專利名稱：混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種土木工程中樁基礎的施工裝置，具體講是一種混凝土鉆孔灌 注樁的澆筑設備的開關裝置。
背景技術：
混凝土鉆孔灌注樁是一種現場成孔、現場澆筑混凝土的樁基礎。混凝土鉆孔灌注 樁具備直徑大、承載力高、相對成本低等優點，但其施工過程中需要使用的大量泥漿，而這 些泥漿在排放時會引發環境問題，因此，在對施工現場環境要求相對不嚴格的場合(如道 路、橋梁等一些工程中)混凝土鉆孔灌注樁仍然在普遍使用。混凝土鉆孔灌注樁的施工包括以下過程1、成孔，即用鉆機按照設計要求的直徑和深度成孔，同時向孔內灌滿泥漿，利用泥 漿護壁，避免孔壁的土體塌落；2、成孔后進行清孔作業，即通過吸渣器將鉆孔過程中殘留在孔內除泥漿外的浮渣
清理干凈；3、然后將綁扎好的鋼筋籠置于孔內；4、灌注混凝土(漿)，即將孔內注滿密度大于泥漿的混凝土，且通過混凝土將泥漿 從孔內擠出；5、養護混凝土，使之強度達到設計要求，即成混凝土鉆孔灌注樁。而傳統的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備包括一個料斗、由多根分段導管首尾對接 成的主導管和能控制料斗與主導管通斷的開關裝置，所述的料斗的下端與主導管最上端的 一根分段導管連通，所述的料斗安裝在打樁架上并位于孔的上方且高于地平面。上述的灌注混凝土的施工的具體步驟如下1、將注漿設備的導管的出口置于孔內略高于樁(孔)底的位置，如離樁底400mm 處。2、打開開關裝置，實現料斗與主導管之間的連通，使得料斗中的混凝土在重力作 用下經主導管注入孔內，同時，用泵車不斷對料斗補充混凝土，以保證混凝土充滿料斗，由 于混凝土的密度大于泥漿，故在重力作用下，混凝土會先從主導管出口處正下方的孔底中 心向孔底周邊擴散，直至混凝土充滿孔底，與泥漿形成水平的分液面，隨后分液面不斷上 升，將密度較小的泥漿從孔頂部擠出，當混凝土與泥漿的分液面到達主導管出口以上一定 高度如1. 4m時，初次灌注混凝土完成。3、繼續向上澆注混凝土，使得混凝土和泥漿的分液面繼續上升一定高度，再用起 吊裝置將主導管及料斗上升一定高度，然后拆卸掉主導管最上端的分段導管，再將主導管 未拆卸部分與料斗對接，此時，雖然主導管的出口位置提高，但仍然低于混凝土和泥漿的分 液面，繼續對孔內灌注混凝土，使得分液面繼續抬升。4、多次重復步驟3，直至混凝土注滿孔內。現有技術的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置一般為以下兩種[0016]第一種是在料斗內放置一遮蓋住主導管的連通口的蓋板，該蓋板的一側固定有繩 索的一端，繩索的另一端與牽引機具固定；人們啟動牽引機具，就能將蓋板從連通口拉開， 實現料斗和主導管之間的連通。但該開關裝置存在以下缺陷由于蓋板位于注滿混凝土的料斗內，承受了很大的混凝土壓力，因此上拉蓋板的過程十分緩慢，在蓋板被拉開的過程中，連通口的面積逐漸由小變大，即混凝土流通的通道 的面積緩慢地由小變大，使得混凝土的流速不均勻不連續。而灌注混凝土的過程的關鍵在于初次灌注混凝土的過程中，混凝土的流速必須均 勻連續，這樣，才能使得混凝土先從主導管出口處正下方的孔底中心向孔底周邊擴散，然后 充滿孔底并與泥漿形成水平的分液面，且分液面不斷上升，將密度較小的泥漿從孔頂部擠 出，否則，混凝土和泥漿就會相互摻雜，從而降低混凝土鉆孔灌注樁的強度和硬度，嚴重影 響樁基礎的質量和安全性，甚至出現斷樁事故。第二種是用鋼絲將沙袋懸吊，使得沙袋將料斗與主導管的連通口堵死，需要灌注 混凝土時，剪斷鋼絲，使得沙袋掉落，料斗與主導管連通。但該開關裝置存在以下缺陷掉落的沙袋會隨著混凝土經主導管注入孔內，最終混雜在樁基礎的混凝土中，這 樣，會大大降低混凝土鉆孔灌注樁的強度和硬度，嚴重影響樁基礎的質量和安全性。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，提供一種能保證灌注混凝土過程中的初次灌注 混凝土過程均勻連續且無沙袋混雜在樁基礎的混凝土中的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備 的開關裝置。本實用新型的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的混凝土鉆孔灌注樁的澆 筑設備的開關裝置，它包括一個中空的鋼箱體，所述的鋼箱體的上端與料斗的下端連通，所 述的鋼箱體的下端與主導管的頂端連通，所述的鋼箱體內鉸接有一形狀和面積與鋼箱體內 的橫截面吻合的分隔板，所述的鋼箱體上設有可保持分隔板位于水平狀態的限位裝置。采用以上結構后，本實用新型鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置與現有技術相 比，具有以下優點由于所述的鋼箱體內鉸接有一形狀和面積與鋼箱體內的橫截面吻合的分隔板，所 述的鋼箱體上設有可保持分隔板位于水平狀態的限位裝置，這樣，當分隔板被限位裝置保 持在水平狀態時，分隔板將鋼箱體的內部分隔成與料斗連通的上腔室和與主導管連通的下 腔室，此時料斗和主導管斷開，料斗和分隔板以上的上腔室充滿混凝土 ；當限位裝置脫離分 隔板時，分隔板在其上方的混凝土和其自重的作用下，迅速繞鉸接點旋轉最后下垂至豎直 狀態，此時，料斗和主導管迅速由斷開變為連通，該料斗和主導管由斷開變為連通的過程非 常迅速，甚至可以理解為是一個瞬時完成的過程，取消了連通口的面積逐漸由小變大的過 程，其連通過程中連通口即混凝土流通的通道的面積始終不變，故保證灌注混凝土的初次 灌注混凝土的過程均勻連續，避免了混凝土和泥漿相互摻雜，從而提高了混凝土鉆孔灌注 樁的強度，保障了樁基礎的質量和安全性，杜絕了斷樁事故；并且該開關裝置不再包括沙 袋，故避免了沙袋混雜在樁基礎的混凝土中。[0027]作為改進，所述的鋼箱體的上端板上設有一連通口，所述的連通口上焊接有一上對接管，所述的上對接管與料斗連通，這樣，鋼箱體與料斗的對接更方便。作為再改進，所述的鋼箱體的下端板上設有一連通口，所述的連通口上焊接有一下對接管，所述的下對接管與主導管連通，這樣，鋼箱體與主導管的對接更方便。作為進一步改進，所述的設置限位裝置的側板上貫穿有一水平向的長孔，所述的 該側板外壁靠長孔的位置設有一鉸座，所述的鉸座上固定有一軸，所述的軸上轉動配合有 一水平向的由一限位板和一扳桿構成的活閂，所述的限位板遠離扳桿的端面與軸的軸線的 距離大于該側板內壁與軸的軸線的距離，所述的活閂的上端面的高度等于或略低于呈水平 狀態的分隔板的下端面的高度，這樣，當限位板遠離扳桿的端面深入側板的內壁時，限位板 支撐分隔板，而人們可以扳動扳桿，帶動限位板轉動，最終使限位板脫離分隔板，導致分隔 板下垂，實現開關裝置的打開，故操作過程省力方便。作為更進一步改進，所述的活閂的下端面與鉸座之間設有一半球狀的墊圈，這樣， 實現了活閂下端面與墊圈之間的線接觸，使得兩者的接觸面積最小，摩擦力也最小，故操作 更省力。作為還進一步改進，所述的活閂還包括一定位板，所述的定位板、扳桿和限位板均 位于同一水平面，所述的定位板和限位板分別垂直固定在扳桿的兩端，在扳桿與安裝有鉸 座的側板呈平行狀態時，所述的定位板的長度等于扳桿內端面與安裝有鉸座的側板的外側 面之間的距離，這樣，定位板與安裝鉸座的側板垂直時就會抵緊在該側板外側面上，與定位 板平行的限位板也會與該側板垂直，此時，限位板深入該側板的內壁的長度最長，故分隔板 受到限位板的支持最穩固，所以，當定位板與該側板抵緊時，分隔板位于最佳關閉狀態。
圖1是本實用新型的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的局部正視結構示意圖。圖2是本實用新型的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置的局部剖視結構 示意圖。圖3是本實用新型的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置的局部俯視結構 示意圖。圖中所示1、鋼箱體，2、料斗，3、主導管，4、分隔板，5、上對接管，6、下對接管，7、長 孔，8、鉸座，9、軸，10、限位板，11、扳桿，12、半球狀的墊圈，13、活閂，14、轉軸，15、定位板。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，它 包括一個中空的鋼箱體1。所述的鋼箱體1的上端與料斗2的下端連通，即所述的鋼箱體1 的上端板上設有一連通口，所述的連通口上焊接有一上對接管5，所述的上對接管5與料斗 2連通。所述的鋼箱體1的下端與主導管3的頂端連通，即所述的鋼箱體1的下端板上設 有一連通口，所述的連通口上焊接有一下對接管6，所述的下對接管6與主導管3連通。所 述的鋼箱體1內鉸接有一形狀和面積與鋼箱體1內的橫截面吻合的分隔板4，即所述的鋼 箱體1為長方體，所述的分隔板4為正方形，換句話說，所述的鋼箱體1的俯視形狀為正方形，其主視形狀為長方形，所述的分隔板4底面的一側焊接有一轉軸14，所述的鋼箱體1兩 側板上設有位置與轉軸14兩端對應的安裝孔，所述的轉軸14可轉動配合于安裝孔內。所述的鋼箱體1上設有可保持分隔板4位于水平狀態的限位裝置。具體來說可 保持分隔板4位于水平狀態的限位裝置設置在鋼箱體1的一側板上，該側板與設置有安裝 孔的兩側板均相鄰。所述的設置限位裝置的側板上貫穿有一水平向的長孔7，所述的該側板 外壁靠長孔7的位置設有鉸座8 (該鉸座8由固定在長孔7上、下方的兩個鉸座構成)，所述 的鉸座8上固定有一軸9，所述的軸9上轉動配合有一水平向的由一限位板10和一扳桿11 構成的活閂13，所述的限位板10遠離扳桿11的端面與軸9的軸線的距離大于該側板內壁 與軸9的軸線的距離，所述的活閂13的上端面的高度等于或略低于呈水平狀態的分隔板4 的下端面的高度。所述的活閂13還包括一定位板15，所述的定位板15、扳桿11和限位板 10均位于同一水平面，所述的定位板15和限位板10分別垂直固定在扳桿11的兩端且所述 的限位板10、扳桿11和定位板15為一整體。在扳桿11與安裝有鉸座8的側板呈平行狀態 時，所述的定位板15的長度等于扳桿11內端面與安裝有鉸座8的側板的外側面之間的距 離。所述的活閂13的下端面與鉸座8之間設有一半球狀的墊圈12。本實施例的所有管道之間如分段導管之間的對接、主導管3與下對接管6的對接、 上對接導管5與料斗2之間的對接的均采用常規的對接管用專用管螺母對接。
權利要求一種混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于它包括一個中空的鋼箱體(1)，所述的鋼箱體(1)的上端與料斗(2)的下端連通，所述的鋼箱體(1)的下端與主導管(3)的頂端連通，所述的鋼箱體(1)內鉸接有一形狀和面積與鋼箱體(1)內的橫截面吻合的分隔板(4)，所述的鋼箱體(1)上設有可保持分隔板(4)位于水平狀態的限位裝置。
2.根據權利要求1所述的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于所 述的鋼箱體(1)的上端與料斗(2)的下端連通是指，所述的鋼箱體(1)的上端板上設有一 連通口，所述的連通口上焊接有一上對接管(5)，所述的上對接管(5)與料斗(2)連通。
3.根據權利要求1所述的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于所 述的鋼箱體(1)的下端與主導管(3)的頂端連通是指，所述的鋼箱體(1)的下端板上設有 一連通口，所述的連通口上焊接有一下對接管(6)，所述的下對接管(6)與主導管(3)連通。
4.根據權利要求1所述的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于所 述的鋼箱體(1)為長方體，所述的分隔板(4)為正方形，所述的分隔板(4)底面的一側焊接 有一轉軸(14)，所述的鋼箱體⑴兩側板上設有位置與轉軸(14)兩端對應的安裝孔，所述 的轉軸(14)可轉動配合于安裝孔內。
5.根據權利要求4所述的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于可 保持分隔板(4)位于水平狀態的限位裝置設置在鋼箱體(1)的一側板上，該側板與設置有 安裝孔的兩側板均相鄰。
6.根據權利要求5所述的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于所 述的設置限位裝置的側板上貫穿有一水平向的長孔(7)，所述的該側板外壁靠長孔(7)的 位置設有鉸座(8)，所述的鉸座(8)上固定有一軸(9)，所述的軸(9)上轉動配合有一水平 向的由一限位板(10)和一扳桿(11)構成的活閂(13)，所述的限位板(10)遠離扳桿(11) 的端面與軸(9)的軸線的距離大于該側板內壁與軸(9)的軸線的距離，所述的活閂(13)的 上端面的高度等于或略低于呈水平狀態的分隔板(4)的下端面的高度。
7.根據權利要求6所述的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于所 述的活閂(13)的下端面與鉸座(8)之間設有一半球狀的墊圈(12)。
8.根據權利要求6所述的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于所 述的活閂(13)還包括一定位板(15)，所述的定位板(15)、扳桿(11)和限位板(10)均位于 同一水平面，所述的定位板(15)和限位板(10)分別垂直固定在扳桿(11)的兩端，在扳桿 (11)與安裝有鉸座⑶的側板呈平行狀態時，所述的定位板(15)的長度等于扳桿(11)內 端面與安裝有鉸座(8)的側板的外側面之間的距離。
9.根據權利要求8所述的混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，其特征在于所 述的限位板(10)、扳桿(11)和定位板(15)為一整體。
專利摘要本實用新型公開了一種混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置，它包括一個中空的鋼箱體(1)，所述的鋼箱體(1)的上端與料斗(2)的下端連通，所述的鋼箱體(1)的下端與主導管(3)的頂端連通，所述的鋼箱體(1)內鉸接有一形狀和面積與鋼箱體(1)內的橫截面吻合的分隔板，所述的鋼箱體(1)上設有可保持分隔板位于水平狀態的限位裝置。該混凝土鉆孔灌注樁的澆筑設備的開關裝置能保證灌注混凝土過程中的初次灌注混凝土過程均勻連續且無沙袋混雜在樁基礎的混凝土中。
文檔編號E02D5/34GK201554021SQ20092026921
公開日2010年8月18日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者吳佳雄, 李昌耀, 田領川, 章銘榮 申請人:杭州蕭宏建設集團有限公司