大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，包括兩端開口的外管和內(nèi)管，外管外壁設(shè)有螺旋扇葉，內(nèi)管套于外管內(nèi)；所述外管內(nèi)壁底部固焊有多個(gè)均布定位卡槽，外管底部端面沿周長均布有多個(gè)楔形塊；所述內(nèi)管外壁底部固焊有與卡槽相匹配的多個(gè)均布卡條，通過卡槽和卡條的配合可使內(nèi)管套接在外管內(nèi)。該結(jié)構(gòu)大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管具有對長螺旋鉆機(jī)動(dòng)力要求較低、在相同混凝土用量下可明顯提高樁承載力、取土簡單高效、施工安全的特點(diǎn)。
【專利說明】大直徑空腔長螺旋薄壁灌注粧粧套管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及灌注樁樁套管，具體涉及大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管。

【背景技術(shù)】
[0002] 在樁基工程中，長螺旋鉆孔壓灌樁機(jī)是廣泛用于建筑工地施工使用的樁機(jī)，在動(dòng) 力驅(qū)使作用下主鉆桿下的鉆頭和主鉆桿上設(shè)置的長螺旋扇葉可以一次性鉆出樁孔，再由空 心的主鉆桿向樁孔內(nèi)灌注混凝土而成樁，長螺旋鉆孔灌注樁具有承載力高、適用地層范圍 廣和樁長可自由改變等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用，但是長螺旋鉆機(jī)在大直徑灌注樁中的應(yīng)用卻受 到限制，一般只能用于灌注樁直徑小于800mm的情況，原因是大直徑灌注樁在鉆孔施工時(shí) 要克服很大的擠土與剪切土阻力，長螺旋鉆機(jī)在動(dòng)力上無法滿足要求。
[0003] 在基礎(chǔ)樁基工程施工中，超大、超深樁基工程樁的施工較為普遍，對于大直徑灌注 樁型，目前，比較先進(jìn)的工藝是采用大直徑薄壁灌注樁技術(shù)，這是一種采用沉管，取土，裝 模，清孔，安放鋼筋籠，灌注混凝土，拔管，拆模，回填，成樁的施工工藝，這種施工工藝具有 在同等承載力要求下，可以減小混凝土用量，降低成本或者在同等混凝土用量下，可大幅提 高樁體抗彎強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)；存在的缺陷是：對于大直徑薄壁灌注樁成孔普遍采用全斷面人工 挖土或者機(jī)械挖土的方式取土，采取這種施工方法不僅浪費(fèi)勞動(dòng)力，而且在安裝模板的時(shí) 候施工人員需要到達(dá)樁孔底部，施工過程具有一定的危險(xiǎn)性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種對長螺旋鉆機(jī)動(dòng)力要求較低、在相同混凝土用量下 可明顯提高承載力、適用地層范圍廣、取土簡單高效、施工安全的大直徑空腔長螺旋灌注樁 樁套管。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管包括兩端開口 的外管和內(nèi)管，該外管的外壁設(shè)有螺旋扇葉，內(nèi)管套于外管內(nèi)；所述外管內(nèi)壁底部固焊有多 個(gè)均布定位卡槽，外管底部端面沿周長均勻間隔布置有多個(gè)上大下小的楔形塊；所述內(nèi)管 外壁底部固焊有與所述定位卡槽相匹配的多個(gè)均布定位卡條，通過定位卡槽和定位卡條的 配合可使內(nèi)管套接在外管內(nèi)。
[0006] 所述定位卡槽兩邊的固定片上安裝有多個(gè)小滾輪，以減小外管拔出時(shí)內(nèi)外兩管之 間的阻力。
[0007] 所述定位卡條上安裝有多個(gè)小滾輪，以減小外管拔出時(shí)內(nèi)外兩管之間的阻力。
[0008] 所述多個(gè)均布定位卡槽和定位卡條的數(shù)量是四個(gè)。
[0009] 所述楔形塊的上端面寬出外管底部端面，以保護(hù)外管底端。
[0010] 所述內(nèi)管和外管上部等高處活動(dòng)插入栓桿，以防止在旋挖土體的過程中內(nèi)管中土 體將整個(gè)內(nèi)套管擠出。
[0011] 所述外管底部端面沿周長均勻間隔布置的楔形塊個(gè)數(shù)為12個(gè)。
[0012] 上述大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管具有以下特點(diǎn)：
[0013] 外管底部端面焊接有一圈均布的多個(gè)楔形塊，內(nèi)管底端亦呈楔形，使內(nèi)外管底端 構(gòu)成總體楔形，可明顯增加管壁剪切土體的能力，再加上樁套管的空腔無須擠壓或剪切土 質(zhì)，因而大大降低對長螺旋鉆機(jī)動(dòng)力的要求，使長螺旋鉆機(jī)在大直徑灌注樁中的應(yīng)用得以 實(shí)現(xiàn)；外管底部內(nèi)壁焊有可讓內(nèi)管卡入的卡槽，內(nèi)管底部外壁焊有可卡入外管底部卡槽的 卡條，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外管的活動(dòng)連接，在并防止內(nèi)外管體之間發(fā)生相互錯(cuò)動(dòng)；外管外壁焊有旋挖土 體的螺旋扇葉，實(shí)現(xiàn)外管管壁外環(huán)形土體的機(jī)械取土。
[0014] 本實(shí)用新型大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管成樁施工時(shí)包括如下步驟：①清 理場地，把內(nèi)管定位卡條插入外管定位卡槽，實(shí)現(xiàn)內(nèi)管和外管的活動(dòng)連接；②鉆入大直徑空 腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管；③上提內(nèi)管使定位卡條脫離定位卡槽并旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位后，再將內(nèi) 管插回土體；④拔出外管；⑤清理孔底沉渣；⑥放置鋼筋籠，澆筑混凝土；⑦邊澆筑混凝土 邊拔出內(nèi)管并利用內(nèi)管搗實(shí)混凝土；⑧成樁。
[0015] 本實(shí)用新型大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，結(jié)合了大直徑薄壁灌注樁技術(shù) 和長螺旋鉆孔灌注樁兩者的優(yōu)點(diǎn)，既能降低動(dòng)力要求又能形成環(huán)形薄壁灌注樁，在軟、硬土 層中都能施工，適用地層范圍廣，具有如下有益效果：
[0016] 與現(xiàn)有長螺旋鉆孔灌注樁相比，采用大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管具有的 優(yōu)點(diǎn)一是在同等承載力要求下，可以減小混凝土用量從而降低成本，或者在同等混凝土用 量下，可大幅提高樁體抗彎強(qiáng)度；二是解決了因長螺旋鉆機(jī)動(dòng)力上無法滿足要求使直徑超 過800mm的大直徑灌注樁中的應(yīng)用受到限制的問題；采用大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁 套管還解決了大直徑灌注樁環(huán)形取土的難題。
[0017] 與現(xiàn)有大直徑薄壁灌注樁相比，采用大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管一是省 去了對于大直徑薄壁灌注樁空心土體的取土工程，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本；二是采用大直徑 空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管避免采用人工裝模，施工人員安全得到了保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管縱剖面示意圖。
[0019] 圖2是本實(shí)用新型大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管之內(nèi)外管及卡槽橫剖面 示意圖。
[0020] 圖3是本實(shí)用新型大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管之內(nèi)外管及卡條橫剖面 示意圖。
[0021] 圖4是圖2中定位卡槽結(jié)構(gòu)正剖視示意圖。
[0022] 圖5是圖2中定位卡槽結(jié)構(gòu)側(cè)剖視示意圖。
[0023] 圖6是圖3中定位卡條結(jié)構(gòu)正剖視示意圖。
[0024] 圖7是圖3中定位卡條結(jié)構(gòu)側(cè)剖視示意圖。
[0025] 附圖標(biāo)記：夕卜管1、內(nèi)管2、定位卡槽3、定位卡條4、螺旋扇葉5、楔形塊6、栓桿7、 焊縫8和小滾輪9。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 如圖1?圖7所示，本實(shí)用新型大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管包括兩端開 口的外管1和內(nèi)管2,該外管1的外壁設(shè)有螺旋扇葉5,內(nèi)管2套于外管1內(nèi)；所述外管1內(nèi) 壁底部固焊有四個(gè)均布定位卡槽3,所述定位卡槽3兩邊的固定片上安裝有多個(gè)小滾輪9， 以減小外管拔出時(shí)內(nèi)外兩管之間的阻力；外管1底部端面沿周長均勻間隔布置有12個(gè)上大 下小的楔形塊6,該楔形塊的上端面寬出外管底部端面，以保護(hù)外管底端；所述內(nèi)管2外壁 底部固焊有與所述定位卡槽相匹配的四個(gè)均布定位卡條4,所述定位卡條4上安裝有多個(gè) 小滾輪9,以減小外管拔出時(shí)內(nèi)外兩管之間的阻力；通過定位卡槽3和定位卡條4的配合可 使內(nèi)管2套接在外管1內(nèi)；所述內(nèi)管和外管上部等高處活動(dòng)插入栓桿，以防止在旋挖土體的 過程中內(nèi)管中土體將整個(gè)內(nèi)套管擠出。
[0027] 定位卡槽3和定位卡條4之間的接合應(yīng)預(yù)留一定的空隙供內(nèi)外兩管接合方便，焊 接于外管1內(nèi)壁的定位卡槽3和焊接于內(nèi)管2外壁的定位卡條4的幾何尺寸應(yīng)根據(jù)管徑的 大小、內(nèi)外兩管轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的力矩以及管壁的厚度等參數(shù)確定。
[0028] 上述樁套管施工過程中在樁套管鉆入達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高前，通過動(dòng)力作用使內(nèi)外套管 第共同旋轉(zhuǎn)，外管1管壁外的螺旋扇葉5剪切外管土體，通過外管螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)將土體取出，夕卜 管螺旋扇葉5應(yīng)根據(jù)樁徑、動(dòng)力參數(shù)等確定；內(nèi)管2旋插入土體，為了防止在旋挖土體的過 程中內(nèi)管中土體將整個(gè)內(nèi)套管擠出，則應(yīng)在內(nèi)、外套管頂部同一高度處插入栓桿7,待到達(dá) 設(shè)計(jì)標(biāo)高后再拔出栓桿7,再將內(nèi)管2拔出一定距離，使得內(nèi)、外管分離，然后將內(nèi)管2回插 土體，再將外管1緩慢拔出，由此便形成了環(huán)形樁孔，利用清孔器將孔底沉渣清理干凈，然 后，下放鋼筋籠，澆筑混凝土，待混凝土澆筑到一定的高度，邊拔出內(nèi)管邊利用內(nèi)管搗實(shí)混 凝土，便形成所需要的灌注樁。
[0029] 外管1內(nèi)焊接定位卡槽3和內(nèi)管2外焊接的定位卡條4應(yīng)在兩端部焊成三角形狀 焊縫8,如圖4?圖7, 一方面，能夠增加焊接質(zhì)量，確保外管1能夠承載內(nèi)管2隨外管一起 旋轉(zhuǎn)而不脫離；另一方面，待套管到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，內(nèi)管2拔出時(shí)減少混凝土阻力；另外，在 外管1焊接的定位卡槽3兩邊的固定片上應(yīng)安裝小滾輪9,這樣能夠減小外管拔出時(shí)兩管 之間的阻力，如圖4?圖5 ;對于內(nèi)管定位卡條4上也應(yīng)安裝小滾輪9,這樣能夠減小內(nèi)管2 插入外管1時(shí)的阻力，如圖6?圖7。
[0030] 根據(jù)需要定位卡槽3、定位卡條4可采用與外管、內(nèi)管螺栓連接來代替。
[0031] 采用上述樁套管進(jìn)行施工的優(yōu)選操作流程為：
[0032] 1、清理場地，通過外管內(nèi)壁的定位卡槽3和內(nèi)管外壁的定位卡條4的配合將內(nèi)套 管安裝于外套管內(nèi)；
[0033] 2、鉆入大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管；
[0034] 3、上提內(nèi)管2使外管1的定位卡槽3脫離內(nèi)管2外壁的定位卡條4后將內(nèi)管2旋 轉(zhuǎn)錯(cuò)位，并把內(nèi)管2回插土體；
[0035] 4、拔出外管1 ;
[0036] 5、清理孔底沉渣；
[0037] 6、放置鋼筋籠，澆筑混凝土；
[0038] 7、邊澆筑混凝土邊拔出內(nèi)管并利用內(nèi)管搗實(shí)混凝土一成樁。
[0039] 由于兩管體錯(cuò)位，這將使得兩管分離，便可以輕松拔出外管。
[0040] 總之，本實(shí)用新型的樁套管由內(nèi)套管和外套管組成，外套管外部焊螺旋扇葉，能夠 形成環(huán)形樁孔，同時(shí)，還能夠不擾動(dòng)內(nèi)部土體，這樣既能降大直徑長螺旋的低動(dòng)力要求又能 形成環(huán)形薄壁灌注樁，還避免了采用人工安裝模板，施工人員安全得到保障。與一般長螺旋 鉆孔灌注樁相比，采用大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管具有在同等承載力要求下，可 以減小混凝土用量，降低成本或者在同等混凝土用量下，可大幅提高樁體抗彎強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，包括兩端開口的外管和內(nèi)管，該外管的 外壁設(shè)有螺旋扇葉，內(nèi)管套于外管內(nèi)；其特征是：所述外管內(nèi)壁底部固焊有多個(gè)均布定位 卡槽，外管底部端面沿周長均勻間隔布置有多個(gè)上大下小的楔形塊；所述內(nèi)管外壁底部固 焊有與所述定位卡槽相匹配的多個(gè)均布定位卡條，通過定位卡槽和定位卡條的配合可使內(nèi) 管套接在外管內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，其特征是：所述定位卡 槽兩邊的固定片上安裝有多個(gè)小滾輪，以減小外管拔出時(shí)內(nèi)外兩管之間的阻力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，其特征是：所述定位卡 條上安裝有多個(gè)小滾輪，以減小外管拔出時(shí)內(nèi)外兩管之間的阻力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，其特征是：所述多個(gè)均 布定位卡槽和定位卡條的數(shù)量是四個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，其特征是：所述楔形塊 的上端面寬出外管底部端面，以保護(hù)外管底端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，其特征是：所述內(nèi)管和 外管上部等高處活動(dòng)插入栓桿，以防止在旋挖土體的過程中內(nèi)管中土體將整個(gè)內(nèi)套管擠 出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大直徑空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，其特征是：所述楔形塊 是12個(gè)。
【文檔編號】E02D5/38GK203904990SQ201420302774
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】鐘貞明, 鄭添壽, 許萬強(qiáng), 孔秋平, 張強(qiáng) 申請人:福建永強(qiáng)巖土股份有限公司