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管的細螺紋鋼模管，該細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置有接合子，鉆頭本體與梯形螺紋短管固定連接，導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，導管下端設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腔中；本實用新型優點是具有強大的嵌巖功能，完全適用于山丘地基地質條件的基礎工程，而且成樁效率較高。
【專利說明】螺紋旋后插筋擠密灌注粧
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種土木建筑工程的樁基礎，尤其是涉及一種以砂礫、卵石、碎石為主的山丘地基地層中，它們不同風化程度巖層組成的地質條件基礎工程中的螺紋旋后插筋擠密灌注樁。
【背景技術】
[0002]隨著國家建設與城市化的快速進程，為確保平原有限的土地資源，建設用地由平原的良地好土向山丘難以農耕的荒地轉移，而山丘地基的地層中主要以砂碌、卵石、碎石為主及不同風化程度的巖層組成，該山丘地質條件建設的樁基工程無法采用現有的平原施工常規的樁型；如預制方樁與預應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:的實用新型專利號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條件的基礎工程。
[0004]中冶建筑研究總院有限公司的實用新型專利號ZL200710063983.3《雙向螺旋擠擴樁》中的鉆頭采用德國寶蛾技術的改進，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，當施工時在正轉上拔帶出樁孔內的土體由反螺紋壓回樁孔內，達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，同時也不具有嵌巖功能，因而也不能適用于山丘地基地質條件的基礎工程。
[0005]現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，正轉上拔時，由該螺葉帶動樁孔內土體量太大，而且螺葉變形嚴重，嚴重影響成樁的樁徑尺寸與擠土效果，也不具有嵌巖能力。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題就是針對上述現有技術存在的現狀，提供一種可以適用于山丘地基地質條件并實現山丘地基施工中強穿越山丘地層的螺紋旋后插筋擠密
灌注樁。
[0007]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種螺紋旋后插筋擠密灌注樁，包括一插入有泵送砼的導管的鋼模管，其特征在于，所述鋼模管設置為細螺紋鋼模管，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置有接合子，該鉆頭本體與所述梯形螺紋短管固定連接。當鉆頭本體正轉時，上下接合子連接，即鉆頭尖與鉆頭本體相接合成一體；而當鉆頭本體反轉時，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。其作用是砼通過導管、梯形螺紋短管與鉆頭本體進入樁孔中。[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]所述導管下端設有槽口，該槽口內插入第二支承板，該第二支承板位于所述鉆頭本體的內腔中。當上下接合子脫離，鉆頭尖脫離鉆頭本體時，第二支承板即與鉆頭本體內腔端面相抵而定位。
[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，埋設多個合金鋼珠棒，該合金鋼珠棒雙排呈十字形埋設；該鋼珠棒凸出于所述鉆頭尖與所述鉆頭本體的錐面，每個凸出量是不相等的，每個間距增加的凸出量設置為該合金鋼珠棒直徑的I倍。
[0012]所述導管上端接泵送砼管，該泵送砼管與所述導管之間設有密封軸承；其作用是可保證泵送砼的壓力達到理想狀態。
[0013]本實用新型其成樁步驟是:
[0014]第一步，樁機就位，由樁機先將所述嵌巖鉆頭與所述細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動力頭，接上泵送砼管，行進到設計樁位；鋼模管的中心對淮設計樁位的中心，并在樁機上調整鋼模管垂直；
[0015]第二步，旋轉動力頭、按順時針正向旋轉，同時開動卷揚機的加壓裝置，將所述嵌巖鉆頭與所述細螺紋鋼模管併接成整管旋壓沉入土層，根據旋轉動力頭顯示的扭矩與穿越各層土性指標建立一定關系，當進入中風化巖層時，旋轉動力頭顯示的扭矩為控制扭矩，當出現該控制扭矩值時再繼續旋壓沉入土層30cm?50cm即可終止；控制扭矩根據鉆孔位置進入中風化巖層實測扭矩值；
[0016]第三步，樁機將鋼模管旋壓沉入土層到設計高程，開動砼泵車，旋轉動力頭按逆時針反轉1/2圈，此刻，鋼模管底的鉆頭尖脫離，砼即進入樁孔內；然后順時針旋轉，同時上拔細螺紋鋼模管鉆桿，砼通過導管出口進入樁孔內，并將細螺紋鋼模管鉆桿、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，并調整鋼筋籠垂直；送鋼筋籠管頂部設有平板振動器，振動力傳至送鋼筋籠管的底部，即鋼筋籠錐尖形處刺入砼內，振動沉入至設計高程后拔出送鋼筋籠管，從而完成后插筋工序；
[0018]第五步，即完成本實用新型螺紋旋后插筋擠密灌注樁。
[0019]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:具有強大的嵌巖功能，完全適用于山丘地基地質條件的基礎工程，而且成樁效率較高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型嵌巖鉆頭結構示意圖；
[0021]圖2為圖1的A-A剖視圖，示出合金鋼珠棒埋設于上鉆頭的狀態；
[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為本實用新型螺紋鋼管鉆桿結構示意圖；
[0025]圖6為本實用新型成樁程序示意圖；【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0027]如圖1?圖6所示，本實施例具體地采用如下結構: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之間設置有上下接合子5，當鉆頭本體2反轉90°時，該上下接合子脫離，鉆頭尖I即脫離上部的鉆頭本體2 ;鉆頭本體正轉時，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上端固定連接一細螺紋鋼模管20，該細螺紋鋼模管中插入一泵送砼的導管10，該導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]導管10的下端設有槽口，該槽口內插入第二支承板88，第二支承板88位于鉆頭本體12的內腔13中，當上下接合子脫離，鉆頭尖脫離鉆頭本體時，第二支承板即與鉆頭本體內腔端面相抵，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中埋設多個合金鋼珠棒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；該鋼珠棒凸出于嵌巖鉆頭錐面，凸出量是不相等的，在旋轉切巖過程中合金鋼珠棒9之間距設置為I倍合金鋼珠棒直徑的凸出量，以保證每顆合金鋼珠棒9不重復切巖；合金鋼珠棒9是熱埋在上嵌巖鉆頭的整個錐面上，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的結構如圖4所示；細螺紋鋼模管20正轉時，接合子5處于接合狀態，進入鉆巖施工工序，細螺紋鋼模管反轉90°時，鉆頭尖I即脫離鉆頭本體2，鉆頭尖呈懸掛狀態；
[0036]細螺紋鋼模管20與梯形螺紋短管3連接固定，該細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與樁孔內的導管10是通過密封軸承23密封連接。
[0038]為使砼不流出導管10并通過鉆頭尖的槽口進入細螺紋鋼模管20內，為此須在管底用封底鋼板24焊接封口 ；在施工正轉上拔細螺紋鋼模管20時，砼由導管10的底部進入樁孔內，鉆頭尖I呈懸掛在砼導管10的底部狀態；
[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它旋入土層時可以增強切入土層的能力，又當正轉上拔時能確保砼充填上拔梯形螺紋短管3的空間，保證設計樁的公稱直徑；
[0040]梯形螺紋短管3連接細螺紋鋼模管20，泵送砼的導管10插入嵌巖鉆頭內連接固定，細螺紋鋼模管20的上口連接雙體中空旋轉動力頭，砼的導管10從中空穿出接泵送管22，導管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到樁周土中石料的膠接作用。
[0041]本實施例具體成樁步驟是(按圖5自左至右所示):
[0042]第一步，樁機就位，由樁機先將嵌巖鉆頭30與細螺紋鋼模管20併接成帶鉆桿與鉆頭的鋼模管吊起，安裝好雙體中空旋轉動力頭，接上泵送砼管，行進到設計樁位；鋼模管的中心對淮設計樁位的中心，并在樁機上調整鋼模管垂直；
[0043]第二步，動旋轉動力頭、按順時針正向旋轉，同時開動卷揚機的加壓裝置，將嵌巖鉆頭與細螺紋鋼模管併接成整管旋壓沉入土層，根據旋轉動力頭顯示的扭矩與穿越各層土性指標建立一定關系，當進入中風化巖層時，旋轉動力頭顯示的扭矩為控制扭矩，當出現該控制扭矩值時再繼續旋壓沉入土層30cm?50cm即可終止；控制扭矩根據鉆孔位置進入中風化巖層實測扭矩值；
[0044]第三步，樁工鉆機將鋼模管旋壓沉入土層到設計高程，開動砼泵車，旋轉動力頭按逆時針反轉1/2圈，鋼模管底的鉆頭尖脫離，砼即進入樁孔內；然后轉為順時針旋轉，同時上拔細螺紋鋼模管鉆桿，砼通過導管出口進入樁孔內，并將細螺紋鋼模管鉆桿、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，并調整鋼筋籠垂直，送鋼筋籠管頂部設有平板振動器，振動力傳至送鋼筋籠管的底部，即鋼筋籠錐尖形處刺入砼內，振動沉入至設計高程、拔出送鋼筋籠管、完成后插筋工序；
[0046]第五步，本實用新型螺紋旋后插筋擠密灌注樁完成。
【權利要求】
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管的鋼模管，其特征在于，所述鋼模管設置為細螺紋鋼模管(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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求2所述螺紋旋后插筋擠密灌注樁，其特征在于，所述導管(10)下端設有槽口，該槽口內插入第二支承板(88)，該第二支承板位于所述鉆頭本體(2)的內腔中。
5.根據權利要求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，埋設多個合金鋼珠棒(9)，該合金鋼珠棒雙排呈十字形埋設；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，每個間距增加的凸出量設置為該合金鋼珠棒直徑的I倍。
6.根據權利要求5所述螺紋旋后插筋擠密灌注樁，其特征在于，所述導管(10)上端接泵送砼管(22)，該泵送砼管與所述導管(10)之間設有密封軸承(23)。
【文檔編號】E02D5/38GK203808055SQ201420255773
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】孔超, 張楚福, 孔紅斌, 孔清華 申請人:孔超