旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁的製作方法

2023-12-11 13:24:02 2

專利名稱：旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種土木建築工程的樁基礎，尤其是涉及一種採用超強能力快速穿越卵石層、碎石層、直至進入中風化巖石層的樁孔內，再植入嵌巖預應力管樁的旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁。
背景技術：
隨著全國城市化的進程，為了儘量少佔平原土地，保證農業的發展，城市建設由平原向山丘地拓展，而涉及山丘地的地基其地面起伏大，地質條件複雜，大都上層為軟土層(有時軟土層缺失)，以下為坡積的卵石層，碎石層及不同風化程度的巖石層，建築樁基的持力層一般選擇中風化的巖石層，則須穿越的卵石層、碎石層及嵌巖；現有的預製型樁不能穿越卵石層、碎石層及巖石層，也不能嵌巖施工；又現有的泥漿護壁鑽孔灌注樁因傳統鑽頭無法穿越，唯有泥漿護壁的衝孔灌注樁可以穿越卵石層、碎石層，但不能進入中風化的巖石層，即使這樣衝孔效率極低，施工一根長度為25 30米的樁，須耗時7 10天；而且還存在該泥漿護壁的衝孔灌注樁的廢棄鑽孔泥漿對周邊環境的汙染。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種在山丘地的樁基礎施工中具有超強能力快速穿越卵石層、碎石層及不同風化程度的巖石層，直至進入中風化或未風化巖層的旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為:一種旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，其特徵在於，包括連接有螺旋鑽杆的上部旋轉動力頭，該螺旋鑽杆呈螺旋管狀，該螺旋鑽杆又穿過下部旋轉動力頭，該下部旋轉動力頭的底部設有管接頭，該管接頭與導向護筒上端相連接；所述螺旋鑽杆貫穿所述下部旋轉動力頭後與潛孔錘及合金嵌巖鑽頭相連接。所述螺旋鑽杆管內設有高壓氣管，該高壓空氣管接通所述潛孔錘；該高壓空氣管內氣壓為2.4Mpa。所述下部旋轉動力頭設有出土口，該出土口與所述導向護筒的管孔連通。所述管樁的樁孔內，沿著所述導向護筒植入底開口的高強度預應力管樁。所述高強預應力管樁的外徑小於所述嵌巖鑽頭的直徑，該小於值為80 100毫米。所述旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁的成樁步驟是:樁機就位，帶合金嵌巖鑽頭的螺旋鑽杆落地對準設計樁位，校正垂直；所述下部旋轉動力頭帶動所述導向護筒沿逆時針旋轉，埋入土層4 5米為止，使得所述導向護筒產生導向效果；所述上部旋轉動力頭連接所述螺旋鑽杆帶動所述潛孔錘與所述嵌巖鑽頭沿順時針旋轉；同時，所述螺旋鑽杆的管內接通壓縮空氣管，並使所述潛孔錘在2.4MPa壓力下進行鑿巖施工，所述上部旋轉動力頭帶動所述嵌巖鑽頭沿順時針方向旋轉切削巖層，並與所述潛孔錘的快速鑿巖，形成鑽與鑿的組合動作，達到快速穿越卵石層、碎石層及巖石層；
從導向護筒內拔出與上部旋轉動力頭連接的螺旋鑽杆、潛孔錘與嵌巖鑽頭；所述下部旋轉動力頭脫離所述導向護筒的上口，所述嵌巖鑽頭鑽入巖層至要求的深度、鑽鑿巖層的石骨屑與所述潛孔錘衝鑿巖層的石粉與軟土混合為混合軟土填入樁孔。所述導向護筒內植入管底開口的高強預應力管樁，該高強預應力管樁進入嵌巖鑽鑿巖層的深度，部分混合軟土進入該管底開口的高強預應力管樁內。所述下部旋轉動力頭套入所述導向護筒的上口上拔，拔出地面即成樁。與現有技術相比，本發明的優點在於:管樁具有較高承載力；其次，施工效率大為提高，又可降低工程成本；其三是施工過程中不會產生廢棄泥漿對周圍環境的汙染。


圖1為本發明實施例的結構示意圖。圖2為本發明實施例成樁程序示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖1 圖2所示，本實施例具體地採用如下結構:它包括連接有螺旋鑽杆6的上部旋轉動力頭2,該螺旋鑽杆6呈管狀並順時針方向旋轉；該螺旋鑽杆6又穿過下部旋轉動力頭3進入導向護筒I的筒內；上部旋轉動力頭2連接螺旋鑽杆6順時針旋轉,下部旋轉動力頭3帶動導向護筒I逆時針旋轉；將導向護筒埋入土層深度4 5米終止，螺旋鑽杆6貫穿下部旋轉動力頭3後與潛孔錘4及合金嵌巖鑽頭5相連接；合金嵌巖鑽頭5的直徑要大於植入高強預應力管樁20直徑的80 100毫米，而導向護筒10的內徑要大於合金嵌巖鑽頭5直徑的50毫米；而螺旋鑽杆6管內設有高壓氣管8並與潛孔錘4接通；上部旋轉動力頭2帶動嵌巖鑽頭5沿順時針旋轉穿過導向護筒與土體直至巖石層切削巖層，同時壓力為2.4Mpa的壓縮空氣進入潛孔錘4，高頻高壓錘擊巖層鑿巖，達到超強嵌巖的能力。旋壓施工沉入土層達到設計深度，完成嵌巖施工。達到嵌巖深度的樁孔內，沿著導向護筒植入底開口的高強預應力管樁20，因合金嵌巖鑽頭5的直徑比高強預應力管樁的外徑大80 100毫米，而合金嵌巖鑽頭5巳為高強預應力管樁20穿越土層時掃清障礙，高強預應力管樁20沿著導向護筒可順利進入設計要求的嵌巖深度；高強預應力管樁20穿越軟土層時，因上部旋轉動力頭2帶動嵌巖鑽頭5上拔時帶出的轉鑿產生的石屑與石粉，因螺旋上拔石屑、石粉與軟土混合為混合土 21，除了進入管樁內，同時也填滿樁孔；拔出導向護筒，完成旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁。本實施例具體成樁步驟是:第一步，樁機就位，帶合金嵌巖鑽頭的螺旋鑽杆落地對準設計樁位，校正垂直；第二步，下部旋轉動力頭3帶動導向護筒I沿逆時針旋轉，埋入土層4 5米為止，使得導向護筒產生導向效果；上部旋轉動力頭2連接螺旋鑽杆6帶動潛孔錘4與嵌巖鑽頭5沿順時針旋轉；同時，螺旋鑽杆6的管內接通壓縮空氣管8，並使潛孔錘在2.4MPa壓力下進行鑿巖施工；上部旋轉動力頭帶動嵌巖鑽頭沿順時針方向旋轉切削巖層，與高壓空氣的潛孔錘4的快速鑿巖，形成鑽與鑿的組合動作，達到超強嵌巖的能力，達到快速穿越卵石層、碎石層及嵌入設計要求與深度的巖石層；第三步，從導向護筒內拔出上旋轉動力頭2連接的螺旋鑽杆6、潛孔錘4與嵌巖鑽頭5 ;下部旋轉動力頭3脫離導向護筒I的上口，嵌巖鑽頭鑽入巖層的石骨屑與潛孔錘衝鑿巖層的石粉上軟土混合為混合軟土 21填入樁孔。第四步，在導向護筒內植入管底開口的高強預應力管樁20，高強預應力管樁的外壁與樁孔的內壁間隙有40 50毫米，便於高強預應力管樁20進入嵌巖的深度，部分混合軟土 21進入管底開口的高強預應力管樁20內。第五步，下部旋轉動力頭3套入導向護筒的上口上拔，拔出地面進入下一個樁位施工。
權利要求
1.一種旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，其特徵在於，包括連接有螺旋鑽杆￠)的上部旋轉動力頭(2),該螺旋鑽杆呈管狀,該螺旋鑽杆又穿過下部旋轉動力頭(3),該下部旋轉動力頭的底部設有管接頭(7)，該管接頭與導向護筒(I)套接；所述螺旋鑽杆(6)貫穿所述下部旋轉動力頭(3)後與潛孔錘(4)及合金嵌巖鑽頭(5)相連接。
2.根據權利要求1所述旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，其特徵在於，所述螺旋鑽杆(6)管內設有高壓氣管(8)，該高壓空氣管(8)接通所述潛孔錘(4)。
3.根據權利要求2所述旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，其特徵在於，所述高壓空氣管(8)內的壓力為2.4Mpa。
4.根據權利要求1所述旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，其特徵在於，所述下部旋轉動力頭(3)設有出土口(9)，該出土口(9)與所述導向護筒(I)的管孔連通。
5.根據權利要求1所述旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，其特徵在於，所述管樁的樁孔內，沿著所述導向護筒(I)植入底開口的高強度預應力管樁(20)。
6.根據權利要 求5所述旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，其特徵在於，所述高強預應力管樁(20)的外徑小於所述嵌巖鑽頭(5)的直徑,該小於值為80 100毫米。
7.根據權利要求1-6所述旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，成樁步驟是: 第一步，樁機就位，帶合金嵌巖鑽頭的螺旋鑽杆落地對準設計樁位，校下垂直； 第二步，所述下部旋轉動力頭帶動所述導向護筒沿逆時針旋轉，埋入土層4 5米為止，使得所述導向護筒產生導向效果；所述上部旋轉動力頭連接所述螺旋鑽杆帶動所述潛孔錘與所述嵌巖鑽頭沿順時針旋轉；同時，所述螺旋鑽杆的管內接通壓縮空氣管，並使所述潛孔錘在2.4MPa壓力下進入潛孔錘進行鑿巖施工，所述上部旋轉動力頭帶動所述嵌巖鑽頭沿順時針方向旋轉切削巖層，與所述潛孔錘的快速鑿巖，形成鑽與鑿的組合動作，達到快速穿越卵石層、碎石層及巖石層； 第三步，從所述導向護筒內拔出所述螺旋鑽杆、潛孔錘與嵌巖鑽頭；所述下部旋轉動力頭脫離所述導向護筒的上口，所述嵌巖鑽頭鑽入巖層的石骨屑與所述潛孔錘衝鑿巖層的石粉與軟土混合為混合軟土填入樁孔。
第四步，在所述導向護筒內植入管底開口的所述高強預應力管樁，該高強預應力管樁進入嵌巖深度，部分混合軟土進入該管底開口的高強預應力管樁內。
第五步，所述下部旋轉動力頭套入所述導向護筒的上口上拔，拔出地面即成樁。
全文摘要
一種旋壓鑿巖植入嵌巖預應力管樁，包括連接有螺旋鑽杆的上部旋轉動力頭，該螺旋鑽杆呈管狀，它又穿過下部旋轉動力頭，下部旋轉動力頭底部設有管接頭並與導向護筒上端相連；螺旋鑽杆貫穿下部旋轉動力頭後與潛孔錘及合金嵌巖鑽頭相連接，螺旋鑽杆管內設有高壓氣管，它與潛孔錘連通，下部旋轉動力頭設有出土口並與導向護筒連通，在管樁的樁孔內沿著導向護筒植入底開口的高強度預應力管樁，它的外徑小於嵌巖鑽頭；本發明優點是具有較高承載力、施工效率大為提高、施工過程中不會產生廢棄泥漿對周圍環境的汙染。
文檔編號E21B4/16GK103161163SQ20131011608
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月27日 優先權日2013年3月27日
發明者孔超, 孔清華 申請人:孔超