一种摩擦桩桩底清洁装置及其清洁方法

技术领域

本发明涉及建设施工桩体技术领域，具体为一种摩擦桩桩底清洁装置及其清洁方法。

背景技术

摩擦桩是由混凝土或钢材制成，形状为圆柱体或方形，通过将其推入地下达到所需的深度。摩擦桩与土体之间的力通过摩擦力传递，将建筑物的荷载均匀分布到周围土壤中，以减小地基沉降和结构变形的风险，现有的摩擦桩施工过程中，为了保证后期更好的发挥摩擦桩的作用，一般都会在摩擦桩施工过程中先对桩底的底部进行清洁操作，随后再进行摩擦桩的制作。

现有的摩擦桩桩底用清洁装置在摩擦桩施工过程中，可以将桩底的碎土块或泥浆给清洁出来，从而保证了摩擦桩桩底的干净，即保证了后期制作出来的摩擦桩能发挥更好的作用，然而若能配备对摩擦桩桩底清洁出来的土壤进行重金属检测功能的话，则会大大提高清洁装置的使用功能，同时也能让施工人员及时的得知桩底区域是否含有重金属，并作出决策和处理，即进一步的保证了后期制作出来的摩擦桩使用效果。

因此，需要提出新的一种摩擦桩桩底清洁装置及其清洁方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摩擦桩桩底清洁装置及其清洁方法，以解决上述背景技术提出的现有的摩擦桩桩底用清洁装置没有配备对摩擦桩桩底清洁出来的土壤进行重金属检测的功能，从而无法得知摩擦桩桩底区域是否含有重金属，即不知是否需要对其进行处理，继而影响后期制作出来的摩擦桩使用效果，即降低清洁装置使用效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种摩擦桩桩底清洁装置，包括土壤层，所述土壤层上设置有清洁机构，所述清洁机构上设置有检测机构；

所述检测机构包括限位环本体、安装板和两个支撑板，所述限位环本体的内部设置有X射线荧光光谱仪，所述安装板的顶部安装有静模具，所述静模具的顶部四角均开设有安装槽，所述安装板的顶部开设有两个相对称的安装孔本体，所述静模具的凹槽处设置有样品杯，所述样品杯的内部靠近进口处设置有杯盖，两个所述安装孔本体的内部均安装有电动推杆，两个所述电动推杆的伸缩端顶部之间安装有动模具，所述动模具的顶部四个通孔内部均活动套接有限位杆。

优选的，四个所述限位杆的底端分别螺纹连接在四个安装槽的内部，两个所述电动推杆的底端分别与两个支撑板的顶部相接触。

优选的，所述清洁机构包括移动车和连接块，所述移动车处于土壤层的顶部位置，所述限位环本体固定在移动车的顶部靠近一侧边缘处，所述安装板安装在移动车的顶部靠近一侧边缘处，两个所述支撑板均固定在移动车的下侧，所述移动车的顶部靠近另一侧边缘处安装有泥浆泵，所述泥浆泵的输入端安装有输送软管，所述输送软管的输入端和连接块均处于土壤层的钻孔内部。

优选的，所述输送软管的输入端安装有进料管，所述连接块的顶部开设有螺纹槽，所述连接块的顶部开设有两个圆柱孔，且其中一个圆柱孔呈倾斜状态，其中一个所述圆柱孔的内部设置有摄像头，所述进料管固定套接在另一个圆柱孔的内部，所述摄像头的监测端与进料管的输入端相对准，其中一个所述圆柱孔的内壁开设有螺纹孔。

优选的，所述螺纹孔的内部螺纹套接有手拧螺栓，所述手拧螺栓的一端与摄像头的表面相抵，所述连接块的顶部设置有多个连接杆，且相邻的两个连接杆之间螺纹连接，每个所述连接杆的外表面靠近顶部位置均固定有第一限位环。

优选的，每个所述连接杆的外表面靠近顶部位置均固定有第二限位环，上方所述连接杆的顶部凹槽处螺纹套接有移动杆，下方所述连接杆的底端螺纹套接在螺纹槽的内部，所述移动杆的正表面固定有矩形块，所述矩形块的顶部斜面开设有第一安装孔。

优选的，所述矩形块的顶部斜面开设有第二安装孔，所述第一安装孔的内部设置有显示屏，所述第二安装孔的内部设置有触摸屏，所述矩形块的顶部斜面安装有固定框，所述显示屏的表面、触摸屏的表面均与固定框的表面相接触。

优选的，所述泥浆泵的输出端安装有出料管，所述移动车的顶部靠近另一侧边缘处安装有控制器，所述移动车的顶部靠近另一侧边缘处安装有无线传输器，所述移动车的顶部靠近另一侧边缘处安装有U形壳。

优选的，所述控制器与泥浆泵电性连接，所述控制器和无线传输器均处于U形壳的内部，所述摄像头与控制器电性连接，所述显示屏与控制器电性连接，所述触摸屏与控制器之间通过无线传输器无线连接，两个所述电动推杆均与控制器电性连接。

一种摩擦桩桩底清洁装置的清洁方法，包括以下步骤：

S1、当需要对摩擦桩桩底进行清洁操作时，此时先用连接杆、移动杆和连接块的配合，将进料管的输入端移动到桩底的底部，随后再用摄像头、控制器、无线传输器、显示屏和触摸屏的配合，得到进料管的输入端在桩底底部的位置；

S2、接着再用控制器、无线传输器、触摸屏、泥浆泵、输送软管、进料管和出料管的配合，将桩底底部的碎土块给清洁并排出到土壤层的顶部空地处，之后再用连接杆、移动杆和连接块的配合，即可将摩擦桩桩底的碎土块土壤给清洁掉；

S3、当需要对摩擦桩桩底清洁出来的土壤是否含有重金属进行检测操作时，此时用样品杯和杯盖的配合，将被检测的碎土块给收集在样品杯的内部，随后再用触摸屏、无线传输器、电动推杆、限位杆和控制器的配合，带动动模具进行垂直移动，接着再用电动推杆、动模具、静模具、样品杯和杯盖的配合，将样品杯中的碎土块给挤压成型为柱形土块；

S4、之后再用X射线荧光光谱仪的配合，即可检测到柱形土块中是否含有重金属，再接着施工人员即可对得到的数据进行决策并处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置检测机构，可以对摩擦桩桩底清洁出来的土壤是否含有重金属进行检测操作，从而让施工人员及时作出决策并进行处理，即有效的避免制成后的摩擦桩的使用效果，继而有效提高了清洁装置的使用效率，当需要对出料管排出的碎土块是否含有重金属进行检测时，此时直接用样品杯和杯盖的配合，即可实现将检测的碎土块给收集在样品杯的内部；

2、本发明通过触摸屏、无线传输器和控制器的配合，即可实现让两个电动推杆进行同步启闭操作，随后再用两个电动推杆和限位杆的配合，即可实现让动模具进行上下移动操作，接着再用动模具、静模具、样品杯和杯盖的配合，即可实现将样品杯中的碎土块给挤压成型为柱形土块，之后再用X射线荧光光谱仪的配合，即可检测到柱形土块中是否含有重金属；

3、本发明通过设置清洁机构，可以实现对摩擦桩桩底进行清洁操作，从而保证摩擦桩桩底的干净，即保证了后期制作出来的摩擦桩能发挥更好的作用，当需要对摩擦桩桩底进行清洁操作时，此时先用连接杆、移动杆和连接块的配合，即可将进料管的输入端移动到桩底的底部，同时方便进料管的输入端在桩底的底部移动，随后再用摄像头、控制器、无线传输器、显示屏和触摸屏的配合，即可得知进料管的输入端在桩底底部的位置，接着再用控制器、无线传输器和触摸屏的配合，实现控制泥浆泵启闭操作，之后再用泥浆泵、输送软管、进料管和出料管的配合，即可将桩底底部的碎土块给清洁并排出到土壤层的顶部空地处。

附图说明

图1为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的立体图；

图2为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的部分立体图；

图3为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的检测机构部分立体图；

图4为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的另一角度部分立体图；

图5为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的清洁机构部分立体图；

图6为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的连接块、螺纹槽、圆柱孔和螺纹孔的立体结构示意图；

图7为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的连接杆、第一限位环和第二限位环的立体结构示意图；

图8为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的清洁机构另一角度部分立体图；

图9为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的矩形块、第一安装孔和第二安装孔的立体结构示意图；

图10为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的限位杆立体图；

图11为本发明一种摩擦桩桩底清洁装置的仰视角度部分立体图。

图中：

1、土壤层；2、清洁机构；201、移动车；202、泥浆泵；203、输送软管；204、进料管；205、连接块；206、螺纹槽；207、圆柱孔；208、摄像头；209、螺纹孔；210、手拧螺栓；211、连接杆；212、第一限位环；213、第二限位环；214、移动杆；215、矩形块；216、第一安装孔；217、第二安装孔；218、显示屏；219、触摸屏；220、固定框；221、出料管；222、控制器；223、无线传输器；224、U形壳；3、检测机构；301、限位环本体；302、X射线荧光光谱仪；303、安装板；304、静模具；305、安装槽；306、安装孔本体；307、样品杯；308、杯盖；309、电动推杆；310、动模具；311、限位杆；312、支撑板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-图11所示：一种摩擦桩桩底清洁装置，包括土壤层1，土壤层1上设置有清洁机构2，清洁机构2上设置有检测机构3；

检测机构3包括限位环本体301、安装板303和两个支撑板312，限位环本体301的内部设置有X射线荧光光谱仪302，安装板303的顶部安装有静模具304，静模具304的顶部四角均开设有安装槽305，安装板303的顶部开设有两个相对称的安装孔本体306，静模具304的凹槽处设置有样品杯307，样品杯307的内部靠近进口处设置有杯盖308，两个安装孔本体306的内部均安装有电动推杆309，两个电动推杆309的伸缩端顶部之间安装有动模具310，动模具310的顶部四个通孔内部均活动套接有限位杆311。

根据图3、图4、图10和图11所示，四个限位杆311的底端分别螺纹连接在四个安装槽305的内部，两个电动推杆309的底端分别与两个支撑板312的顶部相接触，可以在电动推杆309和限位杆311的配合下，带动动模具310进行垂直上下移动。

根据图1-图6和图11所示，清洁机构2包括移动车201和连接块205，限位环本体301固定在移动车201的顶部靠近一侧边缘处，移动车201处于土壤层1的顶部位置，安装板303安装在移动车201的顶部靠近一侧边缘处，两个支撑板312均固定在移动车201的下侧，移动车201的顶部靠近另一侧边缘处安装有泥浆泵202，泥浆泵202的输入端安装有输送软管203，输送软管203的输入端和连接块205均处于土壤层1的钻孔内部，方便在输送软管203、进料管204和泥浆泵202的配合下，可以将摩擦桩桩底需要清洁的土壤给清理掉。

根据图1、图5和图6所示，输送软管203的输入端安装有进料管204，连接块205的顶部开设有螺纹槽206，连接块205的顶部开设有两个圆柱孔207，且其中一个圆柱孔207呈倾斜状态，其中一个圆柱孔207的内部设置有摄像头208，进料管204固定套接在另一个圆柱孔207的内部，摄像头208的监测端与进料管204的输入端相对准，其中一个圆柱孔207的内壁开设有螺纹孔209，方便在螺纹孔209和手拧螺栓210的配合下，可以将摄像头208稳定的固定在所对应的圆柱孔207的内部。

根据图1和图5-图7所示，螺纹孔209的内部螺纹套接有手拧螺栓210，手拧螺栓210的一端与摄像头208的表面相抵，连接块205的顶部设置有多个连接杆211，且相邻的两个连接杆211之间螺纹连接，每个连接杆211的外表面靠近顶部位置均固定有第一限位环212，可以在第一限位环212的作用下，保证进入土壤层1钻孔内部的输送软管203输入端保持垂直状态，不发生折弯。

根据图1和图5-图9所示，每个连接杆211的外表面靠近顶部位置均固定有第二限位环213，上方连接杆211的顶部凹槽处螺纹套接有移动杆214，下方连接杆211的底端螺纹套接在螺纹槽206的内部，移动杆214的正表面固定有矩形块215，矩形块215的顶部斜面开设有第一安装孔216，方便在第一安装孔216的作用下，可以防止显示屏218发生左右前后移动，同时可以将显示屏218工作时产生的热量从第一安装孔216的内部排出。

根据图8和图9所示，矩形块215的顶部斜面开设有第二安装孔217，第一安装孔216的内部设置有显示屏218，第二安装孔217的内部设置有触摸屏219，矩形块215的顶部斜面安装有固定框220，显示屏218的表面、触摸屏219的表面均与固定框220的表面相接触，方便在固定框220的作用下，可以将触摸屏219和显示屏218稳定的固定在第二安装孔217的内部和第一安装孔216的内部。

根据图1、图2、图4和图11所示，泥浆泵202的输出端安装有出料管221，移动车201的顶部靠近另一侧边缘处安装有控制器222，移动车201的顶部靠近另一侧边缘处安装有无线传输器223，移动车201的顶部靠近另一侧边缘处安装有U形壳224，可以在U形壳224的作用下，实现对无线传输器223和控制器222进行保护。

根据图1、图2、图4、图5、图8和图11所示，控制器222与泥浆泵202电性连接，控制器222和无线传输器223均处于U形壳224的内部，摄像头208与控制器222电性连接，显示屏218与控制器222电性连接，触摸屏219与控制器222之间通过无线传输器223无线连接，两个电动推杆309均与控制器222电性连接，方便在控制器222和无线传输器223的配合，可以让触摸屏219控制是否进行启闭操作摄像头208和两个电动推杆309是否进行启闭操作。

本发明中，当摩擦桩施工过程中需要对土壤层1的钻孔底部(桩底)进行清洁操作时，此时先将X射线荧光光谱仪302与外接电源连接在一起，同时将控制器222与外接电源也连接在一起，随后将进料管204放入土壤层1的钻孔进口处，接着根据土壤层1的钻孔深度，取出适量数量的连接杆211，之后根据图1所示，用连接杆211和螺纹槽206的配合，将连接块205与移动杆214连接在一起，再接着将摄像头208的导线端依次穿过所有的第二限位环213，再之后将摄像头208的导线端与控制器222连接在一起，同时也将输送软管203的输入端依次穿过所有的第一限位环212，最后将输送软管203的输入端与泥浆泵202的输入端连接在一起，当一切准备好时，此时直接让施工人员手持移动杆214，随后用触摸屏219、无线传输器223和控制器222的配合，启动摄像头208(带照明灯的摄像头208)和摄像头208上的照明灯，此时启动的摄像头208会直接通过照明灯的配合，清楚的对进料管204的输入端位置进行监测，并将监测的图像直接以电信号的方式传输到控制器222的内部，随后传输到显示屏218进行显示。

接着施工人员即可用移动杆214、多个连接杆211和连接块205的配合，直接带动摄像头208和进料管204进行移动，与此同时，用触摸屏219、无线传输器223和控制器222的配合，启动泥浆泵202，这时启动的泥浆泵202会直接在输送软管203和进料管204的配合下，直接将进料管204输入端经过来的桩底位置上的碎土块和泥浆给抽走，随后导流到出料管221的内部，接着被抽出的碎土块和泥浆会直接被输送到土壤层1顶部的空地上。

当进料管204通过摄像头208、控制器222和显示屏218的配合，清理完土壤层1的钻孔底部土壤(碎土块和泥浆)时，此时直接用触摸屏219、无线传输器223和控制器222的配合，关闭泥浆泵202和摄像头208即可。当需要对抽出的土壤是否含有重金属进行检测时，此时直接将样品杯307从静模具304的顶部凹槽处取下，随后将杯盖308从样品杯307的内部取出，接着将抽出的碎土块取出适量，放入样品杯307的内部。之后将杯盖308再安装回初始位置，再接着将装有碎土块和带有杯盖308的样品杯307放回静模具304的顶部凹槽处。再之后用触摸屏219、无线传输器223和控制器222的配合，同步启动两个电动推杆309。此时启动的两个电动推杆309的伸缩端会同步发生收缩操作，这时回移的两个电动推杆309的伸缩端会直接在四个限位杆311的配合下，带动动模具310进行垂直下移。当动模具310的底部接触到杯盖308的顶部时，此时继续保持两个电动推杆309的启动状态，这时移动的动模具310会直接带动杯盖308在样品杯307的内部移动。当杯盖308移动到不能移动时，此时样品杯307中的碎土块会被挤压成柱形，这时再用触摸屏219、无线传输器223和控制器222的配合，将动模具310复位移动回初始位置，并在动模具310完成复位移动后，同步关闭两个电动推杆309，随后再将样品杯307从静模具304的顶部凹槽处取出，接着将杯盖308从样品杯307的内部移出，之后将成型的柱形土块从样品杯307的内部取出，再接着打开X射线荧光光谱仪302的盖子，再之后柱形土块放入X射线荧光光谱仪302内部的样品盒中，最后将X射线荧光光谱仪302的盖子关闭。当X射线荧光光谱仪302的盖子复位到初始位置时，此时直接启动X射线荧光光谱仪302，即可对样品盒中的柱形土块进行检测。随后X射线荧光光谱仪302直接将检测到的数据在X射线荧光光谱仪302上的屏幕显示，这时施工人员即可通过X射线荧光光谱仪302上屏幕显示的数据来确定摩擦桩桩底区域是否含有重金属。当X射线荧光光谱仪302检测到摩擦桩桩底区域含有较高的重金属时，施工人员即可及时对桩底土壤进行重金属处理，随后再进行摩擦桩制作施工，即进一步的保证了后期制作出来的摩擦桩使用效果。当X射线荧光光谱仪302检测到摩擦桩桩底区域不含有重金属时，施工人员即可进行摩擦桩制作施工。

其中，重金属的危害：1、土壤中的重金属离子可能会污染地下水，导致地下水质量下降，进而影响施工过程中的水源用；2、重金属离子可能附着在桩基表面，形成薄膜，阻碍桩基与周围土壤之间的摩擦阻力，导致摩擦桩承载能力下降；3、重金属离子还可能对桩基材料产生腐蚀作用，导致桩基材料强度降低，进一步影响摩擦桩的稳定性。

其中，泥浆泵202、摄像头208、显示屏218、触摸屏219、控制器222(PLC控制器)、无线传输器223、X射线荧光光谱仪302和电动推杆309均为现有技术，在这里不做过多的解释。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。