[发明专利]一种钻孔灌注桩自弹式水压清渣装置及其施工方法

说明书

一种钻孔灌注桩自弹式水压清渣装置及其施工方法，属于建筑领域桩基施工技术领域。该装置包括上空腔圆柱、下空腔圆柱及弹射器，上空腔圆柱包括上空腔圆柱实体，上空腔圆柱实体上表面设有上圆盖板、下部设有自锁装置及支杆安装孔；下空腔圆柱包括下空腔圆柱实体，下空腔圆柱实体下表面设有下圆盖板；弹射器包括底座及设置在底座上的下支杆，下支杆上套设上支杆，上支杆外侧设有预留侧孔，上支杆上设有弹簧a，下支杆上设有弹簧b，上支杆连接上空腔圆柱和下空腔圆柱，并由自锁装置固定，锁杆的直径与预留侧孔的内径匹配。本装置结构简单、体积较小，方便运输，操作方便，无需其他外力辅助设备，只需一名操作人员就能实现全过程清渣工作。

技术领域

本发明属于建筑领域桩基施工技术领域，特别涉及一种钻孔灌注桩自弹式水压清渣装置及其施工方法。

背景技术

近年来，钻孔灌注桩因为其适应范围广、单桩承载力高、施工噪音小、成本低及施工方便等优点，在各类建筑工程中被广泛应用于基坑支护及桩基施工领域。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。但由于钻孔灌注桩施工工艺的特殊性, 其承载力受施工中的因素影响较大，特别是孔底沉渣层严重影响桩基承载力的发挥。根据《建筑桩基技术规范》规定，钻孔灌注桩桩底沉渣厚度控制标准为：端承型桩，不应大于50mm；摩擦型桩，不应大于100mm。为确保满足规范要求，施工过程中加强孔底沉渣厚度的控制就成了钻孔灌注桩施工质量和桩基承载力的关键问题之一。

目前钻孔灌注桩主要采用二次泥浆清孔方法，即第一次沉渣处理是当成孔作业达到预定深度后，并不立即提升钻孔机具，而是原位继续排土作业，直至将孔底附近沉渣清理干净为止，这次处理只能将粗颗粒土清理大部分，之后下钢筋笼和安装浇筑导管，由于这个工序时间较长，处于静止一段时间的泥浆小颗粒沉渣慢慢沉入孔底，这样需进行二次清孔，现在一般采用二种方法，一种采用泥浆泵通过导管压新泥浆置换孔内差泥浆，由于泥沙上返速度慢，清渣能力差，不够彻底，只适合小直径和不深的桩；另一种采用气举反循环的方法，用压风机产生的压缩空气，通过送风管经混合器送到清孔出水管内与孔内泥浆混合，产生出水管内外泥浆重度差，在此作用下，管内泥浆沿出水管上升流动，形成孔外泥浆及沉渣经出水管向上顺管流出桩外，同时不断向孔内补给新泥浆置换，达到清孔的目的，但对10多米以内的桩清渣不够彻底，而且清渣速度慢，还需增加压风机辅助设备，造成人力物力的大量增加，施工费用增加的同时其作业时间并没有得到有效减少。

发明内容

针对背景技术中现有的上述问题，本发明旨在提供一种钻孔灌注桩自弹式水压清渣装置及其施工方法。

所述的一种钻孔灌注桩自弹式水压清渣装置，其特征在于包括上空腔圆柱、下空腔圆柱及弹射器，所述上空腔圆柱包括上空腔圆柱实体，上空腔圆柱实体上表面设有上圆盖板、下部设有自锁装置及支杆安装孔；下空腔圆柱包括下空腔圆柱实体，下空腔圆柱实体下表面设有下圆盖板，下空腔圆柱实体两侧面上下位置对称设有螺栓预留孔a和螺栓预留孔b；弹射器包括底座及设置在底座上的下支杆，下支杆上套设上支杆，上支杆外侧设有预留侧孔，上支杆上设有弹簧a，下支杆上设有弹簧b，上支杆从下往上依次穿过螺栓预留孔b、支杆安装孔及螺栓预留孔a将上空腔圆柱和下空腔圆柱连接，并由自锁装置与预留侧孔连接固定，锁杆的直径与预留侧孔的内径匹配。

所述的一种钻孔灌注桩自弹式水压清渣装置，其特征在于上空腔圆柱实体为空腔型圆柱体，其上部开口为平行收口状，空腔型圆柱体的底部向内翻折构成下部内翻边，下部内翻边与圆柱体侧壁的空隙间距大于上空腔圆柱实体的厚度；下空腔圆柱实体为空腔型圆柱体，空腔型圆柱体的上部向外翻折构成上部外翻边，上部外翻边与圆柱体侧壁的空隙间距大于下空腔圆柱实体的厚度，下部内翻边与上部外翻边相互环扣配合。

所述的一种钻孔灌注桩自弹式水压清渣装置，其特征在于上空腔圆柱实体侧壁对应位置设有开孔，开孔位于支杆安装孔一侧，自锁装置包括压紧弹簧及锁杆，压紧弹簧一端固定在开孔内，另一端与锁杆连接，压紧弹簧处于正常状态时，压紧弹簧与锁杆的总长度大于上空腔圆柱实体侧壁与支杆安装孔之间的距离。