專利名稱：用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，屬于建筑施工設(shè)備。
背景技術(shù)：
在公路、鐵路、橋梁和大型建筑的基礎(chǔ)樁施工過(guò)程中，基樁施工方法從傳統(tǒng)的人工挖掘到機(jī)械的旋挖樁施工，經(jīng)歷了不斷技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程。傳統(tǒng)樁孔采用人工挖掘，在人工挖孔樁的底部擴(kuò)大直徑，稱為人工挖孔擴(kuò)底樁，這類樁由于其受力性能可靠，不需大型機(jī)具設(shè)備，施工操作工藝簡(jiǎn)單，可直接檢查樁底巖土層情況，單樁承載力高，無(wú)環(huán)境污染，所以在各地應(yīng)用較為普遍。但是，該類樁孔存在如下不足:挖孔中勞動(dòng)強(qiáng)度較大，單樁施工速度較慢，尤其是安全性較差，容易出現(xiàn)塌方等險(xiǎn)情，當(dāng)土層中可能有腐殖質(zhì)物產(chǎn)生的氣體逸散到孔中時(shí)，樁孔底部還會(huì)沉積大量有毒氣體，給施工安全帶來(lái)安全隱患。進(jìn)一步，為了克服上述不足，旋挖樁技術(shù)得到廣泛運(yùn)用，所謂旋挖樁，即由旋挖鉆機(jī)施工的樁型，全稱旋挖鉆孔灌注樁，工程上簡(jiǎn)稱旋挖樁，由于使用機(jī)械作業(yè)，對(duì)工人人數(shù)要求不高，可節(jié)省很大的人工費(fèi)用，故廣泛應(yīng)用于我國(guó)的公路、鐵路、橋梁和大型建筑的基礎(chǔ)樁施工。采用旋挖鉆機(jī)成孔，首先是通過(guò)底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計(jì)深度。對(duì)于松散易坍塌地層，或有地下水分布，孔壁不穩(wěn)定，必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝，向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。但是，現(xiàn)有旋挖樁技術(shù)存在如下弊端(尤其是旋挖樁孔上部為松土層，下部為巖石層):其一，當(dāng)樁孔上層具有回填土等松土層時(shí)，在旋挖樁孔中進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，隨著澆筑過(guò)程中的震動(dòng)，松土層中的部分會(huì)掉入混凝土樁體中，給樁的質(zhì)量帶來(lái)隱患；其二，無(wú)法清除旋挖樁底部的軟層，使之達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)(樁孔底部軟層厚度小于5cm)。結(jié)合旋挖樁存在的弊端，本申請(qǐng)人提出了較佳的解決方案，即:在旋挖樁孔成型后，在底部設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠的長(zhǎng)度小于巖石層的厚度，鋼筋籠上部設(shè)置若干鋼筋砼管，在鋼筋砼管與鋼筋籠固接處外壁周向設(shè)有止落結(jié)構(gòu)，但是，該方案仍然需要清潔旋挖樁孔底部軟層，而目前尚沒(méi)有專用的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能較好清潔旋挖樁孔底部軟層的用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，包括輸水泵、污泥抽吸泵；其特征在于，還包括噴吸裝置，所述噴吸裝置由中空的吸泥腔和周向設(shè)于吸泥腔外的環(huán)形噴水腔構(gòu)成；噴水腔的上端設(shè)有與輸水泵出水管相連的進(jìn)水頭，噴水腔的側(cè)壁上設(shè)有噴水嘴；吸泥腔的上部設(shè)有連接頭通過(guò)抽吸管與污泥抽吸泵的出水管連接，吸泥腔的底部設(shè)有吸水口。進(jìn)一步，所述吸泥腔為圓筒結(jié)構(gòu)，噴水腔為圓環(huán)筒結(jié)構(gòu)；噴水腔殼體活動(dòng)套接于吸泥腔的殼體之外，該噴水腔殼體均勻設(shè)有若干噴水嘴，噴水嘴沿噴水腔殼體的同一切線方向設(shè)置，使用時(shí)水從噴水嘴噴出與軟層土體混合。進(jìn)一步，所述吸水口處設(shè)有濾網(wǎng)。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明通過(guò)特別的噴吸裝置與輸水泵、污泥抽吸泵相連，構(gòu)成用于沖洗和吸附的一體化體系。使用時(shí)，將抽吸管進(jìn)口穿過(guò)噴水腔與吸泥腔連接并插入樁孔下部，該噴吸裝置的噴水腔能夠攪拌形成渦流，將樁孔底部周圍的污泥帶入樁孔中部，便于污泥抽吸泵抽吸；吸泥腔吸水口處于樁孔底部中央處(同時(shí)處于噴水腔旋轉(zhuǎn)后形成的渦流中部)，便于抽吸污泥。抽吸管在污泥抽吸泵帶動(dòng)下產(chǎn)生負(fù)壓，向外抽吸水與土體的混合物。本發(fā)明能夠徹底清除旋挖樁孔底部軟層，具有較高的清潔能力。2、本發(fā)明吸水口處設(shè)有濾網(wǎng)，避免較大砂石進(jìn)入抽吸管。3、本發(fā)明噴吸裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于批量制作。噴水腔配合噴水嘴使用，能夠攪拌形成渦流，較好的將樁孔底部周圍的污泥帶入樁孔中部，便于污泥抽吸泵抽吸。


圖1是本發(fā)明用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)俯視圖。圖3是本發(fā)明用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)仰視圖。圖4是具有積土止落裝置的旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)的示意圖。圖中，1-直管段，2-止落結(jié)構(gòu)，3-鋼筋籠，4-噴吸裝置，41-吸泥腔，42-噴水腔，43-進(jìn)水頭，44-噴水嘴，45-吸水口，400-輸水泵出水管，401-抽吸管，402-濾網(wǎng)鋼筋籠，5-巖石層，6-松土層,7-砂石層。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1-3所示，本發(fā)明提供一種用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，包括輸水泵、污泥抽吸泵(可采用現(xiàn)有技術(shù)，不作詳述)；還包括噴吸裝置4，所述噴吸裝置4由中空的吸泥腔41和周向設(shè)于吸泥腔41外的環(huán)形噴水腔42構(gòu)成；噴水腔42的上端設(shè)有與輸水泵出水管400相連的進(jìn)水頭43，噴水腔42的側(cè)壁上設(shè)有噴水嘴44 ;吸泥腔41的上部設(shè)有連接頭通過(guò)抽吸管與污泥抽吸泵的出水管401連接，吸泥腔41的底部設(shè)有吸水口 45。所述吸泥腔41為圓筒結(jié)構(gòu)，噴水腔42為圓環(huán)筒結(jié)構(gòu)；噴水腔42殼體活動(dòng)套接于吸泥腔41的殼體之外，該噴水腔42殼體均勻設(shè)有若干噴水嘴44，噴水嘴44沿噴水腔42殼體的同一切線方向設(shè)置，使用時(shí)水從噴水嘴噴出與軟層土體混合。當(dāng)高壓水進(jìn)入噴水腔后,水從各噴水嘴高速噴出，由于反作用力的作用，噴水腔殼體會(huì)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而形成邊旋轉(zhuǎn)邊噴水的工作模式，該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)旋挖樁孔底部積聚一定量的水后，噴水腔可以攪拌水體，進(jìn)一步形成渦流，從而將旋挖樁孔底部周圍的土體帶到噴水腔的中央，然后被吸泥腔的吸水口吸進(jìn)抽吸管從而被帶出旋挖樁孔底部。本發(fā)明可作進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述抽吸管上設(shè)有單向閥，當(dāng)抽吸管抽吸旋挖樁孔底部水泥混合體較少時(shí)(清底過(guò)程快結(jié)束時(shí))，不會(huì)產(chǎn)生倒灌的現(xiàn)象，從而保證旋挖樁孔底部的清潔度。在使用時(shí)，所述吸水口設(shè)于吸泥腔底部中央，由于噴水腔工作產(chǎn)生渦流后，水泥混合體會(huì)積聚在旋挖樁孔底部中央(同時(shí)位于噴水腔中央)，故吸水口設(shè)置在該處，更有利于抽吸水、泥混合體(泥漿)。另外，所述輸水泵出水管為鋼管或塑料管，由于噴水腔上部需要固定在輸水泵出水管上，噴水腔下部用于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生渦流，故輸水泵出水管為鋼管或塑料管后，噴水腔上部固定更加穩(wěn)定，更有利于下部旋轉(zhuǎn)工作，提高了噴吸裝置的穩(wěn)定性。本發(fā)明作進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述吸水口處設(shè)有濾網(wǎng)，本實(shí)施例中采用濾網(wǎng)鋼筋籠，該設(shè)計(jì)用于過(guò)濾異物，防止較大砂石進(jìn)入抽吸管。整體上，本發(fā)明通過(guò)旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)中空處插入旋挖樁底部(本發(fā)明包括但不僅限于在旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)上使用)，當(dāng)需要清理旋挖樁孔底部的軟土層時(shí)，輸水泵通過(guò)輸水泵出水管往樁孔底部灌注高壓清水，然后在噴水腔處的噴水嘴處往外噴出，由于噴水嘴朝向同一旋轉(zhuǎn)方向，故噴水腔隨著噴出的清水產(chǎn)生的反作用力實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，不斷攪拌樁孔底部帶污泥的水，從而產(chǎn)生渦流，將樁孔底部周圍的污泥吸入噴水腔中部，此時(shí)通過(guò)污泥抽吸泵的抽吸管將污泥(水、泥混合體)源源不斷抽出，當(dāng)污泥泵抽出的水質(zhì)清澈后，即可判斷樁孔底部的軟層已清潔干凈，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工程標(biāo)準(zhǔn)(旋挖樁孔底部軟層厚度小于5cm)，當(dāng)軟層清潔干凈后，關(guān)閉輸水泵，污泥泵會(huì)繼續(xù)工作一段時(shí)間，直至樁孔底部清潔干凈，由于污泥泵抽吸管上設(shè)有單向閥，故抽吸管中的水不會(huì)倒灌，能夠保證樁孔底部的清潔度。本發(fā)明配合旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)使用，以下介紹旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)圖4，一種旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)，其配合旋挖樁孔使用，包括鋼筋籠3 (其設(shè)于旋挖樁孔底部)，鋼筋籠3可采用現(xiàn)有技術(shù)中的鋼筋籠。在鋼筋籠3 —端(上端)布置有由鋼筋砼制成的直管段1，直管段I 一端(下端)與鋼筋籠3 —端(上端)固接。本發(fā)明中，直管段I由若干鋼筋砼管拼接而成，各鋼筋砼管固接方式采用鋼筋砼管中的主筋在管端具有延伸段，相鄰管的主筋間通過(guò)套接或?qū)臃绞竭B接。在直管段I下部布置環(huán)狀積土止落結(jié)構(gòu)2，積土止落結(jié)構(gòu)2，其配合具有直管段的旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)使用，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)邊附著于旋挖樁樁殼直管段上并與所述直管形狀相適應(yīng)。所述積土止落結(jié)構(gòu)為環(huán)形盤狀或環(huán)形錐臺(tái)狀固定結(jié)構(gòu)；或者所述積土止落裝置為可收折環(huán)狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)直管段I布置有止落結(jié)構(gòu)2后，旋挖樁孔上部松土層掉落的松土往下掉時(shí)直接掉入止落結(jié)構(gòu)處積聚，不會(huì)進(jìn)一步掉入旋挖樁孔底部，進(jìn)一步，在往直管段中澆筑砼體時(shí)，由于直管段的保護(hù)，松土不會(huì)掉入成型樁中。關(guān)于旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)本發(fā)明人同時(shí)申請(qǐng)了發(fā)明專利。綜上，本發(fā)明配合旋挖樁樁殼結(jié)構(gòu)使用，用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，能較好清潔旋挖樁孔底部軟層，還具有操作方便、快捷的特點(diǎn)。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，包括輸水泵、污泥抽吸泵；其特征在于，還包括噴吸裝置(4)，所述噴吸裝置(4)由中空的吸泥腔(41)和周向設(shè)于吸泥腔(41)外的環(huán)形噴水腔(42)構(gòu)成；噴水腔(42)的上端設(shè)有與輸水泵出水管(400)相連的進(jìn)水頭(43)，噴水腔(42)的側(cè)壁上設(shè)有噴水嘴(44);吸泥腔(41)的上部設(shè)有連接頭通過(guò)抽吸管與污泥抽吸泵的出水管(401)連接，吸泥腔(41)的底部設(shè)有吸水口(45)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，其特征在于，所述吸泥腔(41)為圓筒結(jié)構(gòu)，噴水腔(42)為圓環(huán)筒結(jié)構(gòu)；噴水腔(42)殼體活動(dòng)套接于吸泥腔(41)的殼體之外，該噴水腔(42)殼體均勻設(shè)有若干噴水嘴(44)，噴水嘴(44)沿噴水腔(42)殼體的同一切線方向設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，其特征在于，所述抽吸管上設(shè)有單向閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，其特征在于，所述吸水口(45)設(shè)有濾網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于清除旋挖樁孔底部軟層土體的泵系統(tǒng)，包括輸水泵、污泥抽吸泵；還包括噴吸裝置，所述噴吸裝置由中空的吸泥腔和周向設(shè)于吸泥腔外的環(huán)形噴水腔構(gòu)成；噴水腔的內(nèi)壁上端設(shè)有與輸水泵出水管相連的進(jìn)水頭，噴水腔的外壁上設(shè)有噴水嘴；吸泥腔的上部設(shè)有連接頭通過(guò)抽吸管與污泥抽吸泵的出水管連接，吸泥腔的底部設(shè)有吸水口。本發(fā)明能夠徹底清除旋挖樁孔底部軟層，清潔度高；噴吸裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于批量制作，配合噴水嘴使用，能夠攪拌形成渦流，較好的將樁孔底部周圍的污泥帶入樁孔中部，便于污泥泵抽吸。
文檔編號(hào)E21B21/00GK103104202SQ20131007966
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者李智能, 魏奇科, 王龍, 李青楓 申請(qǐng)人:中冶建工集團(tuán)有限公司