自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備的製作方法
2023-12-10 21:06:37
專利名稱：自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備及其施工方法，屬於建築施工技術領域。
背景技術：
隨著國民經濟的發展，各類民用與工業建築日益走向高層化，灌注樁以其特有的大承載力優勢得到許多設計單位、建設單位的認可。確實是一種經濟適用的基礎形式。受建築結構類型、荷載分布情況、地質條件、施工設備和施工條件等因素的影響， 樁型的選擇受到很大限制，尤其是在遇到包含淤泥或淤泥質土或流沙層等地下水位較高的不良地質條件時，按照目前乾濕法的各類擠土樁或非擠土成樁工藝，常見的有管樁、預製樁、鑽孔灌注樁、挖孔樁等。管樁、管式方樁、預製樁的優點是工廠化生產、施工進度塊。缺陷是擠土樁承載力低、樁端不能打入硬質土層和巖石層，施打時錘擊噪音大，樁周圍地面易隆起，引起已就位鄰樁上浮、接樁焊接質量難控制，抗剪、抗拔、抗腐蝕能力差，容易出現斷樁，不適用於高層建築尤其是建築壽命大於50年及抗震大於7級以上的建築,僅適用於承載力低的多層或廠房。鑽孔灌注樁優點是承載力高，其抗拔、抗剪及抗腐蝕能力優於其他樁型，廣泛應用於高層民用建築、橋梁、道路、水利等建築物的基礎，缺點是施工速度慢，樁端沉渣不易全部清除，影響樁端承載力；每個工地作業均需開挖泥漿池，且在鑽孔過程中需要不間斷的配置液體泥漿，不但增加了施工成本而且易造成環境汙染。
發明內容
本發明提出的是一種自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備及其施工方法，其目的旨在克服不良地質條件下現有的樁基施工工藝所存在的上述不足，改進施工設備及其工藝，在正(反)循環鑽孔灌注樁的設備工藝基礎上增加衝擊錘、泥漿分離及收集設備，實現泥漿循環利用，其具有施工安全、工效高、質量高、施工工藝易操作、施工成本易控制等優點。拓寬在不良地質條件下，各類建築工程的樁型設計選擇，實現高效、高質量、和人員安全施工。本發明的技術解決方案其特徵是由自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機和步履式打樁機平臺構成，其中自帶泥漿池、泥漿分離裝置及衝擊錘反循環鑽機包括自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機，所述的自帶泥漿池安裝在步履式打樁機平臺下方，泥漿分離裝置安裝在步履式打樁機平臺的上方，泥漿分離裝置由篩網泥漿傳送機和泥漿分離池構成；正/反循環鑽/衝孔鑽機安裝在步履式打樁機平臺前端。其施工方法包括如下步驟
一.自帶泥漿池設計在步履式打樁機平臺上，施工時隨樁機移動，正(反)循環鑽/衝孔鑽機一邊鑽/衝孔一邊用清渣管清理沉渣，將泥漿經出漿管吸入篩網式泥漿傳送機，進行泥漿初步分離，將較大泥塊顆粒分離運出；
二.正/反循環鑽/衝孔鑽機設計在步履打樁機平臺上，當正/反循環鑽/衝孔鑽機鑽孔不能鑽至硬質巖石時，改用衝擊錘，錘擊嵌入巖石，增強樁端承載力；
三.初步分離過的泥漿流入泥漿分離池，沉渣沉入擠壓式泥漿分離器，經過擠壓，將沉渣排除；液體泥漿經泥漿溢出孔流入樁機自帶泥漿池，經泥漿流量控制閥注入樁孔，實現泥漿循環利用。本發明的優點具有施工安全、工效高、質量高、施工工藝易操作、施工成本易控制等優點。拓寬在不良地質條件下，各類建築工程的樁型設計選擇，實現高效、高質量、和人員安全施工。解決了鑽孔灌注樁的五大難題，I)將鑽孔灌注樁的泥漿池設計在打樁機平臺下方，平臺上方安裝泥漿分離裝置，施工時可以和打樁機同步移動，無須在施工現場開挖泥漿池，避免了現場泥漿汙染；2)利用篩網傳送機、泥漿分理池及擠壓式泥漿分離器將泥漿層層 過濾，泥塊沉渣分離輸出，泥漿循環使用；3)利用反循環清理沉渣，清渣能力強；4)泥漿濃度可控，成孔規則，成孔速度快；5)利用衝擊錘錘擊，嵌巖能力強，成樁後承載力高，樁基成本低。
附圖I是自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備的側視圖。附圖2是自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備的縱剖視圖。附圖3是自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備的俯視圖。附圖4是自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備的橫剖視圖。附圖5是自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備的主視圖。附圖6是篩網傳送機立面放大圖。附圖7泥漿分離池平面放大圖。附圖8擠壓式泥漿分離器剖面放大圖。附圖中的I是自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機、2是步履式打樁機平臺、3是自帶泥漿池、4是出漿口、5是出漿管、6是清渣管、7是鑽杆、8是篩網泥漿傳送機、9是泥漿分理池、10是擠壓式泥漿分離器、11是泥漿溢出孔、12是泥漿流量控制閥、13是反循環泵、14是正循環泵。
具體實施例方式對照附圖1，其結構包括自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I、步履式打樁機平臺2、自帶泥漿池3、出漿口 4、出漿管5、清渣管6、鑽杆7、篩網泥漿傳送機
8、反循環泵13、正循環泵14，其中自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I、步履式打樁機平臺2共同構築了自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備；自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I中的自帶泥漿池3安裝在步履式打樁機平臺2下方；篩網泥漿傳送機8安裝在步履式打樁機平臺2上方；出漿管5 —端與出漿口 4相連，出漿管5的另一端與篩網泥漿傳輸機8相連；出漿口 4通過鑽杆7與清渣管6相連；泥漿流量控制閥位於自帶泥漿池3下方，分離好的泥漿經泥漿流量控制閥流入樁孔，清渣管通過正/反循環泵清理沉渣。
對照附圖2，其結構包括自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I、步履式打樁機平臺2、自帶泥漿池3、出漿口 4、出漿管5、清渣管6、鑽杆7、泥漿分理池9、擠壓式泥漿分離器10、泥漿溢出孔11、泥漿流量控制閥12、正循環泵14，其中自帶泥漿池3、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I和步履式打樁機平臺2共同構築了自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備；自帶泥漿池3安裝在步履式打樁機平臺2下方；泥漿分離池9安裝在步履式打樁機平臺2上方；擠壓式泥漿分離器10位於泥漿分離池內部；出眾管5 一端與出眾口 4相連，出眾管5的另一端與篩網泥眾傳輸機相連；出眾口 4通過鑽杆7與清渣管6相連；泥漿沉澱池9通過泥漿溢出孔11與自帶泥漿池3相連；泥漿流量控制閥12位於自帶泥漿池3下方，分離好的泥漿經泥漿流量控制閥流入樁孔，清渣管通過正/反循環泵清理沉渣。反循環泵安裝在鑽杆7上方，正循環泵14安裝在步履式打樁機平臺2上方。對照附圖3，其結構包括自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I、 步履式打樁機平臺2、自帶泥漿池3、篩網泥漿傳送機8、泥漿分理池9、擠壓式泥漿分離器10，其中自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I和步履式打樁機平臺2共同構築了自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備；篩網泥漿傳送機8、泥漿分離池9安裝在步履式打樁機平臺2的上方；擠壓式泥漿分離器10位於泥漿分離池內部。對照附圖4，其結構包括自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I、步履式打樁機平臺2、自帶泥漿池3、篩網泥漿傳送機8、泥漿分理池9、擠壓式泥漿分離器10，其中自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I和步履式打樁機平臺2共同構築了自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備；自帶成泥漿池3安裝在步履式打樁機平臺2下方；篩網泥漿傳送機8、泥漿分離池3安裝在步履式打樁機平臺2上方；擠壓式泥漿分離器10位於泥漿分離池9內部。對照附圖5，其結構包括自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I、步履式打樁機平臺2、自帶泥漿池3、篩網泥漿傳送機8、泥漿溢出孔11、反循環泵13、正循環泵14，其中自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機I和步履式打樁機平臺2共同構築了自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備；自帶成泥漿池3安裝在步履式打樁機平臺2下方；篩網泥漿傳送機8安裝在步履式打樁機平臺2上方；泥漿流量控制閥位於自帶泥漿池3下方，分離好的泥漿經泥漿流量控制閥流入樁孔，反循環泵13安裝在鑽杆上方，正循環泵14安裝在步履式打樁機平臺2上方。對照附圖6，篩網傳送機的結構包括滾筒8-1、篩網8-2、電機減速器8-3、橫梁8-4、支架8-5，其中篩網傳送機通過支架安裝在步履式打樁機平臺上、電機減速機帶動鏈輪轉動，鏈輪帶動滾筒轉動，篩網隨鏈輪滾筒一起滾動。對照附圖7，泥漿分離池的結構包括泥漿塊沉澱口 9-1、攔渣網9-2，其中泥漿塊沉澱口位於泥漿沉澱池下方，沉澱口之間用攔渣網分隔，攔渣網有隨泥漿流向，網孔由大變小安裝。對照附圖8，擠壓式泥漿分離器的結構包括擠壓杆10-1、沉澱筒10-2，其中擠壓杆在擠壓筒內上下移動，將泥漿塊擠壓排出。工程實例
工程名稱連雲港市青年創業大廈連雲港酷哥置業開發有限公司工程地點連雲港黃海大道與花果山大道交匯處
工程概況建築高100米，樁長約50米，設計採用鑽孔、衝孔灌注樁160根，樁端入中等風化片麻巖50公分，樁基上部淤泥14-16米，粉質粘土 12-16米，下部粉砂20米，施工場地無硬化處理，採用自帶泥漿鑽(衝)孔機械設備及方法施工。先做試樁4根，4天完成，每天一根樁，單樁承載力9600KN，經靜載現場試驗最大下沉量都在20毫米內，屬於端樁，工程樁施工每臺樁機每天大於一根，結束後，徑小應變，靜壓、聲波等檢驗都達到一類樁，滿足設計要求。施工順序1)放線定位、埋設護筒、配置泥漿；2)將帶有泥漿池及衝擊錘正(反)循環鑽與步履式打樁機平臺組裝完成；3)將自帶成泥漿池安裝在步履式打樁機平臺下方；篩網泥漿傳送機、泥漿分離池安裝在步履式打樁機平臺上方；擠壓式泥漿分離器位於泥漿分離池內部；出眾管一端與出眾口相連，一端與皮帶式泥眾傳輸機相連；出眾口通過鑽杆與清渣管相連；泥漿沉澱池通過泥漿溢出孔與自帶泥漿池相連；在池下方安裝泥漿流量控制閥，樁機就位。4)將配置好的泥漿灌入樁孔，鑽頭切土，鑽孔下沉，泥土渣塊隨漿液從鑽杆經清渣管吸出，通過出漿管泵送至篩網傳送機，經篩網過濾進行初步分離後將大塊渣土送 出，細小渣塊隨漿液流入泥漿沉澱池，經擠壓式泥漿分離器深度分離，液體泥漿經泥漿溢出孔流入自帶泥漿池，最終通過泥漿流量控制閥將泥漿送入樁孔，實現泥漿循環利用；5)鑽孔至設計深度，或鑽機下沉困難時，改用樁機自帶衝擊錘，錘擊使樁孔繼續下沉至入巖；5.入巖後，重新連接清渣設備，重複上述清渣過程；6)清渣完畢下鋼筋籠及混凝土，最終樁體施工完成。經業主、監理對周邊相同地質條件進行考察，發現在本工程東側1000米處市公安局指揮中心大廈正在打鑽孔灌注樁，經了解核對土質、樁長、樁直徑都與本工程相似，由於他們指揮中心工程樁採用鑽機是上海探礦廠生產的大口徑200型正循環鑽機，一根樁鑽孔成樁至少需要五天時間明顯存在①速度慢，人工成本高。②每根樁結束轉移時都要開挖泥漿塘，泥漿量大，外運費用高，現場環境差。③樁端沉渣不容易清除。④泥漿濃度難控制，成孔時淤泥層容易縮徑，沙層容易擴徑。⑤嵌巖能力差，樁端承載力低。本發明採用自帶泥漿分離池鑽(衝)孔灌注樁施工設備避免了現場泥漿汙染，實現泥漿循環使用，清渣能力強，泥漿濃度可控，成孔規則，成孔速度快，嵌巖能力強，成樁後承載力高，樁基成本低等優點。本發明已應用與施工中，並與現實有效結合，降低建築成本，確保樁基工程質量，達到了很好的效果。
權利要求
1.帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備，其特徵是由自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機和步履式打樁機平臺構成，其中自帶泥漿池、泥漿分離裝置及衝擊錘反循環鑽機包括自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機，所述的自帶泥漿池安裝在步履式打樁機平臺下方，泥漿分離裝置安裝在步履式打樁機平臺的上方，泥漿分離裝置由篩網泥漿傳送機和泥漿分離池構成；正/反循環鑽/衝孔鑽機安裝在步履式打樁機平臺前端。
2.根據權利要求I所述的自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備，其特徵是篩網泥漿傳送機與出漿管的一端相接，出漿管的另一端與出漿口相連，出漿口通過鑽杆與清渣管相連，鑽杆上方安裝反循環泵。
3.根據權利要求I所述的自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備，其特徵是自帶泥漿池的下方設泥漿流量控制閥，分離好的泥漿經泥漿流量控制閥流入樁孔。
4.根據權利要求I所述的自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備，其特徵是泥漿分離池內部設擠壓式泥漿分離器；泥漿分理池通過泥漿溢出孔與自帶泥漿池相 連。
5.根據權利要求I所述的自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備，其特徵是自帶泥漿池下方安裝泥漿流量控制閥，步履式打樁機平臺上方安裝正循環泵。
6.根據權利要求I所述的自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備，其特徵是泥漿分離池的結構包括泥漿塊沉澱口、攔渣網，其中泥漿塊沉澱口位於泥漿沉澱池下方，沉澱口之間用攔渣網分隔，攔渣網有隨泥漿流向，網孔由大變小安裝。
7.根據權利要求I所述的自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備，其特徵是擠壓式泥漿分離器的結構包括擠壓杆、沉澱筒，其中擠壓杆在擠壓筒內上下移動，將泥漿塊擠壓排出。
8.如權利要求I的自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工方法其特徵是該方法包括如下步驟 一.自帶泥漿池設計在步履式打樁機平臺上，施工時隨樁機移動，正(反)循環鑽/衝孔鑽機一邊鑽/衝孔一邊用清渣管清理沉渣，將泥漿經出漿管吸入篩網式泥漿傳送機，進行泥漿初步分離，將較大泥塊顆粒分離運出； 二.正/反循環鑽/衝孔鑽機設計在步履打樁機平臺上，當正/反循環鑽/衝孔鑽機鑽孔不能鑽至硬質巖石時，改用衝擊錘，錘擊嵌入巖石，增強樁端承載力； 三.初步分離過的泥漿流入泥漿分離池，沉渣沉入擠壓式泥漿分離器，經過擠壓，將沉渣排除；液體泥漿經泥漿溢出孔流入樁機自帶泥漿池，經泥漿流量控制閥注入樁孔，實現泥漿循環利用。
全文摘要
本發明是自帶泥漿池及泥漿分離裝置鑽/衝孔灌注樁的施工設備，由自帶泥漿池、泥漿分離裝置及正/反循環鑽/衝孔鑽機、步履式打樁機平臺構成，其施工方法泥漿池設在步履式打樁機平臺上，鑽機一邊鑽孔一邊用清渣管清理沉渣，泥漿經出漿管吸入篩網式泥漿傳送機，泥漿初步分離，較大泥塊顆粒分離運出；分離過的泥漿流入泥漿分離池，沉渣沉入擠壓式泥漿分離器，將沉渣排除；液體泥漿經泥漿溢出孔流入樁機自帶泥漿池，經泥漿流量控制閥注入樁孔循環利用。優點無須在施工現場開挖泥漿池，避免現場泥漿汙染；將泥漿層層過濾，泥塊沉渣分離輸出，泥漿循環使用；泥漿濃度可控，成孔規則，成孔速度快；嵌巖能力強，成樁後承載力高，樁基成本低。
文檔編號E02D5/34GK102704873SQ201210185658
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者徐守田 申請人:徐守田