一种桩基清孔装置及工艺的制作方法

本发明涉及桩基施工桩底清孔技术领域，尤其涉及一种桩基清孔装置及工艺。

背景技术：

旋挖桩施工工艺是一种先进的成孔方式，有着广阔的应用前景，在地质环境优良，有着较大场地面积的情况下，成孔优显快速高效，因此在我国桥梁建设的应用中也越来越多。桩基清孔过程是一个极其重要的环节，对桩基质量影响重大。目前，在桩基施工过程中，清除桩基内的杂物，所采用的方式均为人工清孔，这种清孔方式，劳动强度大，工作效率低，而且在清孔过程中，人工清孔稍有不慎会跌入孔中，使得危险系数增加。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种桩基清孔装置及工艺，具有降低工人劳动强度、提高工作效率且降低清孔时的危险系数的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种桩基清孔装置，包括基座以及转动设置在基座上的底座，所述底座上设置有储水箱，所述底座上设置有抽水泵，所述抽水泵的进水口端通过进水管与储水箱连接，所述抽水泵的出水口端连通有出水管，所述底座上还设置有向底座外侧延伸的第一支架，所述第一支架上设置有第一气缸，所述第一气缸的活塞杆竖直向下延伸，所述第一气缸的活塞杆端部设置有搅拌组件，所述底座上还设置有向底座外侧延伸的第二支架，所述第二支架设置有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆竖直向下延伸，所述第二气缸的活塞杆端部设置有滤渣组件，所述底座上设置有向底座外侧延伸的第三支架，所述第三支架上设置有用于对桩基孔灌注水下混凝土的灌注组件。

实施上述技术方案，首先启动抽水泵将储水箱内的水通过出水管放入桩基孔内，待桩基孔内的水满了之后，转动底座使得底座上的第一支架位于桩基孔处，让第一气缸处于桩基孔上方；接着启动第一气缸将第一气缸的活塞杆伸进桩基孔内，让搅拌组件对水和处在桩基孔内的泥土充分混匀形成泥浆，使得桩基孔内的泥土杂质被混入水中；搅拌完成后，随后将搅拌组件取出，接着转动底座，使得第二支架上的第二气缸处于桩基孔上方，然后启动第二气缸使得第二气缸的活塞杆带动滤渣组件伸入桩基孔内，让滤渣组件将桩基孔内未与水混匀的大颗粒泥块取出，取出后将滤渣组件再次从桩基孔内取出；最后转动底座，使得第三支架上的灌注组件处于桩基孔的上方，接着将灌注组件伸入桩基孔内对桩基孔灌注水下混凝土，使得水下混凝土将桩基孔内的泥浆抵出，从而实现桩基孔的清理。桩基清孔装置的设置使得在对桩基孔进行清理时，不再需要人工手动清理，因而达到降低工人的劳动强度的效果；并且机器清理不会像工人一样会有疲劳感，因此工作效率大大提升，而且机器清理时不需要人工时刻站在桩基孔边缘，所有清理工作均通过桩基清孔装置实现，从而提高了工人的安全系数。

进一步，所述搅拌组件包括设置在第一气缸的活塞杆端部的转动电机和同轴设置在转动电机的输出轴上的搅拌轴，所述搅拌轴的长度方向与所述第一气缸的活塞杆的长度方向一致，所述搅拌轴的侧壁上设置有若干搅拌叶片。

实施上述技术方案，在将第一气缸转动到桩基孔的正上方后，启动第一气缸，使得第一气缸的活塞杆竖直往下延伸，将搅拌轴完全伸入到桩基孔内，接着启动转动电机，使得搅拌轴开始自转，搅拌轴上的搅拌叶片充分将泥土块与水搅匀，使得泥土大部分溶于水中形成泥浆，达到搅拌较为直观且方便的效果。

进一步，所述滤渣组件包括设置在第二气缸的活塞杆端部的滤渣筒，所述滤渣筒内部中空且两端开口设置，所述滤渣筒下端的开口处转动设置有滤网，所述滤网为与所述滤渣筒的开口大小相配的圆形，所述第二气缸的活塞杆上设置有用于驱动滤网转动至将滤渣筒下端的开口完全遮挡的位置的驱动组件。

实施上述技术方案，搅拌完成后，可能会有一部分泥土块并未溶于水中，因此转动底座将第二支架上的第二气缸转动到桩基孔的正上方，启动第二气缸，将第二气缸上的滤渣筒带入到桩基孔内；当滤渣筒的下方抵触到桩基孔底部时，再次启动第二气缸让第二气缸的活塞杆回缩，将滤渣筒的下方往上提升一段距离，使得滤渣筒下方与桩基孔底部之间的距离能够供滤网转动；此时启动驱动组件，让滤网开始转动，当转动到将滤渣筒下端的开口完全遮挡的位置后，关闭驱动组件，最后启动第二气缸让第二气缸的活塞杆缩回，使得滤渣筒开始竖直往上移动，而滤网在滤渣筒上升的过程中将悬浮在泥浆内的泥土块挡在滤渣筒内，从而实现对泥土块的清理，使得泥浆内的泥土块能够清理得较为彻底。

进一步，所述驱动组件包括固定设置在第二气缸的活塞杆的杆壁上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴竖直向下延伸，所述驱动电机的输出轴上同轴连接有转动轴，所述滤渣筒的侧壁设置有连接罩，所述转动轴穿过所述连接罩的两个侧壁并与所述连接罩转动连接，所述转动轴位于连接罩内部的轴身上同轴设置有第一锥齿轮，所述滤网的两端均设置有穿过所述滤渣筒侧壁且与所述滤渣筒侧壁转动连接的支杆，一端所述支杆位于所述连接罩内，所述支杆位于所述连接罩内的端部设置有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。

实施上述技术方案，需要转动滤网时，启动位于第二气缸的活塞杆上的驱动电机，使得驱动电机开始带动转动轴转动，而转动轴上同轴设置的第一锥齿轮与支杆上的第二锥齿轮啮合，因此第二锥齿轮也会开始转动，从而实现滤网的转动，并且达到驱动滤网转动较为方便的效果。

进一步，所述滤渣筒位于下方开口处的筒边上设置有在滤网转动到将滤渣筒的开口处遮挡的位置后阻止滤网继续转动的挡片。

实施上述技术方案，挡片的设置使得滤网在转动到将滤渣筒的开口处遮挡的位置后，让滤网不再继续转动，从而使得滤网能够较为精确的将滤渣筒的开口遮挡，并且达到驱动滤网转动较为方便的效果。

进一步，所述转动电机和驱动电机的外围均设置有用于将转动电机和驱动电机罩住的防水框，所述防水框上开设有供转动电机以及驱动电机的输出轴穿过的穿孔，所述防水框上位于穿孔处设置有密封圈。

实施上述技术方案，防水框的设置能够使得转动电机和驱动电机不易被水侵蚀而造成损坏，并且密封圈的设置能够使得防水的效果更好。

进一步，所述灌注组件包括转动设置在第三支架上的卷线轮、绕设在卷线轮上的尼龙绳以及设置在尼龙绳远离卷线轮侧的端部的灌注筒，所述灌注筒的上端口处设置有与所述灌注筒连通的漏斗，所述尼龙绳的端部设置有用于将灌注筒夹紧的夹紧组件。

实施上述技术方案，清理泥土块完毕后，将滤渣筒取出，再次转动底座使得第三支架上的卷线轮位于桩基孔的正上方，然后转动卷线轮，使得尼龙绳进入桩基孔并往下延伸，而夹紧在尼龙绳端部的灌注筒便会逐渐伸入桩基孔内；在伸入的过程中，保持灌注筒竖直并且不与桩基孔的内壁接触，沿着桩基孔的轴线下放；放置到桩基孔内后，让灌注筒的下端与桩基孔的底部保持一端距离，通过漏斗对灌注筒灌入水下混凝土，使得水下混凝土从灌注筒流入并堆积在桩基孔的下方，随着水下混凝土的不断加入，水下混凝土将泥浆逐渐往上推动；直到桩基孔内被灌满水下混凝土，泥浆完全被推出桩基孔，从而实现对桩基孔的清理，并且夹紧组件的设置能够实现对灌注筒的安装与拆卸。

进一步，所述夹紧组件包括设置在尼龙绳远离卷线轮侧的端部的套管，所述灌注筒穿过所述套管的内圈并与所述套管的内侧壁贴合，所述套管的外壁上设置有用于将灌注筒抵紧在套管内的抵紧件。

实施上述技术方案，将灌注筒安装在尼龙绳上时，首先将灌注筒穿过套管，然后通过抵紧件将灌注筒抵在套管内，从而实现对灌注筒的安装。

进一步，所述抵紧件包括设置螺纹穿设在套管侧壁的抵紧螺栓，所述抵紧螺栓位于套管内的端部设置有与所述灌注筒的侧壁贴合的橡胶板，所述橡胶板为与所述灌注筒的筒壁相配的弧形板。

实施上述技术方案，将灌注筒抵紧在套管内时，拧动抵紧螺栓，从而让橡胶板紧紧地抵接在灌注筒的筒壁上，并且橡胶板本身的摩擦力较大，能够使得灌注筒在与橡胶板实现抵接后不易滑动，从而使得抵紧的效果较好，并且达到抵紧较为方便的效果。

本发明的上述第二目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种桩基清孔装置的工艺，包括以下步骤：

步骤一、将储水箱内装满水，启动抽水泵，将储水箱内的水通过出水管排入到桩基孔中，直至灌满，然后将出水管取出；

步骤二、转动底座，让第一支架处于桩基孔上方，启动第一气缸将搅拌轴伸进桩基孔中，接着启动转动电机让搅拌轴带动搅拌叶片在桩基孔内转动，搅拌后再次启动第一气缸将搅拌轴从桩基孔内取出；

步骤三、再次转动底座，让第二支架处于桩基孔上方，启动第二气缸将滤渣筒伸进桩基孔但不贴在桩基孔的底部，留出供滤网转动的空间，接着启动驱动电机让滤网转动到将滤渣筒的开口处覆盖的位置，再次启动第二气缸让第二气缸的活塞杆回缩，使得滤渣筒向上移动；

步骤四、多次重复步骤三，将桩基孔内的大部分体积较大的泥土块清除；

步骤五、再次转动底座，让第三支架处于桩基孔上方，转动卷线轮让尼龙绳带动灌注筒下放至桩基孔内，往漏斗内灌入水下混凝土，使得泥浆被挤出桩基孔，清孔完成。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

桩基清孔装置的设置使得在对桩基孔进行清理时，不再需要人工手动清理，因而达到降低工人的劳动强度的效果；并且机器清理不会像工人一样会有疲劳感，因此工作效率大大提升，而且机器清理时不需要人工时刻站在桩基孔边缘，所有清理工作均通过桩基清孔装置实现，从而提高了工人的安全系数。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是图1中的a部放大图；

图3是图1中的b部放大图；

图4是本发明实施例一的部分剖视图；

图5是图4中的c部放大图；

图6是图4中的d部放大图；

图7是本发明实施例一的用于展示滤渣筒与滤网连接关系的结构示意图。

附图标记：1、基座；2、底座；21、储水箱；22、抽水泵；221、进水管；222、出水管；23、第一支架；231、第一气缸；24、第二支架；241、第二气缸；25、第三支架；3、搅拌组件；31、转动电机；32、搅拌轴；321、搅拌叶片；4、灌注组件；41、卷线轮；42、尼龙绳；43、灌注筒；431、漏斗；5、滤渣筒；51、滤网；511、支杆；5111、第二锥齿轮；52、连接罩；53、挡片；6、驱动电机；61、转动轴；611、第一锥齿轮；7、防水框；8、套管；81、抵紧螺栓；811、橡胶板。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。

实施例一

如图1、4所示，一种桩基清孔装置，包括基座1以及转动设置在基座1上的底座2，底座2上设置有储水箱21，底座2上设置有抽水泵22，抽水泵22的进水口端通过进水管221与储水箱21连接，抽水泵22的出水口端连通有出水管222，底座2上还设置有向底座2外侧延伸的第一支架23，第一支架23上设置有第一气缸231，第一气缸231的活塞杆竖直向下延伸，第一气缸231的活塞杆端部设置有搅拌组件3，结合图5，搅拌组件3包括设置在第一气缸231的活塞杆端部的转动电机31和同轴设置在转动电机31的输出轴上的搅拌轴32，搅拌轴32的长度方向与第一气缸231的活塞杆的长度方向一致，搅拌轴32的侧壁上设置有若干搅拌叶片321。

首先启动抽水泵22将储水箱21内的水通过出水管222放入桩基孔内，待桩基孔内的水满了之后，转动底座2使得底座2上的第一支架23位于桩基孔处，让第一气缸231处于桩基孔上方；接着启动第一气缸231将第一气缸231的活塞杆伸进桩基孔内并使得搅拌轴32完全伸入到桩基孔内，接着启动转动电机31，使得搅拌轴32开始自转，搅拌轴32上的搅拌叶片321充分将泥土块与水搅匀，使得泥土大部分溶于水中形成泥浆，达到搅拌较为直观且方便的效果。搅拌的目的在于避免桩基孔内的泥土块堆积在桩基孔底部形成硬块，加入水后能够让大部分泥土块溶于水中形成泥浆，而且让不溶于水的部分泥土块在转动的情况下悬浮在水内。

如图4、6所示，底座2上还设置有向底座2外侧延伸的第二支架24，第二支架24设置有第二气缸241，第二气缸241的活塞杆竖直向下延伸，第二气缸241的活塞杆端部设置有滤渣组件，滤渣组件为设置在第二气缸241的活塞杆端部的滤渣筒5，滤渣筒5的内部中空且两端开口设置，滤渣筒5下端的开口处转动设置有滤网51，滤网51为与滤渣筒5的开口大小相配的圆形，第二气缸241的活塞杆上设置有用于驱动滤网51转动至将滤渣筒5下端的开口完全遮挡的位置的驱动组件；结合图7，滤渣筒5位于下方开口处的筒边上设置有挡片53，挡片53能够在滤网51转动到将滤渣筒5的开口处遮挡的位置后阻止滤网51继续转动。

如图2、6所示，驱动组件为固定设置在第二气缸241的活塞杆的杆壁上的驱动电机6，驱动电机6的输出轴竖直向下延伸，驱动电机6的输出轴上同轴连接有转动轴61，滤渣筒5的侧壁设置有连接罩52，转动轴61穿过连接罩52的两个侧壁并与连接罩52转动连接，转动轴61位于连接罩52内部的轴身上同轴设置有第一锥齿轮611，滤网51的两端均设置有穿过滤渣筒5侧壁且与滤渣筒5侧壁转动连接的支杆511，一端支杆511位于连接罩52内，支杆511位于连接罩52内的端部设置有与第一锥齿轮611啮合的第二锥齿轮5111。

搅拌完成后，可能会有一部分泥土块并未溶于水中，启动第一气缸231让第二气缸231的活塞杆回缩，使得搅拌轴32被带离桩基孔；取出搅拌轴32后转动底座2将第二支架24上的第二气缸241转动到桩基孔的正上方，调节滤网51的位置，使得滤网51的网面处于竖直状态，启动第二气缸241，将第二气缸241上的滤渣筒5带入到桩基孔内；当滤渣筒5的下方抵触到桩基孔底部时，再次启动第二气缸241让第二气缸241的活塞杆回缩，将滤渣筒5的下方往上提升一段大于滤网51直径的距离，使得滤渣筒5下方与桩基孔底部之间的距离能够供滤网51转动；启动位于第二气缸241的活塞杆上的驱动电机6，使得驱动电机6开始带动转动轴61转动，而转动轴61上同轴设置的第一锥齿轮611与支杆511上的第二锥齿轮5111啮合，因此第二锥齿轮5111也会开始转动，从而实现滤网51的转动；此时观察驱动电机6的输出轴是否处于转动状态，如果驱动电机6的输出轴在转动一段时间后突然停止转动，说明此时滤网51已经与挡片53贴紧，而滤网51已经处于将滤渣筒5的开口处遮挡的位置，这时立即关闭驱动电机6，随即启动第二气缸241让第二气缸241的活塞杆缩回，使得滤渣筒5开始竖直往上移动，而滤网51在滤渣筒5上升的过程中将悬浮在泥浆内的泥土块挡在滤渣筒5内，重复多次上述清理的步骤，从而实现对泥土块的清理，使得泥浆内的泥土块能够清理得较为彻底。

如图5、6所示，转动电机31和驱动电机6的外围均设置有用于将转动电机31和驱动电机6罩住的防水框7，防水框7上开设有供转动电机31以及驱动电机6的输出轴穿过的穿孔，防水框7上位于穿孔处设置有密封圈；防水框7的设置能够使得转动电机31和驱动电机6不易被水侵蚀而造成损坏，并且密封圈的设置能够使得防水的效果更好。

如图1、2所示，底座2上设置有向底座2外侧延伸的第三支架25，第三支架25上设置有用于对桩基孔灌注水下混凝土的灌注组件4，灌注组件4包括转动设置在第三支架25上的卷线轮41、绕设在卷线轮41上的尼龙绳42以及设置在尼龙绳42远离卷线轮41侧的端部的灌注筒43，灌注筒43的上端口处设置有与灌注筒43连通的漏斗431；结合图3，尼龙绳42的端部设置有用于将灌注筒43夹紧的夹紧组件，夹紧组件为设置在尼龙绳42远离卷线轮41侧的端部的套管8，灌注筒43穿过套管8的内圈并与套管8的内侧壁贴合，套管8的外壁上螺纹穿设有抵紧螺栓81，抵紧螺栓81位于套管8内的端部设置有与灌注筒43的侧壁贴合的橡胶板811，橡胶板811为与灌注筒43的筒壁相配的弧形板。

清理泥土块完毕后，将滤渣筒5取出，再次转动底座2使得第三支架25上的卷线轮41位于桩基孔的正上方，然后转动卷线轮41，使得尼龙绳42进入桩基孔并往下延伸，而夹紧在尼龙绳42端部的灌注筒43便会逐渐伸入桩基孔内；在伸入的过程中，保持灌注筒43竖直并且不与桩基孔的内壁接触沿着桩基孔的轴线下放；放置到桩基孔内后，让灌注筒43的下端与桩基孔的底部距离为0.7m-1.3m，通过漏斗431对灌注筒43灌入水下混凝土，使得水下混凝土从灌注筒43流入并堆积在桩基孔的下方；随着水下混凝土的不断加入，反转卷线轮41让尼龙绳42提着灌注筒43往上提升，但要保持灌注筒43的一端处在水下混凝土内；当水下混凝土在桩基孔内灌满之后，灌注筒43也完全从桩基孔内取出，此时清孔结束。

实施例二

一种桩基清孔装置的工艺，包括以下步骤：

步骤一、将储水箱21内装满水，启动抽水泵22，将储水箱21内的水通过出水管222排入到桩基孔中，直至灌满，然后将出水管222取出；

步骤二、转动底座2，让第一支架23处于桩基孔上方，启动第一气缸231将搅拌轴32伸进桩基孔中，接着启动转动电机31让搅拌轴32带动搅拌叶片321在桩基孔内转动，搅拌后再次启动第一气缸231将搅拌轴32从桩基孔内取出；

步骤三、再次转动底座2，让第二支架24处于桩基孔上方，启动第二气缸241将滤渣筒5伸进桩基孔但不贴在桩基孔的底部，留出供滤网51转动的空间，接着启动驱动电机6让滤网51转动到将滤渣筒5的开口处覆盖的位置，再次启动第二气缸241让第二气缸241的活塞杆回缩，使得滤渣筒5向上移动；

步骤四、多次重复步骤三，将桩基孔内的大部分体积较大的泥土块清除；

步骤五、再次转动底座2，让第三支架25处于桩基孔上方，转动卷线轮41让尼龙绳42带动灌注筒43下放至桩基孔内，往漏斗431内灌入水下混凝土，使得泥浆被挤出桩基孔，清孔完成。

具体工作过程：首先启动抽水泵22将储水箱21内的水通过出水管222放入桩基孔内，待桩基孔内的水满了之后，转动底座2使得底座2上的第一支架23位于桩基孔处，让第一气缸231处于桩基孔上方；接着启动第一气缸231将第一气缸231的活塞杆伸进桩基孔内，启动转动电机31让搅拌轴32对水和处在桩基孔内的泥土充分混匀形成泥浆，使得桩基孔内的泥土杂质被混入水中；搅拌完成后，随后将搅拌轴32取出，接着转动底座2，使得第二支架24上的第二气缸241处于桩基孔上方，然后启动第二气缸241使得第二气缸241的活塞杆带动滤渣筒5伸入桩基孔内，让滤渣筒5将桩基孔内未与水混匀的大颗粒泥块取出，取出后将滤渣筒5再次从桩基孔内取出；最后转动底座2，使得第三支架25上的灌注筒43处于桩基孔的上方，接着将灌注筒43放伸入桩基孔内对桩基孔灌注水下混凝土，使得水下混凝土将桩基孔内的泥浆抵出，从而实现桩基孔的清理。