專利名稱：：一種利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔方法及清孔裝置的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及一種對于水下澆灌砼的鉆孔灌注樁進行清孔的方法和裝置，更具體地說，涉及一種利用高壓空氣進行快速反循環(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)的清孔方法很難滿足實際施工要求，所以往往會造成樁底沉渣過厚，當樁底沉渣達到一定的厚度會降低樁的承載力。為保證水下混凝土灌注的順利進行，必須進行高質(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密度、含砂率等使其符合規(guī)定指標。采用傳統(tǒng)常規(guī)的方法來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)量滿足實際需要的利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置及利用本裝置進行清孔方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設計方案本發(fā)明的一種利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置，包括至少一個可伸入到樁孔內(nèi)的送氣管，所述送氣管的一端與高壓空壓機相連，另一端安裝有混合噴射器，在所述樁孔內(nèi)還設置有流道分隔件，該流道分隔件與樁孔的底部之間設有間隙，所述清孔裝置還設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有兩個或兩個以上的孔，并且孔上設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。還包括灌漿導管，所述送氣管位于所述灌漿導管內(nèi)部，并且，送氣管的外徑小于灌漿導管的內(nèi)徑。所述灌漿導管伸入孔內(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)問題是，提供一種利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置進行清孔的方法包括以下步驟將一端與高壓空壓機相連、另一端安裝有混合噴射器的送氣管伸入到樁孔內(nèi)；啟動空壓機，高壓空氣通過混合噴射器被注入到灌漿導管內(nèi)，并且從混合噴射器內(nèi)噴射出的氣體將灌漿導管內(nèi)的漿液向上噴射而流出樁孔，進入沉淀池；利用泵體從標準液池向樁孔內(nèi)補充標準液。按照本發(fā)明提供的一種利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置進行清孔的方法，還具有如下附屬技術(shù)特征所述沉淀池與標準液池之間還設有對排除的漿液進行再處理的處理沉淀池，經(jīng)過處理后的漿液流入所述標準液池，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)點是由于本發(fā)明利用開口傾斜向上的混合噴射器向上噴射高壓空氣，使得灌漿導管內(nèi)產(chǎn)生負壓，漿液便會被"吹"出樁孔，同時向樁孔內(nèi)補充新的漿液并形成良性的循環(huán)。所以，本發(fā)明具有操作簡便、質(zhì)量可靠、速度快、效率高、效果明顯等優(yōu)點，能有效提高樁的承載力，同時保證了成樁質(zhì)量。圖1為本發(fā)明裝置的示意圖及清孔過程示意圖；圖2為本發(fā)明裝置及清孔過程的放大結(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)過程示意圖。具體實施方案參見圖1和圖2,其中示出本發(fā)明的一種利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置的優(yōu)選實施例，包括至少二個可伸入到樁孔1內(nèi)的送氣管2，在本實施例中為一根送氣管2，當然在具體實施的過程中，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3相連，另一端安裝有混合噴射器4，當高壓空壓機3啟動之后，高壓的空氣便會從混合噴射器4中高速噴出，此外，所述樁孔1還通過流體流入管道51與標準液池6相連接，通過流體流出管道52與沉淀池7相連接，這樣便能夠在樁孔1中進行標準液(穩(wěn)定液)的進出平衡和循環(huán)。在本實施例中，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)孔深可以適當作出調(diào)整；如果伸入過深，會加快標準液(穩(wěn)定液)的循環(huán)速度，不利于清孔。若過淺，則會減慢了標準液(穩(wěn)定液)的循環(huán)速度，達不到清孔目的。參見圖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上開有兩個或兩個以上的孔41，并且孔41上設置有至少部分傾斜向上延伸的噴射管42，在本實施例中，設有三根噴射管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，當所述高壓空壓機3啟動后，高壓空氣便會沿著送氣管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置，優(yōu)選為根據(jù)空氣動力學原理三根噴射管42均整體傾斜向上設置,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時會再一次被實施加速，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，而形成一個可以進出循環(huán)的流體流道，使得樁孔1內(nèi)混合噴射器4上部形成的負壓能夠?qū)⒘黧w"吹"出樁孔內(nèi)，達到更好的循環(huán)效果。在本實施例中，所述的流道分隔件8為灌漿導管，當然，也可以為一板狀的分隔裝置，如下本實施例的灌漿導管8也即本發(fā)明的流道分隔件8，所述的送氣管2位于所述灌漿導管8內(nèi)部，并且，送氣管2的外徑小于灌漿導管8的內(nèi)徑。所述灌漿導管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，以便平衡的對周圍的標準液(穩(wěn)定液)進行噴射而施加向上的力量。當然，本發(fā)明的裝置還可以有多種的變形，例如，將所述灌漿導管8的管壁之中設置成內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)，并且與高壓空壓機3相連接，然后在灌漿導管8的內(nèi)層設置混合噴射器4，由此可以省略送氣管2的結(jié)構(gòu)，但是灌漿導管8的結(jié)構(gòu)則較為復雜，制造成本會相對較高。參見圖5，其中示出本發(fā)明利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置進行清孔方法的優(yōu)選實施例，本方法包括以下步驟將一端與高壓空壓機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)；啟動高壓空壓機3，高壓空氣通過混合噴射器4被注入到灌漿導管8內(nèi)，并且從混合噴射器4內(nèi)噴射出的氣體將灌漿導管8內(nèi)的漿液(穩(wěn)定液)向上噴射而流出樁孔1，進入沉淀池7;利用泵體10從標準液池6向樁孔內(nèi)補充標準液(穩(wěn)定液)。所述沉淀池7與標準液池6之間還設有對排出的漿液(穩(wěn)定液)進行再處理的處理沉淀池9，經(jīng)過處理后的漿液流入所述標準液池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混合噴射器4注入灌漿導管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)從灌漿導管8中向上噴射，這樣使樁孔1內(nèi)與灌漿導管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，從而產(chǎn)生強大的吸力，將孔底沉淀的泥砂、石子(O10cm以內(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，通過沉淀處理后，用低密度的新液進行置換。依據(jù)本發(fā)明，在清孔時高壓空氣的壓力，根據(jù)孔徑、孔深的調(diào)整具體如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>此外，上述實施例中的標準液或穩(wěn)定液，也可以根據(jù)情況用水進行清孔。本發(fā)明的效果與質(zhì)量實踐證明，利用本發(fā)明的裝置與方法進行大直徑、長樁身鉆孔灌注樁二次清孔效果明顯1、縮短了清孔時間。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，滿足了設計及施工規(guī)范高標準的要求。3、對孔壁無破壞，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)范標準。5、通過對基樁和在墩臺完工后的超聲波檢測，試驗結(jié)果表明，減小基礎沉降，滿足了設計要求。6、設備配置簡易，只需添置一臺高壓空壓機組(20m3，13.8Mpa)。7、工藝簡便易學，經(jīng)過示范，普通施工人員能很快正確掌握操作要領。顯而易見，本領域的普通技術(shù)人員，可以用本發(fā)明的一種利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置及利用本裝置進行清孔方法，形成各種類型的清孔裝置以及清孔方法。上述實施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關
技術(shù)領域：
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)方案也應屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由各權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1、一種利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置，其特征在于包括至少一個可伸入到樁孔(1)內(nèi)的送氣管(2)，所述送氣管(2)的一端與高壓空壓機(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)的底部之間設有間隙，所述清孔裝置還設有與樁孔(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)上開有兩個或兩個以上的孔(41)，并且孔(41)上設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)為灌槳導管，所述送氣管(2)位于所述灌漿導管(8)內(nèi)部，并且，送氣管(2)的外徑小于灌漿導管(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行快速反循環(huán)的清孔方法，其特征在于所述灌漿導管(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中任意一項權(quán)利要求所述的利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置進行清孔的方法，其特征在于包括以下將一端與高壓空壓機相連、另一端安裝有混合噴射器的送氣管伸入到樁孔內(nèi)；啟動空壓機，高壓空氣通過混合噴射器被注入到灌漿導管內(nèi)，并且從混合噴射器內(nèi)噴射出的氣體將灌漿導管內(nèi)的漿液向上噴射而流出樁孔，進入沉淀池；利用泵體從標準液池向樁孔內(nèi)補充標準液。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用高壓空氣進行快速反循環(huán)的清孔裝置進行清孔的方法，其特征在于所述沉淀池與標準液池之間還設有對排除的漿液進行再處理的處理沉淀池，經(jīng)過處理后的漿液流入所述標準液池，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行快速反循環(huán)的清孔裝置進行清孔的方法，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行快速反循環(huán)的清孔裝置，包括至少一個可伸入到樁孔內(nèi)的送氣管，所述送氣管的一端與高壓空壓機相連，另一端安裝有混合噴射器，在所述樁孔內(nèi)還設置有流道分隔件，該流道分隔件與樁孔的底部之間設有間隙，所述清孔裝置還設有與樁孔相連通的流體流入管道和流體流出管道。同時本發(fā)明還提供一種利用本發(fā)明的清孔裝置進行清孔的可循環(huán)清孔方法。由于本發(fā)明利用開口向上的混合噴射器向上噴射高壓空氣，使得灌漿導管內(nèi)產(chǎn)生負壓，漿液便會被“吹”出樁孔，同時向樁孔內(nèi)補充新的漿液并形成良性的循環(huán)。所以，本發(fā)明具有操作簡便、質(zhì)量可靠、速度快、效率高、效果明顯等優(yōu)點，能有效提高樁的承載力，同時保證了成樁質(zhì)量。文檔編號E02D5/34GK101328709SQ20071012334公開日2008年12月24日申請日期2007年6月20日優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日發(fā)明者微王申請人:上海塔奇實業(yè)有限公司