一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置及清孔方法与流程

本发明涉及灌注桩清孔技术领域，特别是一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置及清孔方法。

背景技术：

随着城市化及大交通的快速发展，钻孔灌注桩作为可靠的基础承载结构被广泛应用。灌注桩在淤泥质粉质粘土、砂石和泥岩地层中成孔，泥浆中混入较多的粘粒和细砂粒，该成分在泥浆中易悬浮。待钢筋笼下设完成后，孔内泥浆中的砂石及钻渣就会沉淀在孔底，影响灌注桩的承载力。现有用浇筑导管气举反循环进行二次清孔，仅仅只能清除导管底部直径不到50cm范围，且往往清孔效果不好。在工程实例中，经常出现灌注桩二次清孔验收不合格、灌注桩桩底取芯沉渣过厚、灌注桩抗压试验承载力不够等质量问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置及清孔方法，采用正循环预先扰动孔内泥浆，扩口底管覆盖整个孔底，气举反循环及空压机进行泥浆净化和孔底沉渣清理，保障了灌注桩砼浇筑前二次清孔后沉渣满足设计要求和泥浆质量优良，确保了灌注桩桩底沉渣满足设计要求及灌注桩承载力良好。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置，包括高压气罐、空压机和砂石过滤器，所述的高压气罐通过连接管与空压机连接，连接管上设有控制阀，高压气罐通过第二软管与气管安装装置连接，气管安装装置上设有三通结构，气管安装装置包括固定管，固定管上设有与第二软管连接的对接管、多组吊环和闷头，固定管上套有三通结构包括主管和设置在其上的支管，主管的两端分别与闷头和浇注导管配合，浇筑导管上设有与其配合升降的调节装置，浇筑导管内设有与固定管连接的第一软管，浇筑导管的底部设有扩大管底，支管上设有与出渣管连接的连接法兰，出渣管与砂石过滤器连接，砂石过滤器上设有回浆管。

优选的方案中，所述的浇筑导管的内径为二百五十至三百毫米，浇筑导管、三通结构和闷头之间通过丝扣连接。

优选的方案中，所述的固定管上设有固定接头。

优选的方案中，所述的扩大管底的底部为喇叭口，喇叭口母线与水平面角度为四十五度，喇叭口底部设有锯齿状结构。

本发明所提供的一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置及清孔方法，通过采用上述结构，具有以下有益效果：

（1）采用正循环预先扰动孔内泥浆，确保清孔后泥浆质量优良；

（2）扩口底管覆盖整个孔底，极大提升施工效率和效果；

（3）气举反循环及空压机进行泥浆净化和孔底沉渣清理，保障了灌注桩砼浇筑前二次清孔后沉渣满足设计要求和泥浆质量优良。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的装置整体结构示意图。

图2为本发明的气管安装装置结构示意图。

图3为本发明的三通结构示意图。

图4为本发明的扩大管底结构平面示意图。

图5为本发明的扩大管底结构立体示意图。

图中：浇筑导管1，扩大管底2，第一软管3，吊环4，对接管5，三通结构6，闷头7，固定接头8，调节装置9，高压气罐10，空压机11，连接管12，控制阀13，出渣管14，砂石过滤器15，回浆管16，砂石17，灌注孔18，沉渣19，灌注桩钢筋笼20，第二软管21，主管22，支管23，连接法兰24，丝扣25，锯齿状结构26，固定管27，气管安装装置28。

具体实施方式

实施例一：

如图1-5中，一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置，包括高压气罐10、空压机11和砂石过滤器15，所述的高压气罐10通过连接管12与空压机11连接，连接管12上设有控制阀13，高压气罐10通过第二软管21与气管安装装置28连接，气管安装装置28上设有三通结构6，气管安装装置28包括固定管27，固定管27上设有与第二软管21连接的对接管5、多组吊环4和闷头7，固定管27上套有三通结构6包括主管22和设置在其上的支管23，主管22的两端分别与闷头7和浇注导管1配合，浇筑导管1上设有与其配合升降的调节装置9，浇筑导管1内设有与固定管27连接的第一软管3，浇筑导管1的底部设有扩大管底2，支管23上设有与出渣管14连接的连接法兰24，出渣管14与砂石过滤器15连接，砂石过滤器15上设有回浆管16。

优选的方案中，所述的浇筑导管1的内径为二百五十至三百毫米，浇筑导管1、三通结构6和闷头7之间通过丝扣25连接。实用性强，便于安装使用。

优选的方案中，所述的固定管27上设有固定接头8。保证工作稳定性，实用性强。

优选的方案中，所述的扩大管底2的底部为喇叭口，喇叭口母线与水平面角度为四十五度，喇叭口底部设有锯齿状结构26。覆盖面大，清孔效果好，提升工作效率。

实施例二：

如图1-5所示的一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置的清孔方法为：

一、在灌注孔18内下设灌注桩钢筋笼20，然后将扩口底管2与浇筑导管1的底部安装连接，通过调节装置9下设扩口底管2至灌注孔18底距五十厘米处；

二、在浇筑导管1的顶部安装三通结构6，三通结构6中主管22的底部通过丝扣25与浇筑导管1连接，在主管22的顶部安装气管安装装置28并通过管路与空压机11连通，再将砂石过滤器15上的回浆管16与支管23连接，然后打开回浆管11，通过浇筑导管1向灌注孔18底注入泥浆，采用正循环方式将泥浆扰动，待泥浆扰动后，关闭回浆管16；

三、将砂石过滤器15上的回浆管16从支管23上拆除，并将回浆管16安装在灌注孔18孔口处，再将砂石过滤器15的出渣管14与支管23连接，然后打开空压机11及砂石过滤器15，开始反循环清孔，清孔时间三十至六十分钟，排出砂石17；

四、暂停空压机11和砂石过滤器15，将扩口底管2通过调节装置9下设至灌注孔18孔底五厘米处固定后，再次打开空压机11和砂石过滤器15，继续进行反循环清孔，清孔时间三十至六十分钟，完成灌注孔18孔底内沉渣19的清理，实现灌注桩二次清孔。

实施例三：

如图4-5中的扩大管底2采用钢制结构，在钢构加工场一次制作成型。扩大底管2的壁厚与浇筑导管1厚度一致，底管喇叭口底部直径为桩径d-0.4m，喇叭口母线与水平面角度为45°，喇叭口底部为锯齿状，每30cm制作一个宽10cm高5cm豁口；底管喇叭口顶部直径与浇筑导管8直径一致，底管垂直部分长度50cm。

本发明的有益效果：采用正循环预先扰动孔内泥浆，扩口底管覆盖整个孔底，气举反循环及空压机进行泥浆净化和孔底沉渣清理，保障了灌注桩砼浇筑前二次清孔后沉渣满足设计要求和泥浆质量优良，确保了灌注桩桩底沉渣满足设计要求及灌注桩承载力良好。

技术特征：

1.一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置，包括高压气罐（10）、空压机（11）和砂石过滤器（15），其特征在于：所述的高压气罐（10）通过连接管（12）与空压机（11）连接，连接管（12）上设有控制阀（13），高压气罐（10）通过第二软管（21）与气管安装装置（28）连接，气管安装装置（28）上设有三通结构（6），气管安装装置（28）包括固定管（27），固定管（27）上设有与第二软管（21）连接的对接管（5）、多组吊环（4）和闷头（7），固定管（27）上套有三通结构（6）包括主管（22）和设置在其上的支管（23），主管（22）的两端分别与闷头（7）和浇注导管（1）配合，浇筑导管（1）上设有与其配合升降的调节装置（9），浇筑导管（1）内设有与固定管（27）连接的第一软管（3），浇筑导管（1）的底部设有扩大管底（2），支管（23）上设有与出渣管（14）连接的连接法兰（24），出渣管（14）与砂石过滤器（15）连接，砂石过滤器（15）上设有回浆管（16）。

2.根据权利要求1所述的一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置，其特征在于：所述的浇筑导管（1）的内径为二百五十至三百毫米，浇筑导管（1）、三通结构（6）和闷头（7）之间通过丝扣（25）连接。

3.根据权利要求1所述的一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置，其特征在于：所述的固定管（27）上设有固定接头（8）。

4.根据权利要求1所述的一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置，其特征在于：所述的扩大管底（2）的底部为喇叭口，喇叭口母线与水平面角度为四十五度，喇叭口底部设有锯齿状结构（26）。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置的清孔方法，其特征在于包括以下步骤：

一、在灌注孔（18）内下设灌注桩钢筋笼（20），然后将扩口底管（2）与浇筑导管（1）的底部安装连接，通过调节装置（9）下设扩口底管（2）至灌注孔（18）底距五十厘米处；

二、在浇筑导管（1）的顶部安装三通结构（6），三通结构（6）中主管（22）的底部通过丝扣（25）与浇筑导管（1）连接，在主管（22）的顶部安装气管安装装置（28）并通过管路与空压机（11）连通，再将砂石过滤器（15）上的回浆管（16）与支管（23）连接，然后打开回浆管（11），通过浇筑导管（1）向灌注孔（18）底注入泥浆，采用正循环方式将泥浆扰动，待泥浆扰动后，关闭回浆管（16）；

三、将砂石过滤器（15）上的回浆管（16）从支管（23）上拆除，并将回浆管（16）安装在灌注孔（18）孔口处，再将砂石过滤器（15）的出渣管（14）与支管（23）连接，然后打开空压机（11）及砂石过滤器（15），开始反循环清孔，清孔时间三十至六十分钟，排出砂石（17）；

四、暂停空压机（11）和砂石过滤器（15），将扩口底管（2）通过调节装置（9）下设至灌注孔（18）孔底五厘米处固定后，再次打开空压机（11）和砂石过滤器（15），继续进行反循环清孔，清孔时间三十至六十分钟，完成灌注孔（18）孔底内沉渣19的清理，实现灌注桩二次清孔。

技术总结
一种采用扩大管口进行灌注桩二次清孔的装置，包括高压气罐、空压机和砂石过滤器，所述的高压气罐通过连接管与空压机连接，连接管上设有控制阀，高压气罐通过第二软管与气管安装装置连接，气管安装装置上设有三通结构，气管安装装置包括固定管，固定管上套有三通结构包括主管和设置在其上的支管，主管的两端分别与闷头和浇注导管配合，浇筑导管上设有与其配合升降的调节装置，浇筑导管内设有与固定管连接的第一软管，浇筑导管的底部设有扩大管底，支管上设有与出渣管连接的连接法兰，出渣管与砂石过滤器连接，砂石过滤器上设有回浆管。采用上述结构，保障灌注桩砼浇筑前二次清孔后沉渣满足设计要求和泥浆质量优良，确保灌注桩承载力良好。

技术研发人员：周佳奇;罗会东;薛高升;周腾龙;魏玉巍;曹安乐;杨玉飞;臧公兵;冯志军;胡小俊;何鹏;陈敏杰;张林锋
受保护的技术使用者：中国葛洲坝集团市政工程有限公司
技术研发日：2021.04.25
技术公布日：2021.07.23