一种钻孔桩底沉渣的清理方法与流程

本发明属于钻孔技术领域，尤其涉及一种钻孔桩底沉渣的清理方法。

背景技术：

钻孔灌注桩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。钻孔灌注桩以其适应范围广、单桩承载力高、施工噪音低、振动小及单价低等优点，在各类建筑工程中到广泛应用随着高层建筑的日益增多，对桩基承载力的要求也越来越高。旋挖钻机自动化水平高，适应能力强，但受不同钻机的机械性能、人员操作水平、现场技术管理能力等存在的差异，特别是受场地地层条件的影响，加之行业尚未编制相关旋挖钻孔桩施工技规范，没有形成系统的工法研究，施工过程中大量的旋挖成桩的质量问题也随之产生，桩底沉渣过厚即是较普遍的质量通病之一。桩底沉渣超标或过厚对桩基质量将产生严重的影响，主要体现在：沉渣过厚严重制约桩端承载力的发挥和增大桩的沉降位移，严重影响桩承载力的发挥，对桩基上层建筑整体结构安全会造成巨大不良隐患。

现有的桩底沉渣清理方法清理效果差，清理效率低，导致工期周期长，桩底沉渣清理不彻底，影响桩的承载能力。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种钻孔桩底沉渣的清理方法，能够提升钻孔桩底沉渣的清理效果，提高清理效率，缩短施工周期。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种钻孔桩底沉渣的清理方法，其特征在于包括如下步骤：

a、清理前工作：

埋设护筒，根据桩位点设置护筒，护筒与孔壁之间用粘土填实护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护筒引回校正，使护筒中心与桩位中心重合，钻机就位之后钻进成孔，待钻杆全部进入孔后方可逐步加速正常钻进，随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度，钻孔达到设计标高后，对孔位、孔径、孔深、和倾斜度进行检查，保证钻孔符合要求。孔口设置互通便于后续钻孔与桩底沉渣清理，方便后续施工，提高施工效率。

b、一次清理：

当钻进至设计桩底标高时，应及时停止钻进，提出钻头，之后给进清渣装置贴近桩底，掏渣进行清孔，待掏渣清孔结束以后，提出清渣装置，并泵入泥浆，维持正循环25分钟。采用清渣装置清理桩底沉渣，清理效果好，清理效率高，能够清除绝部分桩底沉渣，清渣装置清理完成以后，采用泥浆正循环再次清理沉渣，提高清理效果。

c、下放钢筋笼和导管：

下放钢筋笼并固定，在下方钢筋笼过程中要避免触碰互通和孔壁，之后下放导管并固定。一次清渣结束以后，设置钢筋笼和导管，便于后续的砼浇筑，也便于后续的二次清渣。

d、二次清理：

将导管与泥浆泵连接，之后泥浆泵启动，从导管中抽出泥浆，维持逆循环20分钟。二次清渣采用泥浆逆循环，进一步清理桩底沉渣，提升桩底沉渣的清除率。

进一步，在泥浆池中设置过滤格栅，过滤沉渣，保证泥浆循环避免沉渣再次流入孔中。泥浆池中设置过滤格栅，避免大块的沉渣再次进入泥浆循环，降低清渣效果，同时也能避免大块沉渣对孔壁的破坏。

进一步，步骤b中一次清理的详细步骤为：

1)清渣装置的安放：在坑道内竖向放入导向架，导向架里孔底20-40cm处时下放，并将导向架固定在地面上的固定支架上，之后将清渣装置的卡紧环套在导向架上，保持清渣装置水平，下放清渣装置。清渣装置利用固定支架座导向，能够保证清渣装置在下放和提升过程中不会磕碰孔壁，避免孔壁的破损影响工程质量，其次固定支架能够方便清渣装置的固定，能够在清渣装置清渣时提供支撑，提高清渣装置孔底清渣效果，

2)孔底清渣：启动清渣装置，孔底清渣。

3)清渣装置回收：清渣装置清渣完毕，上提回收。

进一步，步骤b的2)中孔底清渣的详细步骤为：清渣装置下放至孔底以后，清渣装置中的推杆电机启动，推杆电机推动卡紧环中的卡块，使得卡紧环固定在导向架上，之后清理电机启动，带动清理盘转动，在清理盘的破碎轮和铲块的作用下，孔底沉渣被推入清理盘中心的收集盒中收集。利用推杆电机卡紧固定，能够便于清理盘在孔底转动清理，保证了清理过程中清理装置的稳定性，提高清理效果。

进一步，在清理过程中，利用清理盘的两环清理优势，外环破碎轮破碎后，铲块在转动作用下将破碎后的沉渣推入到内环中，而后内环破碎后再在内环铲块的作用下推入收集盒中收集。采用两环清理结构，能够提高沉渣的破碎收集效果，外环进行一次破碎集中，内环进行二次破碎收集，最后经由收集盒收集沉渣，两环二次清理，能够有效避免沉渣堆积导致清理盘无法正常转动，保证了清理盘的良好运转和工作的可靠性，提高沉渣的清理效果，也使得孔外的操作人员不需要进行复杂操作即可完成清理，清理方便易于操作。

进一步，在沉渣推入收集盒后，利用收集盒中的螺杆将沉渣提升，而后利用旋转的挡板将沉渣推入收集腔收集。收集盒采用螺杆提升，提升效果好，可重复操作性强，能够提升的颗粒大，而后利用挡板扫入收集腔收集，能够避免收集腔中的沉渣重新回到孔底，提高了收集效率和收集效果。

进一步，步骤b的3)中清渣装置回的详细步骤为：清理完成以后，推杆电机退回，之后坑顶的操作人员将清渣装置提起回收。推杆电机退回，便于清渣装置的移动，而后提起回收，完成清渣，操作简便，使用效果好。

进一步，步骤d中二次清理的详细步骤为：利用泥浆泵的抽吸作用，在导管内造成负压状态，导管和孔壁之间环形区域的泥浆在大气压作用下流入孔底，并被吸入导管内，随后上升至地面泥浆池中，泥浆池中的泥浆又补充至孔内，孔底沉渣则被上升的泥浆带入到泥浆池中，完成二次清理。利用泥浆逆循环二次清理，进一步提升孔底沉渣的清理效果，提高工程质量。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明通过a、清理前工作；b、一次清理；c、下放钢筋笼和导管；d、二次清理，共四个步骤完成对钻孔桩底沉渣的清理，步骤简单方便，易于实施，能够提升钻孔桩底沉渣的清理效果，提高清理效率，缩短施工周期，在依次清理过程中，利用清渣装置对孔底进行清理，将泥浆正循环中不易清除的沉渣进行清除，清理效果好，清理方便，易于操作。

本发明清理装置包括固定机构、清理机构和收集机构，固定机构包括电动推杆、卡紧环和卡块，卡块设于卡紧环中并与卡紧环滑动连接，电动推杆驱动卡块滑动，在卡环套在导向架上后，电动推杆推动卡块能够实现卡紧环的卡紧从而固定清理装置，在固定机构上还可以设置下压电动推杆，能够将清理机构和收集机构下压，提升清理机构的清理效果。清理机构包括清理盘和驱动电机，清理盘上设置齿条与驱动电机输出轴上的齿轮相啮合，实现了驱动电机带动清理盘的转动，清理盘上设有铲块和破碎轮，铲块设有倾斜斜面，能够在清理盘转动时将沉渣向清理盘的中心推入，同时能够将铲块底部的沉渣铲起，提高清理效果，破碎轮能够滚动压碎沉渣，既能够方便铲块铲起推入沉渣，又能够细化沉渣，便于孔底沉渣的清理；收集机构采用收集盒，盒内螺杆提升，螺杆连接挡板，连接板的末端设置有收集腔，能够将提升的沉渣扫入收集腔收集。清理装置能够提升孔底清理效果，清理方便，易于操作。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种钻孔桩底沉渣的清理方法的结构示意图；

图2为本发明中清理机构在导向架上的结构示意图；

图3为本发明中驱动电机和清理盘连接的结构示意图；

图4为本发明中固定机构的结构示意图；

图5为本发明中清理盘的结构示意图；

图6为本发明中螺杆和收集腔连接的结构示意图；

图7为本发明中螺杆的结构示意图。

图中，1-固定机构；2-清理机构；3-收集机构；4-电动推杆；5-卡紧环；6-卡块；7-清理盘；8-驱动电机；9-齿条；10-齿轮；11-铲块；12-破碎轮；13-螺杆；14-收集盒；15-挡板；16-收集腔；17-钻孔；；19-泥浆池；20-过滤格栅；21-泥浆泵；22-导管；23-导向架；24-下压电动推杆。

具体实施方式

如图1至图7所示，为本发明一种钻孔桩底沉渣的清理方法，包括如下步骤：

a、清理前工作：

埋设护筒，根据桩位点设置护筒，护筒与孔壁之间用粘土填实护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护筒引回校正，使护筒中心与桩位中心重合，钻机就位之后钻进成孔，待钻杆全部进入孔后方可逐步加速正常钻进，随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔17深度，钻孔17达到设计标高后，对孔位、孔径、孔深、和倾斜度进行检查，保证钻孔17符合要求。孔口设置互通便于后续钻孔17与桩底沉渣清理，方便后续施工，提高施工效率。

b、一次清理：

当钻进至设计桩底标高时，应及时停止钻进，提出钻头，之后给进清渣装置贴近桩底，掏渣进行清孔，待掏渣清孔结束以后，提出清渣装置，并泵入泥浆，维持正循环25分钟。采用清渣装置清理桩底沉渣，清理效果好，清理效率高，能够清除绝部分桩底沉渣，清渣装置清理完成以后，采用泥浆正循环再次清理沉渣，提高清理效果。

c、下放钢筋笼和导管22：

下放钢筋笼并固定，在下方钢筋笼过程中要避免触碰互通和孔壁，之后下放导管22并固定。一次清渣结束以后，设置钢筋笼和导管22，便于后续的砼浇筑，也便于后续的二次清渣。

d、二次清理：

将导管22与泥浆泵21连接，之后泥浆泵21启动，从导管22中抽出泥浆，维持逆循环20分钟。二次清渣采用泥浆逆循环，进一步清理桩底沉渣，提升桩底沉渣的清除率。

在泥浆池19中设置过滤格栅20，过滤沉渣，保证泥浆循环避免沉渣再次流入孔中。泥浆池19中设置过滤格栅20，避免大块的沉渣再次进入泥浆循环，降低清渣效果，同时也能避免大块沉渣对孔壁的破坏。

步骤b中一次清理的详细步骤为：

1)清渣装置的安放：在坑道内竖向放入导向架23，导向架23离孔底20-40cm处时下放，并将导向架23固定在地面上的固定支架上，之后将清渣装置的卡紧环5套在导向架23上，保持清渣装置水平，下放清渣装置。清渣装置利用固定支架座导向，能够保证清渣装置在下放和提升过程中不会磕碰孔壁，避免孔壁的破损影响工程质量，其次固定支架能够方便清渣装置的固定，能够在清渣装置清渣时提供支撑，提高清渣装置孔底清渣效果。

2)孔底清渣：启动清渣装置，孔底清渣。

3)清渣装置回收：清渣装置清渣完毕，上提回收。

步骤b的2)中孔底清渣的详细步骤为：清渣装置下放至孔底以后，清渣装置中的推杆电机启动，推杆电机推动卡紧环5中的卡块6，使得卡紧环5固定在导向架23上，之后清理电机启动，带动清理盘7转动，在清理盘7的破碎轮12和铲块11的作用下，孔底沉渣被推入清理盘7中心的收集盒14中收集。利用推杆电机卡紧固定，能够便于清理盘7在孔底转动清理，保证了清理过程中清理装置的稳定性，提高清理效果。

在清理过程中，利用清理盘7的两环清理优势，外环破碎轮12破碎后，铲块11在转动作用下将破碎后的沉渣推入到内环中，而后内环破碎后再在内环铲块11的作用下推入收集盒14中收集。采用两环清理结构，能够提高沉渣的破碎收集效果，外环进行一次破碎集中，内环进行二次破碎收集，最后经由收集盒14收集沉渣，两环二次清理，能够有效避免沉渣堆积导致清理盘7无法正常转动，保证了清理盘7的良好运转和工作的可靠性，提高沉渣的清理效果，也使得孔外的操作人员不需要进行复杂操作即可完成清理，清理方便易于操作。

在沉渣推入收集盒14后，利用收集盒14中的螺杆13将沉渣提升，而后利用旋转的挡板15将沉渣推入收集腔16收集。收集盒14采用螺杆13提升，提升效果好，可重复操作性强，能够提升的颗粒大，而后利用挡板15扫入收集腔16收集，能够避免收集腔16中的沉渣重新回到孔底，提高了收集效率和收集效果。

步骤b的3)中清渣装置回的详细步骤为：清理完成以后，推杆电机退回，之后坑顶的操作人员将清渣装置提起回收。推杆电机退回，便于清渣装置的移动，而后提起回收，完成清渣，操作简便，使用效果好。

步骤d中二次清理的详细步骤为：利用泥浆泵21的抽吸作用，在导管22内造成负压状态，导管22和孔壁之间环形区域的泥浆在大气压作用下流入孔底，并被吸入导管22内，随后上升至地面泥浆池19中，泥浆池19中的泥浆又补充至孔内，孔底沉渣则被上升的泥浆带入到泥浆池19中，完成二次清理。利用泥浆逆循环二次清理，进一步提升孔底沉渣的清理效果，提高工程质量。

本发明通过a、清理前工作；b、一次清理；c、下放钢筋笼和导管22；d、二次清理，共四个步骤完成对钻孔桩底沉渣的清理，步骤简单方便，易于实施，能够提升钻孔17桩底沉渣的清理效果，提高清理效率，缩短施工周期，在依次清理过程中，利用清渣装置对孔底进行清理，将泥浆正循环中不易清除的沉渣进行清除，清理效果好，清理方便，易于操作。

本发明清理装置包括固定机构1、清理机构2和收集机构3，固定机构1包括电动推杆4、卡紧环5和卡块6，卡块6设于卡紧环5中并与卡紧环5滑动连接，电动推杆4驱动卡块6滑动，在卡环套在导向架23上后，电动推杆4推动卡块6能够实现卡紧环5的卡紧从而固定清理装置，在固定机构1上还可以设置下压电动推杆24，能够将清理机构2和收集机构3下压，提升清理机构2的清理效果。清理机构2包括清理盘7和驱动电机8，清理盘7上设置齿条9与驱动电机8输出轴上的齿轮10相啮合，实现了驱动电机8带动清理盘7的转动，清理盘7上设有铲块11和破碎轮12，铲块11设有倾斜斜面，能够在清理盘7转动时将沉渣向清理盘7的中心推入，同时能够将铲块11底部的沉渣铲起，提高清理效果，破碎轮12能够滚动压碎沉渣，既能够方便铲块11铲起推入沉渣，又能够细化沉渣，便于孔底沉渣的清理；收集机构3采用收集盒14，盒内螺杆13提升，螺杆13连接挡板15，连接板的末端设置有收集腔16，能够将提升的沉渣扫入收集腔16收集。清理装置能够提升孔底清理效果，清理方便，易于操作。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

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