專利名稱：風(fēng)動攪拌鉆渣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種攪拌鉆渣裝置，尤其涉及ー種風(fēng)動攪拌鉆渣裝置。
技術(shù)背景在土木建筑工程中、特別是在水利水電工程中的振沖碎石樁工程，振沖碎石樁的主要作用是對軟弱地層或易液化的砂土地層進(jìn)行加密以提高地基的承載カ(力學(xué)性能)或抗液化能力。但需振沖加密的地層本身或上覆地層存在較密實(堅硬)地層或存在漂卵石、孤石等地層，導(dǎo)致振沖器無法直接造孔穿透堅硬地層，而采用沖擊鉆機(jī)引孔的方式穿透堅硬地層后再采用振沖器造孔至設(shè)計深度后進(jìn)行填料振動加密成樁。沖擊鉆機(jī)引孔的鉆孔エ藝一般均采用泥漿護(hù)壁、采用正循環(huán)或反循環(huán)或抽砂桶抽砂的方式將孔內(nèi)鉆渣排出孔外，為保證鉆孔不塌孔要時刻保證合格泥漿的供應(yīng)。護(hù)壁泥漿一般采用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)粘土或膨潤土拌制。如果工程所在地附近沒有符合要求的合格粘土，將需遠(yuǎn)距離運輸合格粘土或膨潤土，導(dǎo)致使用粘土或膨潤土的成本非常高；工程所在地的交通條件不好或偏遠(yuǎn)的情況下成本增加尤其明顯。如果采用正循環(huán)或反循環(huán)出渣方式，在施工現(xiàn)場要布置很多循環(huán)用泥漿坑，隨著工作面的變化要隨時將泥漿坑清除并回填，然后再布置新的泥漿坑；如果采用抽砂桶出渣的方式，要在施工現(xiàn)場布置許多排漿溝或泥漿坑，并要安排一定數(shù)量的人員和機(jī)械設(shè)備清除孔內(nèi)排除的泥漿鉆渣，以上這幾種除渣方式均使施工現(xiàn)場的管理増加一定的難度，増加相應(yīng)的工程施工成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種用于振沖引孔施工方法的風(fēng)動攪拌鉆渣裝置。為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案本實用新型所述風(fēng)動攪拌鉆渣裝置包括沖擊鉆機(jī)、空心鉆頭、風(fēng)管和空壓機(jī)，所述空心鉆頭的頂部與所述沖擊鉆機(jī)的鋼絲繩連接并懸掛于所述沖擊鉆機(jī)上，所述風(fēng)管的一端設(shè)置于所述空心鉆頭的管內(nèi)或管外壁上，所述風(fēng)管的另一端與所述空壓機(jī)的出風(fēng)ロ連接。在沖擊鉆機(jī)的鋼絲繩上安裝空心鉆頭，并用空壓機(jī)提供高壓空氣，通過風(fēng)管輸送到空心鉆頭的管內(nèi)或管外壁部位，在鉆孔過程中使鉆渣懸浮在泥漿中在孔內(nèi)滾動、不沉淀。具體地，所述風(fēng)管設(shè)置于所述空心鉆頭的管外壁時，所述風(fēng)管為多根，對稱固定于所述空心鉆頭的外壁上；所述風(fēng)管優(yōu)選為兩根。作為優(yōu)選，所述風(fēng)管包括鉄管和軟管，所述風(fēng)管中與所述空心鉆頭對應(yīng)的一段為所述鐵管，所述鐵管與所述空壓機(jī)的出風(fēng)ロ通過所述軟管連接。作為優(yōu)選，所述空心鉆頭為階梯式空心鉆頭。本實用新型的有益效果在于I、采用本實用新型所述風(fēng)動攪拌鉆渣裝置進(jìn)行振沖引孔施工，由于借助風(fēng)カ使鉆渣懸浮在泥漿中在孔內(nèi)滾動、不沉淀，泥漿在向孔壁外滲透過程中形成泥皮，同時孔內(nèi)泥漿因不排渣而使得其密度比較大，起到了護(hù)壁作用，因此鉆孔不會塌孔；2、由于鉆渣與泥漿混合后在風(fēng)力作用下共同形成護(hù)壁泥漿，所以可以不排或少排廢泥漿鉆渣，減少了清理廢泥漿鉆渣的人工和機(jī)械設(shè)備使用的費用，同時減小了對環(huán)境污染的影響，并提高了文明施工的技術(shù)水平；3、由于不用攪拌泥漿，因此節(jié)省了泥漿系統(tǒng)的泥漿攪拌及存儲等臨建設(shè)施的建造費用和泥漿攪拌設(shè)備的使用費用及泥漿攪拌的人工費用等；4、可以不用或少用合格粘土或少用不合格的粘土，因此顯著地降低了需拌制泥漿而使用合格粘土或膨潤土的費用，相比傳統(tǒng)方法，可節(jié)約使用粘土或膨潤土的數(shù)量約80 90%，節(jié)約鉆孔成本約15 25%，對于交通條件不好、偏遠(yuǎn)，當(dāng)?shù)赜譀]有合格粘土的工程項目節(jié)約成本效果更為顯著。

圖I是本實用新型所述風(fēng)動攪拌鉆渣裝置應(yīng)用時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)ー步具體描述如圖I所示，本實用新型所述風(fēng)動攪拌鉆渣裝置包括沖擊鉆機(jī)(圖中未示出)、階梯式空心鉆頭4、風(fēng)管2和空壓機(jī)1，階梯式空心鉆頭4的頂部與所述沖擊鉆機(jī)的鋼絲繩6連接并懸掛于所述沖擊鉆機(jī)上，風(fēng)管2包括鉄管7和軟管8，風(fēng)管2中設(shè)置于階梯式空心鉆頭4的管內(nèi)的一段為鐵管7，鉄管7與空壓機(jī)I的出風(fēng)ロ通過軟管8連接。鉄管7也可以設(shè)置于階梯式空心鉆頭4的管外壁上，則風(fēng)管2為兩根，兩根風(fēng)管2中的鉄管7對稱固定于階梯式空心鉆頭4的外壁上，這種結(jié)構(gòu)未在圖中示出。結(jié)合圖1，采用本實用新型進(jìn)行振沖引孔施工包括以下步驟(I)埋設(shè)護(hù)桶5 :埋設(shè)護(hù)桶5的深度為I. 3 2. Om,護(hù)桶5內(nèi)徑大于鉆孔直徑20 40cm ;在埋設(shè)護(hù)桶5時，護(hù)桶5的外面要用粘土摻礫石分層回填密實。(2)用鉆頭為階梯式空心鉆頭4的沖擊鉆機(jī)鉆出初級引孔，初級引孔的深度為3 5m,以階梯式空心鉆頭4的頂部進(jìn)入初級引孔內(nèi)I. 0 I. 5m為宜；階梯式空心鉆頭4的重量為 2500 4000kg。(3)在階梯式空心鉆頭4的內(nèi)管中接入風(fēng)管2的鉄管7，鉄管7的內(nèi)徑為25mm，鐵管I的另一端通過軟管8與空壓機(jī)I的出風(fēng)ロ連接，軟管8采用橡膠管或塑料管；鐵管7的底部距階梯式空心鉆頭4的底部I. 5m左右為宜；空壓機(jī)I的風(fēng)量為3 4m3/min，壓カ為
0.7 I. 2MPa。(4)開動空壓機(jī)I和沖擊鉆機(jī)，開始在初級引孔內(nèi)向下深度鉆孔。(5)向孔內(nèi)加入7jC，持續(xù)鉆孔至引孔設(shè)計深度；向孔內(nèi)加入水的水量，滿足以下條件孔內(nèi)鉆渣漿液3的稠度使得階梯式空心鉆頭4在孔內(nèi)上下活動自如且風(fēng)カ能夠吹動鉆渣漿液3滾動；鉆孔過程中，如果孔內(nèi)鉆渣不能全部裹在泥漿中并在風(fēng)力作用下懸浮在泥漿中，則向孔內(nèi)加入粘土，加入的粘土量滿足以下條件使孔內(nèi)鉆渣全部裹在泥漿中并在風(fēng)力作用下懸浮在泥漿中；鉆孔過程中，不抽取鉆渣，可以根據(jù)實際情況排出部分鉆渣漿液30(6)停止鉆孔，完成引孔施工；其過程為先停止沖擊鉆機(jī)的沖擊，用沖擊鉆機(jī)將階梯式空心鉆頭4提出孔外后，再關(guān)閉空壓機(jī)1，停止供風(fēng)。結(jié)合圖1，深度鉆孔過程中，空壓機(jī)I送出的風(fēng)使鉆渣懸浮在泥漿中在孔內(nèi)形成鉆渣漿液3，鉆渣漿液3不停滾動，使得鉆渣不沉淀；泥漿在向孔壁外滲透過程中形成泥皮，同時孔內(nèi)泥漿因不排渣而使得其密度比較大，起到了護(hù)壁作用；由于鉆渣與泥漿混合后的鉆渣漿液3在風(fēng)力作用下形成護(hù)壁泥漿，所以可以不排或少排廢泥漿鉆渣。以上所述為本實用新型所述風(fēng)動攪拌鉆渣裝置的結(jié)構(gòu)及其施工方法的詳細(xì)說明， 并非用來限制本實用新型，本實用新型的范圍以權(quán)利要求書并結(jié)合說明書及附圖所界定為準(zhǔn)，凡符合本專利的精神或與此類似的結(jié)構(gòu)及衍變實施例，皆包含于本實用新型專利的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.ー種風(fēng)動攪拌鉆渣裝置，其特征在于包括沖擊鉆機(jī)、空心鉆頭、風(fēng)管和空壓機(jī)，所述空心鉆頭的頂部與所述沖擊鉆機(jī)的鋼絲繩連接并懸掛于所述沖擊鉆機(jī)上，所述風(fēng)管的一端設(shè)置于所述空心鉆頭的管內(nèi)或管外壁上，所述風(fēng)管的另一端與所述空壓機(jī)的出風(fēng)ロ連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)動攪拌鉆渣裝置，其特征在于所述風(fēng)管設(shè)置于所述空心 頭的管外壁時，所述風(fēng)管為多根，對稱固定于所述空心鉆頭的外壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)動攪拌鉆渣裝置，其特征在于所述風(fēng)管為兩根。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的風(fēng)動攪拌鉆渣裝置，其特征在于所述風(fēng)管包括鉄管和軟管，所述風(fēng)管中與所述空心鉆頭對應(yīng)的一段為所述鉄管，所述鐵管與所述空壓機(jī)的出風(fēng)ロ通過所述軟管連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)動攪拌鉆渣裝置，其特征在于所述空心鉆頭為階梯 式空心鉆頭。
專利摘要本實用新型公開了一種風(fēng)動攪拌鉆渣裝置，包括沖擊鉆機(jī)、空心鉆頭、風(fēng)管和空壓機(jī)，空心鉆頭的頂部與沖擊鉆機(jī)的鋼絲繩連接并懸掛于沖擊鉆機(jī)上，風(fēng)管的一端設(shè)置于空心鉆頭的管內(nèi)或管外壁上，風(fēng)管的另一端與空壓機(jī)的出風(fēng)口連接。主要施工流程包括埋設(shè)護(hù)桶→用沖擊鉆機(jī)開孔至3～4m→在空心鉆頭的內(nèi)管中或外壁上接入風(fēng)管→開動空壓機(jī)和沖擊鉆機(jī)鉆孔→向孔內(nèi)加入適量的水和少量粘土→鉆進(jìn)至引孔設(shè)計深度→將空心鉆頭提出鉆孔。采用本實用新型所述風(fēng)動攪拌鉆渣裝置進(jìn)行鉆孔施工的優(yōu)點是施工設(shè)備簡單，基本不用或使用少量的粘土，不抽砂排污，從而大量地節(jié)約了泥漿的使用成本，減少了排污量，提高了鉆孔功效和文明施工技術(shù)水平，值得推廣。
文檔編號E21B21/14GK202659139SQ20122035092
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者李全福, 閆志強(qiáng) 申請人:中國水利水電第十工程局有限公司