一種端承型螺紋式擠土樁成樁設備及成樁施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路、公路、房建等地基處理施工領域，具體地指一種端承型螺紋式擠土粧成粧設備及成粧施工方法。
【背景技術】
[0002]我國廣泛分布的沖積平原、河流階地、沿海等地區，場地多被厚層?巨厚層第四系沖積物所覆蓋，地層巖性多為淤泥質粘土、軟粘土或松散狀粉土或粉細砂層組成的軟土或松軟土，其分布厚度大、地層軟弱，在這種地質條件下修建的鐵路、公路或者房建等工程的粧基一般多為摩擦粧，粧端無法置于硬底或基巖上，由于粧周地層軟弱、粧端無硬層，往往導致粧徑或粧長較大，工程投資多。
[0003]目前現有粧基成粧類型可分為人工挖孔粧、預制打入粧和鉆孔灌注粧三大類，其中針對上述厚層軟土或松軟土地層，人工挖孔粧和預制打入粧受制于地層條件、地下水發育及粧長較大等因素而無法采用；而鉆孔灌注粧的成粧工藝可分為沖擊鉆、旋轉鉆、螺旋鉆(長螺旋和短螺旋)等施工工藝及其成粧設備，其中沖擊鉆、旋轉鉆為均為取土鉆進，鉆進中粧周軟弱地層易塌孔、液化或縮孔，成粧較困難且成粧質量較差，粧底沉碴難以清除徹底，同時棄土及泥渣將污染施工場地；采用螺旋鉆成孔時擠土鉆進，可改善粧周土的工程性質，但無法改善粧端以下地層條件，同時螺旋鉆受制于機械動力，制約了成粧的深度或長度。
[0004]因此，現有的成粧設備及其施工工法難以滿足深厚軟土或松軟土地基加固的技術要求或工程需求。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種端承型螺紋式擠土粧成粧設備及成粧施工方法，可改善粧端以下地層條件，增加粧端阻力，以減少粧長，降低工程費用。
[0006]本發明的技術方案為:一種端承型螺紋式擠土粧成粧設備，包括鉆具和注漿設備，其特征在于:所述鉆具包括鉆桿，所述鉆桿沿軸線設置有貫通的注漿通道，所述注漿通道上端與注漿設備的注漿口接通，所述注漿通道下端與鉆頭鉸接，所述注漿通道下端被所述鉆頭密封；所述鉆桿的桿身沿軸線設置有多個軸向貫通的注漿孔，所述注漿孔上端與注漿設備的注漿口接通，所述注漿孔下端對應連接有噴嘴。
[0007]進一步地，所述鉆頭呈錐形，所述鉆頭上端一側通過活頁與所述鉆桿底部鉸接，所述鉆頭上端對稱另一側通過門扣與所述鉆桿底部可拆卸連接。
[0008]優選地，所述門扣包括連接桿、支撐塊和支撐桿，所述連接桿的一端與所述鉆頭上端一側焊接連接，所述支撐塊設置有兩個，所述支撐塊固定設置在所述鉆桿底部并對稱設置在所述連接桿另一端兩側，所述支撐塊沿與所述連接桿垂直方向設置有通孔，所述支撐桿的兩端分別由兩個支撐塊支撐，所述連接桿另一端擱置在所述支撐桿中部。
[0009]優選地，多個所述注漿通道呈圓周等間距布置
[0010]進一步地，所述鉆桿的桿身外壁設置有呈螺旋狀的旋轉葉片。
[0011]優選地，所述注楽通道的直徑為150mm?200mm，所述注楽孔內徑為8?1mm ;戶斤述噴嘴的直徑與所述注漿孔內徑相匹配。
[0012]一種利用上述的端承型螺紋式擠土粧成粧設備成粧的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0013]I)、鉆具鉆孔至設計深度，同時按設計配比制備水泥漿；
[0014]2)、將制備完成的水泥漿沿著注漿孔輸送，水泥漿從噴嘴噴出，同時反向旋轉提升鉆桿，形成粧底水泥砂楽.端承體；
[0015]3)、待水泥砂漿端承體滿足施工要求后，停止向注漿孔輸送水泥漿；
[0016]4)、鉆桿反向旋轉向上緩慢提升，鉆頭在重力的作用下與鉆桿底部脫離，隨后混凝土采用泵送方式沿注漿通道迅速向鉆桿灌入，形成粧體，直至粧頂至設計標高位置，完成粧體澆筑。
[0017]進一步地，步驟4)中，在鉆頭與鉆桿底部脫離后，沿豎向插設若干個位于注漿通道內的鋼筋籠，鋼筋籠下端進入到粧底水泥砂漿端承體中，待粧體澆筑完成后，鋼筋籠將粧底水泥砂漿端承體與粧體固定連接。
[0018]優選地，所述鉆桿的桿身外壁設置有呈螺旋狀的旋轉葉片，在鉆桿反向旋轉向上緩慢提升時，形成螺紋式粧體。
[0019]采用本發明的成粧設備及成粧施工方法形成的粧體，可在粧體底部通過噴射水泥漿使粧體底部形成“硬底”，增大了粧體底部阻力和承載能力，有效的控制了粧體底部的刺入；同時由于成粧后粧體截面是螺紋形狀，粧體螺紋與粧側土螺紋緊密咬合，可明顯提高粧周摩阻力，因此單粧豎向承載力有顯著提高，可有效地縮短設計粧長，降低工程造價。另外成粧與粧身注漿同步完成可明顯縮短施工工期，提高了施工工效；同時在成粧過程中粧側土體受到擠壓、加密作用，可改善粧周土體的性能，有利于粧基的長期作用，也從根本上避免了棄渣外運，場地泥漿污染和處理，做到了文明施工。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的成粧設備結構示意圖；
[0021]圖2為圖1的仰視示意圖；
[0022]圖3為成粧后粧身示意圖；
[0023]圖4為本發明的活頁結構示意圖；
[0024]圖5為本發明的門扣結構仰視示意圖；
[0025]圖6為圖5的側視示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0027]參考圖1、圖2及圖3，本實施例的一種端承型螺紋式擠土粧成粧設備，主要包括鉆具和注漿設備，鉆具是在深厚軟土或松軟土地基中鉆孔的工具，它包括鉆桿1，鉆桿I沿軸線設置有貫通的注漿通道2，注漿通道2的直徑為150_?200_，注漿通道2主要用來輸送混凝土漿料用以形成粧體9，注漿通道2上端與注漿設備的注漿口接通，注漿通道2下端與鉆頭鉸接，鉆頭6具有打開和關閉功能，在鉆孔時鉆頭6處于關閉狀態，此時將注漿通道2下端密封，以防止雜物等進入注漿通道2，保證粧體9完全由混凝土澆筑而成，在鉆桿提升時，鉆頭6為打開狀態，不影響混凝土的灌入；鉆桿I的桿身沿軸線設置有多個軸向貫通的注漿孔4，注漿孔4內徑為8?10mm，注漿孔4上端與注漿設備的注漿口接通，注漿孔4下端對應連接有噴嘴5，噴嘴5的直徑與注漿孔4內徑相匹配，注漿孔4主要用來輸送水泥漿，水泥漿從噴嘴5中噴出，形成水泥砂漿端承體10，可以為后續澆筑而成的粧體9底部形成“硬底”式支撐，以增大粧體9底部阻力和承載能力，有效控制粧體9底部的刺入。
[0028]本實施例的鉆頭6呈錐形，鉆頭6上端為與注漿通道2截面相匹配的平面，鉆頭6上端一側通過活頁8 (參考圖4)與鉆桿I底部鉸接，鉆頭6上端對稱另一側通過門扣7與鉆桿I底部可拆卸連接。當鉆桿I向上提升時，在鉆頭6的重力作用下，鉆頭6上端位于門扣7的一側會與鉆桿I脫離，而鉆頭6上端位于活頁8的一側會翻轉，使鉆頭6與鉆桿I底部呈垂直狀態，并與鉆頭6 —起提升，以供下次使用。
[0029]參考圖5及圖6，本實施例的門扣7包括連接桿7.1、支撐塊7.2和支撐桿7.3，連接桿7.1的一端與鉆頭6上端一側焊接連接，支撐塊7.2設置有兩個，固定設置在鉆桿I底部并對稱設置在連接桿7.1另一端兩側，支撐塊7.2沿與連接桿7.1垂直方向設置有通孔7.4，支撐桿7.3的兩端分別由兩個支撐塊7.2支撐，所述連接桿另一端擱置在所述支撐桿中部。在鉆桿I向上提升過程中，在鉆頭6的重力作用下，支撐桿7.3會被折斷，從而使鉆頭6上端位于門扣7的一