螺紋旋后插筋擠密灌注樁的制作方法
【專利摘要】一種螺紋旋后插筋擠密灌注樁，包括一插入有泵送砼的導(dǎo)管的細(xì)螺紋鋼模管，該細(xì)螺紋鋼模管連接一嵌巖鉆頭，該嵌巖鉆頭由下端的鉆頭尖、上部的鉆頭本體與梯形螺紋短管組合而成；鉆頭尖與鉆頭本體之間設(shè)置有接合子，鉆頭本體與梯形螺紋短管固定連接，導(dǎo)管下端插入梯形螺紋短管與鉆頭本體中，鉆頭尖上部連接一帶頂槽懸掛桿，頂槽中插入第一支承板，它與懸掛桿焊接一體，導(dǎo)管下端設(shè)有插入第二支承板的槽口，該第二支承板位于鉆頭本體的內(nèi)腔中；本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是具有強(qiáng)大的嵌巖功能，完全適用于山丘地基地質(zhì)條件的基礎(chǔ)工程，而且成樁效率較高。
【專利說明】螺紋旋后插筋擠密灌注粧
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土木建筑工程的樁基礎(chǔ)，尤其是涉及一種以砂礫、卵石、碎石為主的山丘地基地層中，它們不同風(fēng)化程度巖層組成的地質(zhì)條件基礎(chǔ)工程中的螺紋旋后插筋擠密灌注樁。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家建設(shè)與城市化的快速進(jìn)程，為確保平原有限的土地資源，建設(shè)用地由平原的良地好土向山丘難以農(nóng)耕的荒地轉(zhuǎn)移，而山丘地基的地層中主要以砂碌、卵石、碎石為主及不同風(fēng)化程度的巖層組成，該山丘地質(zhì)條件建設(shè)的樁基工程無法采用現(xiàn)有的平原施工常規(guī)的樁型；如預(yù)制方樁與預(yù)應(yīng)力管樁采用靜壓或錘擊均無法打下、鉆孔灌注樁又無法鉆下，因此只有采用旋壓工藝方能穿越上述地層成樁。
[0003]而本 申請人:的發(fā)明專利號ZL201110458993.3《擠土型鋼筋砼螺桿樁成樁裝置與成樁方法》中所提及的是擠土型螺桿樁，其中泵送混凝土的出口流出將門蓋開啟，又被在正轉(zhuǎn)上拔碰撞巖壁而將門蓋脫落，所以影響成樁效率，又不具有嵌巖功能，所以不能適用于山丘地基地質(zhì)條件的基礎(chǔ)工程。
[0004]中冶建筑研究總院有限公司的發(fā)明專利號ZL200710063983.3《雙向螺旋擠擴(kuò)樁》中的鉆頭采用德國寶蛾技術(shù)的改進(jìn)，該鉆頭呈梭子形即二頭小中間大，該中間直徑最大處為界，向下為正螺紋向上為反螺紋，當(dāng)施工時(shí)在正轉(zhuǎn)上拔帶出樁孔內(nèi)的土體由反螺紋壓回樁孔內(nèi)，達(dá)到豎向擠密土層的作用；但該梭子形鉆頭穿越山丘地基土層的能力較小，同時(shí)也不具有嵌巖功能，因而也不能適用于山丘地基地質(zhì)條件的基礎(chǔ)工程。
[0005]現(xiàn)有的相似成樁方法還有長螺旋灌注樁，該灌注樁因長螺旋的螺葉直徑大又鉆桿的直徑小，正轉(zhuǎn)上拔時(shí)，由該螺葉帶動(dòng)樁孔內(nèi)土體量太大，而且螺葉變形嚴(yán)重，嚴(yán)重影響成樁的樁徑尺寸與擠土效果，也不具有嵌巖能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)狀，提供一種可以適用于山丘地基地質(zhì)條件并實(shí)現(xiàn)山丘地基施工中強(qiáng)穿越山丘地層的螺紋旋后插筋擠密灌注樁。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種螺紋旋后插筋擠密灌注樁，包括一插入有泵送砼的導(dǎo)管的鋼模管，其特征在于，所述鋼模管設(shè)置為細(xì)螺紋鋼模管，該鋼模管連接一嵌巖鉆頭，該嵌巖鉆頭由下端的鉆頭尖、上部的鉆頭本體與梯形螺紋短管組合而成；所述鉆頭尖與所述鉆頭本體之間設(shè)置有接合子，該鉆頭本體與所述梯形螺紋短管固定連接。當(dāng)鉆頭本體正轉(zhuǎn)時(shí)，上下接合子連接，即鉆頭尖與鉆頭本體相接合成一體；而當(dāng)鉆頭本體反轉(zhuǎn)時(shí)，該上下接合子脫離，鉆頭尖即脫離上部的鉆頭本體。
[0008]所述導(dǎo)管下端插入所述梯形螺紋短管與所述鉆頭本體中。其作用是砼通過導(dǎo)管、梯形螺紋短管與鉆頭本體進(jìn)入樁孔中。[0009]所述鉆頭尖上部連接一懸掛桿，該懸掛桿的頂端設(shè)有頂槽，該頂槽中插入第一支承板，所述懸掛桿與所述第一支承板之間焊接一體；該第一支承板位于所述鉆頭本體的上部。
[0010]所述導(dǎo)管下端設(shè)有槽口，該槽口內(nèi)插入第二支承板，該第二支承板位于所述鉆頭本體的內(nèi)腔中。當(dāng)上下接合子脫離，鉆頭尖脫離鉆頭本體時(shí)，第二支承板即與鉆頭本體內(nèi)腔端面相抵而定位。
[0011]為了提高切巖的效率，所述鉆頭尖、與所述鉆頭本體的錐面上，埋設(shè)多個(gè)合金鋼珠棒，該合金鋼珠棒雙排呈十字形埋設(shè)；該鋼珠棒凸出于所述鉆頭尖與所述鉆頭本體的錐面，每個(gè)凸出量是不相等的，每個(gè)間距增加的凸出量設(shè)置為該合金鋼珠棒直徑的I倍。
[0012]所述導(dǎo)管上端接泵送砼管，該泵送砼管與所述導(dǎo)管之間設(shè)有密封軸承；其作用是可保證泵送砼的壓力達(dá)到理想狀態(tài)。
[0013]本發(fā)明其成樁步驟是:
[0014]第一步，樁機(jī)就位，由樁機(jī)先將所述嵌巖鉆頭與所述細(xì)螺紋鋼模管連接成帶鉆桿與鉆頭的鋼模管吊起，安裝好雙體中空旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，接上泵送砼管，行進(jìn)到設(shè)計(jì)樁位；鋼模管的中心對淮設(shè)計(jì)樁位的中心，并在樁機(jī)上調(diào)整鋼模管垂直；
[0015]第二步，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭、按順時(shí)針正向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的加壓裝置，將所述嵌巖鉆頭與所述細(xì)螺紋鋼模管餅接成整管旋壓沉入土層，根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭顯示的扭矩與穿越各層土性指標(biāo)建立一定關(guān)系，當(dāng)進(jìn)入中風(fēng)化巖層時(shí)，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭顯示的扭矩為控制扭矩，當(dāng)出現(xiàn)該控制扭矩值時(shí)再繼續(xù)旋壓沉入土層30cm?50cm即可終止；控制扭矩根據(jù)鉆孔位置進(jìn)入中風(fēng)化巖層實(shí)測扭矩值；
[0016]第三步，樁機(jī)將鋼模管旋壓沉入土層到設(shè)計(jì)高程，開動(dòng)砼泵車，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭按逆時(shí)針反轉(zhuǎn)1/2圈，此刻，鋼模管底的鉆頭尖脫離，砼即進(jìn)入樁孔內(nèi)；然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)上拔細(xì)螺紋鋼模管鉆桿，砼通過導(dǎo)管出口進(jìn)入樁孔內(nèi)，并將細(xì)螺紋鋼模管鉆桿、鉆頭拔出土層；
[0017]第四步，樁孔灌滿砼；首先清除高出地面的砼，即可顯示樁的截面并可找到該截面的中心，起吊鋼筋籠內(nèi)穿入送鋼筋籠管，使鋼筋籠中心與樁截面的砼中心重合，并調(diào)整鋼筋籠垂直；送鋼筋籠管頂部設(shè)有平板振動(dòng)器，振動(dòng)力傳至送鋼筋籠管的底部，即鋼筋籠錐尖形處刺入砼內(nèi)，振動(dòng)沉入至設(shè)計(jì)高程后拔出送鋼筋籠管，從而完成后插筋工序；
[0018]第五步，即完成本發(fā)明螺紋旋后插筋擠密灌注樁。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:具有強(qiáng)大的嵌巖功能，完全適用于山丘地基地質(zhì)條件的基礎(chǔ)工程，而且成樁效率較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明嵌巖鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1的A-A剖視圖，示出合金鋼珠棒埋設(shè)于上鉆頭的狀態(tài)；
[0022]圖3為圖1的B-B剖視圖；
[0023]圖4為圖3的俯視圖；
[0024]圖5為本發(fā)明螺紋鋼管鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明成樁程序示意圖；【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]如圖1?圖6所示，本實(shí)施例具體地采用如下結(jié)構(gòu):包括一嵌巖鉆頭30。為了提高山丘地層的穿透各層土層的能力，該嵌巖鉆頭30由下端的鉆頭尖1、上部的鉆頭本體2與梯形螺紋短管3組合而成；
[0028]鉆頭尖I與鉆頭本體12之間設(shè)置有上下接合子5，當(dāng)鉆頭本體2反轉(zhuǎn)90°時(shí)，該上下接合子脫離，鉆頭尖I即脫離上部的鉆頭本體2 ;鉆頭本體正轉(zhuǎn)時(shí)，上下接合子連接，即鉆頭尖與鉆頭本體相接合成一體；
[0029]該鉆頭本體2與梯形螺紋短管3固定連接；
[0030]梯形螺紋短管3上端固定連接一細(xì)螺紋鋼模管20，該細(xì)螺紋鋼模管中插入一泵送砼的導(dǎo)管10，該導(dǎo)管下部插入梯形螺紋短管3與鉆頭本體2中，則泵送砼可以通過短管3與鉆頭本體2而進(jìn)入樁孔中；如圖5所示；
[0031]鉆頭尖I上部連接一懸掛桿7,懸掛桿7的頂端開槽,槽中插入第一支承板8,懸掛桿7與第一支承板8之間焊接接一體；第一支承板8位于鉆頭本體2的上部；
[0032]導(dǎo)管10的下端設(shè)有槽口，該槽口內(nèi)插入第二支承板88，第二支承板88位于鉆頭本體12的內(nèi)腔13中，當(dāng)上下接合子脫離，鉆頭尖脫離鉆頭本體時(shí)，第二支承板即與鉆頭本體內(nèi)腔端面相抵，如圖1所示；
[0033]為了確保懸掛桿7處于嵌巖鉆頭的中心位置，在第一與第二支承板兩端焊接限位鐵14來定位；
[0034]圖2示出在嵌巖鉆頭30中埋設(shè)多個(gè)合金鋼珠棒9的布置圖；在嵌巖鉆頭的錐面上，合金鋼珠棒9雙排呈十字形埋設(shè)；該鋼珠棒凸出于嵌巖鉆頭錐面，凸出量是不相等的，在旋轉(zhuǎn)切巖過程中合金鋼珠棒9之間距設(shè)置為I倍合金鋼珠棒直徑的凸出量，以保證每顆合金鋼珠棒9不重復(fù)切巖；合金鋼珠棒9是熱埋在上嵌巖鉆頭的整個(gè)錐面上，為的是提高切巖的效率。
[0035]鉆頭尖與鉆頭本體之間的上下接合子5的結(jié)構(gòu)如圖4所示；細(xì)螺紋鋼模管20正轉(zhuǎn)時(shí)，接合子5處于接合狀態(tài)，進(jìn)入鉆巖施工工序，細(xì)螺紋鋼模管反轉(zhuǎn)90°時(shí)，鉆頭尖I即脫離鉆頭本體2，鉆頭尖呈懸掛狀態(tài)；
[0036]細(xì)螺紋鋼模管20與梯形螺紋短管3連接固定，該細(xì)螺紋鋼模管與梯形螺紋短管的螺紋距是相等的；
[0037]泵送砼管22與樁孔內(nèi)的導(dǎo)管10是通過密封軸承23密封連接。
[0038]為使砼不流出導(dǎo)管10并通過鉆頭尖的槽口進(jìn)入細(xì)螺紋鋼模管20內(nèi)，為此須在管底用封底鋼板24焊接封口 ；在施工正轉(zhuǎn)上拔細(xì)螺紋鋼模管20時(shí)，砼由導(dǎo)管10的底部進(jìn)入樁孔內(nèi)，鉆頭尖I呈懸掛在砼導(dǎo)管10的底部狀態(tài)；
[0039]梯形螺紋短管3的長度一在、大致為該梯形螺紋高度的三倍；梯形螺紋的作用在于當(dāng)它旋入土層時(shí)可以增強(qiáng)切入土層的能力，又當(dāng)正轉(zhuǎn)上拔時(shí)能確保砼充填上拔梯形螺紋短管3的空間，保證設(shè)計(jì)樁的公稱直徑；
[0040]梯形螺紋短管3連接細(xì)螺紋鋼模管20，泵送砼的導(dǎo)管10插入嵌巖鉆頭內(nèi)連接固定，細(xì)螺紋鋼模管20的上口連接雙體中空旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，砼的導(dǎo)管10從中空穿出接泵送管22，導(dǎo)管10是通過密封軸承23與泵送管22的連接，可保證泵送砼的壓力達(dá)到樁周土中石料的膠接作用。
[0041]本實(shí)施例具體成樁步驟是(按圖5自左至右所示):
[0042]第一步，樁機(jī)就位，由樁機(jī)先將嵌巖鉆頭30與細(xì)螺紋鋼模管20餅接成帶鉆桿與鉆頭的鋼模管吊起，安裝好雙體中空旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，接上泵送砼管，行進(jìn)到設(shè)計(jì)樁位；鋼模管的中心對淮設(shè)計(jì)樁位的中心，并在樁機(jī)上調(diào)整鋼模管垂直；
[0043]第二步，動(dòng)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭、按順時(shí)針正向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的加壓裝置，將嵌巖鉆頭與細(xì)螺紋鋼模管餅接成整管旋壓沉入土層，根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭顯示的扭矩與穿越各層土性指標(biāo)建立一定關(guān)系，當(dāng)進(jìn)入中風(fēng)化巖層時(shí)，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭顯示的扭矩為控制扭矩，當(dāng)出現(xiàn)該控制扭矩值時(shí)再繼續(xù)旋壓沉入土層30cm?50cm即可終止；控制扭矩根據(jù)鉆孔位置進(jìn)入中風(fēng)化巖層實(shí)測扭矩值；
[0044]第三步，樁工鉆機(jī)將鋼模管旋壓沉入土層到設(shè)計(jì)高程，開動(dòng)砼泵車，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭按逆時(shí)針反轉(zhuǎn)1/2圈，鋼模管底的鉆頭尖脫離，砼即進(jìn)入樁孔內(nèi)；然后轉(zhuǎn)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)上拔細(xì)螺紋鋼模管鉆桿，砼通過導(dǎo)管出口進(jìn)入樁孔內(nèi)，并將細(xì)螺紋鋼模管鉆桿、鉆頭拔出土層；
[0045]第四步，樁孔灌滿砼；首先清除高出地面的砼，即可顯示樁的截面并可找到該截面的中心，起吊焊接鋼筋籠內(nèi)穿入送鋼筋籠管，使鋼筋籠中心與樁截面的砼中心重合，并調(diào)整鋼筋籠垂直，送鋼筋籠管頂部設(shè)有平板振動(dòng)器，振動(dòng)力傳至送鋼筋籠管的底部，即鋼筋籠錐尖形處刺入砼內(nèi)，振動(dòng)沉入至設(shè)計(jì)高程、拔出送鋼筋籠管、完成后插筋工序；
[0046]第五步，本發(fā)明螺紋旋后插筋擠密灌注樁完成。
【權(quán)利要求】
1.一種螺紋旋后插筋擠密灌注樁，包括一插入有泵送砼的導(dǎo)管的鋼模管，其特征在于，所述鋼模管設(shè)置為細(xì)螺紋鋼模管(20)，該鋼模管連接一嵌巖鉆頭(30)，該嵌巖鉆頭由下端的鉆頭尖(I)、上部的鉆頭本體(2)與梯形螺紋短管(3)組合而成；所述鉆頭尖與所述鉆頭本體之間設(shè)置有上下接合子(5)，該鉆頭本體與所述梯形螺紋短管(3)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述螺紋旋后插筋擠密灌注樁，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)下端插入所述梯形螺紋短管與所述鉆頭本體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述螺紋旋后插筋擠密灌注樁，其特征在于，所述鉆頭尖(I)上部連接一懸掛桿(7)，該懸掛桿的頂端設(shè)有頂槽，該頂槽中插入第一支承板(8)，所述懸掛桿(7)與所述第一支承板之間焊接一體；該第一支承板位于所述鉆頭本體(2)的上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述螺紋旋后插筋擠密灌注樁，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)下端設(shè)有槽口，該槽口內(nèi)插入第二支承板(88)，該第二支承板位于所述鉆頭本體(2)的內(nèi)腔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述螺紋旋后插筋擠密灌注樁，其特征在于，所述鉆頭尖(I)、與所述鉆頭本體(2)的錐面上，埋設(shè)多個(gè)合金鋼珠棒(9)，該合金鋼珠棒雙排呈十字形埋設(shè)；該鋼珠棒凸出于所述鉆頭尖(I)、與所述鉆頭本體(2)的錐面，凸出量是不相等的，每個(gè)間距增加的凸出量設(shè)置為該合金鋼珠棒直徑的I倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述螺紋旋后插筋擠密灌注樁，其特征在于，所述導(dǎo)管(10)上端接泵送砼管(22)，該泵送砼管與所述導(dǎo)管(10)之間設(shè)有密封軸承(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述螺紋旋后插筋擠密灌注樁，其成樁步驟是: 第一步，樁機(jī)就位，由樁機(jī)先將所述嵌巖鉆頭(30)與所述細(xì)螺紋鋼模管(20)連接成帶鉆桿與鉆頭的鋼模管吊起，安裝好雙體中空旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，接上泵送砼管，行進(jìn)到設(shè)計(jì)樁位；鋼模管的中心對淮設(shè)計(jì)樁位的中心，并在樁機(jī)上調(diào)整鋼模管垂直； 第二步，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭、按順時(shí)針正向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的加壓裝置，將所述嵌巖鉆頭與所述細(xì)螺紋鋼模管餅接成整管旋壓沉入土層，根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭顯示的扭矩與穿越各層土性指標(biāo)建立一定關(guān)系，當(dāng)進(jìn)入中風(fēng)化巖層時(shí)，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭顯示的扭矩為控制扭矩，當(dāng)出現(xiàn)該控制扭矩值時(shí)再繼續(xù)旋壓沉入土層30cm?50cm即可終止；控制扭矩根據(jù)鉆孔位置進(jìn)入中風(fēng)化巖層實(shí)測扭矩值； 第三步，樁機(jī)將鋼模管旋壓沉入土層到設(shè)計(jì)高程，開動(dòng)砼泵車，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭按逆時(shí)針反轉(zhuǎn)1/2圈，此刻，鋼模管底的鉆頭尖脫離，砼即進(jìn)入樁孔內(nèi)；然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)上拔細(xì)螺紋鋼模管鉆桿，砼通過導(dǎo)管出口進(jìn)入樁孔內(nèi)，并將細(xì)螺紋鋼模管鉆桿、鉆頭拔出土層； 第四步，樁孔灌滿砼；首先清除高出地面的砼，即可顯示樁的截面并可找到該截面的中心，起吊鋼筋籠內(nèi)穿入送鋼筋籠管，使鋼筋籠中心與樁截面的砼中心重合，并調(diào)整鋼筋籠垂直；送鋼筋籠管頂部設(shè)有平板振動(dòng)器，振動(dòng)力傳至送鋼筋籠管的底部，即鋼筋籠錐尖形處刺入砼內(nèi)，振動(dòng)沉入至設(shè)計(jì)高程后拔出送鋼筋籠管，從而完成后插筋工序； 第五步，即完成本發(fā)明螺紋旋后插筋擠密灌注樁。
【文檔編號】E02D5/38GK103953030SQ201410211023
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】孔超, 張楚福, 孔紅斌, 孔清華 申請人:孔超