半擠土螺杆擠擴成樁工法的製作方法
2023-10-27 02:19:47
專利名稱：半擠土螺杆擠擴成樁工法的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築施工方法，特別涉及一種半擠土螺杆擠擴成樁工法。
背景技術：
目前，建築中常用的成樁方法是長螺旋壓灌混凝土樁，為取土型一次成樁，這種成樁工法存在易塌孔，鑽出的泥漿、砂土太多、承載力低的缺點，特別是在飽和的細砂層中成樁更為困難，同時也無法保證成樁質量；另外，使用的長螺旋鑽具的葉片大、轉速高，由於是取土鑽進，鑽具帶到高處的土石使操作人員的身體有危險，取土鑽進與擠土型樁和半擠土型樁相比承載力明顯要低，而且長螺旋施工時無法避免樁端虛土問題，其承載力也會降低。 擠土型樁的承載力相對要高，但要把整個樁直徑範圍內的土全部都向四周擠出，這樣扭矩太大，受設備能力影響穿透力受限，常常有鑽不到的設計要求的深度，鑽具轉速低，施工效率太慢，對設備要求的難度太大。中國專利局公布的公開號為CN1152650，名稱為「灌注螺紋樁成樁工藝」專利，該工藝目前卻很少使用，因其存在下列缺點1、成樁工藝繁瑣，第一步是以成孔機械製成預成孔，第二步是將帶全螺紋的長螺旋鑽鑽至樁的設計深度，第一步成孔直徑小於設計樁孔的直徑，一般為取土式鑽進；2、成樁後因其螺紋樁芯徑小，鋼筋籠放置有困難，樁的長細比存在問題，在可液的土層和軟弱土層中形成螺紋樁，因樁周土約束力小和當做抗撥樁時均存在安全隱患；3、整個螺紋樁鑽進螺紋與提鑽螺紋軌跡絕對相匹配，因此對施工機械設備要求難度更大，因此灌注螺紋樁的螺紋很難實現真正的同步匹配；4、如果加大芯杆的直徑，解決高承載力，混凝土強度不夠問題需要的扭矩很大，很難實現。中國專利局公布的公開號為CN1482308，名稱為「半螺絲樁及其成樁工法」的發明專利，目前正在剛剛推廣使用，但也存在如下缺點1、施工速度慢，因該工藝旋轉成樁所需的扭矩很大，為保證大扭矩，在鑽進時需兩次減速，來降低動力頭的轉速，因此轉速很慢；2、因成孔、成樁扭矩太大，使鑽杆接頭及動力頭經常被扭裂，增加設備投資，同時使工期延誤；3、因為扭矩太大，時常發生在鑽進時達不到預定的設計深度；4-半螺絲樁的螺紋樁芯部分小於設計樁徑，很難滿足高承載力的要求，要滿足承載力的要求需要提高混凝土強度，增加了水泥的用量，另外同步技術也無法真正實現；5-半螺絲樁的上部1Λ長度為直線型，下部2Λ長度為螺絲型，只能在直線形段配置鋼筋籠，嚴格按現行建築樁基技術規範對配筋的要求，該工藝無法實施。
發明內容
本發明的目的在於克服上述技術不足，提供一種螺旋鑽進、穿透能力更強，施工速度快，成樁質量好，延長設備的使用壽命的半擠土螺杆擠擴成樁工法。本發明解決技術問題採用技術方案是半擠土螺杆擠擴成樁工法所用的組合鑽具為至少帶兩個鑽尖的取土式螺旋鑽頭和與其連接的擠土型螺紋鑽杆或上部可連接光杆組合成的組合式鑽具；螺紋鑽杆的特點是芯杆比長螺旋鑽具徑大，葉片厚，強度更高，其成樁工法是1、採用動力頭使組合鑽具正向旋轉鑽進鑽到樁體設計深度一次成孔，在鑽進的過程中，孔口有少部分土體被擠土式螺紋鑽杆旋轉帶出或由擠土式螺紋鑽杆的連續傳動沿光杆推出地表，大部分土體由擠土式螺紋鑽杆向孔壁四周擠壓，使樁孔周圍土體被擠密壓實；2、旋轉上提鑽具，同時泵送混凝土達到1/3 1/2高度，再振動直接下壓或旋轉二次擠擴下壓，把混凝土二次下壓擠擴或二次旋轉擠擴到四周土體，對樁身實現擴徑，形成稍大於設計樁徑的樁身，密實了混凝土，同時解決了樁端虛土的問題，該步驟可以根據設計承載力要求，可以省略；3、正向旋轉提升或直提鑽具，可邊振動邊提升，同時連續泵送混凝土到設計樁的高度；4、如果為樁基礎，在樁孔中置入鋼筋籠後成樁。本發明的有益效果是半擠土螺杆擠擴成樁工法，由於鑽頭部位取土、螺紋鑽杆部分擠土，使扭矩大大減小，向下穿透力更強，鑽進容易，加快成孔、成樁速度。旋轉成孔、成樁同時可採用高頻液壓振動錘，邊振動邊鑽進，使鑽進更容易、速度更快、穿透力更強；旋轉提升同時，可邊振動邊提升，同時泵送混凝土，成樁時使混凝土更密實，成樁質量好，並且大大提高了工效。由於鑽具形成的直杆樁孔方法為螺杆半擠土旋轉擠壓形成，樁體表面粗糙度更高，採用高壓泵送混凝土使樁身表面和樁體周圍土體的接觸更好，增加了承載力，由於是半擠土式鑽進，在保證承載力同時，減小了擠土效應、增強了穿透能力，降低了扭矩，減少了設備故障，延長設備使用壽命。
以下結合附圖以實施例具體說明。
圖1是半擠土螺杆擠擴成樁工法的組合鑽具結構示意圖。圖中，1-三鑽尖鑽頭；1-1-鑽尖；2-螺紋鑽杆；2-1-螺紋；3-光杆；d_鑽杆直徑； Cl1-螺紋外徑。
具體實施例方式實施例，參照附圖1，半擠土螺杆擠擴成樁工法所採用的成孔組合鑽具是三鑽尖鑽頭1的形狀為中間及對稱兩側均帶鑽尖1-1，三鑽尖鑽頭1連接螺紋鑽杆2，上部也可以連接光杆3，其螺紋鑽杆2的螺杆直徑d小於設計樁徑，螺紋鑽杆2的螺紋2-1外徑Cl1大於鑽杆直徑d，並等於設計樁徑。其成樁工法是1、把帶有三鑽尖的鑽頭1和螺紋鑽杆2連接固定一起，用該組合鑽具鑽頭為取土型，與其相連接的螺紋鑽杆2在旋轉過程中以擠土為主， 將鑽具鑽到設計的樁深一次形成樁孔，在鑽進過程中，孔口有少部分土體被擠土式螺紋鑽杆2的螺紋旋轉帶出或由螺紋鑽杆2的連續傳動沿上部光杆被推出孔口地表面，大部分土體則向樁孔壁四周擠壓，整個鑽進過程可採用高頻液壓振動錘，邊振動邊鑽進，使鑽進更容易；2、旋轉上提鑽具，同時連續向樁孔內泵送混凝土到樁孔內1/3 1/2的深度，邊振動下壓或二次旋轉擠擴，根據設計要求的承載力，可以省略該步驟。3、正向旋轉提升或直接提升鑽具，旋轉提升或直接提升鑽具同時，可邊振動邊提升，同時連續泵送混凝土到設計標高。4、 如果為樁基礎，置入鋼筋籠後成樁。該種工法成孔成樁是半擠土式，這樣在不影響承載力的情況下，減小了扭矩，使成樁施工速度更快，設備穿透能力更強，壽命更長，因為是半擠土旋轉擠壓一次成孔，樁身表面粗糙度很高，採用高壓泵送混凝土，使樁體與孔壁接觸更好，樁端無虛土，承載力高，功效高，造價低。
權利要求
1. 一種半擠土螺杆擠擴成樁工法，其特徵在於所用的組合鑽具為至少帶兩個鑽尖 (1-1)的取土式螺旋鑽頭(1)和與其連接的擠土型螺紋鑽杆(2)或上部可連接光杆(3)組合成的組合式鑽具；螺紋鑽杆的特點是芯杆比長螺旋鑽具徑大，葉片厚，強度更高，其成樁工法是1、採用動力頭使組合鑽具正向旋轉鑽進鑽到樁體設計深度一次成孔，在鑽進的過程中，孔口有少部分土體被擠土式螺紋鑽杆旋轉帶出或由擠土式螺紋鑽杆的連續傳動沿光杆推出地表，大部分土體由擠土式螺紋鑽杆向孔壁四周擠壓，使樁孔周圍土體被擠密壓實；2、 旋轉上提鑽具，同時泵送混凝土達到1/3 1/2高度，再振動直接下壓或旋轉二次擠擴下壓， 把混凝土二次下壓擠擴或二次旋轉擠擴到四周土體，對樁身實現擴徑，形成稍大於設計樁徑的樁身，密實了混凝土，同時解決了樁端虛土的問題，該步驟可以根據設計承載力要求， 可以省略；3、正向旋轉提升或直提鑽具，可邊振動邊提升，同時連續泵送混凝土到設計樁的高度；4、如果為樁基礎，在樁孔中置入鋼筋籠後成樁。
全文摘要
本發明屬於建築施工方法，特別涉及一種半擠土螺杆擠擴成樁工法，所用的組合鑽具為至少帶兩個鑽尖(1-1)的取土式螺旋鑽頭(1)和與其連接的擠土型螺紋鑽杆(2)或上部可連接光杆(3)組合成的組合式鑽具；螺紋鑽杆的特點是芯杆比長螺旋鑽具徑大，葉片厚，強度更高，半擠土螺杆擠擴成樁工法，由於鑽頭部位取土、螺紋鑽杆部分擠土，使扭矩大大減小，向下穿透力更強，鑽進容易，加快成孔、成樁速度，減小了擠土效應、增強了穿透能力，降低了扭矩，減少了設備故障，延長設備使用壽命。
文檔編號E02D5/44GK102312427SQ20111010421
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者王慶偉, 王琢璐 申請人:王慶偉