一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置及其使用方法

2023-05-14 17:45:46 3

專利名稱：一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置，以及一種該裝置的使用方法。
背景技術：
鑽孔灌注樁是橋梁工程中常用的下部結構形式，在鑽孔之前將一定壁厚(一般大於IOmm)的鋼護筒打入持力層。鋼護筒既是樁基混凝土澆築時的外模板、承臺施工的臨時固定點，還是樁基耐久性的附加措施，但決定鋼護筒壁厚的一般是打入持力層的施工要求。可用旋挖鑽施工的往往是泥土或淤泥質土等軟弱土層，成孔過程容易造成泥漿黏附於鋼護筒內壁，清孔過程難以徹底清除鋼護筒內壁附著的泥漿。泥漿層的存在大大降低了樁基混凝土與鋼護筒之間的粘結力和鋼護筒對樁基混凝土的約束力，如此厚的鋼護筒沒有發揮其應有的作用。鋼護筒一般用於樁基上部，該處的應力比較複雜，若考慮鋼護筒對混凝土的環向約束力，則可降低的樁基配筋率、縮小樁基直徑，既充分利用了鋼護筒的力學性能又節省工程材料。要提高鋼護筒對樁基的環向約束力，必須保證鋼護筒內壁與混凝土緊密結合，無泥漿等軟弱夾層，但目前尚未有清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置及施工技術要求。

發明內容
本發明的任務在於提供一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置，以及提供一種該裝置的使用方法。其技術解決方案是:一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置，包括內筒、外筒和充氣膠囊；上述內筒與外筒均為圓形，內筒位於外筒內，內筒與外筒的圓心重合，在內筒與外筒之間設置有混凝土填充腔，混凝土填充腔內填充有混凝土 ；上述充氣膠囊為環形，圍包在外筒上；在上述充氣膠囊的外側設置有若干片弧形鋼板，所有弧形鋼板沿圓周向均衡排布。上述外筒的高度為100 300cmm。上述各弧形鋼板的上端邊和下端邊均短於外筒的對應端20 50cm，內筒的內徑為鑽孔灌注樁直徑的1/5 1/2，外筒的外徑較鑽孔灌注樁鋼護筒的直徑小20 50cm，夕卜筒的上端和下端均長出內筒的對應端20 40cm，在外筒的兩端長出部分邊緣以內15 20cm處對稱鑽孔，作為弧形鋼板與外筒固定以及裝置起吊的孔口，在內筒的底部與外筒之間焊接有密封鋼板。上述弧形鋼板之間以及弧形鋼板與外筒之間均用軟鎖鏈連接，在充氣膠囊的端部設有充氣閥與壓力閥，在弧形鋼板周邊套置有多個廢舊輪胎，所有廢舊輪胎從下到上依次疊加在一起。一種上述清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置的使用方法，包括以下步驟:a使用充氣裝置對充氣膠囊進行充氣，在充氣過程中，隨時測量弧形鋼板外側和廢舊輪胎外側的圓周長，當弧形鋼板外側圓周長略小於鑽孔灌注樁鋼護筒內徑，而廢舊輪胎外側圓周長略大於鑽孔灌注樁鋼護筒內徑時，停止充氣；在鑽孔清孔完成後，進入步驟b，b使用汽車吊將所述裝置吊入鋼護筒內，利用內筒、外筒、混凝土及弧形鋼板的自重實現裝置的自動下沉，利用固定在弧形鋼板外側的廢舊輪胎對鋼護筒內側泥漿進行清理；當裝置下沉或起吊過程中受到阻力時，弧形鋼板將發生變形，使得充氣膠囊的局部隨之變形，當充氣膠囊內氣壓超過某一值時，壓力閥自動開啟排氣，使充氣膠囊內部自動降壓，用以確保所述裝置在清除鋼護筒內壁泥漿時的順利下沉與起吊。本發明具有以下有益技術效果:本發明結構簡單、現場容易操作、可重複使用，能夠大幅提高鑽孔灌注樁鋼護筒內側泥漿的清理效果，進而更有力地保證了鋼護筒與樁基混凝土的有效粘結，提高鋼護筒力學性能的發揮，可降低樁基配筋率或減小樁徑。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作更進一步的說明:圖1為本發明中清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置一種實施方式的結構原理示意圖。圖2為圖1方式的截面結構原理示意圖。圖中，1.鋼護筒，2.外筒，3.內筒，4.孔口，5.弧形鋼板，6.充氣膠囊，7.混凝土，
8.軟鏈，9.廢舊輪胎，10.壓力閥，11.充氣閥。
具體實施例方式結合圖1與圖2，一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置，包括內筒3、外筒2和充氣膠囊6。上述內筒與外筒均為圓形，內筒位於外筒內，內筒與外筒的圓心重合，在內筒與外筒之間設置有混凝土填充腔，混凝土填充腔內填充有混凝土 7。上述充氣膠囊為環形，圍包在外筒上；在上述充氣膠囊的外側設置有若干片弧形鋼板5，所有弧形鋼板沿圓周向均衡排布。上述裝置的長度(高度)約為100 300cmm，即外筒的高度約為100 300cmm。更為具體地:本發明將外筒2和內筒3的圓心重合在一起，內、外筒之間的空間用混凝土 7填充，內筒3的內部中空，待混凝土 7硬化後，在外筒2的外側套上一大小適當的充氣膠囊6。在充氣膠囊6的外側用多片弧形鋼板5包圍，弧形鋼板5的上端邊與下端邊均比外筒2的對應端短20 50cm，內筒3的內徑約為鑽孔灌注樁直徑的1/5 1/2，外筒2的外徑較鋼護筒I直徑小約20 50cm,夕卜筒2的上端與下端均比內筒3的對應端長約30cm,在外筒的兩端長出部分邊緣以內(以下)15 20cm處對稱鑽孔，作為弧形鋼板5與外筒2固定以及裝置起吊的孔口 4。弧形鋼板5之間以及弧形鋼板5與外筒2之間均用軟鏈8連接，充氣膠囊6上安裝兩個充氣閥11和兩個壓力閥10。在弧形鋼板周邊套置有多個廢舊輪胎，所有廢舊輪胎從下到上依次疊加在一起，近似於螺旋狀。一種上述清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置的使用方法，包括以下步驟:a使用充氣裝置(氣體壓縮裝置)對充氣膠囊6進行充氣，在充氣過程中，隨時測量弧形鋼板5外側和廢舊輪胎9外側的圓周長，當弧形鋼板5外側圓周長略小於鋼護筒I內徑，而廢舊輪胎9外側圓周長略大於鋼護筒I內徑時，停止充氣。
b在鑽孔清孔完成後，將已完成步驟a的上述裝置用汽車吊吊入鋼護筒I內，靠混凝土 7、外筒2、內筒3、弧形鋼板5的自重實現裝置的自動下沉，靠固定在弧形鋼板5外側的廢舊輪胎9實現鋼護筒I內側泥漿的清理，靠吊車以及充氣膠囊6實現裝置的順利下沉與起吊。當裝置下沉或起吊過程中受到阻力時，弧形鋼板5將發生變形，使得膠囊6的局部隨之變形，當膠囊6內氣壓超過某一值時，壓力閥10自動開啟排氣，使膠囊6內部自動降壓，確保該裝置清除鋼護筒I內壁泥漿時的順利下沉與起吊。上述方式中未述及的有關技術內容採取或借鑑已有技術即可實現。需要說明的是，在本說明書的教導下本領域技術人員還可以作出這樣或那樣的容易變化方式，諸如等同方式，或明顯變形方式。上述的變化方式均應在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置，其特徵在於包括內筒、外筒和充氣膠囊；上述內筒與外筒均為圓形，內筒位於外筒內，內筒與外筒的圓心重合，在內筒與外筒之間設置有混凝土填充腔，混凝土填充腔內填充有混凝土 ；上述充氣膠囊為環形，圍包在外筒上；在上述充氣膠囊的外側設置有若干片弧形鋼板，所有弧形鋼板沿圓周向均衡排布。
2.根據權利要求1所述的一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置，其特徵在於:上述外筒的高度為100 300cmm。
3.根據權利要求1所述的一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置，其特徵在於:上述各弧形鋼板的上端邊和下端邊均短於外筒的對應端20 50cm，內筒的內徑為鑽孔灌注樁直徑的1/5 1/2，外筒的外徑較鑽孔灌注樁鋼護筒的直徑小20 50cm，外筒的上端和下端均長出內筒的對應端20 40cm,在外筒的兩端長出部分邊緣以內15 20cm處對稱鑽孔，作為弧形鋼板與外筒固定以及裝置起吊的孔口，在內筒的底部與外筒之間焊接有密封鋼板。
4.根據權利要求1所述的一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置，其特徵在於:上述弧形鋼板之間以及弧形鋼板與外筒之間均用軟鎖鏈連接，在充氣膠囊的端部設有充氣閥與壓力閥，在弧形鋼板周邊套置有多個廢舊輪胎，所有廢舊輪胎從下到上依次疊加在一起。
5.一種如權利要求1所述清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置的使用方法，其特徵在於包括以下步驟: a使用充氣裝置對充氣膠囊進行充氣，在充氣過程中，隨時測量弧形鋼板外側和廢舊輪胎外側的圓周長，當弧形鋼板外側圓周長略小於鑽孔灌注樁鋼護筒內徑，而廢舊輪胎外側圓周長略大於鑽孔灌注樁鋼護筒內徑時，停止充氣；在鑽孔清孔完成後，進入步驟b， b使用汽車吊將所述裝置吊入鋼護筒內，利用內筒、外筒、混凝土及弧形鋼板的自重實現裝置的自動下沉，利用固定在弧形鋼板外側的廢舊輪胎對鋼護筒內側泥漿進行清理；當裝置下沉或起吊過程中受到阻力時，弧形鋼板將發生變形，使得充氣膠囊的局部隨之變形，當充氣膠囊內氣壓超過某一值時，壓力閥自動開啟排氣，使充氣膠囊內部自動降壓，用以確保所述裝置在清除鋼護筒內壁泥漿時的順利下沉與起吊。
全文摘要
本發明公開了一種清除鑽孔灌注樁鋼護筒內壁泥漿的裝置及其使用方法，其中的裝置包括內筒、外筒和充氣膠囊；內筒與外筒均為圓形，內筒位於外筒內，內筒與外筒的圓心重合，在內筒與外筒之間設置有混凝土填充腔，混凝土填充腔內填充有混凝土；充氣膠囊為環形，圍包在外筒上；在充氣膠囊的外側設置有若干片弧形鋼板，所有弧形鋼板沿圓周向均衡排布。本發明結構簡單、現場容易操作、可重複使用，能夠大幅提高鑽孔灌注樁鋼護筒內側泥漿的清理效果，進而更有力地保證了鋼護筒與樁基混凝土的有效粘結，提高鋼護筒力學性能的發揮，可降低樁基配筋率或減小樁徑。
文檔編號E21B37/02GK103114590SQ20131005344
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月19日 優先權日2013年2月19日
發明者郭保林, 喬國忠, 譚明倫, 黃曉東, 劉玲玲, 劉成, 馬傳明, 王焱, 郭忠良 申請人:青島寶基利工程技術諮詢有限公司, 青島交通工程監理諮詢有限公司, 山東高速青島公路有限公司