CN111851477A - 旋挖螺纹桩施工方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
为了提高旋挖桩桩侧摩擦承载能力，本发明提供了一种旋挖螺纹桩施工方法及其装置，首先通过常规的旋挖桩进行钻孔，然后旋挖桩机更换带有切削刀片的钻头，自钻孔底部向上移动钻杆的同时，切削刀片随着钻杆转动，对钻孔内壁切削处螺旋槽；旋挖螺纹桩施工装置，则由钻筒、设置于钻筒内部两侧的切削刀片以及用于带动切削刀片向外伸出的连杆装置组成，钻筒上设置有用于切削刀片伸出的通孔，通过上述施工方法可以快速且可靠的形成大直径和大深度的旋挖螺纹桩，明显提高基桩的承载能力，并且采用先孔后切削螺旋槽的施工方法，可以有效的降低施工成本、提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及建筑桩基础技术领域，特别涉及一种旋挖螺纹桩施工方法及其装置。
背景技术
目前市场上广泛应用的旋挖成孔摩擦型灌注桩，通常采用后注浆和扩径的方法来提高基桩的承载力。后注浆技术旨在通过桩端、桩侧后注浆固化沉渣（虚土）和泥皮，并加固桩端和桩周一定范围的土体，可提高桩的承载力和质量，减少桩基沉降。但该工艺工序繁琐、造价偏高。旋挖扩底桩是近年开发的新工艺，在孔底利用专门的扩底钻头，通过扩大桩端的承载面积来提高基桩的承载力。现有成桩技术中还有采用挤土成形的螺纹桩，但其成桩直径以及成桩深度均较小，无法满足大直径、大深度和高承载力的基桩需求。
从摩擦桩的承载机理分析，在光滑的孔壁上切削出螺旋槽，将会从根本上改变桩土相互作用的承载机理，基桩的摩擦力可按螺纹的外径计算，同时可增加1.2的增强系数，在增加很少量素混凝土前提下，可大大提高桩侧摩擦承载能力，对于目前市场上广泛采用的数十米长的摩擦桩来说，其性价比高于后注浆和扩径桩的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种旋挖螺纹桩施工方法及其装置，采用的技术方案如下：
旋挖螺纹桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）根据布桩图进行定位、放线，利用旋挖钻机定位，并且按照成孔参数要求进行钻孔施工；
2）旋挖钻孔成型之后，旋挖钻机换装带有切削刀片的钻头，并将钻头下放到钻孔底部；
3）旋挖钻机钻杆边旋转边向上提升，利用切削刀片在成孔内壁上切削出连续的螺旋槽；
4）清除孔底钻渣换浆后安装钢筋笼，浇注混凝土成桩。
优选的，步骤2）中，带有切削刀片的钻头在下到钻孔底部的过程中，切削刀片旋转直径小于或者等于钻孔直径。
优选的，步骤3）中，向上提升钻头时切削刀片直径大于钻孔直径。
优选的，步骤3）中，所述螺旋槽为单螺旋槽或双螺旋槽。
旋挖螺纹桩施工装置，其特征在于，包括钻筒、设置于钻筒内部两侧的切削刀片以及用于带动切削刀片向外伸出的连杆装置，所述钻筒上设置有用于切削刀片伸出的通孔。
优选的，所述连杆装置包括丝杠、同轴螺纹连接于丝杠的连接螺母、连杆、固定连接于钻筒底部的固定盘、转动连接于固定盘下方的转动盘，所述丝杠竖直方向分布，丝杠下部与转动盘之间固定相连，与固定盘之间转动相连，所述连杆一端与连接螺母铰接，另一端与切削刀片铰接，所述转动盘下方还固定连接有卡板。
优选的，位于固定盘上方的丝杠侧表面设置有环形凹槽，所述环形凹槽内同轴固定连接有用于限制丝杠轴向位移的卡环。
本发明的有益效果在于：
1、旋挖桩侧表面设置螺纹结构，增强基桩侧承载力；
2、旋挖螺纹桩采用先钻孔、后切削螺旋槽然后浇注混凝土的形式成桩，适用于大直径和深度的螺纹桩，并且施工成本以及效率都有显著改善；
3、螺旋槽切削钻头采用丝杠组件和连杆机构带动切削刀片向外侧伸出，保证钻头在下方至钻孔底部过程中，切削钻头处于缩回状态，切削螺旋槽之前驱动切削刀片向外侧伸出，避免对钻孔内壁产生其他影响；
4、通过卡环限制丝杠轴向位移，从而防止固定盘和转动盘分离。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为旋挖螺纹桩结构示意图
其中，1-连接块，2-钻筒，3-固定盘，4-转动盘，5-丝杠，6-螺母，7-连杆，8-切削刀片，9-卡环，10-卡板。
具体实施方式
下面将参照附图1-2更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
如图1所示的旋挖螺纹桩施工装置，主要由钻筒2、切削刀片8、丝杠组件组成，具体的，钻筒2通过连接块1与旋挖钻机的钻杆固定连接，而钻筒2下端固定连接有固定盘3，固定盘3下方同轴转动连接有转动盘4，钻筒2内部设置有丝杠组件，丝杠5自下而上穿过转动盘4和固定盘3之后主体位于钻筒2内部，丝杠5下部与转动盘4焊接相连，丝杠5与固定盘5之间转动相连，丝杠5上部同轴螺纹连接有螺母6，钻筒2内下部还设置有两个对称分布的切削刀片8，所述切削刀片8刀刃均位于外侧，整体呈水平分布，切削刀片8与螺母6之间通过连杆7铰接，具体的连杆7上端与螺母6铰接，下端与切削刀片8铰接相连，钻筒2外表面的下部还设置有两个对称分布的通孔，用于切削刀片8向外伸出时通过，另外，在位于固定盘3上方的丝杠5侧表面设置有环形凹槽，环形凹槽内同轴固定连接有卡环9，所述卡环9下端面与固定盘3上端面平齐，卡环9的上端面与环形凹槽上端面平齐，并且卡环9外径大与环形凹槽的外径，同时也大与丝杠5下部穿过固定盘4处的通孔的直径，此外，在转动盘4的下方固定连接有两卡板10。
整体装置工作原理如下：当旋挖钻机钻孔完毕之后，换装带有切削刀片8的钻头，连接块1固定连接于旋挖钻机钻杆下方，钻杆带动钻筒整体下降到钻孔底部位置，此时卡板10插入到钻孔底部地面层下方，此时驱动钻杆带动钻头转动，由于丝杠5与转动盘4之间固定连接，转动盘4通过卡板10固定在钻孔底部，因此，螺母4与丝杠5之间发生上下位置的相对位移，螺母4带动两切削刀片8向外侧移动，切削刀片8呈[x1] 伸出钻筒2后，钻杆一边提升、一边转动，驱动钻头整体向上移动，从而对钻孔内壁进行切削，形成螺旋槽。
旋挖螺纹桩施工方法，其具体的施工步骤如下：
1）首先根据布桩图进行定位、放线，使旋挖钻机定位，并按设计要求的参数成孔施工；
2）旋挖钻机换装如图1所示的钻头，钻杆将钻头下放到钻孔底部；
3）钻杆带动钻头下压，使卡板10插入孔底土中，钻杆继续转动，驱动切削刀片8向外侧伸出钻筒2，保证两切削刀片8绕钻杆转动的外径大于钻孔内径；
4）钻杆边旋转边向上提升，在钻杆转动与提升的复合动作下，带动切削刀片8在钻孔内壁上切削形成螺旋槽；
5）清除孔底钻渣并换浆后安装钢筋笼，浇注混凝土成如图2所示的旋挖螺纹桩。
通过上述施工方法可以快速且可靠的形成大直径和大深度的旋挖螺纹桩，明显提高基桩的承载能力，并且采用先孔后切削螺旋槽的施工方法，可以有效的降低施工成本、提高施工效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.旋挖螺纹桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据布桩图进行定位、放线，利用旋挖钻机定位，并且按照成孔参数要求进行钻孔施工；
旋挖钻孔成型之后，旋挖钻机换装带有切削刀片的钻头，并将钻头下放到钻孔底部；
旋挖钻机钻杆边旋转边向上提升，利用切削刀片在成孔内壁上切削处连续的螺旋槽；
清除孔底的钻渣并换浆后安装钢筋笼，浇注混凝土成桩。
2.根据权利要求1所述的旋挖螺纹桩施工方法，其特征在于，步骤2）中，带有切削刀片的钻头在下到钻孔底部的过程中，切削刀片旋转直径小于或者等于钻孔直径。
3.根据权利要求1所述的旋挖螺纹桩施工方法，其特征在于，步骤3）中，向上提升钻头时切削刀片直径大于钻孔直径。
4.根据权利要求1所述的旋挖螺纹桩施工方法，其特征在于，步骤3）中，所述螺旋槽为单螺旋槽或双螺旋槽。
5.旋挖螺纹桩施工装置，其特征在于，包括钻筒、设置于钻筒内部两侧的切削刀片以及用于带动切削刀片向外伸出的连杆装置，所述钻筒上设置有用于切削刀片伸出的通孔。
6.根据权利要求5所述的旋挖螺纹装施工装置，其特征在于，所述连杆装置包括丝杠、同轴螺纹连接于丝杠的连接螺母、连杆、固定连接于钻筒底部的固定盘、转动连接于固定盘下方的转动盘，所述丝杠竖直方向分布，丝杠下部与转动盘之间固定相连，与固定盘之间转动相连，所述连杆一端与连接螺母铰接，另一端与切削刀片铰接，所述转动盘下方还固定连接有卡板。
7.根据权利要求6所述的旋挖螺纹桩施工装置，其特征在于，位于固定盘上方的丝杠侧表面设置有环形凹槽，所述环形凹槽内同轴固定连接有用于限制丝杠轴向位移的卡环。
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| CN202010715442.XA CN111851477A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 旋挖螺纹桩施工方法及其装置 |
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| CN202010715442.XA CN111851477A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 旋挖螺纹桩施工方法及其装置 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN111851477A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112621923A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-09 | 梁绍丽 | 一种用于家具板材上钻t形孔的钻头装置 |
-
2020
- 2020-07-23 CN CN202010715442.XA patent/CN111851477A/zh active Pending
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