本實(shí)用新型屬于基礎(chǔ)處理工程施工技術(shù)領(lǐng)域，涉及大口徑全斷面鉆孔排渣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

灌注樁迅速發(fā)展，在各個建筑領(lǐng)域的應(yīng)用都十分廣泛，水利水電建設(shè)中主要用于水閘、渡槽、輸電線塔、變電站、防洪墻、工作橋等的基礎(chǔ)，也經(jīng)常應(yīng)用于防沖、擋土、抗滑等工程中。因此鉆孔筑樁技術(shù)憑借其承載力大、沉降量小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類基礎(chǔ)工程中，是當(dāng)代建筑施工中最常用的一種基礎(chǔ)處理打樁方式。

目前國內(nèi)對鉆孔灌注樁的施工工藝有多種，主要有泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁、干作業(yè)鉆孔灌注樁、沉管灌注樁以及人工挖孔樁等。其中泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁能適應(yīng)較大的孔深和孔徑，且不受地下水位的限制，能在地下水豐富且流速較大的地層中成孔，幾乎適用于各種地層，成為廣大施工技術(shù)人員首選的成孔施工方式，但由于鉆孔成樁過程中鉆渣與泥漿較難分離，通過輸送泵抽出鉆孔，受鉆渣徑粒約束往往難以排出，排渣效率慢和鉆進(jìn)效率低，泥漿對施工現(xiàn)場和周圍環(huán)境有一定的影響，成為施工過程中的一項(xiàng)技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種大口徑全斷面鉆孔排渣系統(tǒng)，排渣不受鉆渣約束，排渣效率快、鉆進(jìn)效率高，同時有效保護(hù)因泥漿而影響環(huán)境的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種大口徑全斷面鉆孔排渣系統(tǒng)，包括鉆桿機(jī)構(gòu)、供氣設(shè)備、泥水分離裝置、氣管路、泥水管路和控制系統(tǒng)，鉆桿機(jī)構(gòu)由中空的單壁鉆桿套入中空的雙壁鉆桿中通過法蘭盤和水氣混合器連為一體，上端設(shè)有與之聯(lián)通的水氣閥，下端設(shè)有與之聯(lián)通帶吸口的鉆頭，控制系統(tǒng)由空氣壓力控制器、液位傳感器和智能調(diào)節(jié)器組成，液位傳感器設(shè)在雙壁鉆桿上并連接至智能調(diào)節(jié)器，空氣壓力控制器分別與供氣設(shè)備和氣管路聯(lián)通，同時與智能調(diào)節(jié)器連接，泥水管路與水氣閥聯(lián)通后至泥水分離裝置，泥水分離裝置設(shè)有泥水通道至有護(hù)筒的鉆孔。

優(yōu)選的方案中，所述的雙壁鉆桿包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管連接成一體，外管內(nèi)壁和內(nèi)管外壁形成一個貫通的環(huán)形通道，可以同時連接和拆卸。

優(yōu)選的方案中，所述的單壁鉆桿長度大于雙壁鉆桿長度，水氣混合器位于雙壁鉆桿靠近鉆頭的一端，與雙壁鉆桿貫通孔的環(huán)形通道聯(lián)通，法蘭盤位于雙壁鉆桿靠近水氣閥的一端，雙壁鉆桿中空的內(nèi)徑與單壁鉆桿的外徑相同。

優(yōu)選的方案中，所述單壁鉆桿和雙壁鉆桿均采用錐形螺紋連接。

優(yōu)選的方案中，所述的液位傳感器實(shí)時監(jiān)測混合器進(jìn)給深度，并將數(shù)據(jù)回傳至控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的方案中，所述的智能調(diào)節(jié)器通過設(shè)定不同的揚(yáng)程獲得供氣設(shè)備不同的排氣量。

優(yōu)選的方案中，所述的泥水分離裝置可多級分離，可分離出多種不同密度的泥水和清水。

以上所述優(yōu)選的方案中，控制系統(tǒng)根據(jù)鉆孔深度設(shè)定揚(yáng)程，使供氣設(shè)備提供對應(yīng)排量的壓縮空氣依次通過空氣壓力控制器、氣管路、水氣閥、雙壁鉆桿的環(huán)形通道和水氣混合器后進(jìn)入鉆孔中與鉆渣和泥漿混合，使鉆渣和泥漿的混合物密度減小以及鉆孔內(nèi)的壓力增大，形成壓力差，泥漿通過鉆頭的吸口進(jìn)入單壁鉆桿的中空體后依次通過水氣閥和泥水管路排入泥水分離裝置，分離后的鉆渣被沉淀，分離后的泥水再次進(jìn)入鉆孔中，直至鉆孔深度達(dá)到要求后切斷泥水進(jìn)入鉆孔，將鉆孔中剩余物排出。

大口徑全斷面鉆孔排渣系統(tǒng)，包括鉆桿機(jī)構(gòu)、供氣設(shè)備、泥水分離裝置、氣管路、泥水管路和控制系統(tǒng)，鉆桿機(jī)構(gòu)由中空的單壁鉆桿套入中空的雙壁鉆桿中通過法蘭盤和水氣混合器連為一體，上端設(shè)有與之聯(lián)通的水氣閥，下端設(shè)有與之聯(lián)通帶吸口的鉆頭，控制系統(tǒng)由空氣壓力控制器、液位傳感器和智能調(diào)節(jié)器組成，液位傳感器設(shè)在雙壁鉆桿上并連接至智能調(diào)節(jié)器，空氣壓力控制器分別與供氣設(shè)備和氣管路聯(lián)通，同時與智能調(diào)節(jié)器連接，泥水管路與水氣閥聯(lián)通后至泥水分離裝置，泥水分離裝置設(shè)有泥水通道至有護(hù)筒的鉆孔。結(jié)構(gòu)緊湊、排渣通道與鉆桿機(jī)構(gòu)合為一體,運(yùn)輸更方便。

雙壁鉆桿包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管連接成一體，外管內(nèi)壁和內(nèi)管外壁形成一個貫通的環(huán)形通道，可以同時連接和拆卸。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，通過環(huán)形通道構(gòu)成一體式氣路通道，便于組裝和拆卸，運(yùn)輸起吊方便。

單壁鉆桿長度大于雙壁鉆桿長度，水氣混合器位于雙壁鉆桿靠近鉆頭的一端，與雙壁鉆桿貫通孔的環(huán)形通道聯(lián)通，法蘭盤位于雙壁鉆桿靠近水氣閥的一端，雙壁鉆桿中空的內(nèi)徑與單壁鉆桿的外徑相同。結(jié)構(gòu)緊湊，形成氣路通道，法蘭盤與鉆孔形成密封空間，防止泥水溢出，有利于環(huán)保，單壁鉆桿根據(jù)鉆進(jìn)深度自由伸縮。

單壁鉆桿和雙壁鉆桿均采用錐形螺紋連接。錐形螺紋垂直受力更大，且不易松動。

液位傳感器實(shí)時監(jiān)測混合器進(jìn)給深度，并將數(shù)據(jù)回傳至控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)可根據(jù)監(jiān)控提供的數(shù)據(jù)自動啟動供氣設(shè)備。

智能調(diào)節(jié)器通過設(shè)定不同的揚(yáng)程獲得供氣設(shè)備不同的排氣量。根據(jù)液位傳感器提供鉆孔的深度和泥漿的密度設(shè)定揚(yáng)程后，空氣壓力控制器自動調(diào)整至適當(dāng)?shù)膲毫螅庠O(shè)備提供相應(yīng)的排氣量。

泥水分離裝置可多級分離，可分離出多種不同密度的泥水和清水。泥水分離裝置可為預(yù)先制定的槽或現(xiàn)場開挖的基坑，用于沉淀鉆渣，泥水不溢出，使周圍環(huán)境得到有效保護(hù)。

進(jìn)一步地，泥水分離裝置為多級分離時，多級相互連通，可同步快速分離鉆渣、泥漿和水，根據(jù)不同工況下鉆孔深度和混合物密度，可將泥漿和水再次注入到鉆孔中，更有利于鉆渣的排出，排渣效率更高，鉆渣沉淀后可直接外運(yùn)，使周圍環(huán)境得到進(jìn)一步保護(hù)。

控制系統(tǒng)根據(jù)鉆孔深度設(shè)定揚(yáng)程，使供氣設(shè)備提供對應(yīng)排量的壓縮空氣依次通過空氣壓力控制器、氣管路、水氣閥、雙壁鉆桿的環(huán)形通道和水氣混合器后進(jìn)入鉆孔中與鉆渣和泥漿混合，使鉆渣和泥漿的混合物密度減小以及鉆孔內(nèi)的壓力增大，形成壓力差，泥漿通過鉆頭的吸口進(jìn)入單壁鉆桿的中空體后依次通過水氣閥和泥水管路排入泥水分離裝置，分離后的鉆渣被沉淀，分離后的泥水再次進(jìn)入鉆孔中，直至鉆孔深度達(dá)到要求后切斷泥水進(jìn)入鉆孔，將鉆孔中剩余物排出。智能化程度高，鉆渣和泥漿的流通管路中午輸送泵，不存在鉆渣徑粒的約束，排渣和鉆進(jìn)效率更高。

本實(shí)用新型提供的大口徑全斷面鉆孔排渣系統(tǒng)，包括鉆桿機(jī)構(gòu)、供氣設(shè)備、泥水分離裝置、氣管路、泥水管路和控制系統(tǒng)，鉆桿機(jī)構(gòu)由中空的單壁鉆桿套入中空的雙壁鉆桿中通過法蘭盤和水氣混合器連為一體，上端設(shè)有與之聯(lián)通的水氣閥，下端設(shè)有與之聯(lián)通帶吸口的鉆頭，控制系統(tǒng)由空氣壓力控制器、液位傳感器和智能調(diào)節(jié)器組成，液位傳感器設(shè)在雙壁鉆桿上并連接至智能調(diào)節(jié)器，空氣壓力控制器分別與供氣設(shè)備和氣管路聯(lián)通，同時與智能調(diào)節(jié)器連接，泥水管路與水氣閥聯(lián)通后至泥水分離裝置，泥水分離裝置設(shè)有泥水通道至有護(hù)筒的鉆孔。克服了原鉆孔成樁過程中鉆渣與泥漿較難分離，通過輸送泵抽出鉆孔，受鉆渣徑粒約束往往難以排出，排渣效率慢和鉆進(jìn)效率低，不環(huán)保的問題。具有結(jié)構(gòu)緊湊，便于組裝和拆卸、運(yùn)輸方便、更環(huán)保、排渣和鉆進(jìn)效率更高的特點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)簡圖。

圖中：鉆桿機(jī)構(gòu)1，單壁鉆桿11，雙壁鉆桿12，法蘭盤13，水氣混合器14，水氣閥15，鉆頭16，供氣設(shè)備2，泥水分離裝置3，泥水通道31，護(hù)筒32，鉆孔33，氣管路4，泥水管路5，和控制系統(tǒng)6，空氣壓力控制器61，液位傳感器62，智能調(diào)節(jié)器63。

具體實(shí)施方式

如圖1~2中，一種大口徑全斷面鉆孔排渣系統(tǒng)，包括鉆桿機(jī)構(gòu)1、供氣設(shè)備2、泥水分離裝置3、氣管路4、泥水管路5和控制系統(tǒng)6，鉆桿機(jī)構(gòu)1由中空的單壁鉆桿11套入中空的雙壁鉆桿12中通過法蘭盤13和水氣混合器14連為一體，上端設(shè)有與之聯(lián)通的水氣閥15，下端設(shè)有與之聯(lián)通帶吸口的鉆頭16，控制系統(tǒng)6由空氣壓力控制器61、液位傳感器62和智能調(diào)節(jié)器63組成，液位傳感器62設(shè)在雙壁鉆桿12上并連接至智能調(diào)節(jié)器63，空氣壓力控制器61分別與供氣設(shè)備2和氣管路4聯(lián)通，同時與智能調(diào)節(jié)器63連接，泥水管路5與水氣閥15聯(lián)通后至泥水分離裝置3，泥水分離裝置3設(shè)有泥水通道31至有護(hù)筒32的鉆孔33。結(jié)構(gòu)緊湊、排渣通道與鉆桿機(jī)構(gòu)1合為一體,運(yùn)輸更方便。

優(yōu)選的方案中，雙壁鉆桿12包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管連接成一體，外管內(nèi)壁和內(nèi)管外壁形成一個貫通的環(huán)形通道，可以同時連接和拆卸。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，通過環(huán)形通道構(gòu)成一體式氣路通道，便于組裝和拆卸，運(yùn)輸起吊方便。

優(yōu)選的方案中，單壁鉆桿11長度大于雙壁鉆桿12長度，水氣混合器14位于雙壁鉆桿12靠近鉆頭16的一端，與雙壁鉆桿12貫通孔的環(huán)形通道聯(lián)通，法蘭盤13位于雙壁鉆桿12靠近水氣閥15的一端，雙壁鉆桿12中空的內(nèi)徑與單壁鉆桿11的外徑相同。結(jié)構(gòu)緊湊，形成氣路通道，法蘭盤13與鉆孔33形成密封空間，防止泥水溢出，有利于環(huán)保，單壁鉆桿11根據(jù)鉆進(jìn)深度自由伸縮。

優(yōu)選的方案中，單壁鉆桿11和雙壁鉆桿12均采用錐形螺紋連接。錐形螺紋垂直受力更大，且不易松動。

優(yōu)選的方案中，液位傳感器62實(shí)時監(jiān)測混合器進(jìn)給深度，并將數(shù)據(jù)回傳至控制系統(tǒng)6?？刂葡到y(tǒng)可根據(jù)監(jiān)控提供的數(shù)據(jù)自動啟動供氣設(shè)備2。

優(yōu)選的方案中，智能調(diào)節(jié)器63通過設(shè)定不同的揚(yáng)程獲得供氣設(shè)備2不同的排氣量。根據(jù)液位傳感器62提供鉆孔33的深度和泥漿的密度設(shè)定揚(yáng)程后，空氣壓力控制器61自動調(diào)整至適當(dāng)?shù)膲毫螅庠O(shè)備2提供相應(yīng)的排氣量。

進(jìn)一步的，所述智能調(diào)節(jié)器63只需輸入鉆孔內(nèi)泥漿液面以上的揚(yáng)程P即可控制供氣設(shè)備2的排氣量Q。

優(yōu)選的方案中，泥水分離裝置3可多級分離，可分離出多種不同密度的泥水和清水。泥水分離裝置3可為預(yù)先制定的槽或現(xiàn)場開挖的基坑，用于沉淀鉆渣，泥水不溢出，使周圍環(huán)境得到有效保護(hù)。

進(jìn)一步地，泥水分離裝置3為多級分離時，多級相互連通，可同步快速分離鉆渣、泥漿和水，根據(jù)不同工況下鉆孔33深度和混合物密度，可將泥漿和水再次注入到鉆孔33中，更有利于鉆渣的排出，排渣效率更高，鉆渣沉淀后可直接外運(yùn)，使周圍環(huán)境得到進(jìn)一步保護(hù)。

上述優(yōu)選的方案中，控制系統(tǒng)6根據(jù)鉆孔33深度設(shè)定揚(yáng)程，使供氣設(shè)備2提供對應(yīng)排量的壓縮空氣依次通過空氣壓力控制器61、氣管路4、水氣閥15、雙壁鉆桿12的環(huán)形通道和水氣混合器14后進(jìn)入鉆孔33中與鉆渣和泥漿混合，使鉆渣和泥漿的混合物密度減小以及鉆孔33內(nèi)的壓力增大，形成壓力差，泥漿通過鉆頭16的吸口進(jìn)入單壁鉆桿11的中空體后依次通過水氣閥15和泥水管路5排入泥水分離裝置3，分離后的鉆渣被沉淀，分離后的泥水再次進(jìn)入鉆孔33中，直至鉆孔33深度達(dá)到要求后切斷泥水進(jìn)入鉆孔33，將鉆孔33中剩余物排出。智能化程度高，鉆渣和泥漿的流通管路中午輸送泵，不存在鉆渣徑粒的約束，排渣和鉆進(jìn)效率更高。