CN104234042A

CN104234042A - 混凝土桩的成桩装置及其施工方法

Info

Publication number: CN104234042A
Application number: CN201410352324.1A
Authority: CN
Inventors: 王继忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明的目的在于提供一种混凝土桩的成桩装置，其特征是：钻杆的内部为中空管道，中空管道内设有输浆管，钻杆的外壁上段为直杆，中段设有搅拌片，下段设有螺旋叶片，螺旋叶片上设有出浆孔。本发明还包括一种采用上述成桩装置的混凝土桩的施工方法，其步骤为：1）将成桩装置对准桩位；2）一边使钻头和螺旋叶片钻进土层，一边向输浆管中输送水泥浆注入土体中，通过螺旋叶片和搅拌片进行强制搅拌；3）直至预定的设计深度；4）向中空管道输送混凝土压灌到水泥土桩身的中心部位；5）一边输送混凝土一边反转钻杆向上提升，在水泥土桩身的中心形成一定直径的混凝土增强体；6）根据基础结构形式进行后续施工。

Description

混凝土桩的成桩装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及桩的施工。

背景技术

我国目前的地基处理方法中，用深层搅拌或者高压旋喷法制作水泥土桩是常用的处理方法，其优点是不取土，很好的利用了原土，其桩侧摩擦力比较大，但由于材料所限桩体的强度较小；混凝土桩灌注桩也是有着广泛的应用的一种桩型，其桩体刚性好，强度比较大，但没有把桩侧摩擦力完全利用，因此迫切需要一种能结合两种桩优点以提高其整体极限承载能力。目前已有一些文献提出了上述两种桩的结合，但其施工工序均是先进行水泥土桩的成型，然后在水泥土桩内再次成孔和重新进行桩体的施工，所以需要多台设备轮换进行，因此造成施工复杂、工效降低、成本增高。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种混凝土桩的成桩装置，并且通过该成桩装置提供一种一次完成水泥土桩和混凝土加强体的施工方法，达到简化工序、提高工效、降低成本的目的。

为了实现上述目的，本发明的混凝土桩的成桩装置包括：一种混凝土桩的成桩装置，包括有钻杆和钻头，钻头下端设有出料口，其特征是：钻杆的内部为可输送混凝土的中空管道，中空管道内设有可输送水泥浆的输浆管，钻杆的外壁上段为直杆，中段设有多根搅拌片，下段设有连续的螺旋叶片，螺旋叶片由上向下直径递减呈尖锥形，螺旋叶片上设有多个出浆孔，出浆孔与输浆管相连通，中空管道与钻头下端的出料口相连通。

最好，在上述的混凝土桩的成桩装置中，上述螺旋叶片的螺旋角度倾斜向下，正转钻杆时螺旋叶片切削土体向下钻进，反转钻杆时螺旋叶片向上钻出。

最好，在上述的混凝土桩的成桩装置中，上述搅拌片为单片式，搅拌片处的直径等于或者大于螺旋叶片处的直径。

为了实现上述目的，本发明还包括一种混凝土桩的施工方法，该方法采用上述混凝土桩的成桩装置进行施工，包括下述步骤：

1）将成桩装置对准桩位；

2）在钻杆上施加扭矩和压力，一边使钻头和螺旋叶片向下旋转钻进土层，一边向输浆管中加压输送水泥浆，使水泥浆通过螺旋叶片上的多个出浆孔注入土体中，通过螺旋叶片和搅拌片的旋转对土体和水泥浆进行强制搅拌；

3）持续进行上述步骤2）向下边注浆边搅拌的操作，直至预定的设计深度，形成水泥土桩身；

4）向钻杆的中空管道加压输送混凝土，混凝土通过钻头下端的出料口压灌到水泥土桩身的中心部位；

5）一边输送混凝土，一边反转钻杆向上提升，直至地基表面，在水泥土桩身的中心形成一定直径的混凝土增强体；

6）根据基础结构形式，通过下述方法之一进行后续施工：

①用于桩基形式时，在混凝土桩体增强体的中心位置，向下反压或者反插钢筋笼至设计深度；

②用于复合地基形式时，在桩顶表面铺设砂石或者混凝土或者钢筋混凝土垫层；

③用于复合地基形式时，在桩顶进行扩径部的施工以增加桩顶面积，再铺设砂石或者混凝土或者钢筋混凝土垫层。

最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤3）中，根据土体的搅拌效果，可反转钻杆向上提升一定高度后，重复进行向下边注浆边搅拌的操作，直至形成满足要求的水泥土桩身。

最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤3）4）中，上述向中空管道内加压输送的混凝土，可以用水泥或者碎石或者砂或者粉煤灰或者粗细骨料中的一种或几种拌合的混合料来替代。

上述混凝土桩的成桩装置及其施工方法的特点和优势在于：

①一次性完成钻进成孔、注水泥浆、强制搅拌、压灌混凝土等多道工序，具有结构简单、连续性强、工效极高的特点；②一次性制作水泥土桩身中包含混凝土加强体的桩体，在提高桩侧摩擦力的同时，显著增强桩身强度，成桩质量好，工程造价低；③整个工序中均不取土，很好的利用了原土。

附图说明

图1是本发明的成桩装置的结构图，图1－1是正视结构图，上端为剖面图；图1－2是正视剖面图；图1－3是俯视剖面图。

图2是本发明的一个实施例的混凝土桩的施工方法的工序图。

具体实施方式

图1是本发明的混凝土桩的成桩装置的结构图，如图1所示，成桩装置包括有钻杆1和钻头2，钻头2下端设有出料口4，钻杆1的内部为可输送混凝土的中空管道3，中空管道3内设有可输送水泥浆的输浆管8，钻杆1的外壁上段为直杆，中段设有多根搅拌片6，下段设有连续的螺旋叶片5，螺旋叶片5由上向下直径递减呈尖锥形，螺旋叶片5上设有多个出浆孔7，出浆孔7与输浆管8相连通，中空管道3与钻头2下端的出料口4相连通。

图2是本发明的一个实施例的混凝土桩的施工方法的工序图，其包括下述步骤，首先，如图2a所示，将成桩装置对准桩位；然后，如图2b所示，在钻杆1上施加扭矩和压力，一边使钻头和螺旋叶片向下旋转钻进土层，一边向输浆管8中加压输送水泥浆，使水泥浆通过螺旋叶片5上的多个出浆孔7注入土体中，通过螺旋叶片5和搅拌片6的旋转对土体和水泥浆进行强制搅拌；然后，如图2c所示，持续进行向下边注浆边搅拌的操作，直至预定的设计深度，形成水泥土桩身9；然后，如图2d所示，向钻杆1的中空管道3加压输送混凝土，混凝土通过钻头2下端的出料口4压灌到水泥土桩身9的中心部位；然后，如图2e所示，一边输送混凝土，一边反转钻杆1向上提升，直至地基表面，在水泥土桩身9的中心形成一定直径的混凝土增强体10；最后，如图2f所示，在混凝土增强体10的中心位置，向下反压钢筋笼11至桩底。

Claims

1.一种混凝土桩的成桩装置，包括有钻杆和钻头，钻头下端设有出料口，其特征是：钻杆的内部为可输送混凝土的中空管道，中空管道内设有可输送水泥浆的输浆管，钻杆的外壁上段为直杆，中段设有多根搅拌片，下段设有连续的螺旋叶片，螺旋叶片由上向下直径递减呈尖锥形，螺旋叶片上设有多个出浆孔，出浆孔与输浆管相连通，中空管道与钻头下端的出料口相连通。

2.根据权利要求1所述的混凝土桩的成桩装置，其特征是：螺旋叶片的螺旋角度倾斜向下，正转钻杆时螺旋叶片切削土体向下钻进，反转钻杆时螺旋叶片向上钻出。

3.根据权利要求1所述的混凝土桩的成桩装置，其特征是：搅拌片为单片式，搅拌片处的直径等于或者大于螺旋叶片处的直径。

4.一种混凝土桩的施工方法，该方法采用上述权利要求1－3所述的混凝土桩的成桩装置，包括下述步骤：

1）将上述权利要求1－3所述的成桩装置对准桩位；

6）根据基础结构形式，通过下述方法之一进行后续施工：

5.根据权利要求4所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于，上述步骤3）中，根据土体的搅拌效果，可反转钻杆向上提升一定高度后，重复进行向下边注浆边搅拌的操作，直至形成满足要求的水泥土桩身。

6.根据权利要求4所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于，上述步骤4）中，上述向中空管道内加压输送的混凝土，可以用水泥或者碎石或者砂或者粉煤灰或者粗细骨料中的一种或几种拌合的混合料来替代。