樁基快速清孔的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種樁基快速清孔機，它包括真空泵、污水泵和離心過濾裝置；所述真空泵通過與污水泵的泵體內(nèi)部連通的吸氣管抽取污水泵內(nèi)的空氣；污水泵的進水口安裝有用來插入樁基孔內(nèi)的抽泥漿管，污水泵的出水口通過導泥漿管與離心過濾裝置連接從而抽取樁基孔內(nèi)的泥漿送到離心過濾裝置內(nèi)進行濾砂作業(yè)。本實用新型能夠快速清孔，大大提高生產(chǎn)率，降低施工成本，并能有效提升工程質(zhì)量。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種建筑工程機械設備領域，特別涉及一種樁基快速清孔機。 粧基快速清孔機

【背景技術】
[0002] 目前，在橋梁、房屋、碼頭等建筑物的基礎絕大部分采用鋼筋混凝土灌注樁樁基， 鋼筋混凝土灌注樁一般由鉆(沖）孔機械先鉆孔成孔，成孔后必須按工作程序先清孔，然后 安裝鋼筋籠、導管，再進行二次清孔后灌注混凝土，樁基鉆(沖）孔施工要求泥漿保持在一定 高度水位的狀態(tài)下進行，以確保泥漿對孔壁有足夠的壓力防止塌孔，同時泥漿還必須保持 循環(huán)流動狀態(tài)以達到排渣和泥漿均勻的目的；鉆(沖）孔時，泥漿中含有大量的懸浮顆粒(包 含砂或泥塊)，成孔后鉆機停止工作，懸浮顆粒將沉淀于孔底形成沉渣，若懸浮顆粒和沉渣 不能清除干凈，將對樁基質(zhì)量構成嚴重威脅(鋼筋混凝土樁底若超過規(guī)定厚度的沉渣，在自 重和承重力的作用下會造成樁基下沉，也有可能因沉渣被裹在鋼筋混凝土核心內(nèi)而造成斷 樁廢樁)，所以，建筑規(guī)范規(guī)定，樁基成孔后須進行清孔，清孔后再進行安裝鋼筋籠、導管和 二次清孔，最后灌注混凝土。清孔工藝是：按設計孔徑和孔深要求成孔后必須進行清孔，即 把孔內(nèi)的懸浮顆粒通過水循環(huán)作業(yè)帶到孔外以達到清孔之目的，防止懸浮顆粒沉淀于孔底 形成沉渣，對于端承樁來說，樁底殘留沉渣超過5厘米時，就有可能導致樁基下沉、斷樁，影 響樁基工程質(zhì)量，嚴重時會導致整個建筑缺陷而成為危險建筑物。
[0003] 目前，樁基還沒有專用的清孔設備來進行清孔，一般清孔工藝絕大部分采用正循 環(huán)清孔，即在泥漿沉淀池內(nèi)的泥漿泵通過膠管向孔底注水，孔內(nèi)原泥漿溢出樁孔流向泥漿 沉淀池，形成正循環(huán)，泥漿溢入泥漿沉淀池，懸浮顆粒開始沉淀，從理論上看似不會有多大 的問題，但在實際操作中存在兩個問題，一是效率低下，清孔時間長，一般需要12-72小時， 但在實際操作時因操作時間過長容易造成思想麻痹敷衍了事而少有耐心去認真執(zhí)行，監(jiān)管 也相對比較困難；懸浮顆粒(大于5_的難度更大）和沉渣無法徹底干凈地從孔底全部帶 出。二是由于清孔需要注入清水，使原泥漿稀釋循環(huán)，一般稀釋成3倍于原泥漿，稀釋后的 泥漿數(shù)量巨大，需要外運并再次處理，為圖省事，往往有些工程施工時把泥漿直接排入江 河，將造成河道河床淤泥積淀和水源污染，留下后患，大多數(shù)樁孔的體積大概在20-80立方 米，按絕對平均數(shù)50立方米計算，一個工地只要有100根樁，則將有15000立方米的泥漿需 外運到某指定地點進行特別處理，否則將引起嚴重的環(huán)境污染，而眾多的工程樁基數(shù)量超 過100根，有的達到上千根；事實上每個大、中型城市每年都有幾百座以上甚至上千座新建 樓房和橋梁，其樁基數(shù)量巨大，其產(chǎn)生的泥漿數(shù)量更是巨大驚人；基于解決以上兩個問題， 正在快速建設的當今中國急需一種既能快速、有效去除泥漿內(nèi)懸浮顆粒又無需注水清孔的 專用清孔機械；因此攻克灌注樁專用清孔機械將是一個重要課題。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種樁基快速清孔機，它能夠快速清孔，大大提高了 清孔速率；能夠清除干凈樁孔中泥漿內(nèi)所含的固體物。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的：一種樁基快速清孔機，它包括真空 泵、污水泵和離心過濾裝置；所述真空泵通過與污水泵的泵體內(nèi)部連通的吸氣管抽取污水 泵內(nèi)的空氣；污水泵的進水口安裝有用來插入樁基孔內(nèi)的抽泥漿管，污水泵的出水口通過 導泥漿管與離心過濾裝置連接從而抽取樁基孔內(nèi)的泥漿送到離心過濾裝置內(nèi)進行濾砂作 業(yè)。
[0006] 為了更好的實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型作了如下進一步的改進，進一步 優(yōu)化方案為：所述離心過濾裝置包括殼體、設于殼體體內(nèi)的喇叭形過濾筒、穿設于過濾筒體 內(nèi)并且與過濾筒同軸固定安裝連接的空心軸以及用來帶動空心軸轉(zhuǎn)動的離心機電機；所述 空心軸與殼體通過軸承轉(zhuǎn)動支承連接；空心軸伸出過濾筒小徑端筒口的一端與導泥漿管連 接導入泥漿；空心軸伸出過濾筒大徑端筒口的另一端與離心機電機連接驅(qū)動；空心軸的空 心管中部設有用來將空心管軸向兩側(cè)隔離的堵板，堵板的位置位于過濾筒的中部或中部附 近，空心軸在其設置堵板位置至過濾筒的小徑端筒口之間的軸壁上設有多個徑向的出泥漿 孔；所述過濾筒的筒壁設有多個徑向的出水濾孔；過濾筒的大徑端筒口還固定連接有環(huán)形 的導渣罩，導渣罩的的罩體上設有多個徑向的出泥孔，導渣罩的外部活動套置有帶內(nèi)環(huán)狀 凹槽的接渣罩，所述接渣罩與殼體固定安裝連接并且底部設有排渣管道。所述空心軸的堵 板朝向過濾筒的小徑端筒口的一側(cè)中部固定有一塊用來輔助產(chǎn)生離心力的的水力離心板。 所述過濾筒包括帶有多個小出水濾孔的的內(nèi)層濾筒以及套置于內(nèi)層濾筒外側(cè)且?guī)в写蟪?水濾孔的外層濾筒。當喇叭形離心過濾裝置開始工作時，由污水泵抽送進來的泥漿在離心 力的作用下泥漿迅速甩向濾板，固體物(砂）則留在濾砂板喇叭形體內(nèi)，由于喇叭形離心過 濾裝置呈喇叭形結(jié)構，濾板與離心軸的垂直線形成一定的角度(大于90度)，固體物(砂）沿 著離心力方向運動，到達濾板后改變了運動方向，固體物(砂）將沿濾板環(huán)繞并向大口徑端 的方向運動，當濾后的固體物(砂）離開喇叭形體時再將其引到清孔機體外的指定位置。
[0007] 進一步優(yōu)化方案為：所述所述殼體的下端設有排水孔道，排水孔道的出口安裝有 引流管；通過引流管可以將濾后泥漿引流到樁基孔內(nèi)。
[0008] 進一步優(yōu)化方案為：所述真空泵與污水泵連接的管路上設有用來感應水位并控制 真空泵通斷的的第一感應裝置以及能根據(jù)第一感應裝置的感應信號控制吸氣管氣流通斷 的電磁閥。所述污水泵內(nèi)設有用于感應水流并啟動污水泵的第二感應裝置。它能夠自動控 制污水泵和真空泵的工作，當真空泵感應泥漿充滿污水泵時會自動斷開真空泵，真空泵停 止工作并關閉吸氣管；污水泵感應到泥漿充滿時啟動污水泵工作。
[0009] 進一步優(yōu)化方案為：所述真空泵還連接一個用于抽清水清洗濾筒的導水管。在濾 渣過程中出現(xiàn)固體物堵塞濾板的濾網(wǎng)眼情況和濾渣作業(yè)結(jié)束時，通過抽清水從喇叭形離心 過濾裝置的背面向內(nèi)噴水沖洗，能夠有效去除濾板或濾網(wǎng)的堵塞物。
[0010] 較之現(xiàn)有技術而言，本實用新型具有以下優(yōu)點：
[0011] 1)、清除干凈，能有效提升工程質(zhì)量，采用本實用新型樁基快速清孔機，它能夠平 均一小時內(nèi)完成清孔作業(yè)，能快速有效清除泥漿內(nèi)的懸浮顆粒和已經(jīng)沉淀的沉渣，清孔 干凈，能有力地保證樁基的成樁質(zhì)量；2)、提高清除速度，縮短工作時間，大幅度降低施工 成本，減少浪費節(jié)約能源；3)、節(jié)能減排，無需注水循環(huán)，在節(jié)約能源的基礎上大幅度減少 (80%以上）泥漿外運數(shù)量和進行泥漿環(huán)保處理工作，清孔后的部分泥漿可重復利用；4)、因 巨大的泥漿數(shù)量被縮小，交通運輸量隨之減少，緩解交通壓力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0013] 圖1是本實用新型樁基快速清孔機的整體結(jié)構示意圖。
[0014] 圖2是本實用新型樁基快速清孔機的實施例2結(jié)構示意圖
[0015] 圖中符號說明：1、真空泵；2、污水泵；3、離心過濾裝置，31、殼體，311、排水孔道， 32、濾筒，320、出水濾孔，321、內(nèi)層濾筒，322、外層濾筒，33、空心軸，34、離心機電機，35、軸 承，36、堵板，361、水力離心板，37、導渣罩，371、出泥孔，38、接渣罩，381、排渣管道，39、接渣 槽，391、排渣管道，30、導渣罩；4、吸氣管，5、抽泥漿管，6、導泥漿管，7、第一感應裝置，8、電 磁閥，9、第二感應裝置。

【具體實施方式】
[0016] 具體實施例如下：
[0017] 請參照圖1所示，一種樁基快速清孔機，它包括真空泵1、污水泵2和離心過濾裝置 3 ;所述真空泵1通過與污水泵2的泵體內(nèi)部連通的吸氣管4抽取污水泵內(nèi)的空氣；污水泵 2的進水口安裝有用來插入樁基孔內(nèi)的抽泥漿管5,污水泵2的出水口通過導泥漿管6與離 心過濾裝置3連接從而抽取樁基孔內(nèi)的泥漿送到離心過濾裝置3內(nèi)進行濾砂作業(yè)。真空泵 1用真空泵電機帶動工作，污水泵2用來污水泵電機帶動工作，污水泵2通過葉輪轉(zhuǎn)動工作。
[0018] 所述離心過濾裝置3包括殼體31、設于殼體31體內(nèi)的喇叭形過濾筒32、穿設于過 濾筒32體內(nèi)并且與過濾筒32同軸固定安裝連接的空心軸33以及用來帶動空心軸33轉(zhuǎn)動 的離心機電機34 ;所述空心軸33與殼體31通過軸承35轉(zhuǎn)動支承連接；空心軸33伸出過 濾筒32小徑端筒口的一端與導泥漿管6連接導入泥漿；空心軸33伸出過濾筒32大徑端筒 口的另一端與離心機電機34連接驅(qū)動；空心軸33的空心管中部設有用來將空心管軸向兩 側(cè)隔離的堵板36,堵板36的位置位于過濾筒32的中部或中部附近，空心軸33在其設置堵 板36位置至過濾筒32的小徑端筒口之間的軸壁上設有多個徑向的出泥漿孔331 ;所述過 濾筒32的筒壁設有多個徑向的出水濾孔320 ;過濾筒32的大徑端筒口還固定連接有環(huán)形 的導渣罩37,導渣罩37的的罩體上設有多個徑向的出泥孔371，導渣罩37的外部活動套置 有帶內(nèi)環(huán)狀凹槽的接渣罩38,所述接渣罩38與殼體31固定安裝連接并且底部設有排渣管 道381。所述空心軸33的堵板36朝向過濾筒32的小徑端筒口的一側(cè)中部固定有一塊用 來輔助產(chǎn)生離心力的的水力離心板361。所述過濾筒32包括帶有多個小出水濾孔的的內(nèi) 層濾筒321以及套置于內(nèi)層濾筒321外側(cè)且?guī)в写蟪鏊疄V孔的外層濾筒322。所述殼體31 的下端設有排水孔道311，排水孔道311的出口安裝有引流管，通過引流管可以將濾后泥漿 引流到樁基內(nèi)。本實用新型所述濾筒為小孔徑濾板，內(nèi)側(cè)濾筒為小孔徑內(nèi)側(cè)濾板，外側(cè)濾筒 為大孔徑外側(cè)濾板。
[0019] 所述真空泵1與污水泵2連接的管路上設有用來感應水位并控制真空泵1通斷的 的第一感應裝置7以及能根據(jù)第一感應裝置7的感應信號控制吸氣管4氣流通斷的電磁閥 8。所述污水泵2內(nèi)設有用于感應水流并啟動污水泵2的第二感應裝置9。
[0020] 如圖2所示為本實用新型提供的一種樁基快速清孔機的實施例2結(jié)構示意圖，圖 中所示的樁基快速清孔機與實施例1相比，做了以下改進：所述過濾筒32的大徑端筒口上 方設有帶內(nèi)環(huán)狀凹槽的半環(huán)形導渣罩30,導渣罩30的下方設有接渣槽39,導渣罩30與接 渣槽39均固定安裝于殼體31上，殼體31底部設有排渣管道391。
[0021] 本實用新型所述樁基快速清孔機采用污水泵2抽泥漿，通過反循環(huán)方式從樁孔底 抽送到離心過濾裝置內(nèi)進行濾砂作業(yè)。真空泵1在污水泵工作之前，需通過真空泵抽出樁 孔內(nèi)水面以上的抽泥漿管的空管和污水泵泵體內(nèi)空氣，在抽出其空氣的同時，取而代之的 是泥漿則從抽泥漿管的樁孔底通過吸管被吸到污水泵內(nèi)，使污水泵泵體內(nèi)充滿泥漿，污水 泵才能正常工作，真空泵為污水泵抽氣引水是污水泵正常工作的必要條件；所述真空泵1 還連接一個用于抽清水清洗過濾離心裝置3的導水管，在濾渣過程中出現(xiàn)固體物堵塞濾板 的濾網(wǎng)眼情況和在濾渣作業(yè)結(jié)束時，通過抽清水從喇叭形過濾離心裝置的背面向內(nèi)噴水沖 洗，有效去除濾板或濾網(wǎng)的堵塞物。喇叭形離心過濾裝置3的濾板呈喇叭形結(jié)構，由內(nèi)層濾 板和外層濾板組成，內(nèi)層濾板為濾砂板，孔徑由所要求過濾的砂的直徑要求決定，一般小于 1. 5mm ;外層濾板主要起固定支架和排水(濾后泥漿)作用；內(nèi)層濾板和外層濾板之間用支架 和螺絲連結(jié)并固定，使內(nèi)外層形成一體；當喇叭形離心過濾裝置開始工作時，由污水泵2抽 送進來的泥漿在離心力的作用下泥漿迅速甩向濾砂板，過濾后的泥漿甩出離心機外，引導 回流到樁孔內(nèi)。固體物(砂）則留在濾砂板喇叭形體內(nèi)，由于喇叭形離心過濾裝置呈喇叭形 結(jié)構，濾板與離心軸的垂直線形成一定的角度(大于90度)，固體物(砂）沿著離心力方向運 動，到達濾砂板后改變了運動方向，固體物(砂）將沿濾板環(huán)繞并向大口徑的方向運動，當濾 后的固體物(砂）離開喇叭形體時再將其引到清孔機體外的指定位置。硬質(zhì)管4,由于抽送 泥漿擬采用反循環(huán)方式作業(yè)，因此要求吸管采用硬質(zhì)管，防止吸癟管道，吸管從清孔機一直 連接到樁孔底，二次清孔時也可直接連接到用于灌注混凝土的導管。
[0022] 本實用新型樁基快速清孔機的真空泵1用吸氣管10連接到污水泵2的泵體，在污 水泵2工作前，關閉出水口，真空泵1為其抽去空氣而泥漿則從污水泵2的進水口通過吸管 被吸到泵體內(nèi)，以達到引水的目的，當泵體內(nèi)水滿時，污水泵2開始工作，污水泵2通過抽泥 漿管4連續(xù)不斷地抽送泥漿，通過離心機3的空心軸31作為管道送入離心過濾裝置3的小 徑端口進入離心機3內(nèi)進行離心過濾作業(yè)。
[0023] 本實用新型樁基快速清孔機的工作原理如下：首先啟動離心過濾裝置3,當離心 過濾裝置3達到額定轉(zhuǎn)速時，啟動真空泵1，當污水泵2體內(nèi)泥漿充盈時，啟動污水泵2同時 關閉真空泵1，污水泵2出水口活門自動打開，泥漿抽送到離心過濾裝置3內(nèi)進行離心濾砂 作業(yè)，在濾渣作業(yè)結(jié)束時，通過真空泵抽清水送往濾筒32的外表面，即從濾板背面向內(nèi)噴 水沖洗。
[0024] 本實用新型樁基快速清孔機的整個啟動作業(yè)需要連貫性，因此將清孔機設計成自 動化啟動開關控制，即通過時間繼電器和感應傳感器先后啟閉相關機械，所述清孔機只要 啟動總開關即可開始連續(xù)工作，既安全又方便；所述污水泵2和真空泵1上均設有用于感應 水位的傳感器。本實用新型為反循環(huán)抽送泥漿，即直接從樁基孔底抽取泥漿，由于抽泥漿管 管道口徑小，其流速就快，足夠的流速能把懸浮和沉淀的顆粒迅速全部帶到離心過濾裝置 內(nèi)，通過離心過濾裝置快速過濾，既能使固體物從泥漿中迅速過濾分開，更能把固體物按設 計的運動方向引導到清孔機外，泥漿則回流到樁孔內(nèi)，從而達到快速清孔的目的，一般情況 下一小時內(nèi)就能完成清孔工作；清孔無需加注清水，且被清孔機過濾后的泥漿變成有價值 的活泥漿，可供鉆(沖）孔繼續(xù)使用而被反復利用，因此泥漿需要外運和特別處理的數(shù)量大 幅度減少。相反，傳統(tǒng)的清孔方法是采用正循環(huán)清孔，即泥漿加注清水后，用泥漿泵(一般標 配電機功率都是22千瓦)從沉淀池通過軟管（口徑一般小于10cm)抽送注入孔底，泥漿被注 入孔底后緩慢沿著樁孔向上流動，泥漿沿樁孔向上溢出進入泥漿沉淀池進行沉淀，形成正 循環(huán)清孔，由于樁孔孔徑大流速緩慢，沉渣以及泥漿中所夾帶的固體物(砂）難以全部帶出 樁孔外，更大的問題是泥漿沉淀池本身不大，進入泥漿沉淀池的泥漿，部分固體物通常來不 及沉淀就又被泥漿泵迅速抽吸，重復注入孔底，因此即使用很長時間（一般需要12-72小時） 清孔，耗費巨大的能源、時間和精力也很難把樁孔底沉淀物和泥漿內(nèi)的懸浮顆粒清除干凈， 難以從根本上達到清孔的目的。
[0025] 上述【具體實施方式】只是對本實用新型的技術方案進行詳細解釋，本實用新型并不 只僅僅局限于上述實施例，凡是依據(jù)本實用新型原理的任何改進或替換，均應在本實用新 型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種樁基快速清孔機，其特征在于：它包括真空泵（1)、污水泵（2)和離心過濾裝置 (3);所述真空泵（1)通過與污水泵（2)的泵體內(nèi)部連通的吸氣管（4)抽取污水泵內(nèi)的空氣； 污水泵（2)的進水口安裝有用來插入樁基孔內(nèi)的抽泥漿管（5)，污水泵（2)的出水口通過導 泥漿管（6)與離心過濾裝置（3)連接從而抽取樁基孔內(nèi)的泥漿送到離心過濾裝置（3)內(nèi)進 行濾砂作業(yè)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的樁基快速清孔機，其特征在于：所述離心過濾裝置（3)包括 殼體（31 )、設于殼體（31)體內(nèi)的喇叭形過濾筒（32 )、穿設于過濾筒（32 )體內(nèi)并且與過濾筒 (32)同軸固定安裝連接的空心軸（33)以及用來帶動空心軸（33)轉(zhuǎn)動的離心機電機（34); 所述空心軸（33 )與殼體（31)通過軸承（35 )轉(zhuǎn)動支承連接；空心軸（33 )伸出過濾筒（32 ) 小徑端筒口的一端與導泥漿管（6)連接導入泥漿；空心軸（33)伸出過濾筒（32)大徑端筒 口的另一端與離心機電機（34)連接驅(qū)動；空心軸（33)的空心管中部設有用來將空心管軸 向兩側(cè)隔離的堵板（36)，堵板（36)的位置位于過濾筒（32)的中部或中部附近，空心軸（33) 在其設置堵板（36)位置至過濾筒（32)的小徑端筒口之間的軸壁上設有多個徑向的出泥漿 孔（331);所述過濾筒（32)的筒壁設有多個徑向的出水濾孔（320);所述過濾筒（32)的筒 壁設有多個徑向的出水濾孔（320);過濾筒（32)的大徑端筒口還固定連接有環(huán)形的導渣罩 (37)，導渣罩（37)的的罩體上設有多個徑向的出泥孔（371)，導渣罩（37)的外部活動套置 有帶內(nèi)環(huán)狀凹槽的接渣罩（38)，所述接渣罩（38)與殼體（31)固定安裝連接并且底部設有 排渣管道（381)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的樁基快速清孔機，其特征在于：所述空心軸（33)的堵板（36) 朝向過濾筒（32)的小徑端筒口的一側(cè)中部固定有一塊用來輔助產(chǎn)生離心力的的水力離心 板（361)。
4. 根據(jù)權利要求2所述的樁基快速清孔機，其特征在于：所述過濾筒（32)包括帶有多 個小出水濾孔的的內(nèi)層濾筒（321)以及套置于內(nèi)層濾筒（321)外側(cè)且?guī)в写蟪鏊疄V孔的外 層濾筒（322)。
5. 根據(jù)權利要求2所述的樁基快速清孔機，其特征在于：所述殼體（31)的下端設有排 水孔道（311)，排水孔道（311)的出口安裝有引流管。
6. 根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的樁基快速清孔機，其特征在于：所述真空泵（1)與 污水泵（2)連接的管路上設有用來感應水位并控制真空泵（1)通斷的的第一感應裝置（7) 以及能根據(jù)第一感應裝置（7)的感應信號控制吸氣管（4)氣流通斷的電磁閥（8)。
7. 根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的樁基快速清孔機，其特征在于：所述污水泵（2)內(nèi) 設有用于感應水流并啟動污水泵（2 )的第二感應裝置（9 )。
【文檔編號】E21B21/00GK203867500SQ201420163745
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權日:2014年4月4日
【發(fā)明者】林玉瑤 申請人:林玉瑤