一種變徑螺旋鉆桿及混凝土樁的施工方法技術

本發明專利技術提供一種變徑螺旋鉆桿，包括有芯管和螺旋葉片，其特征在于，在螺旋葉片之間且沿螺旋葉片的方向，在芯管上設置變徑塊，變徑塊自下向上連續或分段加大芯管直徑，在鉆進過程中變徑塊能夠將螺旋葉片鉆起的土體逐漸向下和向外擠密壓實。本發明專利技術還提供一種采用該變徑螺旋鉆桿的施工方法，步驟為：1）在樁位處進行不出土預成孔；2）將鉆桿放入樁孔；3）旋轉鉆桿鉆進，同時通過變徑塊將鉆起土體擠入孔壁；4）反復操作達到設定深度形成樁孔；5）一邊上提鉆桿一邊向鉆桿輸料管內輸送混凝土；6）持續操作直至將鉆桿提出形成混凝土樁；7）①用于樁基時樁身中反插鋼筋籠；②用于復合地基時在樁頂表面鋪設墊層。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種樁基施工用螺旋鉆桿，特別是一種變徑螺旋鉆桿，并且涉及一種混凝土樁的施工方法。
技術介紹
現有技術的樁基施工過程中螺旋鉆桿是一種非常普遍的施工工具。使用螺旋鉆桿成樁不僅施工速度快而且施工的質量能夠得到很好的控制；另外，由于變頻電機的使用，使得鉆桿的轉速得到很好的控制，使其能夠適用于更加廣泛的地質條件。但是，螺旋鉆桿施工過程中會出土，為施工額外增加了很多運輸的工作量；而且，在石塊較多的地質條件中，普通鉆桿要將石塊、硬土破碎并帶出地面，在此過程中耗費了大量的能量，浪費了石塊、硬土等資源。
技術實現思路
本專利技術提供一種變徑螺旋鉆桿，包括有芯管和螺旋葉片，其特征在于，在螺旋葉片之間且沿螺旋葉片的方向，在芯管上設置變徑塊，變徑塊自下向上連續或分段加大芯管直徑，在鉆進過程中變徑塊能夠將螺旋葉片鉆起的土體逐漸向下和向外擠密壓實，從而起到避免出土或減少出土量并擠密周圍土體的雙重作用。最好，在上述的變徑螺旋鉆桿中，變徑塊的設置方式包括：①沿芯管自下而上設置二道以上不連續的變徑塊，變徑塊的外徑自下而上連續或者間隔遞增，即，相對上方的變徑塊的外徑大于或等于相對下方的變徑塊的外徑；②沿芯管自下而上設置一條連續的變徑塊，變徑塊的外徑自下而上連續或者間隔遞增，即，相對在上的變徑塊的外徑大于或等于相對在下的變徑塊的外徑。最好，在上述的變徑螺旋鉆桿中，變徑塊的最大外徑不大于螺旋葉片的外徑，變徑塊的高度不超過螺旋葉片的高度。最好，在上述的變徑螺旋鉆桿中，變徑螺旋鉆桿設有輸料管和出料口，所述輸料管包括芯管的中空管道或者在芯管的中空管道內另設的較細管道，所述出料口設于芯管底端，出料口外設有可打開和閉合的封門。本專利技術還提供一種混凝土樁的施工方法，該方法采用上述的變徑螺旋鉆桿，包括下述步驟：1）在樁位處進行不出土預成孔，即通過動力錘沖擊或者振動或者靜壓的方式將重錘或者釘子樁錘或者底端封閉的護筒在土體中擠土沉入，形成一定深度的樁孔；2）將變徑螺旋鉆桿放入已形成的樁孔中；3）旋轉變徑螺旋鉆桿向下鉆進，同時通過變徑塊將螺旋葉片鉆起的土體逐漸擠入外周孔壁；4）反復進行上述步驟3）的操作直至達到設定深度，從而在地基中形成樁孔；5）一邊向上提升或者反轉提升變徑螺旋鉆桿，一邊向變徑螺旋鉆桿的輸料管內輸送混凝土，混凝土從變徑螺旋鉆桿底端出料口注入樁孔；6）持續進行上述步驟5）的操作，直至將變徑螺旋鉆桿提出地基表面，在樁孔中形成混凝土樁；7）根據基礎結構形式，通過下述方法之一進行后續施工：①用于樁基形式時，在混凝土樁身的中心位置向下反插鋼筋籠至設計深度；②用于復合地基形式時，在樁頂表面鋪設砂石或者混凝土或者鋼筋混凝土墊層。通過上述的施工方法，能夠利用變徑螺旋鉆桿迅速高效的形成樁基或復合地基所需要的混凝土樁，并且在成孔和成樁的過程中避免出土或者顯著減小出土量，同時對樁孔周圍土體產生較好的擠密加固作用。最好，在上述的施工方法的步驟1）中，上述動力錘包括重錘、柴油錘、液壓錘，以適應不同地質、不同環境的施工要求；上述釘子樁錘由錘桿和沖擊錘頭組成，釘子樁錘的錘桿上部可帶有直徑較大的擴徑部，因此所形成的樁孔的上部自然形成直徑較大的擴徑部。最好，在上述的施工方法的步驟1）中，預成孔的深度不小于螺旋鉆桿底端至加徑塊最大直徑位置的長度，其目的是保證變徑螺旋鉆桿中最大外徑位置處的加徑塊進入到樁孔中，從而在后繼鉆孔施工中將鉆起的土體繼續擠壓入外周孔壁，預成孔的直徑不小于變徑螺旋鉆桿的最大直徑，其目的是保證變徑螺旋鉆桿能夠順利放入樁孔中。最好，在上述的施工方法的步驟5）中，上述向變徑螺旋鉆桿的輸料管內輸送混凝土，所輸送的混凝土能夠采用水泥拌合物替代，水泥拌合物是由水泥和水或∕和土或∕和碎石或∕和砂或∕和粉煤灰拌合的混合料，采用水泥拌合物來替代混凝土更適用于樁土共同受力的復合地基使用。本專利技術的技術特點和有益效果是，通過在芯管上設置自下而上外徑連續增大的變徑塊，在鉆桿的鉆進過程中，螺旋葉片將鉆起的土體逐漸向上方帶動，而變徑塊能夠將向上移動的土體向下和向外擠密壓實，由于變徑塊外徑增大的幅度較為平緩，因此擠密壓實土體的過程是逐步的、漸進式的，即使遇到卵石等較硬土層也能較為輕松的鉆進，因此即能夠避免普通螺旋鉆桿遇到較硬土層進尺困難、電流加大燒損電機等弊病，顯著提高了成孔的工效，又能夠在成孔過程中不出土或減少出土量，并且顯著擠密了樁身周圍土體。附圖說明圖1是本專利技術的第一種變徑螺旋鉆桿的縱向剖面圖；圖2是本專利技術的第二種變徑螺旋鉆桿的縱向剖面圖；圖3是本專利技術的施工方法的一個較佳實施例的工序示意圖；圖1至圖3中：1—螺旋鉆桿，2—芯管，3—螺旋葉片，4—變徑塊，5－輸料管，6－出料口，7－釘子樁錘，8－混凝土，9－鋼筋籠。具體實施方式現結合附圖對本專利技術技術方案進行說明。圖1是本專利技術的第一種變徑螺旋鉆桿的縱向剖面圖，如圖1所示，螺旋鉆桿1包括有外徑為200mm的芯管2和外徑300mm的螺旋葉片3，相鄰螺旋葉片3的間距為100mm，在螺旋葉片3之間且沿螺旋葉片3的方向，在芯管1上設置變徑塊4，變徑塊4的設置方式為：在芯管2底端向上1m處、相鄰螺旋葉片3之間設置第一個變徑塊，變徑塊的高度為100mm，外徑為220mm；然后在芯管底端向上1.5m處設第二個變徑塊，變徑塊的外徑為240mm；依此類推，每沿芯管向上0.5m處均設外徑增加20mm變徑塊，增加至第五個變徑塊時，變徑塊的外徑為300mm與螺旋葉片3的外徑相同，即不再設置變徑塊4；芯管2的內部通道可直接作為輸料管5使用，輸料管5的上端口探出芯管2之外，輸料管5下端設有位于鉆桿底端的出料口6，出料口外設有可打開合攏的活動封門。圖2是本專利技術的第二種變徑螺旋鉆桿的縱向剖面圖，如圖1所示，螺旋鉆桿1包括有外徑為220mm的芯管2和外徑400mm的螺旋葉片3，相鄰螺旋葉片3的間距為100mm，在螺旋葉片3之間且沿螺旋葉片3的方向，在芯管1上設置變徑塊4，變徑塊4的設置方式為：在芯管2底端向上0.5m處，沿芯管且在相鄰螺旋葉片3之間自下向上設置一條連續的變徑塊4，變徑塊4的初始外徑為240mm，然后上方螺旋葉片間的變徑塊4的外徑為260mm，依些類推變徑塊4的外徑以20mm為單位遞增，直至變徑塊4的外徑增加到400mm與螺旋葉片的外徑相同，即不再設置變徑塊4；芯管2的內部設有另一直徑為150mm的輸料管5，輸料管5的上端口探出芯管2之外，輸料管5下端設有位于鉆桿底端的出料口6，出料口外設有可打開合攏的活動封門。圖3是本專利技術的施工方法的一個較佳實施例的工序示意圖，該實施例采用圖1所述的變徑螺旋鉆桿，首先，如圖3中a所示，將直徑400mm的釘子樁錘7對準地基中的樁位，然后，如圖3中b所示，通過動力錘擊打釘子樁錘7沖擊土體擠土成孔，形成深度4m、直徑400mm的樁孔；然后，如圖3中c所示，提出釘子樁錘7，在樁孔中放入螺旋鉆桿1；然后，如圖3中d所示，旋轉螺旋鉆桿1向下鉆進，同時通過變徑塊將螺旋葉片鉆起的土體逐漸擠入外周孔壁；然后，如圖3中e所示，反復進行鉆進操作直至達到設定深度，在地基中形成符合要求樁孔；然后，如圖3中f所示，一邊向上反轉提升螺旋鉆桿1，一邊向螺旋鉆桿1的輸料管內輸送混凝土8，混凝土從變徑螺旋鉆桿1底端出料口注入樁孔；然后，如圖3中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變徑螺旋鉆桿，包括有芯管和螺旋葉片，其特征在于，在螺旋葉片之間且沿螺旋葉片的方向，在芯管上設置變徑塊，變徑塊自下向上連續或分段加大芯管直徑，在鉆進過程中變徑塊能夠將螺旋葉片鉆起的土體逐漸向下和向外擠密壓實，從而起到避免出土或減少出土量并擠密周圍土體的雙重作用。

【技術特征摘要】
1.一種變徑螺旋鉆桿，包括有芯管和螺旋葉片，其特征在于，在螺旋葉片之間且沿螺旋葉片的方向，在芯管上設置變徑塊，變徑塊自下向上連續或分段加大芯管直徑，在鉆進過程中變徑塊能夠將螺旋葉片鉆起的土體逐漸向下和向外擠密壓實，從而起到避免出土或減少出土量并擠密周圍土體的雙重作用。2.如權利要求1所述的變徑螺旋鉆桿，其特征在于，變徑塊的設置方式包括：①沿芯管自下而上設置二道以上不連續的變徑塊，變徑塊的外徑自下而上連續或者間隔遞增；②沿芯管自下而上設置一條連續的變徑塊，變徑塊的外徑自下而上連續或者間隔遞增。3.如權利要求1或2所述的變徑螺旋鉆桿，其特征在于，變徑塊的最大外徑不大于螺旋葉片的外徑，變徑塊的高度不超過螺旋葉片的高度。4.如權利要求1所述的變徑螺旋鉆桿，其特征在于，變徑螺旋鉆桿設有輸料管和出料口，所述輸料管包括芯管的中空管道或者在芯管的中空管道內另設的較細管道，所述出料口設于芯管底端，出料口外設有可打開和閉合的活門。5.一種混凝土樁的施工方法，該方法采用上述權利要求1－4之一所述的變徑螺旋鉆桿，包括下述步驟：1）在樁位處進行不出土預成孔，即通過動力錘沖擊或者振動或者靜壓的方式將重錘或者釘子樁錘或者底端封閉的護筒在土體中擠土沉入，形成一定深度的樁孔；2）將變徑螺旋鉆桿放入已形成的樁孔中；3）旋轉變徑螺...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王繼忠，張連喜，
申請(專利權)人：王繼忠，張連喜，
類型：發明
國別省市：北京;11