清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置及其使用方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 10786 A(43)申请公布日 2018.12.11

(21)申请号 2018110726.6(22)申请日 2018.09.12

(71)申请人 浙江三凯工程管理有限公司

地址 325000 浙江省温州市铁道大厦17A(72)发明人 卢辉　王有力　徐保永　

(74)专利代理机构 北京维正专利代理有限公司

11508

代理人 郑博文(51)Int.Cl.

E02D 13/08(2006.01)

权利要求书2页 说明书5页 附图5页

CN 10786 A()发明名称

清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置及其使用方法(57)摘要

本发明涉及一种清除钻孔灌注桩护筒内壁

属于钻孔灌注桩施工泥浆的装置及其使用方法，

技术领域，包括吊筒，所述吊筒的底壁转动设置有转轴，转轴的顶端连接有进水管，所述转轴上设置有喷水管，所述喷水管设置有喷头，所述转轴上同轴固定连接有连接轴，所述连接轴上设置有集水装置，所述连接轴的底端设置有用于刮除护筒内壁上的泥浆的刮除组件，所述吊筒内设置有用于驱动转轴转动的驱动源。使用时，启动驱动源，驱动源带动刮除组件工作以刮除护筒上的泥浆，同时转轴带动喷水管转动，并通过进入管向转轴内通水，以将护筒内壁上沾附的泥浆冲洗掉，实现清除护筒内壁粘有的泥浆的目的。

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权　利　要　求　书

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1.一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，包括吊筒(1)，所述吊筒(1)的底壁转动设置有中空的转轴(12)，转轴(12)的顶端连接有进水管(121)，所述转轴(12)上固定设置有与转轴(12)连通的喷水管(13)，所述喷水管(13)靠近护筒(7)内壁的一端设置有喷头(131)，所述转轴(12)上同轴固定连接有向下延伸的连接轴(2)，所述连接轴(2)上设置有集水装置，所述连接轴(2)的底端设置有用于刮除护筒(7)内壁上的泥浆的刮除组件(5)，所述吊筒(1)内设置有用于驱动转轴(12)转动的驱动源。

2.根据权利要求1所述的清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，所述刮除组件(5)包括固定板(51)、活动板(52)和压簧(53)，所述固定板(51)固定设置于连接轴(2)上且向护筒(7)的内壁延伸，所述固定板(51)内沿自身长度方向开设有滑槽(511)，所述活动板(52)滑动设置于滑槽(511)内，滑槽(511)为方形槽，活动板(52)为与方形槽相适配的方形板用以防止活动板(52)相对于固定板(51)转动，所述压簧(53)设置于滑槽(511)内用于驱使活动板(52)与护筒(7)内壁抵紧。

3.根据权利要求2所述的清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，所述固定板(51)和活动板(52)上设置有用于防止活动板(52)脱离固定板(51)的防脱部(6)。

4.根据权利要求3所述的清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，所述防脱部(6)包括固定设置于活动板(52)伸入滑槽(511)内的一端的凸缘(61)，以及固定设置于固定板(51)靠近活动板(52)一端的用于与凸缘(61)抵接以防止活动板(52)脱离滑槽(511)的围边(62)。

5.根据权利要求4所述的清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，所述活动板(52)靠近护筒(7)内壁的一端设置有刮板(521)，所述刮板(521)偏向活动板(52)旋转方向倾斜设置。

6.根据权利要求5所述的清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，所述集水装置包括导水板(31)和中空的集水筒(32)，所述集水筒(32)同轴转动套设于连接轴(2)上，集水筒(32)包括顶板(321)和底板(322)，所述连接轴(2)上固定设置有与顶板(321)的底壁抵接的承接台(21)，集水筒(32)上开设有至少两层导水孔(323)组，每层导水孔(323)组均包括沿集水筒(32)周向均匀设置的多个导水孔(323)，每个导水孔(323)处均设置有用于将水导入集水筒(32)内的导水板(31)，导水板(31)在水平面上的投影相互重合，导水板(31)沿水流方向的两侧设置有挡水板(311)。

7.根据权利要求6所述的清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，所述导水板(31)铰接于集水筒(32)上且一端穿过导水孔(323)伸入集水筒(32)内，导水板(31)向下倾斜设置，所述集水筒(32)的外壁固定设置有用于驱使导水板(31)远离集水筒(32)的一侧与护筒(7)内壁贴紧的弹性件。

8.根据权利要求7所述的清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，所述连接轴(2)上开设有溢流孔(22)，且溢流孔(22)的高度不高于最下层的导水孔(323)，所述连接轴(2)从溢流孔(22)处至连接轴(2)的底端为中空结构，连接轴(2)的底端转动设置有连接环(23)，所述连接环(23)上固定设置有与连接轴(2)连通的集水袋(4)。

9.根据权利要求8所述的清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，其特征是，所述集水筒(32)的底壁向下倾斜设置。

10.一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

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S1：将该装置置于待清理泥浆的护筒(7)的筒口处，使刮除组件(5)处于护筒(7)内；S2：启动驱动源，驱动源带动转轴(12)以及连接轴(2)转动，连接轴(2)驱使刮除组件(5)工作以刮除护筒(7)内壁上的泥浆，然后缓慢下方吊筒(1)，以使装置下降；

S3：待喷水管(13)进入护筒(7)内后，向进水管(121)内注水，保持驱动源继续工作，继续缓慢下放吊筒(1)，直到喷水管(13)下降到护筒(7)最下端；

S4：关闭驱动源，同时停止向进水管(121)内加水，提升吊筒(1)，取出装置。

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清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置及其使用方法

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技术领域

[0001]本发明涉及钻孔灌注桩施工技术领域，特别涉及一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置及其使用方法。

背景技术

[0002]钻孔灌注桩是桥梁工程中常用的下部结构形式，在钻孔之前将一定壁厚 ( 一般大于 10mm) 的钢护筒打入持力层。钢护筒既是桩基混凝土浇筑时的外模板、承台施工的临时固定点，还是桩基耐久性的附加措施，但决定钢护筒壁厚的一般是打入持力层的施工要求。可用旋挖钻施工的往往是泥土或淤泥质土等软弱土层，成孔过程容易造成泥浆黏附于钢护筒内壁，清孔过程难以彻底清除钢护筒内壁附着的泥浆。泥浆层的存在大大降低了桩基混凝土与钢护筒之间的粘结力和钢护筒对桩基混凝土的约束力，如此厚的钢护筒没有发挥其应有的作用。钢护筒一般用于桩基上部，该处的应力比较复杂，若考虑钢护筒对混凝土的环向约束力，则可降低的桩基配筋率、缩小桩基直径，既充分利用了钢护筒的力学性能又节省工程材料。

[0003]要提高钢护筒对桩基的环向约束力，必须保证钢护筒内壁与混凝土紧密结合，无泥浆等软弱夹层，但目前尚未有清除钻孔灌注桩钢护筒内壁泥浆的装置及施工技术要求。发明内容

[0004]本发明的目的之一在于提供一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，具有清除护筒内壁粘有的泥浆的优点。

[0005]本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，包括吊筒，所述吊筒的底壁转动设置有中空的转轴，转轴的顶端连接有进水管，所述转轴上固定设置有与转轴连通的喷水管，所述喷水管靠近护筒内壁的一端设置有喷头，所述转轴上同轴固定连接有向下延伸的连接轴，所述连接轴上设置有集水装置，所述连接轴的底端设置有用于刮除护筒内壁上的泥浆的刮除组件，所述吊筒内设置有用于驱动转轴转动的驱动源。[0006]实施上述技术方案，使用时，启动驱动源，驱动源带动转轴转动，转轴带动连接轴转动，连接轴带动刮除组件工作以刮除护筒上的泥浆，同时转轴带动喷水管转动，并通过进入管向转轴内通水，水经过喷水管从喷头喷出，从而对护筒内壁进行清洗，以将护筒内壁上沾附的泥浆冲洗掉，实现清除护筒内壁粘有的泥浆的目的；而喷淋出的水通过集水装置收集起来，防止水流向安装护筒的基坑内而影响施工。[0007]优选的，所述刮除组件包括固定板、活动板和压簧，所述固定板固定设置于连接轴上且向护筒的内壁延伸，所述固定板内沿自身长度方向开设有滑槽，所述活动板滑动设置于滑槽内，滑槽为方形槽，活动板为与方形槽相适配的方形板用以防止活动板相对于固定板转动，所述压簧设置于滑槽内用于驱使活动板与护筒内壁抵紧。[0008]实施上述技术方案，连接轴转动带动固定板转转动，固定板带动活动板转动，以使

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活动板沿护筒内壁转动以刮除泥浆，而压簧的压力驱使活动板与护筒内壁抵紧，提高刮除效果，且遇到有凸起阻碍的地方，活动板可向滑槽内滑动一小段距离，使活动板顺利沿护筒内壁转动。

[0009]优选的，所述固定板和活动板上设置有用于防止活动板脱离固定板的防脱部。[0010]实施上述技术方案，防脱部的设置，起到防止活动板脱离固定板的目的。[0011]优选的，所述防脱部包括固定设置于活动板伸入滑槽内的一端的凸缘，以及固定设置于固定板靠近活动板一端的用于与凸缘抵接以防止活动板脱离滑槽的围边。[0012]实施上述技术方案，在压簧驱使活动板向滑槽外滑动的过程中，当凸缘与围边抵接时，活动板停止运动，实现防止活动板脱离固定板的目的。[0013]优选的，所述活动板靠近护筒内壁的一端设置有刮板，所述刮板偏向活动板旋转方向倾斜设置。

[0014]实施上述技术方案，将刮板向活动板旋转的方向倾斜设置，有效地提高对泥浆的刮除效果。

[0015]优选的，所述集水装置包括导水板和中空的集水筒，所述集水筒同轴转动套设于连接轴上，集水筒包括顶板和底板，所述连接轴上固定设置有与顶板的底壁抵接的承接台，集水筒上开设有至少两层导水孔组，每层导水孔组均包括沿集水筒周向均匀设置的多个导水孔，每个导水孔处均设置有用于将水导入集水筒内的导水板，导水板在水平面上的投影相互重合，导水板沿水流方向的两侧设置有挡水板。[0016]实施上述技术方案，从喷头喷出的水落入到导水板上，并通过导水板导流到集水筒内，实现水的收集，防止冲洗护筒内壁的水流入到基坑内而影响施工，而挡水板的设置，起到防止导水板上的水从导水板的两侧溢出的目的。[0017]优选的，所述导水板铰接于集水筒上且一端穿过导水孔伸入集水筒内，导水板向下倾斜设置，所述集水筒的外壁固定设置有用于驱使导水板远离集水筒的一侧与护筒内壁贴紧的弹性件。

[0018]实施上述技术方案，使用该装置时，弹性件的弹力驱使导水板远离集水筒的一侧向下翻转从而与护筒内壁抵紧，使护筒内壁上的水流入到导水板上，最后经过导水孔进入集水筒内。

[0019]优选的，所述连接轴上开设有溢流孔，且溢流孔的高度不高于最下层的导水孔，所述连接轴从溢流孔处至连接轴的底端为中空结构，连接轴的底端转动设置有连接环，所述连接环上固定设置有与连接轴连通的集水袋。[0020]实施上述技术方案，当集水筒内的水逐渐增多后，并水面上升到溢流孔的等高处，集水筒内的水将从溢流孔处流向连接轴，并流入集水袋内，以储存更多的水。[0021]优选的，所述集水筒的底壁向下倾斜设置。[0022]实施上述技术方案，将集水筒的底壁向下倾斜设置，以使集水筒的底部呈锥形，外筒在重力作用下锥形向下运动时，锥形的下部不但可以定心，而且向下运动比较方便，减少卡滞。

[0023]本发明的另一目的在于提供一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的使用方法，具有清除护筒内壁粘有的泥浆的优点。

[0024]一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置的使用方法，包括以下步骤：

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S1：将该装置置于待清理泥浆的护筒的筒口处，使刮除组件处于护筒内。[0025]S2：启动驱动源，驱动源带动转轴以及连接轴转动，连接轴驱使刮除组件工作以刮除护筒内壁上的泥浆，然后缓慢下方吊筒，以使装置下降；

S3：待喷水管进入护筒内后，向进水管内注水，保持驱动源继续工作，继续缓慢下放吊筒，直到喷水管下降到护筒最下端；

S4：关闭驱动源，同时停止向进水管内加水，提升吊筒，取出装置。[0026]实施上述技术方案，通过吊车或人工夹持吊筒，将该装置置于待清理泥浆的护筒的筒口处，使刮除组件处于护筒内，启动驱动源，驱动源带动转轴以及连接轴转动，连接轴驱使刮除组件工作以刮除护筒内壁上的泥浆，然后缓慢下方吊筒，以使装置下降；待喷水管进入护筒内后，可通过外置的水泵等工具向进水管内注水，保持驱动源继续工作，继续缓慢下放吊筒，直到喷水管下降到护筒最下端；关闭驱动源，同时停止向进水管内加水，提升吊筒，将该装置取出即可。[0027]综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：使用时，启动驱动源，驱动源带动转轴转动，转轴带动连接轴转动，连接轴带动刮除组件工作以刮除护筒上的泥浆，同时转轴带动喷水管转动，并通过进入管向转轴内通水，水经过喷水管从喷头喷出，从而对护筒内壁进行清洗，以将护筒内壁上沾附的泥浆冲洗掉，实现清除护筒内壁粘有的泥浆的目的；而喷淋出的水通过集水装置收集起来，防止水流向安装护筒的基坑内而影响施工。附图说明

[0028]图1是本发明实施例的整体的结构示意图；

图2是本发明实施例的剖视图；图3是图2中的A部放大图；图4是图2中的B部放大图；图5是本发明实施例的剖视图，旨在体现集水筒的内部结构。[0029]附图标记：1、吊筒；11、固定杆；12、转轴；121、进水管；1211、连接管；122、齿轮二；13、喷水管；131、喷头；14、电机；141、齿轮一；2、连接轴；21、承接台；22、溢流孔；23、连接环；31、导水板；311、挡水板；32、集水筒；321、顶板；322、底板；323、导水孔；324、拉簧；4、集水袋；41、排水管；411、开关；5、刮除组件；51、固定板；511、滑槽；52、活动板；521、刮板；53、压簧；6、防脱部；61、凸缘；62、围边；7、护筒。具体实施方式

[0030]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。[0031]实施例一：

如图1、2所示，一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置，包括吊筒1，吊筒1的顶壁固定有固定杆11，吊筒1的底壁转动设置有中空的转轴12，且转轴12伸入吊筒1内，转轴12的顶端连接有进水管121，进水管121通过连接管1211与转轴12连接，连接管1211的一端与进水管121固定连接、另一端与转轴12转动连接，进水管121可与外置的水泵连通以增加水压；转轴12上固定设置有与转轴12连通的喷水管13，喷水管13由不锈钢管制成，喷水管13设置三个，且沿转轴12周向均匀分布，喷水管13靠近护筒7内壁的一端设置有喷头131。

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如图2、3所示，吊筒1内设置有用于驱动转轴12转动的驱动源，驱动源为固定设置

在吊筒1内的电机14，电机14的输出轴上同轴固定设置有齿轮一141，转轴12伸入吊筒1内的一端同轴固定设置有与齿轮一141啮合的齿轮二122。[0033]如图2、3所示，转轴12上同轴固定连接有向下延伸的连接轴2，连接轴2上设置有集水装置，集水装置包括导水板31和中空的集水筒32，集水筒32同轴转动套设于连接轴2上，结合图5，集水筒32包括顶板321和底板322，连接轴2上固定设置有与顶板321的底壁抵接的承接台21，集水筒32的底壁向下倾斜设置，以使集水筒32的底部呈锥形，外筒在重力作用下锥形向下运动时，锥形的下部不但可以定心，而且向下运动比较方便，减少卡滞。[0034]如图2、3所示，集水筒32上开设有至少两层导水孔组，本实施例中设置三层导水孔组，每层导水孔组均包括沿集水筒32周向均匀设置的多个导水孔323，每层导水孔组沿集水筒32周向均匀设置三个导水孔323，每个导水孔323处均设置有用于将水导入集水筒32内的导水板31，导水板31在水平面上的投影相互重合，以将水收集完全，导水板31沿水流方向的两侧设置有挡水板311，防止导水板31上的水从导水板31的两侧溢出。[0035]从喷头131喷出的水落入到导水板31上，并通过导水板31导流到集水筒32内，实现水的收集，防止冲洗护筒7内壁的水流入到基坑内而影响施工。[0036]如图2、3所示，导水板31铰接于集水筒32上且一端穿过导水孔323伸入集水筒32内，导水板31向下倾斜设置，集水筒32的外壁固定设置有用于驱使导水板31远离集水筒32的一侧与护筒7内壁贴紧的弹性件，弹性件为拉簧324，拉簧324的一端与集水筒32的外壁固定连接、另一端与导水板31的底壁固定连接。

[0037]弹性件的弹力驱使导水板31远离集水筒32的一侧向下翻转从而与护筒7内壁抵紧，使护筒7内壁上的水流入到导水板31上，最后经过导水孔323进入集水筒32内，一定程度上减小导水板31与护筒7内壁间的间隙，以使更多的水进入导水板31。[0038]如图2、4所示，连接轴2的底端设置有用于刮除护筒7内壁上的泥浆的刮除组件5，刮除组件5包括固定板51、活动板52和压簧53，固定板51固定设置于连接轴2上且向护筒7的内壁延伸，固定板51沿连接轴2的周向均匀设置三个，固定板51内沿自身长度方向开设有滑槽511，活动板52滑动设置于滑槽511内，滑槽511为方形槽，活动板52为与方形槽相适配的方形板用以防止活动板52相对于固定板51转动。[0039]如图2、4所示，活动板52靠近护筒7内壁的一端设置有刮板521，刮板521偏向活动板52旋转方向倾斜设置，刮板521远离活动板52的一端朝向活动板52旋转方向的前方倾斜，以提高对泥浆的刮除效果；压簧53设置于滑槽511内用于驱使活动板52与护筒7内壁抵紧，压簧53的一端与滑槽511的底壁抵接、另一端与活动板52抵接。[0040]连接轴2转动带动固定板51转转动，固定板51带动活动板52转动，以使活动板52沿护筒7内壁转动以刮除泥浆，而压簧53的压力驱使活动板52与护筒7内壁抵紧，提高刮除效果，且遇到有凸起阻碍的地方，活动板52可向滑槽511内滑动一小段距离，使活动板52顺利沿护筒7内壁转动。[0041]如图2、4所示，固定板51和活动板52上设置有用于防止活动板52脱离固定板51的防脱部6，防脱部6包括固定设置于活动板52伸入滑槽511内的一端的凸缘61，以及固定设置于固定板51靠近活动板52一端的用于与凸缘61抵接以防止活动板52脱离滑槽511的围边62，凸缘61为与滑槽511相适配的方形凸块；在压簧53驱使活动板52向滑槽511外滑动的过

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程中，当凸缘61与围边62抵接时，活动板52停止运动，实现防止活动板52脱离固定板51的目的。

[0042]如图5所示，连接轴2上开设有溢流孔22，且溢流孔22的高度不高于最下层的导水孔323，连接轴2从溢流孔22处至连接轴2的底端为中空结构，连接轴2的底端转动设置有连接环23，连接环23上固定设置有与连接轴2连通的集水袋4，集水袋4上设置有排水管41，排水管41上设置有开关411；当集水筒32内的水逐渐增多后，并水面上升到溢流孔22的等高处，集水筒32内的水将从溢流孔22处流向连接轴2，并流入集水袋4内，以储存更多的水。[0043]具体工作过程：使用时，将该装置置于待清理泥浆的护筒7的筒口处，启动电机14，电机14带动齿轮一141转动，齿轮一141带动齿轮二122转动，齿轮二122带动转轴12转动，转轴12带动连接轴2转动，连接轴2带动刮除组件5工作以刮除护筒7上的泥浆。同时转轴12带动喷水管13转动，并通过进入管向转轴12内通水，水经过喷水管13从喷头131喷出，从而对护筒7内壁进行清洗，以将护筒7内壁上沾附的泥浆冲洗掉，实现清除护筒7内壁粘有的泥浆的目的；而喷淋出的水通过集水装置收集起来，防止水流向安装护筒7的基坑内而影响施工。

[0044]实施例二：

一种清除钻孔灌注桩护筒内壁泥浆的装置的使用方法，包括以下步骤：S1：将该装置置于待清理泥浆的护筒7的筒口处，使刮除组件5处于护筒7内。[0045]S2：启动驱动源，驱动源带动转轴12以及连接轴2转动，连接轴2驱使刮除组件5工作以刮除护筒7内壁上的泥浆，然后缓慢下方吊筒1，以使装置下降；

S3：待喷水管13进入护筒7内后，向进水管121内注水，保持驱动源继续工作，继续缓慢下放吊筒1，直到喷水管13下降到护筒7最下端；

S4：关闭驱动源，同时停止向进水管121内加水，提升吊筒1，取出装置。[0046]通过吊车或人工夹持吊筒1，将该装置置于待清理泥浆的护筒7的筒口处，使刮除组件5处于护筒7内，启动驱动源，驱动源带动转轴12以及连接轴2转动，连接轴2驱使刮除组件5工作以刮除护筒7内壁上的泥浆，然后缓慢下方吊筒1，以使装置下降；待喷水管13进入护筒7内后，可通过外置的水泵等工具向进水管121内注水，保持驱动源继续工作，继续缓慢下放吊筒1，直到喷水管13下降到护筒7最下端；关闭驱动源，同时停止向进水管121内加水，提升吊筒1，将该装置取出即可。[0047]为了提高清理效果，可在S3完成后，将装置提升到护筒7顶端的筒口处，继续多次重复S3，直到将护筒7内的泥浆清理干净。

[0048]以上仅是本发明的示范性实施方式，而非用于本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

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