樁底沉渣清理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種樁底沉渣清理系統(tǒng)，包括樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)、水平及垂直交通系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、樁底沉渣出渣系統(tǒng)。樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)，其核心為破碎刀頭和不銹鋼殼體，由電機(jī)帶動(dòng)軸承和破碎刀頭旋轉(zhuǎn)將樁底泥巖或砂巖沉渣切碎。水平及垂直交通系統(tǒng)包括電動(dòng)葫蘆和電動(dòng)葫蘆支座下的小車輪，通過電動(dòng)葫蘆上下提動(dòng)樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)；當(dāng)樁底沉渣被破碎后干凈后，將潛水泵吊入樁底，打開潛水泵、出水管和進(jìn)水管，將已經(jīng)攪碎的樁底沉渣通過出水管排出，同時(shí)將清水注入樁底，實(shí)現(xiàn)外循環(huán)過程。實(shí)現(xiàn)鋼筋籠吊放后的沉渣自動(dòng)清渣處理。解決旋挖樁樁底較大沉渣的破碎和外排難題。
【專利說明】粧底沉渣清理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種對(duì)建筑樁底沉渣進(jìn)行二次清理的機(jī)電系統(tǒng)或裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖樁主要用于粘土，粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地層。旋挖鉆機(jī)及施工工藝在我國北方地區(qū)已經(jīng)得到了很快普及，在南方地區(qū)特別是東南沿海發(fā)達(dá)地區(qū)由于地層較軟，樁一般較大較深，旋挖鉆機(jī)成孔困難，目前仍以正反循環(huán)鉆機(jī)為主。實(shí)際上旋挖鉆機(jī)配合一些其他設(shè)備也可以在該地區(qū)施工，一種方法是旋挖鉆機(jī)與套管式鉆機(jī)聯(lián)合施工；另一種方法是利用我國已廣泛使用的振動(dòng)樁錘沉拔鋼護(hù)筒在軟土地區(qū)成孔施工。
[0003]由于人工挖孔樁危險(xiǎn)性高，各地已由機(jī)械成孔代替人工挖孔灌注樁技術(shù)。旋挖樁施工技術(shù)作由于施工效率高、環(huán)境污染小和適用于大多數(shù)地質(zhì)情況等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛使用。然而使用機(jī)械旋挖樁施工，其樁底的沉渣具有強(qiáng)度低、壓縮性高的特點(diǎn)，沉渣太厚會(huì)使樁的承載力降低而不滿足設(shè)計(jì)要求，如果不加清理會(huì)影響基礎(chǔ)的承載力的發(fā)揮，威脅上部結(jié)構(gòu)的安全，造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]目前樁底沉渣處理過程中，均存在下列問題:1、施工過程中塌孔現(xiàn)象非常嚴(yán)重，如何解決這一問題成為當(dāng)務(wù)之急；2、清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔；泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過程中，未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時(shí)間過長，致使泥漿沉積。3、成樁質(zhì)量不能保證，經(jīng)超聲及鉆孔檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)部分樁孔底沉渣太厚而不能滿足要求，影響端承樁承載力。4、采用人工清理，作業(yè)難度大，危險(xiǎn)性高，容易出安全事故。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有樁底沉渣清理措施技術(shù)存在的不足，一種準(zhǔn)確度高、應(yīng)用面廣、使用操作方便、制造和試驗(yàn)成本低的智能化機(jī)電沉渣清理系統(tǒng)，保證清理效果，避免人工除渣的危險(xiǎn)性。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:樁底沉渣清理系統(tǒng)，包括樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)、水平及垂直交通系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、樁底沉渣出渣系統(tǒng)。所述樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)，其核心為破碎刀頭和內(nèi)循環(huán)水腔，破碎刀頭通過軸承與電機(jī)連接設(shè)置在機(jī)身上，安裝在不銹鋼殼體內(nèi)，由電機(jī)帶動(dòng)軸承和破碎刀頭旋轉(zhuǎn)將樁底泥巖或砂巖沉渣切碎；電機(jī)和不銹鋼殼體中間有一層內(nèi)循環(huán)水腔，內(nèi)循環(huán)水腔的底部設(shè)置有吸水通道，吸水通道外設(shè)置有一層過濾網(wǎng)，內(nèi)循環(huán)水腔的中部設(shè)置有3到4個(gè)噴水口 ；樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)的頂部設(shè)置有提手。
[0007]所述水平及垂直交通系統(tǒng)包括電動(dòng)葫蘆和電動(dòng)葫蘆支座下的小車輪，電動(dòng)葫蘆固定在電動(dòng)葫蘆支座上，電動(dòng)葫蘆支座的左右設(shè)置有可滑動(dòng)的小車輪，電動(dòng)葫蘆的掛鉤固定在樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)頂部的提手上，通過電動(dòng)葫蘆上下提動(dòng)樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)。
[0008]所述樁底沉渣出渣系統(tǒng)包括儲(chǔ)水池、潛水泵、出水管、進(jìn)水管，儲(chǔ)水池為移動(dòng)水槽或自來水管和排污管道，出水管連接有潛水泵。
[0009]所述控制系統(tǒng)包括電流控制器和時(shí)間控制器，分別控制電流和時(shí)間，控制系統(tǒng)通過線路與樁底沉渣清理系統(tǒng)連接，控制其工作狀態(tài)。
[0010]所述樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)，其核心為破碎刀頭和不銹鋼殼體，破碎刀頭為切割合金刀頭，破碎刀頭通過軸承與電機(jī)連接設(shè)置在底座上，由電機(jī)帶動(dòng)軸承和破碎刀頭旋轉(zhuǎn)將樁底泥巖或砂巖沉渣切碎。電機(jī)和不銹鋼殼體中間有一層內(nèi)循環(huán)水腔，內(nèi)循環(huán)水腔的底部設(shè)置有吸水通道，吸水通道外設(shè)置有一層過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)通過過濾殘?jiān)刂七M(jìn)入內(nèi)循環(huán)腔的殘?jiān)?；?nèi)循環(huán)水腔的中部設(shè)置有3到4個(gè)噴水口，分別向斜下方噴出水流，以促進(jìn)樁底沉渣內(nèi)循環(huán)過程。在破碎刀頭旋轉(zhuǎn)的過程中樁底的水可通過位于刀頭上的吸水通道進(jìn)入內(nèi)循環(huán)水腔然后通過噴水口噴出，實(shí)現(xiàn)樁底水體的內(nèi)循環(huán)切割破碎過程。
[0011]樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)的頂部設(shè)置有提手，用于與電動(dòng)葫蘆進(jìn)行安裝。樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)的底部設(shè)置有用于支撐的三角支架，放入樁底時(shí)支撐設(shè)備，穩(wěn)定其姿態(tài)。
[0012]所述水平及垂直交通系統(tǒng)包括電動(dòng)葫蘆和電動(dòng)葫蘆支座下的小車輪，電動(dòng)葫蘆固定在電動(dòng)葫蘆支座上，電動(dòng)葫蘆支座的左右設(shè)置有可滑動(dòng)的小車輪，電動(dòng)葫蘆的掛鉤固定在樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)頂部的提手上，通過電動(dòng)葫蘆上下提動(dòng)樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)。如果樁徑過大，可以通過電動(dòng)葫蘆支座下的小車輪將設(shè)備吊起后平移位置，再進(jìn)行攪拌破碎。
[0013]所述樁底沉渣出渣系統(tǒng)包括儲(chǔ)水池、潛水泵、出水管、進(jìn)水管，儲(chǔ)水池為設(shè)置在地面的固定或移動(dòng)水槽，連接有出水管和進(jìn)水管，出水管連接有潛水泵。使用時(shí)潛水泵置入樁底水中，進(jìn)行排水，進(jìn)水管置入樁底水下，向樁底注入清水稀釋，構(gòu)成樁底水體的外循環(huán)。當(dāng)樁底沉渣被破碎后干凈后，將潛水泵吊入樁底，打開潛水泵、出水管和進(jìn)水管，將已經(jīng)攪碎的樁底沉渣通過出水管排出，同時(shí)將清水注入樁底，將樁底水體稀釋，實(shí)現(xiàn)外循環(huán)過程。當(dāng)樁底水體基本無殘?jiān)鼭M足要求時(shí)停止出渣過程，將潛水泵吊出，完成清理過程。
[0014]所述控制系統(tǒng)包括電流控制器和時(shí)間控制器，分別控制電流和時(shí)間，防止電流過載。控制系統(tǒng)通過線路與樁底沉渣清理系統(tǒng)連接，控制其工作狀態(tài)。
[0015]所述的小車輪輪上設(shè)置有制動(dòng)鎖片。
[0016]所述的儲(chǔ)水池分為清水池和污水池兩部分，進(jìn)水管接入清水池中，出水管接入污水池中。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:
[0018]1、本系統(tǒng)在鋼筋籠吊放后清渣，解決現(xiàn)階段的清渣工藝在鋼筋籠吊放后無法有效清理沉渣的問題，實(shí)現(xiàn)鋼筋籠吊放后的自動(dòng)清渣處理。
[0019]2、本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)樁底自動(dòng)出渣，解決旋挖樁深度過深，樁底較大沉渣的破碎和外排難題。
[0020]3、本系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)較為簡單、制造成本低，且適用面廣，可用于各種樁身的樁底沉渣清理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1樁底沉渣清理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]圖3為樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)水體內(nèi)循環(huán)示意圖；
[0024]圖4為樁底沉渣破碎操作示意圖；
[0025]圖5為樁底沉洛出洛操作示意圖；
[0026]其中，I—樁底沉渣清理系統(tǒng)，2—水平及垂直交通系統(tǒng)，3—控制系統(tǒng)，4——樁底沉渣出渣系統(tǒng)，5——破碎刀頭，6——軸承，7——電機(jī)，8——機(jī)身，9——不銹鋼殼體，10——內(nèi)循環(huán)水腔，11——吸水通道，12——噴水口，13——過濾網(wǎng)，14——提手，15——三角支架，16——電動(dòng)葫蘆，17——電動(dòng)葫蘆支座，18——小車輪，19——掛鉤，20——制動(dòng)鎖片，21——潛水泵，22——儲(chǔ)水池，23——出水管，24——進(jìn)水管。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0028]實(shí)施例:如圖1所示，樁底沉渣清理系統(tǒng)，包括樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)1、水平及垂直交通系統(tǒng)2、控制系統(tǒng)3、樁底沉渣出渣系統(tǒng)4 ；
[0029]如圖2所示，樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)I由不銹鋼殼體9、電機(jī)7、破碎刀頭5、內(nèi)循環(huán)水腔10構(gòu)成。電機(jī)7及其機(jī)身8封裝在不銹鋼殼體9內(nèi)，在電機(jī)7與不銹鋼殼體9之間設(shè)置有一層內(nèi)循環(huán)水腔10。內(nèi)循環(huán)水腔底部設(shè)置有一個(gè)吸進(jìn)樁底污水的吸水通道11，中部四周設(shè)置有3到4個(gè)噴水口 12。在不銹鋼殼體9的底部靠破碎刀頭5位置設(shè)置有用于支撐的三角支架15，頂部設(shè)置有提手14，用于安裝連接。破碎刀頭為自主研發(fā)的切割合金刀頭，通過軸承6與電機(jī)7連接設(shè)置在機(jī)身8上，由電機(jī)7帶動(dòng)軸承6和破碎刀頭5旋轉(zhuǎn)將樁底泥巖或砂巖沉渣切碎。在破碎刀頭5旋轉(zhuǎn)的過程中樁底的水可通過位于刀頭上的吸水通道11進(jìn)入內(nèi)循環(huán)水腔10然后通過噴水口 12噴出，實(shí)現(xiàn)樁底水體的內(nèi)循環(huán)切割破碎過程，水體循環(huán)方式如圖3所示。通過噴水口可以將樁底水體均勻攪拌，將沉渣破碎干凈。為了防止較大的沉渣進(jìn)入堵塞腔體，在內(nèi)循環(huán)水腔10的吸水通道外設(shè)置有一層過濾網(wǎng)13。
[0030]所述水平及垂直交通系統(tǒng)2包括電動(dòng)葫蘆16電動(dòng)葫蘆支座17和小車輪18，電動(dòng)葫蘆16固定在電動(dòng)葫蘆支座17上，電動(dòng)葫蘆支座17的左右各設(shè)置有可滑動(dòng)的小車輪18。小車輪18使設(shè)備移動(dòng)更加方便，其輪上還設(shè)置有制動(dòng)鎖片20，便于工作時(shí)制動(dòng)固定。電動(dòng)葫蘆16上的掛鉤19固定在樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)頂部的提手14上，通過電動(dòng)葫蘆16上、下提動(dòng)樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)。如果樁徑過大，可以用小車輪將設(shè)備吊起后平移位置，再進(jìn)行攪拌破碎。
[0031]樁底沉渣出渣系統(tǒng)4包括儲(chǔ)水池22、潛水泵21、出水管23、進(jìn)水管24，儲(chǔ)水池22為移動(dòng)水槽或自來水管和排污管道，分清水池和污水池兩部分，出水管23 —端接入污水池中，另一端連接潛水泵21。進(jìn)水管24連接清水池，用作向樁底注水。使用時(shí)，潛水泵21連著出水管23置入樁底水下，將樁底污水抽到污水池中，條件允許時(shí)，也可直接將污水排放到排污管道中；進(jìn)水管24向樁底注入清水稀釋，進(jìn)、排水構(gòu)成樁底水體的外循環(huán)。
[0032]所述控制系統(tǒng)3包括電流控制器和時(shí)間控制器，分別控制電流和時(shí)間。控制系統(tǒng)3采用外部電源供電，通過線路與樁底沉渣清理系統(tǒng)I連接，控制其工作狀態(tài)。一般設(shè)定沉渣破碎時(shí)間，800mm以下直徑的樁15?20分鐘可處理干凈，800mm以上直徑的樁則需要移動(dòng)所述樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)，重復(fù)清理，每次15?20分鐘。[0033]本樁底沉渣清理系統(tǒng)的工作過程為:
[0034]第一步，將樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行電路連接，若樁基基坑中水量過少則先通過儲(chǔ)水池22和進(jìn)水管道24灌入一定量的清水，使水位深度大于1.2米。
[0035]第二步,如圖4所示,將樁底沉洛循環(huán)破碎系統(tǒng)通過掛鉤19固定在電動(dòng)葫蘆16上，調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度將其吊送入樁基基坑中。
[0036]第三步，通過調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的電流和時(shí)間設(shè)定，控制樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)1，控制工作電流和時(shí)間，通過內(nèi)循環(huán)過程將樁底沉渣破碎。完成后將樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)I吊出(若樁基基坑直徑過大，則先通過掛鉤19將設(shè)備吊起I米后打開車輪鎖片20，通過調(diào)節(jié)車輪18和電動(dòng)葫蘆16的位置移動(dòng)樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)，重復(fù)上述破碎步驟)。
[0037]第四步，如圖5所示，將潛水泵21通過掛鉤吊入樁基基坑，打開潛水泵21、出水管23和進(jìn)水管24，進(jìn)行外循環(huán)清理樁內(nèi)水體，直到出水管道排出的水基本無殘?jiān)鼤r(shí)，停止工作，將潛水泵21吊出，清理結(jié)束。
[0038]樁底沉渣清理系統(tǒng)，可以有效二次清理樁底沉渣，保證樁基質(zhì)量，實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用面廣。在清理過程中，通過內(nèi)循環(huán)充分破碎樁底沉渣后再通過外循環(huán)將沉渣排出樁基基坑，操作簡單、使用方便。本系統(tǒng)在清理過程中由于體型小，耗能低，大大的降低成本。
[0039]綜上所述是本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所做的改變，所生產(chǎn)的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.樁底沉渣清理系統(tǒng)，其特征在于:包括樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)(I)、水平及垂直交通系統(tǒng)(2)、控制系統(tǒng)(3)、樁底沉渣出渣系統(tǒng)(4)； 所述樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)(I )，其核心為破碎刀頭(5)和內(nèi)循環(huán)水腔(10)，破碎刀頭(5 )通過軸承(6 )與電機(jī)(7 )連接設(shè)置在機(jī)身(8 )上，安裝在不銹鋼殼體(9 )內(nèi)，由電機(jī)(7 )帶動(dòng)軸承(6)和破碎刀頭(5)旋轉(zhuǎn)將樁底泥巖或砂巖沉渣切碎；電機(jī)(7)和不銹鋼殼體(9)中間有一層內(nèi)循環(huán)水腔(10)，內(nèi)循環(huán)水腔(10)的底部設(shè)置有吸水通道(11)，吸水通道外設(shè)置有一層過濾網(wǎng)(13)，內(nèi)循環(huán)水腔(10)的中部設(shè)置有3到4個(gè)噴水口(12);樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)(I)的頂部設(shè)置有提手(14)； 所述水平及垂直交通系統(tǒng)(2)包括電動(dòng)葫蘆(16)和電動(dòng)葫蘆支座(17)下的小車輪(18)，電動(dòng)葫蘆(16)固定在電動(dòng)葫蘆支座(17)上，電動(dòng)葫蘆支座(17)的左右設(shè)置有可滑動(dòng)的小車輪(18)，電動(dòng)葫蘆(16)的掛鉤(19)固定在樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)(I)頂部的提手(14)上,通過電動(dòng)葫蘆(16)上下提動(dòng)樁底沉洛循環(huán)破碎系統(tǒng)(I)； 所述樁底沉渣出渣系統(tǒng)(4 )包括儲(chǔ)水池(22 )、潛水泵(21)、出水管(23 )、進(jìn)水管(24 )，儲(chǔ)水池(22)為移動(dòng)水槽或自來水管和排污管道，出水管(23)連接有潛水泵(21)； 所述控制系統(tǒng)包括電流控制器和時(shí)間控制器，分別控制電流和時(shí)間，控制系統(tǒng)通過線路與樁底沉渣清理系統(tǒng)(I)連接，控制其工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述樁底沉渣清理系統(tǒng)，其特征在于:所述的樁底沉渣循環(huán)破碎系統(tǒng)(I)底部設(shè)置有用于支撐的三角支架(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述樁底沉渣清理系統(tǒng)，其特征在于:所述的小車輪(18)輪上設(shè)置有制動(dòng)鎖片(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述樁底沉渣清理系統(tǒng)，其特征在于:所述的儲(chǔ)水池(22)分為清水池和污水池兩部分,進(jìn)水管(24)接入清水池中，出水管(23)接入污水池中。
【文檔編號(hào)】E21B21/00GK203570230SQ201320551426
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】孔凡林, 雄啟東, 張京街, 劉海源, 杜清超 申請(qǐng)人:重慶市建筑科學(xué)研究院