气举反循环泥浆循环系统

摘要

本发明公开了一种气举反循环泥浆循环系统，包括施工平台、钻机、泥浆池、泥浆分离设备和泥浆循环管路，泥浆循环管路包括分别设置在每排钻孔桩孔位两侧的出渣管和回浆管，出渣管和回浆管分别固定在施工平台下方的平台主梁上且与泥浆池和相应的泥浆分离设备组成循环管路，出渣管和回浆管上分别设有与相应钻孔桩的孔位相对应的出渣三通管和回浆三通管，出渣三通管垂直向上伸出施工平台并与钻机的出渣胶管连接，回浆三通管沿水平方向与相应钻孔桩的钢护筒内腔连通。本发明，泥浆循环管路设置在施工平台下方的平台主梁上，提高了平台上部空间的利用率，简化了钻机移孔的工序，提高了工作效率，减少了钻孔过程中对吊机的依赖。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工，具体涉及气举反循环泥浆循环系统。

背景技术

当前，大跨度桥梁的建造越来越多。大跨度桥梁的基础大多采用钻孔桩，该类钻孔桩具有直径大，深度深，入岩深的特点。此类钻孔桩一般采用气举反循环泥浆循环系统进行施工，气举反循环泥浆循环系统包括进行钻孔的气举反循环液压动力头钻机，以及泥浆分离器、泥浆池和泥浆循环管路。

泥浆循环管路包括：补浆管、回浆管和出渣管。其中，补浆管用于补充钻孔过程中泥浆的损耗，将泥浆池泥浆输送至钢护筒，保证护筒内泥浆面标高符合规范要求；回浆管用于将沉渣筒和泥浆分离器分离过的泥浆回流至护筒内，保证泥浆的循环再利用；出渣管用于将钻杆“吸”出的带钻渣的泥浆输送至沉渣筒，然后通过胶管流入泥浆分离器内进行分离。

在目前的施工过程中，泥浆循环系统的补浆管、回浆管和出渣管均为胶管，设备在平台上方。出渣管采用胶管直接连接钻机的钻杆和泥浆分离设备；回浆胶管连接泥浆分离设备和施钻孔，将分离后的泥浆输送至孔内；补浆胶管由岸上泥浆池或船上泥浆池直接连至施钻孔。这样，平台的利用空间大幅减少，并给设备的移动及操作人员的日常工作带了不便；每次移动钻机时，补浆管、回浆管和出渣管三个管线均需移动；胶管移动时需采用吊机配合，增加了吊机的工作量；胶管时常漏浆，导致泥浆经平台流至江河中，对平台及周边环境产生了极大的污染，并对施工人员的人身安全造成了威胁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决气举反循环泥浆循环系统操作不便，平台的使用空间小，吊机工作量大，施工作业环境差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种气举反循环泥浆循环系统，包括施工平台、钻机、泥浆池、泥浆分离设备和泥浆循环管路，所述钻机设置在所述施工平台上，所述泥浆循环管路包括分别设置在每排钻孔桩孔位两侧的出渣管和回浆管，所述出渣管和回浆管分别固定在所述施工平台下方的平台主梁上且与所述泥浆池和相应的泥浆分离设备组成循环管路，所述出渣管和回浆管上分别设有与相应钻孔桩的孔位相对应的出渣三通管和回浆三通管，所述出渣三通管的第三出口垂直向上伸出所述施工平台并通过法兰与所述钻机的出渣胶管连接，所述回浆三通管的第三出口沿水平方向与相应钻孔桩的钢护筒内腔连通。

在上述方案中，所述泥浆循环管路还包括两路补浆管，分别布置在施工平台顶部两侧，并均设置带阀门的三通管，随施钻孔钻孔深度的增加，利用胶管向施钻孔内补充泥浆以保证钢护筒内泥浆面标高符合规范要求，两路补浆管均延伸至泥浆池旁，与泥浆池构成泥浆循环闭合回路。

在上述方案中，所述泥浆池共分为四个隔舱，依次为第一回浆池、第二回浆池、储浆池和制浆池，所述第一回浆池、第二回浆池及储浆池之间分别通过各自的溢流口依次连通。

在上述方案中，所述泥浆分离设备包括多组沉渣桶和泥浆分离器，所述出渣管一端采用90度弯头向上伸出施工平台并通过法兰与所述沉渣桶的进渣胶管连接，另一端采用法兰封口。

在上述方案中，所述回浆管一端采用带回浆集流器的90度弯头向上伸出施工平台，所述回浆集流器的顶面出口通过法兰与所述沉渣桶的出浆胶管连接，侧面出口通过法兰与所述泥浆分离器出浆胶管连接，所述回浆管的另一端采用法兰封口。

本发明，由于泥浆循环管路设置在施工平台下方的平台主梁上，因此，具有如下优点：

出渣管和回浆管不需要移动：钻机移动前，将钻机出渣胶管与平台出渣三通管连接法兰打开，出渣胶管随钻机一并移开；钻机就位后，将钻机出渣胶管与平台出渣三通管连接法兰连通。钻机就位后，只需将待施工护筒回浆口打开，同排其它护筒回浆口封堵即可。这样，免去了传统的移动出渣管和回浆管的麻烦，大大减少了吊机的工作量。而且出渣管和回浆管均在平台下，不占用平台上操作空间，使得平台上的可利用空间大大增加并增加了平台上施工人员作业的安全性。当出渣管或回浆管堵塞时，可将出口法兰打开，在另一头采用高压水冲洗，保证出渣管的通畅。

综上所述，本发明提高了平台上部空间的利用率；使得平台上布置整齐合理，减少了安全隐患；避免了泥浆对周边环境的污染；提高了泥浆的循环利用率；简化了钻机移孔的工序，提高了工作效率；减少了钻孔过程中对吊机的依赖。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为出渣管布置图；

图3为回浆管布置图；

图4为泥浆管路与平台主梁的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和一种具有13排钻孔桩的具体实施例对本发明作出详细的说明。本实施例中每个钻孔桩开钻之前首先插打钢护筒。

如图1、图2、图3所示，本发明提供的气举反循环泥浆循环系统包括施工平台、钻机17、泥浆池、泥浆分离设备和泥浆循环管路。施工平台包括平台主梁15和铺设在平台主梁15上的平台面板16，钻机17设置在平台面板16上。

泥浆池共分为四个隔舱，依次为第一回浆池19、第二回浆池20、储浆池21和制浆池22，第一回浆池19、第二回浆池20及储浆池21之间分别通过溢流口23依次连通，使回收泥浆经逐级沉淀后流入储浆池21待用。在制浆池22内设置一台泥浆泵24，用于将新制泥浆泵入储浆池21，在储浆池21中设置两台泥浆泵24。

泥浆循环管路包括出渣管1、回浆管4和补浆管7，其中出渣管1、回浆管4分别根据钻孔桩的布置及施工安排（同排钻孔桩不同时施工）与每排钻孔桩对应布置在其两侧并与泥浆池和泥浆分离设备组成循环管路，本实施例中共布置13根出渣管1、13根回浆管4；补浆管7共分为两路，并分别通过胶管与储浆池21中的两台泥浆泵24连接，末端均通入第一回浆池19并设置阀门。通过补浆管7上的各阀门的开关可实现下列操作：储浆池21中的两台泥浆泵24分别或同时向补浆管7的两路或其中一路补充泥浆；灌注混凝土时补浆管7兼作泥浆回收管路，在补浆管7上选择离施灌孔位最近的带阀门的三通管，在该三通管口通过接长胶管连接一台泥浆回收设备（一般为泥浆泵），并将该泥浆回收设备设置在施灌孔孔顶，通过孔顶泵吸将泥浆回收至第一回浆池19，逐级沉淀流入储浆池21，实现泥浆的循环利用。 

泥浆分离设备包括沉渣桶9和泥浆分离器10，二者之间通过胶管连接。

再参见图2、图3和图4，泥浆分离设备高于钻孔施工平台，以保证回浆效率。出渣管1和回浆管4设置在平台主梁15的空隙中，并通过U型卡具18固定，在出渣管1上设置与相应钻孔桩对应的出渣三通管2，出渣三通管2的第一、第二出口依次串联在出渣管1上，出渣三通管2的第三出口垂直向上伸出平台面板16，并通过法兰与钻机17的出渣胶管11连接，同一根出渣管1上的其它出渣三通管2利用法兰封口，出渣管1的一端采用90度弯头3向上伸至平台面板16以上，并通过法兰与沉渣桶9的进渣胶管12连接，另一端采用法兰封口，当出渣管1堵塞时，打开两端头法兰，利用高压水冲洗即可。

回浆三通管5的第一、第二出口依次串联在回浆管4上，回浆三通管5的第三出口沿水平向与钢护筒14外壁焊接，在钢护筒14的筒壁上开孔使回浆三通管5与钢护筒内腔相通，同排其它的回浆三通管5的第三出口与钢护筒封堵。回浆管4一端采用带回浆集流器的90度弯头6向上伸出平台面板16，回浆集流器的顶面开口通过法兰与沉渣桶9的出浆胶管13连接，侧面开口通过法兰与泥浆分离器10的出浆胶管连接，这样可实现沉渣筒9的部分泥浆及泥浆分离器10的泥浆进入回浆管4，然后流回钢护筒14。回浆管4另一端采用法兰封口，当回浆管4堵塞时，打开法兰，利用高压水冲洗即可。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。