清孔裝置，包括至少一個(gè)可伸入到樁孔內(nèi)的送氣管，所述送氣管的一端與高壓空壓機(jī)相連，另一端安裝有混合噴射器，在所述樁孔內(nèi)還設(shè)置有流道分隔件，該流道分隔件與樁孔的底部之間設(shè)有間隙，所述清孔裝置還設(shè)有與樁孔相連通的流體流入管道和流體流出管道。同時(shí)本發(fā)明還提供一種利用本發(fā)明的清孔裝置進(jìn)行清孔的可循環(huán)清孔方法。由于本發(fā)明利用開(kāi)口向上的混合噴射器向上噴射高壓空氣，使得灌漿導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，漿液便會(huì)被“吹”出樁孔，同時(shí)向樁孔內(nèi)補(bǔ)充新的漿液并形成良性的循環(huán)。所以，本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便、質(zhì)量可靠、速度快、效率高、效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，能有效提高樁的承載力，同時(shí)保證了成樁質(zhì)量。文檔編號(hào)E02D5/34GK101328709SQ20071012334公開(kāi)日2008年12月24日申請(qǐng)日期2007年6月20日優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日發(fā)明者微王申請(qǐng)人:上海塔奇實(shí)業(yè)有限公司