專利名稱：現場澆灌打樁法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種廣泛用作建筑工程中的地基的現場澆灌混凝土樁的打樁法及其所用的設備。
現已有各種現場澆灌打樁的方法，例如Benote打樁法、反向打樁法、土鉆打樁法、深基打樁法等，本發明屬于土鉆打樁法的范圍。
在土鉆打樁法中，挖掘工作直接由旋轉式吊桶進行而并不防止挖出的孔壁發生碎裂。若要求防止挖出孔壁的崩落，則需采用泥漿水，如膨潤土懸浮液。
在用旋轉式吊桶挖掘時，當吊桶裝滿挖出的砂土后，就立即將吊桶拉出所挖的孔道，倒掉桶中的砂土，然后再將吊桶放入孔道中。這種操作要重復多次。因此，由于要化時間倒出吊桶中的砂土，故拉長了挖孔工作所需的時間。
在使用如膨潤土懸浮液等泥漿水來防止孔壁碎裂的情況下，由于挖出來的砂土會與膨潤土懸浮液相混合而產生所謂工業廢物，若該廢物處理不當，就會造成環境污染。
本發明的目的是提供一種現場澆灌打樁的方法及設備，以消除現有技術的各種缺點，并能顯著提高打混凝土樁的工作效率，而且不會弄碎所挖的孔壁，也不會引起任何環境污染。
為了達到這一目的，本發明的現場澆灌打樁法包括下列步驟使一個土螺鉆在垂直方向旋轉鉆地到一預定深度，該土螺鉆包括一個帶有空心軸的土螺鉆主體和一個螺旋鉆頭，在土螺鉆主體上還帶有一個圍繞空心軸的螺旋葉片和一個圍繞螺旋葉片外周邊并與空心軸外圓周表面相平行的螺旋帶，螺旋鉆頭裝在土螺鉆主體的下端并帶有一制動機構，用來防止挖出的砂土在土鉆反方向旋轉時產生反向流動;反向旋轉上述土螺鉆并將土螺鉆連同挖出的砂土一起拔出;將加強鋼筋插入挖成的孔內;通過一個混凝土導管將水泥漿灌入挖成的孔內，使其從孔底向孔頂逐步聚集起來。
在拔出土螺鉆的同時，通過上述空心軸的長孔，將膨潤土懸浮液或水灌入挖出的孔內，以便用膨潤土懸浮液頂替出孔內挖出的砂土。
此外也可在拔出土螺鉆時，進行最后一步驟，即通過空心軸的孔將水泥漿灌入挖出的孔內，而不經前一步驟，即插入加強鋼筋的步驟。
按照本發明的現場澆灌打樁設備包括一個土螺鉆主體和一個螺旋鉆頭。該土螺鉆主體帶有一個空心軸，一個圍繞該空心軸的螺旋葉片，一個圍繞螺旋葉片外周邊并與空心軸外圓周表面相平行的螺旋帶;上述螺旋鉆頭與上述土螺鉆主體的下端相連接，并帶有一個空心軸、一個圍繞該空心軸的螺旋葉片、裝在該螺旋葉片下端的挖掘頭以及裝在靠近螺旋葉片下端的制動機構，它用來防止挖出的砂土在螺旋鉆頭反向旋轉時發生反向流動。
如上所述，本發明所用的土螺鉆主體包括圍繞空心軸的螺旋葉片和圍繞螺旋葉片外周邊并與空心軸的外圓周表面平行的螺旋帶。因此，挖出的砂土就由螺旋葉片和螺旋帶夾持在空心軸周圍。
另外，按照本發明，先用土螺鉆挖土到預定深度，該土螺鉆有一個與螺旋鉆頭相連接的土螺鉆主體，該螺旋鉆頭帶有一制動機構，用以防止挖出的砂土在螺旋鉆頭反向旋轉時發生反向流動;然后，在土螺鉆一旦反向旋轉后，則按本發明將土螺鉆拔出來，在土螺鉆帶著夾持在土螺鉆整個長度的溝槽內的挖出的砂土一起拔出孔外時，聚集在土土螺鉆溝槽內的砂土不會發生反向流動。
在拔出土螺鉆時，將膨潤土懸浮液灌入空心軸的孔內，以便用膨潤土懸浮液頂替挖出的砂土。在將加強鋼筋插入挖成的孔后，便通過混凝土導管把水泥漿灌入孔內，使水泥漿從孔底向向頂部聚集起來。按照本發明，挖掘操作可以連續地進行到預定的深度，而挖出的砂土則可通過拔出土螺鉆時由膨潤土懸浮液替代出來。若要打出沒有加強鋼筋的混凝土樁，可用水泥漿直接將挖出的砂土頂替出來。
因此，按照本發明，挖掘打樁工作效率得到了顯著地提高。在土螺鉆拔出的過程中，挖出的孔壁不會碎裂，所以，在挖成的孔底上不會存留有泥渣。
此外，挖出的砂土是在靜態下被泥漿水(如膨潤土懸浮液)頂替出來的，因此，挖出的砂土不會與膨潤土懸浮液混合起來，結果就不會產生環境污染的工業廢料。按照本發明，挖出的砂土可在不與膨潤土懸浮液等混合的情況下排出孔外，因此，挖出的砂土容易搬運和處理，并可有效地回收利用。
在本發明的一個最佳實施例中，制動機構包括安裝在螺旋鉆頭的螺旋帶下端(挖掘頭附近除外)的底板和制動器，上述挖掘頭可相對于底板轉動，以關閉和打開底板的開口，上述制動器可轉動地與底板相連接，并由挖出的砂土推到與挖掘頭接觸，使之保持在關閉位置。
按照這種設置，螺旋鉆頭也帶有螺旋帶，以便增強螺旋鉆頭夾持挖出的砂土的能力，進一步減小挖出砂土的潰散。
在另一個實施例中，制動器是臂狀的，它的底部可轉動地連接到上述底板上，其自由端帶有阻止塊，挖出的砂土作用在它上面時，將其推離挖掘頭。當螺旋鉆頭反向轉動時，制動器的自由端同挖掘頭的凸塊相接觸，使挖掘頭保持在其關閉位置。
螺旋帶的下邊緣最好固定在螺旋鉆頭的螺旋葉片或土螺鉆主體的螺旋葉片上。用這種方式可更好地防止挖出的砂土潰散。
此外，螺旋葉片可以是雙股地圍繞在螺旋鉆頭的空心軸上。
在本發明的又一個實施例中，制動機構包括安裝在螺旋鉆頭的螺旋帶的下端(挖掘頭附近除外)的底板和彈性板件。該挖掘頭可相對于底板轉動，以便關閉和打開底板的開口，該彈性板件設置在底板內，其邊緣固定在底板上，用來蓋住螺旋帶的下端為底板蓋不住的區域。
按照這種設置，在挖掘時彈性板件向上彎曲，以便收留由螺旋鉆頭的挖掘頭挖出的砂土。而在挖掘完畢后拔出螺旋鉆頭時，彈性板件便回到水平位置，自動關閉底板的開口，從而防止在螺旋鉆頭內挖出的砂土崩落。
相應地，采用本發明的設備，能夠可靠地清除留在挖成的孔內的砂土。
通過下面結合附圖的詳細說明和所列的權利要求，將會更充分地了解本發明。附圖中
圖1是表示本發明設備的一種實施例的全視圖。
圖2是表示制造圖1所示的設備時一種狀態的部分視圖。
圖3是圖2所示土螺鉆的底視平面圖。
圖4是表示本發明螺旋鉆頭的一種實施例的正視圖。
圖5是圖4所示螺旋鉆頭的底視平面圖。
圖6a～6f是闡明本發明方法各個步驟的說明圖。
圖7是表示本發明設備的第二種實施例的全視圖。
圖8a是表示圖7所示設備下端使用的螺旋鉆頭的正視圖。
圖8b是圖8a所示螺旋鉆頭的底視平面圖。
圖9a是圖8a所示螺旋鉆頭的部分詳圖。
圖9b是圖9a所示螺旋鉆頭的底視平面圖。
圖10a是表示圖8a所示螺旋鉆頭在工作時挖掘頭狀態的部分視圖。
圖10b是圖10a所示挖掘頭的底視平面圖。
圖11a是表示完成挖掘工作后關閉底板的挖掘頭的部分視圖。
圖11b是圖11a所示挖掘頭的底部平面圖。
圖12是表示本發明設備的第三種實施例的全視圖。
圖13a是表示圖12所示設備所用的螺旋鉆頭的正視圖。
圖13b是圖13a所示螺旋鉆頭的底視平面圖。
圖14a是顯示圖13a所示螺旋鉆頭工作狀態的視圖。
圖14b是圖14a所示螺旋鉆頭的底視平面圖。
圖15a是表示螺旋鉆頭的空心軸下端的部分視圖。
圖15b是沿圖15a中XVb-XVb線剖切的螺旋鉆頭的部分視圖。
圖1～5表示實行本發明的現場澆灌打樁法的土螺鉆。
按照本發明的土螺鉆包括一個具有沿中心軸線延伸的長孔的空心軸1，一個圍繞空心軸1的螺旋葉片2(圖2)，和一個圍繞并焊死在螺旋葉片2的外周邊上且與空心軸1的外圓周表面相平行的螺旋帶3(如圖1所示)，它們組成了整體的土螺鉆主體4。在空心軸1的上端和下端帶有連接插軸1b和連接套筒1c。
如圖1、3、4和5所示，螺旋葉片6圍繞在沿其中心軸線帶有孔5a的空心軸5的周圍。如果需要的話，空心軸5下端的螺旋葉片6的螺距可做成小些，如圖4所示。在螺旋葉片6的下端帶有挖掘頭7和止逆板8，它們形成一個整體的螺旋鉆頭。止逆板8位于挖掘頭7的上方，用以防止挖出的砂土發生反向流動。
這里所說的“反向”是指挖出的砂土相對于螺旋鉆頭的流動方向與挖掘時砂土的流動方向相反。
止逆板8例如如圖4所示，由一銷子11可轉動地固定在螺旋葉片6上的支座10上，并可按圖中箭頭A所示擺動。假設螺旋鉆頭9旋轉時止逆板8處于圖4中雙點劃線8′所示的位置，則當螺旋鉆頭反向旋轉時，止逆板8就會轉到圖中實線所示的位置，以防止夾持在螺旋葉片6之間的砂土反向流動。
空心軸5的上端帶有連接插軸5b，它被插入到圖1所示的連接套筒1c中，并由兩個螺栓12將兩者連接起來，這樣，土螺鉆主體4和螺旋鉆頭9便相連起來而形成現場澆灌打樁用的土螺鉆13。
下面結合附圖6闡明本發明的現場澆灌打樁法，從圖6中可以看出，本發明的方法是使用本發明的土螺鉆13實現的。
參見圖6a，標號15表示地面，座落在地面上的鉆孔機16包括履帶17，位于履帶17上的轉盤底座18、支架19、豎立在轉盤底座18前端的導桿20、導桿20的后拉干21、以及后張緊裝置22和螺鉆的旋轉驅動裝置23。該裝置23可提升地懸掛在導桿20前面。
按照本發明，土螺鉆13懸掛在旋轉驅動裝置23的下面，它可以升高且位于鉆孔機16的導桿20的前面，并且，上述土螺鉆13由驅動裝置帶動旋轉而鉆入地面(15)，如圖6a所示。
這樣，由位于土螺鉆13下部的螺旋鉆頭9的下端的挖掘頭7挖出的砂土借助螺旋葉片6旋轉向上而進入土螺鉆主體4的螺旋葉片2之間。
進行這種工作時，土螺鉆13逐漸鉆入地面(15)中，使被挖出來的砂土充滿土螺鉆13處在地面(15)下的葉片6和2的溝槽中，如圖6a所示。
以后，挖孔操作繼續進行，直到土螺鉆13到達預定深度的位置，如圖6b所示。圖6b只示出了一個土螺鉆13。如果一個土螺鉆13不足以挖到所需的深度，可以依次將土螺鉆主體4連接起來以繼續進行挖孔工作。
當所挖的孔25到達預定的深度時，土螺鉆13立刻向反方向旋轉(如圖6c所示)，止逆板8則從雙點劃線8′的位置轉到實線8的位置(如上所述)，以防止填充在螺旋葉片6中的砂土24反向流動。此時，則由螺旋帶3防止填充在螺旋葉片6中的砂土24從土螺鉆主體4流出去，即使在土螺鉆拔出地面也不會流出來。
在拔出土螺鉆13的同時，由土螺鉆13的空心軸1和5上的孔1a和5a向挖出的孔25灌入膨潤土漿或懸浮液26。因此，在土螺鉆13向上拔的過程中，被挖出的砂土24就從孔中排出，同時，膨潤土懸浮液則充滿該孔而代替了砂土24。
照這樣完全將土螺鉆13拔出挖出的孔25后，將加強鋼筋27插入挖出的孔25中的膨潤土懸浮液26中(如圖6d所示)并將它們布置就位。
然后，將一混凝土導管28插入挖出的孔25中，再將水泥漿通過混凝土導管28，從孔25的底部開始灌入到挖出的孔25中，使上述的水泥漿逐漸填入孔25中以頂替出膨潤土懸浮液26，如圖6e所示。
圖6f示出了按上述方法現場澆灌出來的一根完整的混凝土樁。
此外，本發明還可用水代替膨潤土懸浮液26。
在某種情況下，由于碰到了地下亞粘土或淤泥土層，挖出來的孔壁不易破碎或崩潰，在挖完孔后，可省掉灌膨潤土漿或水的工序。
此外，若要得到不加加強鋼筋的現場澆灌的混凝土樁，在挖完孔后拔出土螺鉆13時，直接將混凝土漿從空心軸的孔中灌入所挖的孔。
如上所述，本發明所用的土螺鉆主體4包括空心軸1，在軸1的周圍帶有螺旋葉片2，圍繞螺旋葉片有一平行于空心軸的外圓周表面的螺旋帶3。因此，借助螺旋葉片2和螺旋帶3使挖出來的砂土保持在空心軸1的周圍而不會流出來。
此外，按照本發明，帶有用來防止挖出來的砂土24反向流動的止逆板8的螺旋鉆頭9與土螺鉆主體4的下端相連接而構成土螺鉆13，并且，在挖地面15至預定深度后，土螺鉆立刻按反方向旋轉，然后從孔中拔出。因此，可由止逆板8防止積聚在土螺鉆13的溝槽中的砂土24發生反向流動，并且，土螺鉆13能夠與夾持在土螺鉆13整個長度中的溝槽內的挖出來的砂土一起從孔中拔出。
在拔出土螺鉆的同時，通過空心軸1和5的孔1a和5a將膨潤土漿26灌入挖出的孔25中，以便用膨潤土懸浮液代替挖出來的砂土。然后將加強鋼筋插入孔中，再由混凝土導管將混凝土漿29灌入孔中，使水泥漿從孔的底部逐漸積集起來，最后，膨潤土懸浮液26完全由水泥漿29所代替。因此，按照本發明，使用土螺鉆13可連續有效地挖孔直到預定的深度，而在拔出該土螺鉆13時，又用膨潤土懸浮液26頂替了孔25中挖出來的砂土24。此外，若要現場澆灌出沒有加強鋼筋的混凝土樁，可直接用混凝土漿29頂出挖出來的砂土。
如上所述，根據本發明，使用土螺鉆13，可連續進行挖孔。實驗已經證明，其工作效率為現有技術中的土鉆法的兩倍。
從上述的說明可以看出，本發明的工作效率有顯著的提高，而且，在土螺鉆拔出時，所挖的孔壁不易崩塌，攻幾乎沒有泥砂留在所挖的孔底。因此，本發明具有重大的效益，可現場澆灌出高質量的樁子。
此外，根據本發明，由于挖出來的砂土是在靜態下由泥漿水(例如膨潤土懸浮液)取代的，因此，挖出來的砂土與膨潤土懸浮液彼此不會混合，故不會產生由于兩者混合而形成污染環境的工業廢物。根據本發明，挖出來的砂土是單獨從孔中排出的，不會與膨潤土懸浮液相混合，因此，挖出來的砂土容易處置，并可有效地回收利用，故從避免公害方面以及從經濟觀點來看，本發明具有甚佳的效果。
圖7示出了本發明的設備或土螺鉆的另一個實施例。圖中所示的土螺鉆主體與圖1所示的基本相同，故不再作進一步說明。
如圖7至圖11a和圖11b所示，螺旋鉆頭9有一個空心軸5，該空心軸有一個中心孔5a，在軸5周圍帶有雙股纏繞的螺旋葉片6，像一個雙螺紋的螺桿。螺旋帶30圍繞在螺旋葉片6的外周邊，并與空心軸5的外圓周表面平行。通過在螺旋鉆頭的底部水平延伸的軸32將兩個挖掘頭31可轉動地分別裝在螺旋葉片6的下端。
在平面圖上，兩個挖掘頭31都呈矩形，其一邊帶有多個缺口31a，形成一個大致為梳子形的零件。將固定在螺旋鉆頭主體的托架33安裝到缺口31a內，并將軸32插入托架33的固定部分以便可轉動地支撐挖掘頭31。托架34位于螺旋鉆頭底部的中央，且在兩個挖掘頭31之間(圖10b)。
每個挖掘頭31有一個垂直截面為楔形的前緣31b，和一個在后端的臺階形凸塊31c。
螺旋鉆頭的底板35固定在空心軸5和螺旋帶30的下端(除挖掘頭31的固定部分外)，安裝的方式是，要使挖掘頭31可以相對于底板35轉動，以便關閉和打開螺旋鉆頭。臂式制動器36的底部通過軸37可轉動地連接到挖掘頭31后緣附近的底板35的下表面。制動器36的自由端帶有向下延伸的阻止塊36b。
支撐件38安裝在螺旋葉片6的下端，以便在土螺鉆旋轉挖掘時支撐挖掘頭31的凸塊31c，使挖掘頭31保持在挖掘位置上。另外，底板35裝有制動塊39，當土螺鉆旋轉挖掘時，砂土就作用到阻止塊36b上，使制動器36圍繞軸37旋轉。制動器36這樣旋轉時，制動塊39就支撐著制動器36的自由端36b，以便使制動器36與挖掘頭31的凸塊31c保持一定距離。
更詳細的情況可參見圖10a和圖10b，圖中示出了進行挖掘操作時的挖掘頭31。螺旋鉆頭按圖10b中箭頭B所示方向轉動，使凸塊31c緊靠著支撐件38，以保持挖掘頭的前緣31b向下傾斜(如圖10a所示)。此時，制動器36離開挖掘頭31，并與制動塊39接觸。
再參看圖11a和11b，圖中示出螺旋鉆頭在完成挖掘操作后反向旋轉的情況。螺旋鉆頭沿圖11b中箭頭C反向旋轉，使得挖掘頭31相對于底板35而關閉(如圖11a所示)。因此，挖掘頭31的凸塊31c離開了支撐件38，而制動器36的自由端36a則與凸塊31c的上表面接觸，以便防止挖掘頭31相對于底板35而打開。
換句話說，當土螺鉆按圖11b中箭頭C所示方向轉動時，制動器36就借助于阻止塊36b按圖11b中箭頭D所示方向轉動，以便使制動器36的自由端36a與挖掘頭31的凸塊31c的上表面接觸。
圍繞底板35的外圓周邊上，有一具有一定厚度的圓筒形的環形底板40，它與螺旋帶30連接，并有一個向上延伸的半圓形缺口41，該缺口徑向對著挖掘頭的外端。側向挖掘頭42裝在半圓形缺口41內，并傾斜向下延伸(如圖10a所示)。
空心軸5的下端有一出口43(圖9b)，該出口包括扇形橡皮閥44，該橡皮閥是將一塊圓形橡皮板通過其中心等分成8塊扇形橡皮而構成的。每一塊扇形橡皮閥44的一邊用兩組螺釘46通過帶狀墊片45安裝到螺旋鉆頭的固定件上，用來排出來自空心軸5的流體，如膨潤土懸浮液。
圖8a和8b所示的螺旋鉆頭9也按上面所述方式組成的。
再參見圖8a，空心軸5的上端裝有一個連接插軸5b，它插入連接套筒1c內(圖7)，并有兩個螺栓12插入其間，以便使土螺鉆主體4與螺旋鉆頭9連接成一個現場澆灌打樁用的土螺鉆13。
按照本發明采用圖7所示的土螺鉆13的現場澆灌打樁法就不必再說明了，因為它與參考圖6所示的土鉆所作的說明是相似的。
從上面所述可見，按照這個實施例，土螺鉆主體4和螺旋鉆頭9的空心軸1和5的外圍帶有螺旋葉片2和6，而在螺旋葉片2和6的外周邊又帶有平行于空心軸1和5的圓周外表面的螺旋帶3和30，因此，挖出的砂土就由螺旋葉片2和6與螺旋帶3和30夾持在空心軸1和5的周圍。
特別是，在這個實施例中，螺旋鉆頭9帶有螺旋帶30，這就增加了螺旋鉆頭夾持挖出的砂土的能力，從而進一步減少挖出的砂土的破散。
而且，由于螺旋葉片2和6上帶有螺旋帶3和30，而螺旋帶的下緣是固定到螺旋葉片上的(如圖7至圖11a和圖11b所示實施例那樣)，因此進一步提高了防止挖出的砂土破散的能力。
另外，在這個實施例中，有兩條螺旋葉片6圍繞螺旋鉆頭9的空心軸5，而螺旋葉片6的外周邊又帶有與空心軸5的外圓周表面平行的螺旋帶30。而且，兩個挖掘頭31分別裝在螺旋葉片6的下端部，底板35裝在螺旋葉片的端部(除挖掘頭31附近)。挖掘頭31可相對于底板35而關閉和打開。當土螺鉆反向轉動時，與底板35可轉動地連接在一起的制動器36就轉動，以便與挖掘頭31的后端接觸，使挖掘頭31保持在關閉位置。因此，在挖孔完成后拔出螺旋鉆頭9時，挖出的砂土就收集在底板35上，同時，挖掘時處在張開位置的挖掘頭31就轉到關閉底板開口的位置。
因此，采用本發明的螺旋鉆頭9，能夠可靠地清除存留在挖成孔內的砂土。
如上所述，本發明的重大意義在于，同現有技術的方法相比，所發明的現場澆灌打樁法可以更容易、更快速和更準確地實現。
圖12示出了本發明的設備或土螺鉆的又一個實施例，其中，與第二個實施例相似的零件用相同的標號表示。圖12示出的土螺鉆主體基本上同圖1所示的相同，就不再描述了。
如圖13a至圖15b所示，該實施例的土螺鉆包括螺旋葉片6、螺旋帶30、梳子形的挖掘頭31以及托架33和34，這些零件與圖7至圖11a和11b所示第二實施例的零件相類似，就不再說明了。
螺旋鉆頭的底板35裝到空心軸5和螺旋帶30的下端(除挖掘頭31的固定部分和挖掘頭31前緣31b一側相應的前區外)(扇形區有約90°的角，其中心與本實施例的空心軸與的中心重合)。挖掘頭31可相對于底板35的平面而關閉或打開，如圖14a中箭頭E所示，而且，為了在土螺鉆轉動進行挖掘時使挖掘頭31保持在挖掘位置，將用來支撐凸塊31c的支撐件56固定到螺旋葉片6的下端。
圍繞底板35的外周邊上，有一具有一定厚度的圓筒形環形底板37，它與螺旋帶30連接。側向挖掘頭58裝在螺旋帶30和圓環底板57的下端，并傾斜向下延伸。
在平面圖上，彎曲成1/4圓弧的彈性板件60(圖14a)用彈性材料如橡膠制成，用來蓋住底板35的縫隙或開口59(圖15a)。這些彈性板件60的一端60a通過底座61固定到底板35邊緣上，與挖掘頭31相對，而其自由端60b則搭接在螺旋葉片6的下端。
彈性板件60的一端60a用夾持板62和定位螺釘63(圖14a)固定在底座61上。
如圖15a和15b所示，隔板64安裝在靠近空心軸5下端的位置，它有兩個在兩個徑向相對的位置呈1/4弧狀的排出開口或出口64a，每個出口64a有一個扇形的橡皮閥門65，該橡皮閥門65是用一塊圓形橡皮板通過其圓心等分成8塊扇形的橡皮而形成的，其側邊用兩個定位螺釘67穿過帶狀墊片66固定在隔板64的出口邊上，上述出口64a用來排出來自空心軸5的流體，如膨潤土懸浮液。
圖13a、13b、14a和14b所示的螺旋鉆頭9按照上面所述的方式構成。
土螺鉆主體4和螺旋鉆頭9連接起來構成一個土螺鉆13，用來按照第二個實施例一樣的方式進行現場澆灌打樁。
如果使用上述土螺鉆13挖掘孔道，挖掘頭31就在圖14a所示的狀態下進行挖掘，致使彈性板件60的自由端60b向上彎曲成圖14a的雙點劃線所示的狀態。
因此，挖出的砂土就從彈性板件60與挖掘頭31之間移出，收留在螺旋鉆頭9內。
挖掘工作完成后，土螺鉆13停止轉動，然后將土螺鉆13拔出。結果，彈性板件60就借助于本身的彈性回復作用和聚集在其上面的挖出的砂土的重量作用回到圖14a實線所示的水平位置上，從而防止挖出的砂土下落。
采用上述第三個實施例的土螺鉆13進行現場澆灌打樁的方法基本上與參考圖6a至6f說明的方法相同，所以就不再進行解釋了。
按照第三個實施例，挖出的砂土由螺旋葉片2和6和螺旋帶3和30夾持在空心軸1和5的周圍。借助于螺旋帶30以同第二個實施例相同的方式可進一步減少挖出的砂土的破散。而且，通過像第二個實施例那樣將螺旋葉片2和6裝在螺旋帶的下邊緣，可進一步防止挖出的砂土的潰散。
此外，按照第三個實施例，在空心軸5和螺旋帶30的下端，除挖掘頭31的固定部分和挖掘頭31前緣31b一側的相應前區外，帶有底板35，蓋住縫隙或開口59的彈性板件60的一端60a固定到底板35的內部。因此，挖掘時，彈性板件60向上彎曲，以便將挖掘頭31挖出的砂土收留到螺旋鉆頭9的內部，但當挖掘完畢后拔出螺旋鉆頭時，彈性板件60就返回到水平位置，以便自動地關閉底板35的出口，防止挖出的砂土下落。
因此，采用上述的螺旋鉆頭9，能夠可靠地清除存留在挖出孔內的砂土。
如上所述，本發明的重大意義在于與現有技術的方法相比較，所發明的現場澆灌打樁法可以更容易、更快速和更準確地實現。
盡管上面參照最佳實施例具體地闡述了本發明，但是，本技術領域的人員都會明白，在不違背本發明的精神和范圍的情況下，上述的本發明的形式和細節還可做出其他的改變。
權利要求
1.一種現場澆灌打樁法，包括如下步驟使一個土螺鉆在垂直方向旋轉挖地到一預定深度，該土螺鉆包括一個帶有空心軸的土螺鉆主體和一個螺旋鉆頭，在土螺鉆主體上還帶有一個圍繞空心軸的螺旋葉片和一個圍繞螺旋葉片外周邊并與空心軸的外圓周表面相平行的螺旋帶，螺旋鉆頭裝在土螺鉆主體的下端并帶有一制動機構，用來防止挖出的砂土在土螺鉆反向旋轉時產生反向流動；反向旋轉上述土螺鉆，連同挖出的砂土一起拔出；將加強鋼筋插入挖成的孔內；通過一個混凝土導管將水泥漿灌入挖成的孔內，使其從孔底到孔頂逐步聚集起來。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，拔出土螺鉆時，將膨潤土懸浮液通過上述空心軸的長孔灌入挖成的孔內，以便用膨潤土懸浮液頂替出在挖成的孔內的砂土。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于，拔出土螺鉆時，將水通過上述空心軸的長孔灌入挖成的孔內，以便用水頂替出在挖成的孔內的砂土。
4.根據權利要求1的方法，其特征在于，拔出土螺鉆時，便進行最后的步驟，即通過上述空心軸的長孔將水泥漿灌入挖成的孔內，而不經前一步驟即插入加強鋼筋的步驟。
5.一種現場澆灌打樁設備，包括一個土螺鉆主體和一個螺旋鉆頭，該土螺鉆主體帶有一個空心軸，一個圍繞該空心軸的螺旋葉片，一個圍繞螺旋葉片外圓周邊并與空心軸的外圓周表面相平行的螺旋帶;上述的螺旋鉆頭與上述的土螺鉆的主體的下端相連接，并帶有一個空心軸，一個圍繞該空心軸的螺旋葉片，裝在該螺旋葉片下端的挖掘頭以及裝在靠退螺旋葉片下端的制動機構，它用來防止挖出的砂土在螺旋鉆頭反向旋轉時發生反向流動。
6.根據權利要求5的設備，其特征在于，上述制動機構是一塊制動板，它可轉動地連接到螺旋鉆頭的螺旋葉片的一個部分并位于螺旋葉片下端的附近，該制動板可由正在挖出的砂土推轉到第一位置以便讓挖出的砂土流動，并可由挖出后的砂土推轉到第二位置，以防止挖出的砂土反向流動。
7.根據權利要求6的設備，其特征在于，上述的制動板可轉動地連接到螺旋鉆頭的螺旋葉片上的托架上。
8.根據權利要求5的設備，其特征在于，上述的制動機構包括安裝到除挖掘頭附近外螺旋鉆頭的螺旋帶下端的底板，上述挖掘頭可相對于該底板轉動，以便關閉或打開該底板的開口，還包括可轉動地連接到上述底板上的制動器，它由挖出的砂土推動到與挖掘頭相接觸，使之保持在關閉位置。
9.根據權利要求8的設備，其特征在于，上述的挖掘頭是帶有若干缺口的梳子形零件，固定在螺旋鉆頭的托架安裝在該缺口內，并且，在該托架內插入一根可轉動地支撐挖掘頭的軸。
10.根據權利要求8的設備，其特征在于，上述的制動器是臂狀的，其底部可轉動地連接到上述底板上，其自由端帶有阻止塊，挖出的砂土作用到該阻止塊上，使制動器離開挖掘頭，當螺旋鉆頭反向旋轉時，該制動器的上述自由端與挖掘頭的凸塊接觸，使挖掘頭保持在關閉位置。
11.根據權利要求5的設備，其特征在于，上述制動機構包括安裝在除挖掘頭附近外螺旋鉆頭的螺旋帶下端的底板，和安裝在底板內的彈性板件，上述挖掘頭可相對于上述底板轉動，以關閉和打開該底板的開口，上述彈性板件的邊緣固定到底板上用來蓋住上述螺旋帶下端為上述底板蓋不住的區域。
12.根據權利要求11的設備，其特征在于，上述的底板安裝在螺旋帶的下端，但不包括下述的扇形區，該扇形區的角度為90°并且其中心與螺旋鉆頭的空心軸的中心相重合，上述彈性板件為1/4圓弧的形狀。
13.根據權利要求1的設備，其特征在于，上述的螺旋鉆頭帶有一個圍繞螺旋鉆頭的螺旋葉片并與空心軸的外圓周表面相平行的螺旋帶。
14.根據權利要求13的設備，其特征在于，上述的螺旋帶的下邊緣固定在螺旋鉆頭的螺旋葉片。
15.根據權利要求1的設備，其特征在于，上述的螺旋帶的下邊緣固定到土螺鉆主體的螺旋葉片上。
16.根據權利要求1的設備，其特征在于，上述的螺旋葉片是圍繞螺旋鉆頭的空心軸的雙股螺旋。
全文摘要
現場澆灌打樁法及設備，包括一土螺鉆主體和一螺旋鉆頭。該土螺鉆主體有一空心軸、一圍繞空心軸的螺旋葉片、一圍繞螺旋葉片外周邊并與空心軸的外圓周表面相平行的螺旋帶。上述螺旋鉆頭與上述土螺鉆主體的下端相連接，并有一空心軸、一至兩個圍繞空心軸的螺旋葉片及圍繞螺旋葉片外周邊并與空心軸的外圓周表面相平行的螺旋帶，還有裝在螺旋葉片下端的挖掘頭以及制動機構，該機構用來防止在螺旋鉆頭反向旋轉時挖出的砂土發生反向流動。
文檔編號E02D5/34GK1044143SQ90100089
公開日1990年7月25日 申請日期1990年1月9日 優先權日1989年1月9日
發明者北中克己 申請人:北中克己