專利名稱：一種消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑領(lǐng)域的施工裝置，具體涉及一種消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)澆混凝土擠土類型的地基樁承載力高，在工程樁中占據(jù)了相當(dāng)大的比例。 國(guó)內(nèi)外大量科研結(jié)果表明，擠土類型樁在某些土層會(huì)產(chǎn)生擠土負(fù)效應(yīng)，擠土負(fù)效應(yīng)會(huì)引起 樁周土體的位移和應(yīng)力變化，會(huì)對(duì)已施工的鄰樁產(chǎn)生徑向壓力和垂直拉拔力，從而使鄰樁 產(chǎn)生彎曲、傾斜、水平位移等不良后果，如果周邊存在建筑物，還將對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生不良 影響。擠土負(fù)效應(yīng)的影響深度一般為1/6 1/3樁長(zhǎng)，一般在地面以下6米范圍內(nèi)產(chǎn)生的 擠土負(fù)效應(yīng)最明顯。 針對(duì)擠土類型樁所產(chǎn)生的擠土負(fù)效應(yīng)帶來(lái)的危害，國(guó)內(nèi)外工程界嘗試了大量的消 除擠土負(fù)效應(yīng)的方法，采用的方法可歸納為(l)加大樁距法；(2)跳打施工法。目前尚無(wú)其 他方法的效果優(yōu)于以上兩種方法。加大樁距的方法增加了上部結(jié)構(gòu)(如承臺(tái))的造價(jià)，跳 打施工的方法降低了施工的效率。二者都增加了工程成本，且未能完全根治擠土負(fù)效應(yīng)的 問(wèn)題。 由申請(qǐng)人提出的專利申請(qǐng)"一種消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器及其施工工法"(申請(qǐng)?zhí)?200810183354. 9)提出了一種消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器及其施工工法，該工法能有效地消除 擠土負(fù)效應(yīng)對(duì)周邊建筑物的破壞問(wèn)題，但該工法工藝較復(fù)雜，施工速度較慢，且施工成本相 對(duì)較高。 由申請(qǐng)人提出的專利申請(qǐng)"消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器及其施工成樁工法"(申請(qǐng)?zhí)?200910130401. 8)提出了一種消除擠土負(fù)效應(yīng)屏障器及其施工成樁工法，該工法能有效地 消除飽和性軟土的擠土負(fù)效應(yīng)對(duì)周邊建筑物的破壞問(wèn)題，成樁工法方便簡(jiǎn)單，施工速度快， 能消除淤泥質(zhì)土、飽和性粘土中的擠土負(fù)效應(yīng)。但該工法在硬土層中應(yīng)用有很大困難。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具， 其能有效地將在有擠土負(fù)效應(yīng)的硬土層中成樁時(shí)產(chǎn)生的擠土負(fù)效應(yīng)消除，從而消除擠土負(fù) 效應(yīng)對(duì)周邊樁體及建筑物等的危害。利用本設(shè)計(jì)結(jié)合消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的施工工法采用一 次成樁的方式進(jìn)行，既可有效地消除擠土樁成樁過(guò)程中對(duì)鄰樁產(chǎn)生的徑向壓力和垂直拉拔 力，又可以使擠土樁的樁距設(shè)計(jì)按取土樁的樁距進(jìn)行設(shè)計(jì)，降低了工程造價(jià)，保證了工程質(zhì) 量，徹底消除了對(duì)周邊建筑物的危害。 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)原理根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將一個(gè)上下敞開(kāi)、周邊封閉的橫截 面為圓形的鋼管結(jié)構(gòu)屏障器與連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿連接成一個(gè)整體，且鉆桿采用內(nèi)外 雙層鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿上的螺牙為空心螺牙，鉆桿的內(nèi)鋼管作為成樁時(shí)的混凝土輸送管，外鋼 管與內(nèi)鋼管之間作為注水管通道，內(nèi)鋼管與外鋼管之間完全隔離，在外鋼管管壁上設(shè)有注 水孔，注水孔與鉆桿上的空心螺牙貫通，在空心螺牙一端設(shè)有噴嘴，噴嘴具有上傾角，采用有噴嘴的連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿及屏障器共同鉆進(jìn)的方式進(jìn)行施工，在外鋼管內(nèi)采用壓
力注水，使管壁內(nèi)形成壓力水，用帶有向上傾角的噴嘴噴射壓力水使土體液化或軟化，液化
或軟化的土體從屏障器上端排出，釋放有害應(yīng)力，從而消除擠土負(fù)效應(yīng)對(duì)周邊建筑物等的
危害，在到達(dá)設(shè)計(jì)要求消除擠土負(fù)效應(yīng)的深度時(shí)，將連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿及屏障器分
離，然后將連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿單獨(dú)往下鉆至樁的設(shè)計(jì)深度后，鉆桿上提，同時(shí)利用鉆
桿內(nèi)鋼管灌注混凝土或水泥漿成樁，屏障器隨著連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆具的上提被取出。 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案 —種消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，包括屏障器與連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿，屏障器 為一個(gè)上下敞開(kāi)、周邊封閉的橫截面為圓形的鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿采用內(nèi)外雙層鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿 上的螺牙為空心螺牙，在外鋼管管壁上設(shè)有與空心螺牙貫通的注水孔，在空心螺牙的上傾 角處設(shè)有噴嘴。 為方便鉆桿鉆進(jìn)，所述屏障器的下端口呈連續(xù)型或不連續(xù)型齒狀。 所述噴嘴為空心螺絲型，旋轉(zhuǎn)嵌在螺牙上傾角處。 為方便于壓力水管道污垢的清除，避免堵塞噴嘴，在鉆桿上的空心螺牙的下傾角 處設(shè)有排污堵口。 所述排污堵口為實(shí)心的螺絲型，旋轉(zhuǎn)嵌在齒狀螺牙的下傾角處。 所述屏障器的內(nèi)徑不小于連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿的外鋼管的外徑。 利用上述鉆具消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的施工工法步驟如下 1、將屏障器用定位銷定位在有噴嘴的連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿上，并且屏障器的 下端長(zhǎng)度長(zhǎng)過(guò)鉆頭。 2、將連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿往下正向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，帶動(dòng)屏障器進(jìn)入土中大于1米
時(shí)，用連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿外鋼管進(jìn)行壓力注水，邊注水邊下鉆至設(shè)計(jì)要求消除擠土
負(fù)效應(yīng)的土體深度時(shí)即停止下鉆和注水，液化或軟化的土體從屏障器上端排出。 3、取出定位銷，將連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿及屏障器分離，屏障器不動(dòng)，連續(xù)齒狀
螺紋擠土型鉆桿采用擠壓土體成孔繼續(xù)往下鉆進(jìn)至樁的設(shè)計(jì)深度。 4、連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿反向旋轉(zhuǎn)上提，同時(shí)通過(guò)鉆桿內(nèi)鋼管澆筑混凝土或水 泥漿形成帶螺紋狀的擠土型樁體，也可采用鉆桿正向旋轉(zhuǎn)上提，形成直桿狀的擠土型樁體， 至屏障器上端定位銷位置時(shí)停止上提，插上定位銷，將連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿及屏障器 連接定位。 5、連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿正向旋轉(zhuǎn)上提并帶動(dòng)屏障器及其內(nèi)部殘余土體上提， 同時(shí)通過(guò)鉆桿內(nèi)鋼管連續(xù)澆筑混凝土或水泥漿至樁頂標(biāo)高，形成直桿狀取土型樁體。最終 形成上部為取土型樁、下部為擠土型樁的樁體。 本實(shí)用新型采用屏障及注水液化或軟化的方式，有效地將成樁時(shí)產(chǎn)生的擠土負(fù) 效應(yīng)控制在屏障器范圍內(nèi)，并通過(guò)屏障器上口釋放有害應(yīng)力，從而消除擠土負(fù)效應(yīng)對(duì)周邊 建筑物等的危害，可徹底解決成樁過(guò)程中在有擠土負(fù)效應(yīng)的土體中的橫向和豎向擠土負(fù)效 應(yīng)，降低樁體上部結(jié)構(gòu)的工程成本和擠土負(fù)效應(yīng)帶來(lái)的各種危害，發(fā)揮擠土樁的功效。

圖1是本實(shí)用新型的鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖。
4[0023] 圖2是本實(shí)用新型的鉆桿的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實(shí)用新型的鉆桿橫截面半幅結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、外鋼管；2、內(nèi)鋼管；3、空心螺牙；4、注水孔；5、噴嘴；6、排污堵口。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，包括屏障器與連續(xù)齒狀螺紋擠土 型鉆桿，屏障器為一個(gè)上下敞開(kāi)、周邊封閉的橫截面為圓形的鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿采用外鋼管1、 內(nèi)鋼管2的內(nèi)外雙層鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿上的螺牙為空心螺牙3，在外鋼管管壁上設(shè)有與空心螺 牙貫通的注水孔4，在空心螺牙的上傾角處設(shè)有噴嘴5。 為方便于壓力水管道污垢的清除，避免堵塞噴嘴，在鉆桿上的空心螺牙的下傾角 處設(shè)有排污堵口。
權(quán)利要求一種消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，其特征在于包括屏障器與連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿，屏障器為一個(gè)上下敞開(kāi)、周邊封閉的橫截面為圓形的鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿采用外鋼管1、內(nèi)鋼管2的內(nèi)外雙層鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿上的螺牙為空心螺牙3，在外鋼管管壁上設(shè)有與空心螺牙貫通的注水孔4，在空心螺牙的上傾角處設(shè)有噴嘴5。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，其特征在于所述屏障器的下端口呈連續(xù)型或不連續(xù)型齒狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，其特征在于所述噴嘴5為空心螺絲型，旋轉(zhuǎn)嵌在螺牙上傾角處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，其特征在于在鉆桿上的空心螺牙的下傾角處設(shè)有排污堵口6。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，其特征在于所述排污堵口6為實(shí)心的螺絲型，旋轉(zhuǎn)嵌在齒狀螺牙的下傾角處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，其特征在于所述屏障器的內(nèi)徑不小于連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿的外鋼管1的外徑。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種消除樁擠土負(fù)效應(yīng)的鉆具，包括屏障器與連續(xù)齒狀螺紋擠土型鉆桿，屏障器為一個(gè)上下敞開(kāi)、周邊封閉的橫截面為圓形的鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿采用內(nèi)外雙層鋼管結(jié)構(gòu)，鉆桿上的螺牙為空心螺牙(3)，在外鋼管管壁上設(shè)有與空心螺牙貫通的注水孔(4)，在空心螺牙的上傾角處設(shè)有噴嘴(5)。本實(shí)用新型采用屏障及注水液化或軟化的方式，有效地將成樁時(shí)產(chǎn)生的擠土負(fù)效應(yīng)控制在屏障器范圍內(nèi)，并通過(guò)屏障器上口釋放有害應(yīng)力來(lái)消除擠土負(fù)效應(yīng)對(duì)周邊建筑物等的危害，可徹底解決成樁過(guò)程中在有擠土負(fù)效應(yīng)的土體中的橫向和豎向擠土負(fù)效應(yīng)，降低擠土負(fù)效應(yīng)帶來(lái)的各種危害和施工成本，發(fā)揮擠土樁的功效。
文檔編號(hào)E02D13/00GK201474601SQ20092016100
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者彭桂皎, 彭櫻, 譚燕姬 申請(qǐng)人:彭桂皎