一种溶洞隔离装置及应用该装置的溶洞隔离方法与流程

本发明涉及钻孔灌注桩施工的技术领域，尤其是涉及一种溶洞隔离装置及应用该装置的溶洞隔离方法。

背景技术：

目前灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

现有的，在钻孔过程中，可能会遇到溶洞，溶洞会使清孔或者成孔过程中产生大量泥浆，不利于环保；溶洞的存在导致之后灌注的混凝土会扩散至溶洞内，导致灌注的混凝土的量无法控制，同时也会使混凝土中的水泥浆存在流失的可能，导致混凝土的强度不符合要求。常用的方法一般是向钻孔中倒入块石，片石，黏土等材料，用冲孔桩锤将这些材料挤入溶洞中。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：这种方式虽然可以对溶洞进行填充封闭，但形成的充填体稳定性不可确定，有的部分会出现漏洞或薄弱环节。后期浇筑混凝土时，在混凝土的压力作用下，混凝土会击穿充填体，导致混凝土流入到溶洞内，无法较好的约束混凝土的流动范围。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种溶洞隔离装置及应用该装置的溶洞隔离方法，具有较好约束混凝土流动范围的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种溶洞隔离装置，包括隔离管体，所述隔离管体的两端设置有上封闭气囊和下封闭气囊，还包括用于为所述上封闭气囊和下封闭气囊进行气体供给的输气组件。

通过采用上述技术方案，工人将隔离管体下放至钻孔中，当隔离管体到达溶洞所处位置时，工人通过输气组件对上封闭气囊和下封闭气囊进行充气，上封闭气囊和下封闭气囊充气后膨胀，抵紧在钻孔的内壁上，上封闭气囊、下封闭气囊与钻孔内壁之间具有较强的摩擦力，从而对隔离管体的位置进行限制，使隔离管体难以移动，同时又密封了隔离管体与钻孔内壁之间的间隙，当工人在往钻孔内浇筑混凝土时，上封闭气囊、下封闭气囊和隔离管体对混凝土流动方向进行限定，使得混凝土难以流动至溶洞内，较好的约束了混凝土的流动范围。

本发明进一步设置为：所述输气组件包括空压机、两端分别与所述空压机和上封闭气囊连接的输气管、连接在所述上封闭气囊和下封闭气囊之间的连通管。

通过采用上述技术方案，空压机工作后，空气沿着输气管流动至上封闭气囊处，上封闭气囊铜鼓连通管将一部分的气体输送至下封闭气囊处，从而实现上封闭气囊和下封闭气囊的膨胀，从而实现对隔离管体位置的限定，和对隔离管体与钻孔内壁之间间隙的密封。

本发明进一步设置为：所述隔离管体远离下封闭气囊的一端上设置有限位杆。

通过采用上述技术方案，工人限制限位杆的移动，则隔离管体无法进行移动，工人不限制限位杆的移动，则隔离管体能够在自身重力作用下沿钻孔移动，工人只需对限位杆进行定位即可对隔离管体进行控制，方便了工人的操作。

本发明进一步设置为：所述限位杆通过固定组件与所述隔离管体固定连接，所述固定组件包括固定连接在所述隔离管体上的固定螺母、固定连接在所述限位杆上的固定螺栓，所述固定螺母与所述固定螺栓螺纹连接。

通过采用上述技术方案，工人通过固定螺栓和固定螺母将限位杆固定在隔离管体上，当钻孔长度不同时，工人可更换长度不同的限位杆，从而可以适应不同的工作状况。

本发明进一步设置为：所述隔离管体靠近所述上封闭气囊的一端上设置有上阻挡组件，所述上阻挡组件包括固定连接在所述隔离管体上的上底座、固定连接在上底座上的上铰链座、铰接在上铰链座上的上挡板、固定连接在所述上底座上用于限制上挡板转动的上限位柱，所述上封闭气囊的两侧分别与上底座和上挡板抵触，所述上封闭气囊位于所述上铰链座靠近所述限位杆的一侧。

通过采用上述技术方案，当上封闭气囊膨胀时，上封闭气囊推动上挡板移动，上挡板移动后与钻孔的内壁接触，同时上限位柱对上挡板的转动进行限制，上挡板和上封闭气囊通过摩擦力限制隔离管体的移动，同时当有混凝土进行浇注时，上挡板和上限位柱也能限制上封闭气囊，使得上封闭气囊不易在混凝土的推动下移动，较好的约束了混凝土的流动范围。

本发明进一步设置为：所述隔离管体靠近所述下封闭气囊的一端上设置有下阻挡组件，所述下阻挡组件包括固定连接在所述隔离管体上的下底座、固定连接在下底座上的下铰链座、铰接在下铰链座上的下挡板、固定连接在所述下底座上用于限制下挡板转动的下限位柱，所述下封闭气囊的两侧分别与下底座和下挡板抵触，所述下封闭气囊位于所述下铰链座远离所述限位杆的一侧。

通过采用上述技术方案，当下封闭气囊膨胀时，下封闭气囊推动下挡板移动，下挡板移动后与钻孔的内壁接触，同时下限位柱对下挡板的转动进行限制，下挡板和下封闭气囊通过摩擦力限制隔离管体的移动，同时当有混凝土进行浇注时，下挡板和下限位柱也能限制下封闭气囊，使得下封闭气囊不易在混凝土的推动下移动，较好的约束了混凝土的流动范围。

本发明进一步设置为：所述上封闭气囊上设置有第一充气接头和连接接头，所述下封闭气囊上设置有第二充气接头，所述输气管与所述第一充气接头连接，所述连通管的两端分别于所述第二充气接头和连接接头连接。

通过采用上述技术方案，当上封闭气囊和下封闭气囊膨胀后对隔离管体进行限位后，工人关闭空压机，封闭输气管，从而使上封闭气囊和下封闭气囊处于膨胀状态，直至混凝土浇筑完毕并固结。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种溶洞隔离方法，包括，

确定溶洞的数量；

根据溶洞数量确定操作方式；

根据溶洞的垂直高度选择长度符合的隔离管体；

下放隔离管体至溶洞处；

在向钻孔中浇筑混凝土前，对上封闭气囊和下封闭气囊进行充气。

通过采用上述技术方案，在钻孔后确定经过的溶洞的数量，按照溶洞的数量来确定操作方式，然后按照溶洞的长度选择长度符合的隔离管体，接着把隔离管体下放至溶洞处，在向钻孔中浇筑混凝土前，对上封闭气囊和下封闭气囊进行充气，从而使隔离管体固定在钻孔内且阻挡混凝土进入到溶洞内，从而较好的约束了混凝土的流动范围。

本发明进一步设置为：若只有一个溶洞，则根据溶洞的垂直高度确定隔离管体的长度；若溶洞数量较多，则以垂直方向上最上方溶洞的顶部算起，到最下方溶洞的底部之间的距离作为一个‘大溶洞’的垂直高度，进而选择合适长度的隔离管体。

通过采用上述技术方案，当只有一个溶洞，则根据溶洞的垂直高度确定隔离管体的长度；若溶洞数量较多，则以垂直方向上最上方溶洞的顶部算起，到最下方溶洞的底部之间的距离作为一个‘大溶洞’的高度，进而选择合适长度的隔离管体。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过设置隔离管体、上封闭气囊和下封闭气囊，上封闭气囊、下封闭气囊与钻孔内壁之间具有较强的摩擦力，从而对隔离管体的位置进行限制，使隔离管体难以移动，上封闭气囊、下封闭气囊和隔离管体对混凝土流动方向进行限定，较好的约束了混凝土的流动范围。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为体现空压机与输气管的连接结构示意图；

图3为图2的a处放大图，体现固定螺栓与固定螺母的连接结构；

图4为图1的b处放大图，体现上底座与上铰链座的连接结构；

图5为图1的c处放大图，体现下底座与下铰链座的连接结构；

图6为图2的d处放大图，体现上封闭气囊与第一充气接头的连接结构；

图7为本发明的步骤图。

附图标记：1、隔离管体；2、上封闭气囊；21、第一充气接头；22、连接接头；3、下封闭气囊；31、第二充气接头；4、限位杆；41、固定组件；411、固定螺栓；412、固定螺母；5、上阻挡组件；51、上底座；52、上铰链座；53、上挡板；54、上限位柱；6、下阻挡组件；61、下底座；62、下铰链座；63、下挡板；64、下限位柱；7、输气组件；71、空压机；72、输气管；73、连通管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种溶洞隔离装置，包括隔离管体1，隔离管体1的两端固定连接有上封闭气囊2和下封闭气囊3。参照图2和图3，隔离管体1远离下封闭气囊3的一端上通过固定组件41固定连接有限位杆4。固定组件41包括固定螺栓411和固定螺母412，固定螺母412固定连接在隔离管体1上，固定螺栓411固定连接在限位杆4上，固定螺栓411与固定螺母412螺纹连接。

参照图1和图4，隔离管体1靠近上封闭气囊2的一端上设置有上阻挡组件5，上阻挡组件5包括上底座51、上铰链座52、上挡板53和上限位柱54，上底座51固定连接在隔离管体1的两侧，上铰链座52固定连接在上底座51远离隔离管体1的一侧，上挡板53铰接在上铰链座52远离上底座51的一端，上限位柱54固定连接在上底座51远离隔离管体1的一侧，上限位柱54的侧壁与上铰链座52抵触，上挡板53转动后与上限位柱54抵触。参照图2和图4，上封闭气囊2的两侧分别与上底座51和上挡板53抵触，上封闭气囊2位于上铰链座52靠近限位杆4的一侧。

参照图1和图5，隔离管体1靠近下封闭气囊3的一端上设置有下阻挡组件6，下阻挡组件6包括下底座61、下铰链座62、下挡板63和下限位柱64，下底座61固定连接在隔离管体1的两侧，下铰链座62固定连接在下底座61远离隔离管体1的一侧，下挡板63铰接在下铰链座62远离下底座61的一端，下限位柱64固定连接在下底座61远离隔离管体1的一侧，下限位柱64的侧壁与下铰链座62抵触，下挡板63转动后与下限位柱64抵触。参照图2和图5，下封闭气囊3的两侧分别与下底座61和下挡板63抵触，下封闭气囊3位于下铰链座62远离限位杆4的一侧。

参照图2和图6，还包括输气组件7，输气组件7包括空压机71、输气管72和连通管73，输气管72固定连接在空压机71的出气口上，上封闭气囊2上安装有第一充气接头21，输气管72远离空压机71的一端与第一充气接头21固定连接，使输气管72与上封闭气囊2内部连通。上封闭气囊2上安装有连接接头22，下封闭气囊3上安装有第二充气接头31，连通管73的两端分别与连接接头22和第二充气接头31固定连接，使上封闭气囊2和下封闭气囊3连通。

参照图7，为本发明公开的一种溶洞隔离方法，包括

s1：确定溶洞的数量。

s2：根据溶洞数量确定操作方式，若只有一个溶洞，则根据溶洞的垂直高度确定隔离管体1的长度；若溶洞数量较多，则以垂直方向上最上方溶洞的顶部算起，到最下方溶洞的底部之间的距离作为一个‘大溶洞’的垂直高度，进而选择合适长度的隔离管体1。

s3：根据溶洞的垂直高度选择长度符合的隔离管体。

s4：下放隔离管体1至溶洞处。通过限位杆4将隔离管体1进行下放，当隔离管体1到达溶洞处时，通过夹持器将限位杆4的位置进行定位。

s5：在向钻孔中浇筑混凝土前，对上封闭气囊2和下封闭气囊3进行充气。空压机71运行后将空气通过输气管72传输至上封闭气囊2，上封闭气囊2通过连通管73将空气传输至下封闭气囊3，从而实现上封闭气囊2和下封闭气囊3的膨胀。

本实施例的实施原理为：通过限位杆4将隔离管体1进行下放，当隔离管体1到达溶洞处时，通过夹持器将限位杆4的位置进行定位，接着工人启动空压机71，空压机71运行后将空气通过输气管72传输至上封闭气囊2，上封闭气囊2通过连通管73将空气传输至下封闭气囊3，实现上封闭气囊2和下封闭气囊3的膨胀，上封闭气囊2和下封闭气囊3充气后膨胀，抵紧在钻孔的内壁上，上封闭气囊2、下封闭气囊3与钻孔内壁之间具有较强的摩擦力，从而对隔离管体1的位置进行限制，使隔离管体1难以移动，同时又密封了隔离管体1与钻孔内壁之间的间隙。当上封闭气囊2膨胀时，上封闭气囊2推动上挡板53移动，上挡板53移动后与钻孔的内壁接触，同时上限位柱54对上挡板53的转动进行限制，上挡板53和上封闭气囊2通过摩擦力限制隔离管体1的移动；当下封闭气囊3膨胀时，下封闭气囊3推动下挡板63移动，下挡板63移动后与钻孔的内壁接触，同时下限位柱64对下挡板63的转动进行限制，下挡板63和下封闭气囊3通过摩擦力限制隔离管体1的移动。当工人在往钻孔内浇筑混凝土时，上封闭气囊2、下封闭气囊3和隔离管体1对混凝土流动方向进行限定，使得混凝土难以流动至溶洞内，较好的约束了混凝土的流动范围。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。